تاسیسات الکتریکی ساختمانی و صنعتی و طراحی سیستم ارت و برقگیر ساختمان



بسم الله الرحمن الرحیم

عنوان :

تاسیسات الکتریکی ساختمانی و صنعتی و طراحی سیستم ارت و برقگیر ساختمان

فهرست
فهرست 2
مقدمه 10
مقدمه 10
زمین الکتریکی 10
تاریخچه 10
ارتباطات رادیویی 10
تاسیسات سیم کشی قدرت 11
انتقال انرژی الکتریکی 11
نحوه احداث چاه ارت 11
عوامل موثر بر مقاومت چاه 13
انواع الکترودها 15
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی : 27
اجرای ارت به روش عمقی : 28
نصب شینه و میله برقگیر 31
اجرای ارت به روش سطحی 31
اجرای چاه ارت با بنتونیت 36
مکان اجرای چاه ارت 37
چاه ارت 38
بنتونیت در اجرای چاه ارت چیست؟ 38
سیستم ارت چیست؟ 38
مزایای استفاده از بنتونیت در اجرای چاه ارت 41
تست چاه ارت 41
دستورالعمل اتنخاب سطح مقطع هادی حفاظتی زمین 45
روابط محاسبه مقاومت زمین 46
روش چاه اتصال زمین الکترود صفحه ای مسی 53
تست و راه اندازی چاه ارت 62
دستگاه مگر 63
طرز کار با مگر : 63
حفر چاه 64
ساختمان مسکونی 89
ساختمان تجاری 89
ساختمان اداری 89
ساختمان درمانی 90
ساختمان آموزشی 90
ساختمان عمومی 90
ساختمان صنعتی 90
نمایشگاه، پارک­ها و کارگاه­ها 90
ساختمان­های کشاورزی و دامداری 90
سیستم ­ها شامل موارد زیر می ­باشد: 90
سیستم روشنایی ساختمان 90
سیستم روشنایی ایمنی ساختمان 90
سیستم پریزهای برق ساختمان 90
سیستم اعلام حریق ساختمان 90
سیستم بدون وقفه ساختمان (UPS) 90
سیستم تلفن ساختمان 90
سیستم تلویزیون و آنتن مرکزی ساختمان 90
سیستم کامپیوتر و شبکه ساختمان 90
سیستم دوربین مدار بسته ساختمان 90
سیستم صوتی ساختمان 90
سیستم اتصال زمین و همبندی ساختمان 90
سیستم صاعقه گیر ساختمان 90
سیستم احضار پرستار و اینترکام (ساختمان­های درمانی) 91
مبدل های برق 96
تاسیسات بهداشتی 99
سیستم آبرسانی 99
تاسیسات بهداشتی 105
آشنایی با تاسیسات الکتریکی 108
مزایای سیستم سه فاز 111
عایق کابلها 111
N 112
F 112
B 112
فیوز 113
انتخاب نوع فیوز 116
حداکثر افت ولتاژ 117
کلیدها 118
پس کلید دارای سه حالت قطع – ستاره و مثلث می باشد. کلیدهای مرکب 121
موارد استعمال سکسیونرها : 129
سکسیونرهای قابل قطع زیربار : 131
کلید قدرت یا دیژنکتور : 132
تایمر(کلید زمانی) : 135
منابع : 137

زمین الکتریکی
در مهندسی برق، واژه زمین یا ارت با توجه به کاربردهای آن دارای معانی متفاوتی است. زمین در یک مدار الکتریکی می تواند نقش یک نقطه مبدا را داشته باشد که بر طبق آن بقیه ولتاژهای الکتریکی را اندازه گیری می کنند. واژه زمین همچنین به مسیری کلی برای بازگشت جریان به منبع نیز اطلاق می شود. این واژه در مورد یک اتصال مستقیم به زمین نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
یک مدار الکتریکی ممکن است به دلایل مختلفی به زمین متصل شده باشد. در مدارهای قدرت این اتصال ها معمولاً برای بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاه ها از تاثیرات معیوب بودن عایقکاری هادی ها ایجاد می شود. اتصال به زمین در مدارهای قدرت از آسیب دیدن عایق های مدار در اثر افزایش ولتاژ بین زمین و مدار جلوگیری کرده و این ولتاژ را در یک حد معین محدود می کند. از اتصال زمین برای جلوگیری از افزایش الکتریسیته ساکن در هنگام حمل مواد قابل اشتعال یا تعمیر تجهیزات الکترونیکی نیز استفاده می کنند. در برخی از انواع تلگراف ها و شبکه های انتقال زمین به تنهایی نقش یکی از هادی ها را ایفا می کند و به عنوان مسیر بازگشت جریان به منبع مورد استفاده قرار می گیرد با این کار در هزینه ایجاد یک خط جداگانه برای بازگشت جریان صرفه جویی می شود. در اندازه گیری از زمین به عنوان یک پتانسیل الکتریکی ثابت استفاده می کنند که با توجه به اختلاف پتانسیل هر قسمت از مدار از زمین میزان پتانسیل آن قسمت را مشخص می کنند. یک زمین الکتریکی باید از ظرفیت انتقال جریان مناسبی برخوردار باشد تا بتوان از آن به عنوان مبدا صفر ولتاژ استفاده کرد.
معنی واژه زمین یا ارت در برق و الکترونیک بسیار گسترده است و حتی ممکن است در وسایل نقلیه ای مانند کشتی، هواپیما یا فضاپیما که عملاً اتصال مشترکی با زمین ندارند نیز از این واژه به عنوان پتانسیل صفر استفاده شود. در عمل بدنه هادی تجهیزات الکتریکی از نقطه نظر حفاظتی و سیستم های الکترونیکی شبکه های دیتا و مخابرات از نظر عملکرد آنها، به طور مستقیم و هادی های فعال نیز از طریق ارسترهای حفاظتی به این مرجع ثابت پتانسیل(زمین) متصل می شوند. یک سیستم زمین خوب می بایست موجب قطع به موقع تجهیزات حفاظتی در هنگام اتصالیهای زمین و خطاهای حادث در سیستم تغذیه شده و با کاهش ولتاژ گام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک ناشی از القائات الکترومغناطیسی (LEMP) و تخلیه الکتریسته ساکن (ESD) ، حفاظت انسانها و تجهیزات را تضمین نماید.
تاریخچه
سیستم الکترومغناطیسی تلگراف راه دور که از سال ۱۸۲۰ مورد استفاده قرار می گرفت از دو یا چند سیم برای انتقال پیام ها به صورت پالس های الکتریکی استفاده می کرد. سپس این موضوع روشن شد (احتمالاً به وسیله دانشمند آلمانی استین هیل) که از زمین می توان به عنوان مسیر برگشت برای کامل کردن مدار پیام ها استفاده کرد؛ به این ترتیب نیازی به سیم بازگشت نخواهد بود اما این روش در طول مسیرهای درون قاره ای که در سال ۱۸۶۱ بین سنت ژوزف، میسوری و ساکرامنتو کالیفرنیا ایجاد شده بود یک مشکل داشت. در طول فصل های خشک سال به علت خشک بودن زمین مقاومت آن به شدت افزایش می یافت که باعث اختلال در کارکرد تلگراف می شد.
بعدها زمانی که تلفن می رفت تا جایگزین تلگراف شود این نکته روشن شد که جریانی که به وسیله شبکه های قدرت، خطوط راه آهن برقی و دیگر مدارهای تلفن و تلگراف ایجاد می شد موجب ایجاد اختلال در سیگنال های فرستاده شده می شود و به این ترتیب استفاده از سیستم های دو سیمه دوباره جایگزین شد.
ارتباطات رادیویی
اتصال الکتریکی به زمین می تواند به عنوان یک مبدا پتانسیل الکتریکی برای سیگنال های بسامد رادیویی در نوع خاصی از آنتن مورد استفاده قرار گیرد. قسمتی که مستقیماً با زمین در ارتباط است می تواند از یک جسم ساده مانند یک میله هادی که در زمین فرورفته تشکیل شده باشد و یا از اتصال با لوله های فلزی آب ایجاد شده باشد (در این موارد این خطر وجود دارد که بعدها لوله ها با لوله های پلاستیکی تعویض شوند). یک الکترود زمین ایده آل باید صرف نظر از میزان جریانی که به زمین وارد می شود یا از آن خارج می شود هنواره ولتاژی برابر صفر داشته باشد. در واقع میزان مقاومت یک سیستم زمین است که می تواند کیفیت آن را مشخص می کند و این کیفیت را می توان به راه های مختلفی افزایش داد برای مثال با افزایش سطح در تماس الکترود با زمین، افزایش عمق دفن الکترود، استفاده از میله های الکترود متعدد، افزایش رطوبت زمین، افزایش میزان مواد معدنی رسانا در خاک و یا افزایش سطح پوشیده شده به وسیله سیستم زمین می توان مقاومت زمین را کاهش داد.
برخی سیستم های آنتن های فرستنده در VLF، LF، MF و یا پایین تر از رنج SW برای عملکرد مناسب خود نیازمند یک زمین خوب هستند. برای مثال یک آنتن عمودی تک قطب نیازمند یک سیستم زمین است که معمولاً از شبکه ای به هم پیوسته از سیم ها که به طور شعاعی از مرکز به فاصله تقریباً برابر با طول آنتن دور می شوند، تشکیل شده است. در برخی موارد این سامانه زمین در بیرون تقویت می شود تا از تلفات جلوگیری شود.
تاسیسات سیم کشی قدرت
با وصل بدنه تجهیزات الکتریکی بروز خطا در هر یک از تجهیزات موجب جاری شدن جریان در سیم زمین شده و از برق دار شدن بدنه جلوگیری می کند. یک اتصال مناسب به زمین باید مقاومت پایینی داشته باشد تا در صورت بروز خطا، جریان جاری در زمین موجب عمل کردن سیستم حفاظت در شبکه شود. با وصل تمامی اجسام هادی در خطر برقدار شدن می توان از بروز شوک الکتریکی در اثر تماس با این اجسام جلوگیری کرد.
سیم زمین سیمی است که (مستقیماً یا غیر مستقیم) به یک یا چند الکترود زمین اتصال دارد. این الکترودها ممکن است در نزدیکی محل استفاده از سیم زمین یا در محلی دورتر قرار داشته باشند. این سیم (یا شینه داخل تابلو) زمین در سیستم های TNS وTNCS که رایجترین سیستمهای نیرورسانی میباشند میبایست به سیم (یا شینه داخل تابلو) نول وصل شود. همچنین ممکن است این سیم به شبکه لوله کشی شده ساختمان نیز متصل شده باشد تا مقاومت کمتری را ایجاد کند. استفاده از لوله های آب برای اتصال به سیستم زمین با گسترش استفاده از لوله های غیر فلزی مثل لوله های پلی وینیل کلراید در برخی کشورها ممنوع شد. در صورت همبندی پی و یا اسکلت فلزی ساختمان با چاه ارت مقاومت سیستم بمیزان زیادی کاهش یافته و ایمنی افزایش خواهد یافت. تجهیزات الکتریکی ثابت معمولاً از اتصال زمین دائمی برخوردارند. تجهیزات قابل حمل که دارای بدنه فلزی هستند از یک پین مخصوص برای وصل سیم زمین استفاده می کنند. اندازه هادی زمین معمولاً با استفاده از استانداردها و مقرارت مربوط به حفاظت الکتریکی تعیین می شود.
انتقال انرژی الکتریکی
برخی از سیستم های انتقال HVDC از زمین به عنوان سیم برگشت استفاده می کنند. این کار به ویژه در مورد خطوط کابلی زیر آبی مورد استفاده قرار می گیرد چرا که آب دریا یک هادی مناسب است. در این حالت برای ایجاد اتصال با زمین از الکترودهای دفن شده در زمین استفاده می شود. محل قرار گرفتن این الکترودها باید با دقت انتخاب شود تا از خوردگی شیمیایی الکترودها و تاسیسات زیر زمینی تا جای ممکن کاسته شود.
در سیستم های توزیع تک سیم با برگشت زمین (Single Wire Earth Return/SWER) با استفاده از یک سیم قدرت در شبکه های قدرت در هزینه ها صرفه جویی می شود. این روش معمولاً در مناطق روستایی مورد استفاده قرار می گیرد تا خطرات ناشی از برگشت جریان زیاد در زمین موجب خسارت نشود.
یکی از نگرانی های خاص در طراحی پست های الکتریکی افزایش پتانسیل زمین است. زمانیکه جریان بسیار بزرگ ناشی از خطا در شبکه به زمین تزریق می شود ممکن است پتانسیل الکتریکی در مناطق مجاور محل تزریق جریان نسبت به مناطق دیگر بالا رود. این اتفاق به دلیل محدود بودن ضریب هدایت در لایه های خاک رخ می دهد. این تغییر پتانسیل در زمین می تواند آنقدر زیاد باشد که دو نقطه نزدیک به هم بر روی زمین دارای ولتاژی با اختلاف بالا باشند. این اختلاف ولتاژ می تواند خطراتی را برای افرادی که در آن منطقه بر روی زمین ایستاده اند ایجاد کند (به دلیل افزایش ولتاژ گام). همچنین لوله ها، نرده ها یا سیم های ارتباطی داخل پست نیز دچار اختلاف ولتاژ می شوند که می تواند ولتاژ تماس با این اشیا را تا حد خطرناکی بالا ببرد.
چاه ارت
برای حفاظت از برخورد آذرخش و اتصال الکتریسیته به بدنه یخچال و هر وسیله موجود در منزل و کارگاه که به برق وصل می شود و در اثر تماس انسان برای وی خطر ایجاد می کند معمولاً بهترین راه احداث چاه ارت (چاه زمین کاری) است. برای ساختمان مسکونی از چاه ارت زیر 5 اهم استفاده می شود و برای شرکتها و کارخانه ها از چاه ارت زیر 2 اهم استفاده می گردد.
نحوه احداث چاه ارت
سالهای قبل از زغال و نمک برای چاه ارت استفاده می شد ولی پس از مدتی در اثر تماس نمک با مس صفحه مسی سولفاته می شد و عملاً چاه ارت از کار می افتاد ولی در حال حاضر یک حلقه چاه به عمق بین 5 ال 10 متر حفر می گردد که بستگی به جنس خاک و رطوبت زمین داردو یک صفحه مسی به ابعاد ۷۰*۷۰ سانتیمتر و با ضخامت ۵ میلیمتر که به یک سیم مسی معمولاً نمره 70 از طریق جوش و بست اتصال می یابد و از ماده ای بنام بنتونیت یا سوپر اکتیو بنتونیت استفاده می گردد این ماده را بهمراه ۱۰۰۰ لیتر آب بصورت دوغاب در آورده و درون چاه می ریزیم در بین کار صفحه مسی را بصورت عمودی و در وسط چاه قرار می دهیم و الباقی دوغاب را می ریزیم سپس خاک را سرند کرده داخل چاه می ریزیم . یک تابلو تست برای ارت بالای چاه ارت قرار می دهیم و سیم ارت به شین ارت داخل تابلو وصل می گردد و از طریق سیم کلیه بدنه دستگاهها شامل الکتروموتور بدنه لوازم آشپزخانه هر آنچه را که به برق وصل شده و قابلیت تماس با انسان را دارد به این شمش مسی وصل می کنیم . برای چاه صاعقه گیر نیز می توان یک چاه مشابه همین چاه ولی مجزا از این چاه با فاصله 2 برابر عمق چاه اجرا نمود و در بلندترین نقطه ساختمان یک میله برقگیر نصب می کنیم و آنرا نیز به تابلو چاه ارت وصل می کنیم.
نتیجه: اگر صاعقه به ساختمان بزند از طریق این میله به زمین منتقل می شود. اگر سیم لخت شده و به بدنه فریزر ماشین لباسشویی و غیره وصل شود قبل از اینکه برای انسان خطری ایجاد کند به زمین منتقل می شود و خلاصه با ایجاد سیستم زمینی کردن خطر برق گرفتگی از بین می رود ضمناً در دو شاخه های جدید و پریزها جدید بجز سیم نول و فاز یک سیم دیگر وجود دارد و آن همین سیم ارت است.
در این راستا اقدام تامین اقلام سیستم ارتینگ نظیر انواع کلمپ ها، مواد کاهنده مقاومت خاک و تجهیزات مربوط به هم پتانسیل سازی ، گراندینگ و انواع الکترودهای زمین از جمله چاه ارت (میله ، صفحه و لوله های فولادی) کرده. همچنین در 10 سال اخیر، به منظور افزایش فعالیت و بالا بردن کیفیت، فعالیت خود وارد عرصه جدیدی در این مقوله شده ایم که ارت کردن مخازن، تانکرها و نفتکش ها در محیط قابل انفجار را شامل میشود.
شوک الکتریکی Electric shock هنگامی رخ می دهد که دو عامل زیر به طور همزمان رخ دهد :
1) ابتدا فرد باید با یک سیستم حامل جریان یا یک قطعه فلزی مرتبط با سیم حامل جریان تماس داشته باشد.
2) فرد باید با زمین در ارتباط باشد.
به طور کلی هر مدار الکتریکی سه سیم دارد. سیم فاز یا سیم حامل جریان با عایق مشکی رنگ ، که قابل تشخیص است. البته برای سیم فاز می توان از رنگ مشکی یا هر رنگ دیگری به جز سفید، سبز یا خاکستری استفاده کرد. علاوه بر سیم فاز ، یک سیم نول و یک سیم زمین نیز در مدارهای الکتریکی وجود دارد. سیم نول معمولاً با عایقی به رنگ سفید یا خاکستری قابل شناسایی است. سیم زمین نیز به صورت سیم مسی بدون روکش یا سیم با عایق سبز رنگ اجرا می شود. در سیم کشی مدارهای خانه هایی که پیش از سال 1960 ساخته شده اند، اغلب سیم زمین در نظر گرفته نشده است.
سیم فاز در واقع خطرناک ترین سیم در مدار الکتریکی ساختمان به شمار می رود ، چون حامل بار الکتریکی بوده و به محض تماس با اجزای رسانا بار الکتریکی خود را به آن ها منتقل می کند. اما جریان الکتریکی تا زمانی که مسیر برگشت به منبع نداشته باشد، برقرار نمی شود. سیم نول در واقع همان سیمی است که برای ایجاد این مدار یا مسیر بسته در نظر گرفته می شود. به عبارت دیگر ، با قرار دادن کلید یک وسیله الکتریکی در وضعیت روشن ، مسیر ارتباطی بین سیم فاز و سیم نول برقرار می شود و به این ترتیب با کامل شدن مدار ، جریان الکتریکی برقرار شده و آن وسیله روشن می شود.
سیم فاز بلافاصله مسیر را حس نموده و انرژی الکتریکی را آزاد می کند. در صورتی که هیچ عاملی موجب جلوگیری از عبور جریان در مدار نشود، بخش عمده انرژی بدون استفاده خواهد ماند. می توان گفت که یک لامپ یا هر وسیله الکتریکی دیگری که بین سیم فاز و نول قرار می گیرد تقریباً تمام انرژی موجود در آن مدار را مصرف می کند و به طور مجازی هیچ انرژی دیگری برای بازگشت از طریق سیم نول به منبع باقی نمی ماند. دلیل آن که تماس دست با سیم فاز موجب ایجاد شوک الکتریکی می شود، در حالی که سیم نول شوک الکتریکی ایجاد نمی کند نیز همین امر است.
در هنگام ایجاد شوک الکتریکی، بدن همانند سیم نول عمل کرده و مدار الکتریکی را کامل می کند. علت این مساله آن است که زمین به خودی خود مسیر بسیار مناسبی برای عبور جریان و کامل کردن مدار الکتریکی به شمار می رود. در واقع در چنین مواردی، سیستم الکتریکی از زمین به عنوان یک مسیر جایگزین استفاده می کند. سیم نول در تابلو برق اصلی به زمین متصل می شود. از تابلو برق اصلی ، یک سیم تا میله فولادی با روکش مسی منشعب می شود که این میله در عمق زمین فرو می رود. در ساختمان های قدیمی نیز گاهی اوقات این سیم را به لوله آب فلزی واقع در زیر زمین متصل می کردند.
بهترین روش برای مقابله با شوک الکتریکی آن است که اطمینان حاصل کنید که بدن شما با زمین در ارتباط نیست. به خاطر داشته باشید که جریان الکتریکی تنها در صورتی از بدن شما عبور خواهد کرد که بدن شما همانند مسیر عبور جریان به زمین، عمل کند. بنابراین هیچ گاه روی زمین خیس و یا بر روی نردبانی که روی زمین خیس قرار گرفته است با مدارها و تجهیزات الکتریکی کار نکنید. استفاده از ابزارهای برقی و سایر تجهیزات الکتریکی در محدوده سیستم های لوله کشی نیز می تواند بسیار خطرناک باشد. زیرا سیستم های لوله کشی در واقع به عنوان رابط بین بدن شما با زمین عمل می کنند که نتیجه آن ایجاد شوک الکتریکی است.در استاندارد NEC ، سه مشخصه برای افزایش ضریب ایمنی تجهیزات و مدارهای الکتریکی مطرح شده است :
1) اتصال تجهیزات به زمین
2) مجهز کردن سیستم به رله عیب اتصال زمین
3) استفاده از درپوش های قطبی Polarized plugs
برای دستیابی به یک سامانه ی اتصال زمین کارآمد، بادوام و قابل اعتماد، باید جنبه های مختلفی، همچون طراحی، اجرا و انتخاب مصالح مناسب را مورد توجه قرار داد. اما در میان تمامی بخش های مختلف این سامانه، چاه ارت از حساسیت و ویژگی های خاصی برخوردار است، زیرا پس از اجرا امکان دسترسی مجدد به آن وجود ندارد و در صورت بروز اشکال، کار چندانی برای آن نمی توان کرد؛ و با عنایت به این که این بخش نقشی تعیین کننده در کارآمدی سامانه اتصال زمین دارد، می توان گفت مهم ترین و حساس ترین بخش سامانه، اتصال زمین است و طراحی و اجرای صحیح آن از اهمیت اساسی برخوردار است. در حال حاضر متاسفانه کمبود منابع کاربردی در مورد سامانه ی اتصال زمین احساس می شود، که این خود موجب رواج یافتن برخی شیوه های اشتباه و بروز اختلاف نظرهایی، به ویژه در زمینه ی اجرای چاه ارت شده است و اغلب شاهد اجراهای نادرست و در نتیجه عدم دستیابی به مقاومت مناسب و یا بی دوام بودن چاه های اجراشده هستیم. گاهی یک بی دقتی ساده در اجرای چاه باعث از دست رفتن کل هزینه ها و ناکارآمدی سیستم اتصال زمین و در نتیجه ناایمن شدن شبکه ی برق و بروز پیامدهای ناگوار ناشی از آن می شود. از این رو، شایسته است برای "اجرای چاه ارت" اهمیتی ویژه و جایگاهی خاص قائل شویم.
در نوشتار حاضر کوشیده ایم شناختی علمی و در عین حال ساده از مسائل اجرایی و عوامل موثر در کیفیت چاه ارت به دست داده و راهکارهایی مناسب و کاربردی برای اجرا و نیز حل مشکلات آن ارائه نماییم. همچنین، نحوه ی کاربرد بنتونیت به عنوان یک الکترولیت خوب در چاه نشان داده شده است. انتخاب بنتونیت از این جهت بوده که این ماده تاثیر فوق العاده مطلوبی در کاهش مقاومت چاه، کاهش هزینه ها و پایداری و دوام طولانی مدت چاه زمین دارد.
عوامل موثر بر مقاومت چاه
1- یخ زدگی و خشکی خاک
می دانیم که هدایت الکتریسیته در فلزات ناشی از جابه جایی الکترون هاست و در این کار هسته های اتم ها در جای خود می مانند و جابه جا نمی شوند. ولی در غیرفلزاتی مانند خاک، قضیه به شکل دیگری ست؛ در این مواد هدایت الکتریسیته ماهیت شیمیایی داشته و از املاح یونیزه شده ی موجود در آن ها سرچشمه می گیرد. همچنین، می دانیم که عبور جریان توسط یون ها مستلزم حرکت و جابه جایی آن هاست. حال با توجه به این که یک یون، کل اتم را شامل می شود و اتم های مواد جامد قادر به جابه جایی نیستند، خاک نیز در حالت جامد قادر به هدایت جریان برق نیست؛ ولی هنگامی که مقداری آب جذب خاک شود، املاح خاک، در این رطوبت حل و سپس یونیزه شده و آنگاه می توانند عمل هدایت الکتریکی را انجام دهند. به همین دلیل، خاک های خشک یا یخ زده قادر به هدایت نبوده و مقاومت بسیار زیادی از خود نشان می دهند. بر همین اساس، هنگام تعیین عمق چاه، می باید به امکان یخ زدن سطح خاک در زمستان و خشک شدن آن در تابستان توجه کرد و با در نظر گرفتن آب و هوای منطقه، عمق موثر چاه را از سطحی که امکان یخ زدن و خشک شدن ندارد، به پایین در نظر گرفت. این موضوع به ویژه در اتصال زمین های افقی (شبکه ها یا مش های ارت که در عمق کمی اجرا می شوند) درخور توجه است.
2- فشردگی خاک
می دانیم که خاک از دانه هایی با اندازه های مختلف تشکیل شده است که این دانه ها در خاک های دست نخورده، معمولاً به همدیگر فشرده شده و توده ای متراکم را به وجود می آورند. در این توده های متراکم، دانه های خاک در همدیگر فرو رفته و فضای تهی قابل توجهی میان خودشان باقی نمی گذارند. بنابراین، سطح تماس بین دانه ها زیاد بوده و در نتیجه مقاومت الکتریکی کمی ایجاد می شود؛ در حالی که در خاک های دستی و نامتراکم، فضاهای خالی زیاد بین دانه های خاک، سطح تماس کمی ایجاد می کند و به همین دلیل مقاومت الکتریکی زیادی پدید می آید. نکته ی دیگر این که هر چه دانه های خاک درشت تر باشند، فاصله های خالی بیش تری بین آن ها به وجود آمده و مقاومت الکتریکی را افزایش می دهد.
اکنون نکته ی بسیار مهم دیگری را مورد توجه قرار می دهیم و آن این که اثر مقاومت ویژه ی خاک های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش تر از اثر خاک های دور از آن است. توجه به این دو مطلب مهم نشان می دهد که اجرای چاه ارت در زمین دست نخورده اهمیت فوق العاده ای دارد و در صورت دستی بودن خاک های سطحی، چاره آن است که نخست آن قدر پایین برویم تا به زمین دست نخورده برسیم و آنگاه کندن چاه را در زمین دست نخورده، به اندازه ی کافی ادامه دهیم. بدیهی است که تنها آن بخش از چاه که در خاک دست نخورده قرار دارد، ارزشمند و موثر بوده و عمق موثر چاه نیز برابر ارتفاع همان بخش است.
دقیقاً به همین دلیل است که در هنگام اجرای چاه ارت باید الکترولیت اطراف الکترود را به خوبی کوبیده و متراکم نمود. زیرا این کار در کاهش مقاومت چاه، اثر فراوان دارد. با توجه به این که سیم متصل به الکترود ارت (که تا سطح خاک بالا می آید) نیز مانند یک الکترود میله ای عمل نموده و در کاهش مقاومت کلی چاه موثر است، کوبیدن خاک های لایه های بالاتر از الکترود (اطراف سیم ارت) نیز می تواند در کاهش مقاومت چاه موثر باشد و هر چه آن ها را بیش تر کوبیده و متراکم کنیم، نتیجه ی بهتری حاصل می شود.
در این جا برخی خواص ارزشمند خاک بنتونیت به عنوان الکترولیت مشخص می شود. دانه بندی این خاک فوق العاده ریز بوده، دارای خاصیت تورمی شدیدی است و در اثر تورم ناشی از آب گیری، تمامی خلل و فرج موجود میان دانه های خود را پُرکرده و به تمام سطوح پیراونی نیز فشرده می شود؛ و همین موضوع یکی از دلایل پایین بودن مقاومت الکتریکی چاه های بنتونیتی ست. از سوی دیگر، این توده ی متراکم نیاز به کوبیدن ندارد و در نتیجه اجرای آن آسان است و مقاومت حاصل از آن، بر خلاف الکترولیت هایی از قبیل ذغال و نمک، وابسته به چگونگی اجرا و دقت در کوبیدن الکترولیت نیست.

3- رطوبت و آب
همان گونه که در تشریح اثر یخ زدگی گفته شد، هدایت الکتریسیته در خاک ماهیت شیمیایی داشته و از املاح حل شده در رطوبت خاک سرچشمه می گیرد. بنابراین، هرچه رطوبت بیش تری در خاک موجود باشد، املاح بیش تری در آن حل شده و جابه جایی یون ها نیز بهبود می یابد. بنابراین، میزان هدایت آن نیز افزایش می یابد، ولی برخلاف انتظار، آندسته از خاک های سطحی یا زیرزمینی که به طور دائم در معرض رطوبت فراوان قرار دارند (مانند بستر جوی ها و رودخانه ها) دارای هدایت کمی هستند. زیرا آب و رطوبت بسیار زیاد موجود در این خاک ها، به تدریج و به مرور زمان، املاح و حتی دانه های ریز این خاک ها را شسته و با خود به جاهای دیگر برده است در نتیجه هدایت آن ها به دلیل فقر املاح، اندک است. پس با افزایش رطوبت خاک، هدایت آن افزایش می یابد؛ ولی هنگامی که مقدار این رطوبت بسیار زیاد شود، میزان هدایت کاهش خواهد یافت. پیش از این گفته شد که اثر مقاومت ویژه ی خاک های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش تر از اثر خاک های دور از آن است. بنابراین، بهتر است چاه ارت را آن قدر بکنیم تا به خاک مرطوب که دارای مقاومت کمی ست، برسیم و سپس درون خاک مرطوب نیز تا اندازه ای حفاری را ادامه بدهیم. به این ترتیب، الکترود ارت در محاصره ی خاکی کم مقاومت قرار خواهد گرفت. به ویژه قابل توجه است که افزایش عمق چاه از یک سو موجب کاهش مقاومت آن شده و از سوی دیگر در اعماق بیش تر معمولاً درصد رطوبت نیز افزایش یافته و به شکلی مضاعف موجب کاهش مقاومت الکتریکی آن می شود. ولی هرگز نباید کار را تا رسیدن به سفره های آب زیرزمینی ادامه داد؛ زیرا همان گونه که گفته شد، این کار اثر معکوس دارد.
4- فاصله ی چاه ها از یکدیگر
معمولاً تعداد و فاصله ی چاه های ارت و محل احداث آن ها، با توجه به مقاومت موردنظر، از سوی طراح محاسبه و تعیین می شود، ولی به دلیل آن که فرمول های محاسبه ی مقاومت چاه ارت اصولاً با فرض همگن بودن خاک نوشته شده اند و در عمل با خاک ها و زمین های غیرهمگن مواجه ایم، و همچنین به علت وجود برخی موانع و دشواری های اجرایی، ممکن است مقاومت عملی چاه ها با مقدار محاسبه شده تفاوت داشته و پس از اجرا (به منظور کاهش مقاومت) نیاز به اضافه کردن چاه جدید داشته باشیم و گاهی نیز حین اجرای طرح، به دلیل وجود موانع عملی از قبیل وجود صخره یا لاشه های بزرگ بتنی در محل طراحی شده، ناگزیر از تغییر محل آن شویم. از این رو، لازم است محل های جدیدی برای احداث چاه در نظر گرفته شود. به همین دلیل مهندس ناظر می باید به نکات حائز اهمیت در جانمایی چاه ارت مسلط باشد. یکی از نکات مهم در این کار، رعایت فاصله ی لازم میان چاه هاست. می دانیم که هر چاه ارت دارای محدوده ای در اطراف خود می باشد که در هنگام بروز خطا و جاری شدن جریان در الکترود ارت، دارای ولتاژ خواهد شد. این محدوده، حوزه ی مقاومت (Resistance Area) نامیده می شود. نکته ی مهم این است که دو چاه ارت تا حد ممکن از هم دور باشند و یا فاصله ی آن ها دست کم به اندازه ای باشد که حوزه های مقاومت آن ها هم پوشانی نداشته باشند. (به شکل های 4 و 5 توجه شود.) رعایت نشدن این نکته مشکلات زیر را به وجود می آورد:
الف) در صورتی که دو چاه برای دو شبکه ی مستقل از هم به کار روند (مثلاً یکی برای ارت فشار ضعیف ترانسفورماتور و دیگری برای ارت فشار قوی آن)، هنگام بروز خطا در یکی از شبکه ها، ارت شبکه ی دیگر نیز برق دار خواهد شد و این موضوع می تواند بسیار خطرناک باشد.
ب) در صورتی که دو چاه به یکدیگر متصل شده و هر دو برای یک سامانه به کار روند، رعایت نشدن حداقل فاصله باعث می شود که پس از متصل کردن دو چاه به یکدیگر، کاهش مورد نظر در مقاومت کل به دست نیامده و مقاومت حاصل شده، بیش تر از حد انتظار شود.

ابعاد حوزه ی مقاومت بستگی به مقاومت ویژه ی خاک و عمق چاه دارد. هر چه مقاومت ویژه ی خاک بیش تر باشد و یا عمق چاه افزایش یابد، حوزه ی مقاومت بزرگ تر می شود. به طور کلی برای چاه هایی که به هم متصل شده و ارت واحدی را تشکیل می دهند، این فاصله نباید کم تر از 6 متر باشد؛ و برای دو چاه که متعلق به دو سامانه ی مختلف می باشند، این فاصله نباید کم تر از 20 متر یا دو برابر عمق چاه (هر کدام که بیش تر بود) بشود.
انواع الکترودها
اکنون که تاثیر عوامل مختلف بر مقاومت چاه ارت شرح داده شد، به تشریح رایج ترین انواع الکترودها می پردازیم:
1- الکترود میله ای
این نوع الکترود به دو دسته تقسیم می شود:
الف) الکترود میله ای نوع اول
این الکترود معمولاً یک میله ی فولادی نوک تیز است که بدنه ی آن گالوانیزه شده و یا آن را با لایه ای از مس پوشانده اند تا دوام آن در زیر خاک افزایش یافته و از پوسیده شدن سریع آن جلوگیری شود. برای نصب این الکترود نیازی به حفر چاه نیست و آن را در زمین دست نخورده به طور عمودی می کوبند. ساختار آن نیز برای کوبیدن طرح شده است. مغز فولادی آن سخت و محکم بوده و با وارد شدن ضربه، در خاک فرو می رود. انتهای سخت میله نیز قادر به تحمل ضربه های چکش است. گاهی نیز یک قطعه ی فولادی بسیار سخت را به انتهای میله متصل می کنند تا از تغییر فرم آن در اثر ضربه های چکش جلوگیری شود. نوک میله را نیز برای فرورفتن بهتر، تیز کرده اند و یا یک قطعه فولادی نوک تیز و سخت به سر آن متصل نموده اند.
طول این میله ها حدود 1/5 تا 3 متر است. میله های بلندتر ممکن است به هنگام کوبیده شدن در زمین های سخت، کج شوند. گاهی این میله ها را طوری می سازند که بتوان پس از کوبیدن یک میله، به کمک یک قطعه ی واسطه، میله ی دوم را به ته آن متصل کرد و کوبیدن را ادامه داد. سپس میله ی سوم را به همان روش به ته میله ی دوم متصل و این عمل را تکرار می کنند. به این ترتیب، با اتصال میله های متعدد می توان الکترود بلندتری به دست آورد و آن را بدون کج شدن تا عمق بیش تری در زمین فرو کرد. منتها این اشکال وجود دارد که همین قطعات واسطه که ساختار آن ها شبیه پیچ و مهره است، اغلب تحمل ضربه های لازم برای فروکردن میله در زمین های بسیار سخت را ندارند و در اثر ضربه ممکن است لق شده و اتصال میان میله ها دچار اشکال شود. از این رو الکترود میله ای نوع اول بیش تر مناسب کوبیدن در خاک های نرم یا در زمین هایی ست که رطوبت در نزدیکی سطح آن قرار دارد. کوبیدن این الکترود در زمین های سخت، حتی در همان عمق کم نیز خالی از دردسر نیست.
مهم ترین حسن این نوع الکترود، آسانی اجرا و ارزان بودن آن است. زیرا هزینه ی حفر چاه و خرید الکترولیت را ندارد و قیمت آن هم ارزان است؛ اما اساساً مقاومت بیش تری نسبت به الکترود صفحه ای دارد. از همین رو، برای حصول مقاومت کم باید چند عدد از آن ها را نصب و به همدیگر متصل کرد، که با توجه به لزوم رعایت فاصله ی مجاز میان الکترودها، به زمینی بزرگ نیاز است. بنابراین، به دست آوردن مقاومت کم در یک زمین کوچک به کمک این نوع الکترود، مشکل است. ضمن آن که افزایش بیش از حد تعداد الکترودها می تواند هزینه ی تهیه ی سیم و ترانشه کنی مورد نیاز برای ارتباط دادن آن ها و نیز هزینه ی اتصال سیم های ارتباطی به الکترودها را افزایش داده و مزیت اقتصادی استفاده از این نوع الکترود را از بین ببرد.

این میله ها در طول های از 1/5 تا 3 متر و قطرهای 16، 19 و 25 میلی متر ساخته می شوند. قطر میله تاثیر چندانی در مقاومت ارت حاصل از آن ندارد و با افزایش قطر، صرفاً استحکام مکانیکی میله افزایش می یابد و می توان آن را برای زمین های سخت تر به کار بُرد.
این میله ها باید مشخصه های زیر را دارا باشند:
1- ضخامت لایه ی گالوانیزه نباید کم تر از 70 میکرون باشد. چون ایجاد لایه ای با قطر 70 میکرون با روش گالوانیزاسیون سرد (الکترولس) امکان پذیر نیست، حتماً باید از روش گالوانیزاسیون گرم استفاده شود.
2- ضخامت میله ی فولادی نباید کم تر از 16 میلی متر باشد.
3- سطح مقطع روکش مسی نباید کم تر از 20 درصد سطح مقطع مغز فولادی باشد.
4- حداقل خلوص مس مورد استفاده برابر 99/9 درصد باشد (مس کاتد).
5- لایه ی مسی باید به روش جوش مولکولی (آب کاری الکتریکی) روی بدنه ی میله قرار گیرد. در بازار اغلب میله های ارزان قیمتی به فروش می رسد که با فروکردن یک میله ی فولادی درون یک لوله ی مسی هم اندازه با آن ساخته شده اند. این الکترودها دارای عیوب زیر می باشند و به کارگیری آن ها توصیه نمی شود.
عیب یکم: در اثر وجود فواصل ذره بینی میان روکش مسی و مغز فولادی، رطوبت و املاح خاک به این فواصل نفوذ کرده و پیل الکتریکی تشکیل می دهند که موجب خوردگی سریع میله می گردد.
عیب دوم: به علت یکپارچه نبودن روکش مسی و مغز فولادی آن، در موقع کوبیدن میله ممکن است روکش مسی جدا شده و همراه میله در خاک فرو نرود.
عیب سوم: هنگام ساخت این الکترودها، میله ی فولادی تا دمای زیادی داغ می شود و این موضوع می تواند بر روی خواص متالورژیک میله تاثیر گذاشته و از استحکام آن بکاهد و در نتیجه گاه شاهد کج شدن الکترود در هنگام کوبیدن آن خواهیم بود.
شایان ذکر است که رعایت نشدن نکات فوق موجب پوسیدگی سریع و زودتر از موعد الکترود خواهد شد.

ب) الکترود میله ای نوع دوم
نوع دوم الکترود میله ای برای نصب در چاه های کنده شده با دستگاه حفاری به کار می رود. این نوع الکترود را در چاه قرار داده و اطرافش را با الکترولیتی مناسب (مثلاً دوغاب بنتونیت) پُر می کنند که در این حالت نیازی به میله ای محکم با مشخصات نوع اول نیست و به جای آن می توان از سیم یا تسمه ی مسی یا گالوانیزه و یا حتی از لوله ی گالوانیزه آب نیز استفاده کرد. (استفاده از این نوع الکترود در چاه های کنده شده با دست، به علت زیاد بودن عرض چاه و نیاز به مقدار زیاد الکترولیت توصیه نمی شود.) مهم ترین حُسن این روش آن است که بر خلاف روش نخست می توان با عمیق تر کردن چاه، الکترود را تا عمق دلخواه در زمین وارد کرد و مقاومت آن هم به دلیل عمق بیش تر و استفاده از الکترولیت، کم تر از روش نخست می باشد. در عوض، هزینه های حفر چاه و خرید الکترولیت به سایر هزینه ها افزوده می شود.
مشخصات مهمی که این الکترودها باید داشته باشند، عبارت اند از:
1- حداقل ضخامت تسمه ی مسی 2 میلی متر و حداقل سطح مقطع آن 50 میلی متر مربع باشد.
2- حداقل سطح مقطع سیم مسی چند مفتولی 35 میلی متر مربع و حداقل قطر هر مفتول آن 1/8 میلی متر باشد.
3- حداقل خلوص مس مورد استفاده برابر 99/9 درصد باشد. (مس کاتد)
4- حداقل ضخامت تسمه ی فولادی (گالوانیزه) 3 میلی متر و حداقل سطح مقطع آن 100 میلی متر مربع باشد.
5- ضخامت لایه ی گالوانیزه نباید کم تر از 70 میلی متر باشد. استفاده از گالوانیزاسیون گرم برای این نوع الکترود نیز اجباری ست.
6- قطر لوله ی گالوانیزه نباید کم تر از in1 (یک اینچ) باشد. دوباره تاکید می شود که رعایت نشدن نکات فوق، موجب پوسیدگی سریع و زودتر از موعد الکترود خواهد شد.

2- الکترود صفحه ی مسی
این الکترود یک صفحه ی مسی مربع شکل است که در موقع نصب، آن را به طور افقی یا عمودی در چاه قرار داده و در میان الکترولیت مناسبی دفن می کنند. در بین الکترودهای مختلف، گران ترین نوع محسوب می شود. زیرا وزن مس مورد نیاز برای ساخت آن بیش از سایر الکترودهاست و همچنین نیاز به حفر چاه و مقدار بیش تری الکترولیت دارد. در عوض مقاومت کم تری ایجاد می کند و از این راه تعداد چاه مورد نیاز برای رسیدن به یک مقاومت معین را کاهش می دهد؛ که این خود، موجب صرفه جویی در هزینه های حفر چاه و تامین سیم های ارتباطی میان چاه ها و اتصال آن ها به الکترودها و ترانشه کنی های مورد نیاز می شود، از این رو، بسته به مشخصات زمین، در بعضی موارد اقتصادی تر از الکترودهای میله ای خواهد بود. از سوی دیگر، در زمین های کوچک که امکان حفر چاه های متعدد وجود ندارد و با توجه به این که مقاومت سامانه ی احداث شده نباید از حد معینی بیش تر باشد، ممکن است تنها راه احداث سامانه ی اتصال زمین، استفاده از این نوع الکترود باشد.
مشخصاتی که لازم است این الکترود داشته باشد، به شرح زیر است:
1- طول و عرض آن، حداقل cm50×50 باشد. 2- قطر آن از 2 میلی متر کم تر نباشد.
3- خلوص مس مورد استفاده حداقل برابر 99/9 درصد باشد. (مس کاتد)
توجه شود که رعایت نشدن نکته ی ردیف 1 موجب افزایش مقاومت چاه شده و بی توجهی به ردیف های 2 و 3 موجب پوسیدگی سریع و زودتر از موعد الکترود خواهد شد. متاسفانه در حال حاضر، صفحات مسی آلیاژی که مناسب استفاده در زیر خاک نمی باشند، به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین صفحات فولادی پوشیده شده با مس را فقط به شرطی می توان به جای صفحه ی مسی به کار بُرد که ضخامت لایه ی مس روی آن از حداقل های لازم، کم تر نباشد.
هادی یا سیم ارت
پس از شرح انواع الکترود، اینک به بیان جزئیات مهم در انتخاب و استفاده از هادی ارت می پردازیم. نخست هادی های ارت را از نظر محل استفاده به دو دسته تقسیم می کنیم.
دسته ی اول: هادی هایی که در زیر زمین و در تماس با خاک قرار می گیرند.
دسته ی دوم: هادی هایی که روی زمین قرار گرفته و با خاک تماس ندارند.
این طریقه ی دسته بندی از آن روست که انتخاب جنس هادی ارت و همچنین منظور کردن روکش و عایق برای آن، به محل استفاده بستگی دارد. چون در این نوشته توجه خود را بر آن قسمت از شبکه ی ارت که در زیر خاک قرار گرفته، معطوف نموده ایم، صرفاً به بررسی مسائل دسته ی اول می پردازیم: نخست این که هادی ارت در زیر خاک نیاز به روکش نداشته و لخت بودن آن موجب تماس بیش تر با خاک و کاهش مقاومت کلی شبکه ی ارت می شود؛ و دیگر این که در زیر خاک به علت دخالت عوامل خورنده از قبیل رطوبت و املاح خاک، عمر هادی ارت کوتاه شده و زودتر از بین خواهد رفت. مساله ی خوردگی به ویژه در هنگام تشکیل پیل های گالوانیک بسیار جدی و خطرناک می شود. در این وضعیت، در اندک زمانی هادی ارت نابود خواهد شد. (بررسی دقیق چگونگی تشکیل پیل و عوامل موثر در سرعت تخریب های ناشی از آن نیاز به مبحثی جداگانه داشته و در این مقاله نمی گنجد.)
هادی ارت می تواند به صورت سیم یا تسمه بوده و از جنس مس یا فولاد گالوانیزه ساخته شود. مشخصات ذکر شده در ردیف های 1 تا 5 الکترود میله ای نوع دوم در مورد این هادی ها نیز صدق می کند. بدیهی ست هادی و الکترود ارت می باید هم جنس باشند تا از تشکیل پیل و گالوانیک و خوردگی های ناشی از آن جلوگیری شود. شایان ذکر است که متاسفانه در حال حاضر سیم های مس آلیاژی که در اصل برای استفاده در خطوط هوایی برق ساخته شده اند، به جای سیم مسی خالص در چاه های ارت به کار بُرده می شوند که این عمل اشتباه، دوام هادی ارت را تحت تاثیر قرار داده و از عمر آن می کاهد.

روش های اجرا با انواع الکترودها
پیش از این گفته شد که مقاومت ویژه ی خاک های اطراف و نزدیک الکترود نقش مهمی در تعیین مقاومت چاه بازی می کند از طرف دیگر دیدیم که خاک های دستی و نامتراکم می تواند موجب افزایش شدید مقاومت چاه شود. پس به این نتیجه می رسیم که باید زیر، بالا و دور تا دور الکترود را با ماده ای مانند بنتونیت که هر دو خاصیت مقاومت ذاتی کم و فشردگی را داراست، پُر کنیم؛ به نحوی که این ماده تمام فضای موجود میان الکترود با دیواره و کف چاه را پُر کند و در مورد الکترود صفحه ای، روی الکترود را نیز بپوشاند. متاسفانه دیده می شود که برخی مجریان به این نکات مهم بی توجهی نموده و وجود یک لایه ی بنتونیت در اطراف الکترود را کافی می دانند و پس از آن که این لایه را با روش های مختلفی دور الکترود ایجاد نمودند، فاصله ی باقی مانده تا دیواره ی چاه را با خاک معمولی یا خاک کشاورزی یا از این قبیل، پُر می کنند و به این ترتیب با ایجاد یک لایه ی واسطه ی نه چندان مرغوب بین لایه ی بنتونیت و دیواره ی چاه بخش قابل توجهی از نتیجه را از دست می دهند. شایسته است هنگام اجرای چاه، سطح الکترود ارت را از نظر عاری بودن از آلودگی هایی از قبیل لکه های رنگ یا چربی و یا لایه های اکسیدشده، سولفاته شده و غیره بررسی نماییم. این مواد سطح الکترود را عایق کرده و از تماس موثر آن با خاک جلوگیری می نمایند و می توانند تاثیر نامطلوبی بر میزان مقاومت چاه ارت بگذارند. لازم به ذکر است که به ازای هر لیتر از فضایی که باید پُر شود، به حدود یک کیلوگرم بنتونیت نیازمندیم و مقدار آب لازم نیز تقریباً 3 لیتر در ازای هر کیلوگرم بنتونیت است.
در این جا به شرح جزئیات اجرای صحیح چاه با استفاده از انواع الکترودها پرداخته می شود:
الف) کوبیدن الکترود میله ای نوع اول در سطح خاک
معمولاً خاک سطح زمین در فصول گرم سال، خشک و در زمستان یخ زده است. از این رو، تاثیر مثبتی در کاهش مقاومت چاه ندارد. همچنین، به منظور حفظ خود الکترود و نقطه ی اتصال سیم به آن باید انتهای میله در عمق مناسبی پایین تر از سطح خاک قرار گیرد. بنابراین، پیش از کوبیدن الکترود می باید گودالی که عمق آن بستگی به شرایط اقلیمی محل دارد (معمولاً حدود یک متر) ایجاد کرد و سپس الکترود را در کف گودال مزبور کوبید. با این کار، عمق نفوذ الکترود هم بیش تر می شود. در صورت نیاز، در همین گودال می توان چاهک بازرسی را نیز احداث نمود. همچنین، در زمین های سخت می توان پس از کندن گودال، آن را پُر از آب کرد و روز بعد اقدام به کوبیدن الکترود کرد. این کار موجب نفوذ رطوبت به درون خاک و نرم تر شدن آن و در نتیجه کوبیدن راحت تر الکترود می شود.

ب) کوبیدن الکترود میله ای نوع اول در کف چاه
در این روش، چاهی با عمق مناسب حفر نموده و الکترود را در کف آن می کوبیم. به طوری که بخشی از طول الکترود بالاتر از کف چاه بماند. اکنون سیم را با استفاده از جوش کدولد به الکترود متصل نموده و سپس مطابق شکل مقداری آب در چاه ریخته و بنتونیت را به تدریج اضافه می کنیم. دانه های بنتونیت باید درون آب غرق شوند. ریختن آب و افزودن بنتونیت آن قدر ادامه می یابد که الکترود کاملاً با دوغاب بنتونیت پوشیده شود. مابقی چاه با خاک سرندشده پُر می شود. در این روش با عمیق تر کردن چاه می توان الکترود را تا عمق دلخواه در زمین فرو کرد.
ج) اجرای الکترود میله ای نوع دوم در چاه
همان گونه که گفته شد، این نوع الکترود را نمی توان کوبید، بلکه آن را در یک چاه کنده شده با دستگاه حفاری قرار می دهند و اطراف آن را با الکترولیتی مناسب مانند بنتونیت پُر می کنند. این چاه ها دارای قطر بسیار کمی مثلاً حدود 10 تا 15 سانتی متر هستند و برای پر کردن آن ها باید از بنتونیت ریزدانه استفاده شود. زیرا دانه های درشت به ویژه به علت قطر کم چاه، مشکلاتی ایجاد می کنند. الکترود را در چاه طوری آویزان می کنیم که نوک آن چند سانتی متر بالاتر از کف قرار گیرد. اکنون مقداری آب در چاه ریخته و بنتونیت ریزدانه را به تدریج می افزاییم. ریختن آب و بنتونیت به طور هم زمان یا به تناوب، آن قدر ادامه می یابد تا ارتفاع آن به حد کافی برسد.
در حقیقت باید از کف تا جایی که خاک آن نمناک است و یا بهتر از آن، تا نزدیکی سطح زمین با بنتونیت پُر شود.

در صورتی که بنتونیت موجود، پودری و نرم باشد، نباید آن را روی سطح آب داخل چاه ریخت و لازم است یک بشکه یا سطل مناسب تهیه کرد و آب و پودر موجود را در آن مخلوط نمود تا به صورت دوغابی یکنواخت در آید. سپس الکترود را مانند قبل آویزان نموده و چاه را تا ارتفاع لازم با دوغاب آماده شده پُر می کنیم.
توجه شود که مقدار آب موجود در دوغاب باید طوری تنظیم شود که دوغاب ساخته شده به اندازه ی کافی نرم و روان باشد و زوایا و گوشه های چاه را به خوبی پُر کند؛ ولی شُل بودن زیاده از حدِ آن نیز باعث می شود که حجم دوغاب افزایش یابد، و چون رطوبت بیش از حد چنین دوغابی ماندگار نیست، پس از زمانی کوتاه و با از دست رفتن رطوبت اضافه، شاهد کاهش یافتن حجم الکترولیت و در نتیجه ترک خوردن توده ی بنتونیت و سرانجام افزایش مقاومت چاه خواهیم بود. این موضوع کلی ست و باید در تمامی روش های مختلف اجرای چاه ارت مورد توجه قرار گیرد.
د) اجرای الکترود صفحه ای به طور عمودی
برای این کار، نخست 150 لیتر آب در کف چاه ریخته و بعد حدود 50 کیلوگرم بنتونیت، به تدریج روی سطح آب می ریزیم. این کار طوری انجام می گیرد که در پایان، آب تنها و یا بنتونیت خشک و بی آب روی سطح باقی نماند. سپس حدود 10 دقیقه صبر می کنیم تا بنتونیت خود را بگیرد. در این فرصت می توانیم صفحه ی مسی را به سیم ارت متصل کنیم. اکنون صفحه ی مسی را به کمک سیم متصل به آن به درون چاه می فرستیم تا در وسط چاه به طور عمودی روی لایه ی بنتونیت بایستد. مهم است که لایه ی بنتونیت در فرصت داده شده آن قدر سفت شده باشد که صفحه ی مسی در آن فرو نرود. به هر حال، اگر به علت شُل بودن مخلوط ریخته شده و علی رغم صبر کافی، هنوز هم صفحه در لایه اجرا شده فرو می رود، می باید مقدار کمی صبر کرد تا بنتونیت خشک جدید با جذب مقداری از رطوبت، سطح کار را سفت کند. پس از قرار گرفتن صفحه، آب و بنتونیت به طور هم زمان یا به تناوب درون چاه ریخته می شوند، به طوری که دانه های بنتونیت درون آب غرق شوند. این کار آن قدر ادامه می یابد تا سطح بنتونیت حداقل به 5 سانتی متری بالای صفحه برسد. در این مرحله باید حداقل یک ساعت و بهتر از آن چند ساعت صبر کنیم تا دوغاب بنتونیت کاملاً خود را بگیرد. سپس می توانیم بقیه ی چاه را با خاک سرندشده و نرم پُر کنیم. مهم است که پیش از آغاز ریختن خاک، سطح لایه ی بنتونیت آن قدر سفت شده باشد که خاک ریخته شده از بالای چاه درون بنتونیت فرو نرود. برای این کار توصیه می شود پس از آن که آب موجود در چاه کاملاً جذب شد، مقداری بنتونیت خشک در حد یک لایه ی نازک (حدود 2 تا 3 سانتی متر) روی لایه ی قبلی بریزیم تا پس از گذشت زمان کافی، سطح کار کاملاً قوام یابد. همچنین توصیه می شود همراه خاک پُرکننده، مقداری آب نیز به منظور نشست دادن و متراکم کردن آن اضافه شود.
در صورتی که بنتونیت موجود پودری و نرم باشد، به همان شکلی که قبلاً توضیح داده شد، در بیرون چاه آن را به صورت دوغاب یکنواختی در آورده و تا ارتفاع لازم در چاه می ریزیم.
معمولاً برای چاهی به قطر حدود 80 سانتی متر و صفحه ای به ارتفاع 50 سانتی متر، حدود 300 تا 350 کیلوگرم بنتونیت و 3 برابر آن آب لازم است.

ه) اجرای الکترود صفحه ای به طور افقی
برای این کار، نخست 450 لیتر آب در کف چاه ریخته و سپس حدود 150 کیلوگرم بنتونیت، به تدریج روی سطح آب می ریزیم. این کار طوری انجام می گیرد که در پایان، آب تنها و یا بنتونیت خشک و بی آب روی سطح باقی نماند. سعی شود سطح توده ی بنتونیت مسطح باشد. در غیر این صورت، باید کسی داخل چاه شده و آن را تسطیح کند. سپس حدود 10 دقیقه صبر می کنیم تا بنتونیت خود را بگیرد. در این فرصت می توانیم صفحه ی مسی را به سیم ارت متصل کنیم. مهم است که لایه ی بنتونیت در فرصت داده شده آن قدر سفت شده باشد که صفحه ی مسی در آن فرو نرود. اکنون حدود 10 لیتر آب و مقدار کمی بنتونیت (حدود 2 کیلوگرم) را در ظرفی مخلوط کرده و به صورت دوغابی یکنواخت و روان در می آوریم و درون چاه می ریزیم و بعد صفحه ی مسی را به کمک سیم ارت به درون چاه فرستاده و به طور افقی روی سطح دوغاب بنتونیت می نشانیم. ریختن دوغاب شُل و روان به این دلیل است که الکترولیت به طور کامل با تمام سطح زیرین صفحه تماس پیدا کند و فضای خالی باقی نماند. اشکالی ندارد که صفحه در این دوغاب سطحی فرو رود. مجدداً 450 لیتر آب درون چاه ریخته و به تدریج حدود 150 کیلوگرم بنتونیت اضافه می شود (به طور کلی ریختن آب و بنتونیت به طور هم زمان، یا به تناوب تفاوت ندارد). در این مرحله می باید حداقل یک ساعت و بهتر از آن چند ساعت صبر کنیم تا بنتونیت کاملاً خود را بگیرد. در صورتی که بنتونیت موجود پودری و نرم باشد، به همان شکلی که قبلاً توضیح داده شد، بیرون چاه آن را به صورت دوغابی یکنواخت در آورده و تا ارتفاع لازم در چاه می ریزیم.
در پایان کار بقیه ی چاه را به همان نحو و با در نظر گرفتن همان ملاحظاتی که در مورد الکترود عمودی توضیح داده شد، پُر می کنیم. بنتونیت لازم به قطر چاه بستگی دارد و مانند اجرای صفحه ی عمودی برای چاهی به قطر 80 سانتی متر و صفحه ای به ارتفاع 50 سانتی متر، حدود 300 تا 350 کیلوگرم بنتونیت و 3 برابر آن آب لازم است.
اتصال هادی به الکترود ارت
محل اتصال سیم یا تسمه به الکترود ارت یکی از آسیب پذیرترین قسمت های چاه و نخستین قربانی خوردگی است و در عین حال یکی از اجزای مهم چاه ارت است؛ به طوری که بسیاری از چاه ها کارآیی خود را فقط به دلیل پوسیده و جدا شدن تدریجی این اتصال از دست داده اند.
گرچه با استفاده از الکترولیت های ناخورنده مانند بنتونیت، عمر اتصال افزایش می یابد، برای تضمین عمر طولانی چاه لازم است این اتصال نیز مورد توجه قرار گیرد. روش های به کار رفته برای اجرای آن عبارت اند از:
ـ جوش انفجاری
ـ کابلشو
ـ انواع کلمپ Clamp بست
عمر اتصالاتی که با کلمپ و یا کابلشو اجرا می شوند، نسبتاً کوتاه است. زیرا رطوبت موجود در خاک که دارای املاح زیادی ست، به فواصل ذره بینی موجود بین الکترود و کلمپ یا کابلشو نفوذ کرده و باعث ایجاد خوردگی و نیز ایجاد ترکیبات عایق در سطح تماس بین الکترود و کلمپ می شود. بنابراین، این نوع اتصالات برای استفاده در زیر خاک توصیه نمی شود. ولی در صورت استفاده از جوش انفجاری با چنین مشکلی مواجه نخواهیم شد. در این نوع اتصال، طی یک فرآیند خاص ذرات مس در یک قالب مخصوص به صورت مذاب درآمده و بر روی محل تماس قطعات مورد جوش کاری ریخته می شود. با این کار لایه ی سطحی قطعات مذکور ذوب شده و با مس مذاب ریخته شده، توده ای یکپارچه را تشکیل می دهد.

ویژگی های جوش انفجاری یا Cad Weld
جوش انفجاری یا کدولد نوع خاصی از جوش کاری ست که برای ایجاد اتصال الکتریکی بین چند قطعه ی مسی یا بین قطعات مس و یک فلز دیگر مانند فولاد گالوانیزه یا فولاد معمولی طراحی شده و به کار می رود.
این نوع جوش کاری دارای ویژگی های زیر است:
ـ یکپارچه شدن قطعات مورد اتصال (که باعث می شود در محل اتصال فاصله ای برای نفوذ رطوبت باقی نماند).
ـ ضخامت زیاد جوش.
ـ سطح تماس زیاد.
ـ عدم تغییر قابل توجه بر خواص متالوژیک قطعات مورد اتصال.
ـ سرعت و سهولت در انجام عملیات جوش کاری.
ـ بی نیازی از برق و ابزارهایی مانند پرس هیدرولیک و دریل.

یکپارچه شدن قطعات مورد اتصال و ضخامت زیاد جوش موجب استحکام مکانیکی قابل توجه، عدم ایجاد مقاومت الکتریکی در محل تماس و نفوذناپذیری نسبت به رطوبت می شود که این خود پایداری بلندمدت در مقابل خوردگی را تضمین می کند. همچنین، در این جوش به دلیل ایجاد سطح تماس زیاد و کیفیت خوب آن، انتقال مطلوب جریان های اتصال کوتاه به آسانی امکان پذیر می گردد. ضمن این که این جوش اثر منفی قابل توجهی روی خواص متالوژیک قطعات مورد اتصال ندارد. نکته ی دیگر این که اجرای ارت اغلب در مراحل ابتدایی احداث ساختمان ها یا عرصه های صنعتی انجام می شود و معمولاً در این مراحل دسترسی به برق مشکل است. بنابراین، از این نظر نیز جوش انفجاری برتری دارد.
به کمک این نوع جوش می توان اتصالات متنوعی پدید آورد و قطعات مسی مانند سیم، تسمه، میله و صفحه ی مسی را به یکدیگر جوش داد. حتی می توان قطعات مس و فولاد ساده یا گالوانیزه را نیز به یکدیگر متصل کرد. برای مثال، برای اجرای هم بندی شبکه ی آرماتور و سامانه ی ارت می توان آرماتور را با استفاده از جوش انفجاری به سیم مسی متصل کرد. البته شایان توجه است که انجام هر نوع عملیات بر روی شبکه ی آرماتور ساختمان می باید با اطلاع و اجازه ی مهندسان ناظر و طراح سازه انجام پذیرد.
در مجموع، ویژگی های این نوع جوش برای سیستم های ارتینگ بسیار عالی ست. این روش یکی از بهترین راه های اتصال سیم به الکترود ارت است.
اضافه می شود که به این نوع جوش نام های دیگری از قبیل جوش احتراقی، exothermic و thermit نیز اطلاق می شود.
روش اجرای جوش انفجاری
اجرای این جوش بسیار آسان و سریع بوده و نیاز به برق و یا ابزار خاصی ندارد. ابزارهای مورد نیاز فقط شامل یک قالب سبک و کوچک گرافیتی و فندک مناسبی برای روشن کردن فتیله می شود.
قالب های کدولد دارای شکل های مختلف و متنوعی هستند و شکل آن ها به نوع قطعاتی که باید جوش کاری شوند، بستگی دارد. همچنین مقدار پودر جوش نیز بستگی به نوع اتصال و ابعاد قطعات مورد جوش کاری دارد. برای انتخاب شکل قالب و مقدار پودر جوش و اندازه ی پولک، باید به کاتالوگ های سازندگان مراجعه کرد.

آموختن و کسب مهارت های لازم برای اجرای این نوع جوش کاری مستلزم قدری تمرین در حضور و تحت نظر فرد خبره، با رعایت نکات ایمنی مربوطه می باشد. با این حال، به منظور آشنایی کلی خواننده با روش انجام کار، در این بخش به شرح مختصر مراحل آن می پردازیم:
پس از انتخاب قالب و پودر جوش مناسب، قطعات مورد جوش کاری را در قالب قرار داده و سپس یک پولک مناسب داخل قالب در ته محفظه ی پودر می گذاریم. اکنون به اندازه ی کافی پودر جوش کاری در محفظه ریخته و فتیله را روی پودر قرار می دهیم. حال باید فتیله را به کمک فندک روشن کرد. پس از چند لحظه شعله ی فتیله به توده ی پودر جوش می رسد و آن را به طور ناگهانی شعله ور می کند و عمل جوش کاری انجام می گیرد.
تصاویر 11 تا 19 یک قالب کدولد آماده ی جوش کاری و چند اتصال نمونه را نشان می دهند.
چاه ارت
برای جلوگیری از صدمات و حفظ ایمنی بیشتر نیروی انسانی و تجهیزات دیجیتالی و وسایل الکتریکی موجود در منازل و مکان های عمومی و کارخانجات و اداره ها ازسیستم چاه ارت استفاده می کنند. بهترین راه جلوگیری از خطرات ناشی از صاعقه و برق گرفتگی تجهیزات الکتریکی, استفاده از چاه ارت و به عبارتی دیگر , سیستم ارتینگ است.

در سیستم ارتینگ برای ساختمان های مسکونی از چاه ارت با مقاومت 5 اهم وبرای شرکتها و کارخانه جات از چاه ارت با مقاومت کمتر از 2 اهم استفاده می شود.
اجرای چاه ارت
برای اجرای چاه ارت ,باید یک حلقه چاه با عمقی بین 5 الی 10 متر حفرشود وحفر چاه در اجرای چاه ارت بستگی به جنس خاک و رطوبت زمین دارد و یک صفحه مسی با ابعاد ۷۰*۷۰سانتیمتر و با ضخامتی به اندازه ۵میلیمتر که به یک سیم مسی متصل است و در اجرای چاه ارت ازماده ای به نام بنتونیت یا سوپر اکتیو بنتونیت استفاده می شود.ماده بنتونیت را با آبی به اندازه 1000لیتر مخلوط می کنیم و به درون چاه ارت می ریزیم و صفحه مسی را نیز در وسط چاه ارت قرارمی دهیم و در اتمام کار خاک را درون چاه می ریزیم و سپس اتصالات الکتریکی به چاه ارت, را انجام میدهیم. اجرای چاه ارت باعث می شود انرژی های مخرب الکتریکی ناشی از صاعقه جذب زمین شود و از طریق میله ای که در پشت بام ساختمان نصب می شود به زمین منتقل شود. با اجرای سیستم ارتینگ ,خطر برق گرفتگی از بین می رود و نیروی انسانی و تجهیزات الکتریکی از صدمات ناشی از برق گرفتگی ایمن می مانند.
به منظور حفاظت افراد و دستگاه ها، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاه ها و افراد می شود استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار لازم و ضروری است.سیستم ارت که در واقع وظیفه انتقال اضافه ولتاژهای به وجود آمده را به طور امن و ایمن به زمین دارد به شیوه های مختلف از جمله چاه ارت، میله کوبی، ایجاد قفس فاراده، مش و … انجام می شود.

سیستم ارت چیست؟
سیستم ارت یا زمین کردن یک نقطه از مدار الکتریکی به معنی اتصال آن به هادی حفاظتی است. سیستم زمین یا ارتینگ برای تجهیزاتی به کار می روند که با برق کار می کنند یا با برق کار نمی کنند اما بدنه فلزی دارند. ارت یکی از اصلی ترین ارکان نیروگاهها، پست های برق، ساختمان ها و … می باشد که به منظور حفظ سلامت افراد، تجهیزات و دستگاه ها در مقابل خطرات ناشی از اتصال کوتاه یا صاعقه طراحی می گردد برای دستیابی به این امر باید کلیه دستگاه ها تجهیزات و سازه های فلزی توسط هادی های مناسب فلزی به شبکه ارت که متشکل از سیمهای مسی، میله ارت، صفحه مسی و … می باشد متصل نمود تا هنگام برور اتصال کوتاه و یا صاعقه ، جریانات فوق از این طریق به زمین انتقال داده شود و خنثی گردد

الکترود زمین چیست؟

الکترود عبارت است از یک قطعه جسم هادی که در زمین قرارداده می شود و به شکلهای مختلف از جمله میله و صفحه ارت دیده می شود
علل به کارگیری سیستم ارت:

الف. حفاظت و ایمنی جان انسان
ب. حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
پ. فراهم آوردن شرایط ایده آل جهت کار
ت. جلوگیری از ولتاژ تماسی
ث. حذف ولتاژ اضافی
ج. جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
چ. اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

اجزای سیستم ارت:

صفحه ارت
میله ارت
خاک ها و مواد کاهنده مقاومت زمین
سیم مسی
کلمپ ها کابلشو ها و سایر یراق آلات

انواع زمین کردن:

1. زمین کردن الکتریکی یا زمین کردن نوترال یا نول کردن یا گراندینگ سیستم
2. زمین کردن حفاظتی یا ایمنی

گراند کردن تجهیزات چیست؟

گراند تجهیزات عبارت است از اتصال تمام قسمت های فلزی یک دستگاه به زمین که در حالت عادی جریانی از آنها عبور نمی کند مانند بدنه لوازم برقی مثل ماشین لباسشویی و ظرفشویی، موتورها و …
در این صورت زمانیکه بنا به هر دلیلی مثل اتصالی سیم ها در بدنه این تجهیزات برق جریان یابد سریعا فیوز برق متصل به دستگاه قطع خواهد شد و دستگاه از کار می افتد و خطر جانی و مالی وجود نخواهد داشت.
این سیستم درمورد صاعقه گیر ها نیز استفاده می شود و یک مسیر ایمن و غیر مخرب برای عبور جریان برق ناشی از صاعقه ایجاد می شود. در غیر این صورت و در صورتی که یک ساختمان صاعقه گیر نداشته باشد و یا سیستم صاعقه گیر آن درست طرحی و اجرا نشده باشد خطر زیان های مالی و جانی به شدت بالا می رود به ویژه خطر آتش سوزی.

روش های معمول ارتینگ:

حفر چاه ارت: و اجرای سیستم ارت با استفاده از صفحه مسی (به عنوان الکترود)
میله ارت: اجرای سیستم ارت از طریق کوبیدن الکترود به شکل میله در درون زمین

روش اجرای سیستم ارت به روش عمقی
گرچه اجرای سیستم ارت به روش سطحی به این روش برتری دارد اما اجرای عمقی ارتینگ عمومیت بیشتری داشته و بسیار مورد استفاده قرار می گیرد در پاره ای از موارد نیز با توجه به شرایط این روش پیشنهاد می گردد.

کارهای اولیه برای اجرای چاه ارت:
* حفر چاه
* تهیه مواد مورد نیاز اجرا شامل:
صفحه ارت اتمایز
سیم مسی بدون روکش
خاک کاهنده مقاومت زمین
لوله pvc
حوضچه ارت (دریچه بازدید)

برای اجرای سیستم ارت به روش عمقی ابتدا باید چاهی در محل مناسب و با عمق و شعاع مناسب حفر شود. محلی که به آب دسترسی بهتری وجود داشته باشد مثلا زمین های چمن یا باغچه که همواره در معرض رطوبت باشد یا جایی که به نسبت سایر زمین های اطراف پست تر باشد تا دسترسی به رطوبت خاک در عمق کمتری امکان پذیر شود. محل چاه باید با فاصله مناسب از سازه ای که به منظور محافظت از آن می خواهیم سیستم ارت را اجرا کنیم قرار داشته باشد

عمق مناسب چاه ارت رسیدن به نم طبیعی زمین در نظر گرفته شده است عمق چاه نباید کمتر از 4 متر و بیشتر از 8 متر باشد قطر دهانه چاه نیز با توجه به صفحه مورد استفاده متفاوت خواهد بود اما به طور معمول بیشتر از 80 سانتیمتر توصیه نمی شود.

پس از حفر چاه:
1. خاک کاهنده مقاومت زمین را با نسبت 8 به 10 (یعنی 80 درصد وزن خاک) بل آب مخلوط کرده به طوری که به صورت شفته در بیاید.

2. مقداری الکترولیت را با آب مخلوط کرده و کف چاه می ریزیم (این مرحله برای شرایط خاص و زمین های با مقاومت بالا انجام می گیرد و در مورد زمین های معمولی و شرایط عادی نیاز به انجام این مرحله نیست)

3. به ارتفاع 20 سانتیمتر از چاه را با خاک کاهنده شفته شده پر می کنیم.

4. صفحه ارت را که پیش از این از دو نقطه به سیم مسی متصل کرده ایم (جوش احتراقی توصیه می شود) به صورت عمود درون چاه قرار می دهیم و دور تا دور آن را با خاک کاهنده شفته شده پر می کنیم. ارتفاع خاک کاهنده باید تا 20 سانتیمتر بالاتر از ارتفاع صفحه باشد.

5. لوله pvc یا همان لوله شارژ را در نقطه ای از چاه قرار می دهیم (بهتر است این نقطه مرکز چاه باشد).

6. باقی چاه را با خاک رس پر کرده و مقدار زیادی آب به آن اضافه می کنیم.

7. سه روز صبر می کنیم تا مصالح نشست کنند8. چاه را با زمین های اطراف به وسیله اضافه کردن خاک رس هم سطح کرده و حوضچه ارت را به عنوان دریچه بازدید چاه روی آن نصب می کنیم.

در زیر نمای شماتیک چاه ارت برای سهولت یادگیری به نمایش گذاشته شده است.

چاه ارت یا زمین الکتریکی ( Sālur) امروزه یکی از مهمترین تاسیسات ایمنی در ساختمان می باشد و وجود چاه ارت در هر ساختمانی نیاز می باشد . معمولا زمین کردن دو کاربرد دارد یکی زمین کردن یاختمان و کاهش خطرات برق گرفتی و دیگری ایجاد برقگیر در بالای ساختمان برای جلوگیری از برخورد صاعقه می باشد . در این ارسال قصد داریم به بررسی چاه ارت بپردازیم … با ما همراه باشید .

1. مقاومت اهمی چاه ارت چقدر است ؟ مقاومت چاه ارت در ساختمان های مسکونی معمولا زیر 5 اهم می باشد … هر چه این عدد کوچک تر باشد ایده آل تر ( خصوصا برای کارخانه ها تاسیسات بزرگ ) است .
2. عمق چاه ارت چقدر باشد ؟ عمق چاه ارت به نوع خاک و البته رطوبت خاک بستگی دارد . معمولا عمق چاه ارت بین 4 تا 8 متر و با قطر 80 سانتی متر متغیر می باشد .(بطور کلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.)
3. سیم مسی استفاده شده در چاه ارت باید چند باشد ؟ سیم مسی استفاده شده در چاه ارت باید نمره هفتاد یا بیشتر باشد تا مقاومت آن کمتر شود. ( قطر بیشتر = مقاومت کمتر )

به طور کلی احداث چاه ارت نیاز به دانش تخصصی خاصی ندارد اما اگر اطلاعات لازم و تجهیزات مورد نیاز را نداشته باشید احداث چاه ارت می تواند بی نتیجه باشد . یعنی اگر مقاومت زمین زیاد و جنس مصالح و مواد استفاده شده مرغوبیت کافی را نداشته باشند عملا چاه ارت بی معنی خواهد بود .

نحوه احداث چاه ارت
برای ساخت چاه ارت یک حلقه چاه به عمق بین 4 الی 8 متر حفر می گردد ( امکان دارد با توجه به جنس خاک این عمق تغییر کند ) و یک صفحه مسی به ابعاد ۷۰*۷۰ سانتیمتر و با ضخامت ۵ میلیمتر که به یک سیم مسی معمولاً نمره 70 از طریق جوش و بست اتصال می یابد و از ماده ای بنام بنتونیت یا سوپر اکتیو بنتونیت استفاده می گردد این ماده را بهمراه ۱۰۰۰ لیتر آب بصورت دوغاب در آورده و درون چاه می ریزیم در بین کار صفحه مسی را بصورت عمودی و در وسط چاه قرار می دهیم و الباقی دوغاب را می ریزیم سپس خاک را سرند کرده داخل چاه می ریزیم . یک تابلو تست برای ارت بالای چاه ارت قرار می دهیم و سیم ارت به شین ارت داخل تابلو وصل می گردد و از طریق سیم کلیه بدنه دستگاهها شامل الکتروموتور بدنه لوازم آشپزخانه هر آنچه را که به برق وصل شده و قابلیت تماس با انسان را دارد به این شمش مسی وصل می کنیم .

برای احداث چاه صاعقه گیر نیز می توان یک چاه مشابه همین چاه ولی مجزا از این چاه با فاصله 2 برابر عمق چاه اجرا نمود و در بلندترین نقطه ساختمان یک میله برقگیر نصب می کنیم و آنرا نیز به تابلو چاه ارت وصل می کنیم.
چگونه یک اتصال زمین استاندارد با جواب دهی مطلوب اجرا کنیم
درنزدیکی تابلو انشعابات معروف به تابلو کنتوری چاهی حفر می کنیم تا به نم و رطوبت طبیعی برسیم. درشهر ها وروستاها استان چهار محال و بختیاری معمولاًدر عمق 3-6 متری به نم طبیعی میرسیم دهانه چاه بین.6تا.8 متر کافی است. بعد از حفر چاه حدود 90 کیلوگرم بنتونیت که یک نوع خاک جهت کاهش مقاومت زمین میباشد و آب از آن عبور نمی کند را کف چاه می ریزیم. تا بعد ازآب دادن به چاه، رطوبت در آن باقی بماند سپس یک صفحه 50در50 سانتی متری مسی با ضخامت نیم سانتی متر که سیم مسی بدون روکش با مقطع35 میلی متر مربع را به اندازه (10*10*10)سانتی متر به وسط آن جوش داده شده، در وسط و کف چاه به صورت تیغه ای قرار می دهیم. (خوابیده نباشد) بعد اطراف صفحه مسی را یک لایه به ضخامت15 سانتی متر زغال ریز می ریزیم و بعد یک لایه15 سانتی متری نمک روی زغال ها و اطراف صفحه مسی می ریزیم. به همین ترتیب دوباره نمک و بعد زغال می ریزیم، تا 10 لایه. مجموعاً 5لایه نمک و 5 لایه زغال نیاز داریم که یک در میان روی هم اطراف صفحه مسی قرار می گیرد. . یک لوله پلی اتیلن یا پولیکا فشار قوی 63 راهم از سر چاه تا کف چاه کنار سیم ارت قرار می دهیم. روی لوله را از بالا تا پایین، توسط دریل سوراخ های متعددی ایجاد می کنیم و کف لوله را می بندیم. چون می خواهیم هنگام آبیاری چاه، وقتی داخل لوله آب می ریزیم همه آب آن از کفش خارج نشود و لوله پر آب شود واز طریق روزنه ها ی لوله کل چاه آبیاری شود حال روی نمک و زغال و اطراف سیم و لوله را با خاک سرندی نرم ویا خاک باغی پر میکنیم سر سیم رابا کابلشو 35 کابلشو میکنیم و به طرف تابلوی انشعابات (کنتوری)میبریم و به شینه اتصال زمین
و در صورتی که از زیر 2 اهم بودن مقاومت اتصال زمین اطمینان داریم آنرا به شینه نول نیز وصل میکنیم همه ساله به علت آنکه سیم نول به عناوین مختلف در شبکه های فشار ضعیف توزیع برق قطع میگردد اکثر وسایل الکتریکی موجود در منزل دچار حادثه میگردد با این کار یعنی وصل اتصال زمین زیر 2 اهم به شینه نول دیگر این اتفاق برای وسایل الکتریکی ما نخواهد افتاد و این حسن بسیار بزرگی است سپس سر لوله را هم باید آزاد بگذاریم و نپوشانیم تا در آینده هر گاه خواستیم چاه را آبیاری کنیم، به آن دسترسی داشته باشیم. چون مقاومت چاه زمین طبق استاندارد باید زیر 2 اهم باشد. و بعد از مد تی که رطوبت چاه کم شد، مقاومت چاه زیاد می شود و با آبیاری مقاومتش را کم
می کنیم تا مورد تایید ناظر قرار گیردو وسایل الکتریکی ما دچار حادثه نگردد.
به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :

بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان می گردد .

1ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.

در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟

در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .

با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .

اجرای ارت به روش عمقی :

الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود.

ب- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر کنیم . بطور کلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است.

نوع خاک مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر )
باغچه ای 5 الی 50
رسی 8 الی 50
مخلوط رسی ، ماسه ای و شنی 25 الی 40
شن و ماسه 60 الی 100
سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000

ج ـ مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod کوبی ( روش سطحی ) در جدول زیر آمده است.
ردیف
نوع جنس
توضیحات
1
میله برقگیر
میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
2
بست میله برقگیر به سیم ارت
جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3
یونولیت
جهت استفاده در میله برقگیر
4
بست سیم به دکل
سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم
5
تسمه آلومینیومی یا مسی
در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
6
سیم مسی نمره 50 متر
7 رشته
7
کابلشو نمره 50
جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
8
لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر
برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
9
بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک
جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10
پودر انفجاری cadweld
جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد .
11
شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر
برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12
صفحه مسی 5.*50*50
مورد استفاده در روش عمقی ×
13
مقره همراه پیچ و رولپلاک
جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14
پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت
جهت استفاده شینه مسی -پلیت-شینه پای دکل و …
15
بست سیم به صفحه مسی
به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16
بست دو سیم نمره 50
جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17
پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل
برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد.
18
شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100
برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19
میله ROD
در روش سطحی استفاده می گردد.
20
بست مربوط به سیم مسی و میله ROD
برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21
کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره
برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22
بنتونیت اکتیو کیلو
برای روش عمقی و سطحی
23
بست میله برقگیر به پلیت
جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای60متری

× : صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و 5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهران و 5/0*70*70 سانتیمتر برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد . از صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.
د – اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از 2 عدد بست سیم به صفحه ( ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد.
برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد

ه – حفر چاه ارت
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی که مسیر 2 سیم مشترک باشد بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50 سانتیمتر انجام گردد.

و – پر نمودن چاه ارت
-ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .
2-به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
3- به مقدار لازم (حدود 450کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20
سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
4-صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
5- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
7- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .
8- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
9-الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم . روئ چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
10-داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید

نصب شینه و میله برقگیر
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.)در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد .
اجرای ارت به روش سطحی
هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از :
1-ROD
RING -2
3-پنجه ای (شعاعی)
4-مختلط
5- حلزونی
6- الکتروشیمیایی
7- شبکه ای

اجرای ارت به روش ROD کوبی

مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطر 14 میلیمتر و با روکش مس استفاده می نمائیم.

روش اجرا
کانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.

الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.
ج – چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود .

د – چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.
ه – پس از آماده شدن کانال 2 میله به فاصله 3متر از یکدیگر در زمین میکوبیم به گونه ای که حدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال 3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم . اینکار را تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برسد ادامه می دهیم بعد از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم.
و – برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمینهایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم کانال را پر می نمائیم.
ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از 3 اهم باشد.)

نکته : در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد . تاثیر کاهش درجه حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .

دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790

سایر روش ها:
روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک میتوان به سه دسته تقسیم کرد.
ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد.
ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد کرد.
ارتفاعات صخره ای

برای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود

در حالت دوم : شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و بنتونیت می پوشانیم .

نکته : کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود .

روش اول :
در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می نمائیم . طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.

روش دوم:
روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول 3+x و عرض3+y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریکه ابتدا 20cm بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .
نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت
1- کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
2- ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
3- سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.
4- میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل(با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه 45 درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دکل دارد.
5- شعاع خم سیم مسی حداقل بیست سانتیمتر وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد(رعایت زاویه خمش سیم مسی )
6- پایه ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.
7- کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
8- به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد.
9- اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
10- اگر سیستمی ازقبل اجرا شده باشد،سیستم قدیم به جدید در عمق خاک متصل گردند.
11- سیم ارت درروی زمین باید باروکش وسیم داخل کانالها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
12- پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
13- ارتفاع نصب شینه مسی پنجاه سانتیمتر ازکف تمام شده باشد.
14- شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد.
15- ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.
18- در سایتهای کامپوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود.
19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از 2 متر می باشد نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می باشد.
21- در سیم کشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.
22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر 3 اهم می باشد.
اولین نکته این است که اندازه گیری مقاومت شبکه زمین اعم از یک چاه یا میله ارت تا یک شبکه ارت بزرگتر را نبایستی ساده انگاشت و بیشتر روی روشهای مرسوم قدیمی و اکثرا توام با اشتباه پافشاری نمود. از بین روشهای اندازه گیری مقاومت شبکه زمین بهترین روش اندازه گیری همان روش افت ولتاژ یا fall of potential است که در شکل زیر نشان داده شده است

اصول کار این است که یک جریان با فرکانس حول و حوش 100 هرتز به شکل مربعی از طریق دستگاه و الکترود C به زمین وارد می شود واین جریان از زمین عبور کرده و از طریق صفحه ارت به دستگاه بر می گردد, این جریان در زمین افتی ایجاد می کند که افت ولتاژ نسبت به چاه ارت است و این افت توسط الکترود P اندازه گیری می شود. میزان این افت تقسیم بر جریان ارسالی بر حسب Ω است که دستگاه نشان می دهد و همان مقاومت چاه ارت است.

مهمترین نکته در این روش فواصل میخ های C و P از چاه یا شبکه مورد اندازه گیری است که در اندازه گیریها نقش به سزایی دارد.
اگر سیستم مورد نظر یا همان X یک میله ارت یا صفحه ارت ساده و تک باشد الکترود Y را 30 تا 50 متر دورتر از میله ارت می کوبیم و Z را هم وسط یعنی C 1/2 قرار داده و عدد را می خوانیم, اگر 5 متر الکترود Z را به سمت X نزدیک کرده و عدد دوم را بخوانیم ودر مرحله سوم 5متر به سمت Yرفته و عدد سوم را بخوانیم یعنی الکترود Y روی 30 تا 50 هر عددی که امکان کوبیدن هست مانده و تغییری نکند ولی الکترود وسط در 3 نقطه حرکت کرده و 3 عدد بدست آید و اعداد خوانده شده نزدیک هم باشند و اختلاف آنها بیش از 5% نباشد میانگین 3 عدد خوانده شده همان Rشبکه یا صفحه ارت است , اگر اعداد با هم اختلاف زیادی داشتند بایستی C را بیشتر کنیم و آزمایش را تکرار کنیم.
روش ۶۲٪
اساس این روش دقیقا مانند بالا است با این تفاوت که فاصله الکترود ولتاژ تا سیستم ارت اندازه گیری شده که در شکل زیر با ES نشان داده شده باید 62 درصد فاصله الکترود الکترود جریان تا سیستم ارت یعنی EH باشد.

این روش مورد تایید و توصیه اکثر استانداردها از جمله استانداردهای BS و IEEE می باشد و اخیرا در تمامی پروژه ها از این روش جهت اندازه گیری مقاومت شبکه های ارت استفاده میشود.
این روش برای سیستم های با تعداد چاه بیشتر با افزایش فاصله EH حتی تا چند صد متر قابل انجام است.
بطور کلی در صورتیکه بتوان منحنی R بر حسب P را ترسیم نمود و در اطراف P=62%C تغییراتR کم باشد یا به اصطلاح به قسمت تخت منحنی برسیم عدد بدست آمده درست است، در غیر اینصورت بایستی C را افزایش داده و دوباره منحنی را رسم کنیم.
توجه شود که میزان کوبیدن الکترود های تست چندان به صحت و دقت آزمایش کمک نمی کند و بر عکس بایستی میله ها را بیش از 20 سانت درون خاک نکوبیم, ولی در عوض ریختن آب پای الکترودها دقت آزمایش را بالا می برد و عدد واقعی تری را اندازه گیری می کنیم.
این روش برای شبکه های زمین گسترده شامل چندین میله یا چاه ارت که در فواصل مختلف نصب شده و به هم متصل شده اند و همچنین شبکه توری زمین پست ها نیز قابل انجام است به شرطی که بتوان به قسمت تخت منحنی رسید که لازمه این کار سیم کشی در طول های زیاد است.
البته در مورد پست و نیروگاه طبق تجربه ما، روش شیب روش بهتری می باشد.

اندازه گیری مقاومت شبکه زمین به روش دو الکترودی (ارت مرده)
در بعضی مواقع که کوبیدن الکترود امکانپذیر نمی باشد و یا فضای لازم جهت سیم کشی و کوبیدن میله ها وجود ندارد در صورتی که نزدیک میله ارت مزبور یک سیستم لوله کشی گسترده آب مدفون، فونداسیون گسترده و یا سیم نول وجود داشته باشد به راحتی و بدون کوبیدن الکترود میتوان مقاومت شبکه ارت را با تقریب بالائی به دست آورد. روش کار به این صورت است که یک سیم از چاه ارت به دستگاه ارت تستر وصل میکنیم و یک سیم هم از سیم نول یا ارت گسترده به دستگاه می آوریم و دستگاه را در حالت دو پین قرار میدهیم و تست را انجام می دهیم.
دقت این آزمایش به اندازه روش 3 پین نمی باشد ولی روش بسیار ساده ای است و معمولا جواب قابل قبولی خواهد داد. و مقدار بدست آمده بیشتر از مقدار واقعی می باشد.

اندازه گیری بدون کوبیدن میله stake less measurement
این روش بسیار عملی و مفید است و نیازی به کوبیدن الکترود ندارد.در این روش نیاز به دستگاه مخصوصی با دو انبرک یا کلمپ میباشد. توسط یکی از انبرک ها که دور سیم زمین حلقه میزند ولتاژی به سیم زمین القا میشود و توسط حلقه دوم که این نیز در همان محل چفت میشود جریان عبوری از حلقه زمین ناشی از این ولتاژ اندازه گیری میشود و صفحه دستگاه حاصل تقسیم این دو یعنی مقاومت شبکه زمین را نشان خواهد داد.
این روش به طور مشخص برای مواقعی که چند میله یا چاه ارت با هم موازی شده و تشکیل یک شبکه ارت گسترده و موازی را داده اند بسیار کاربردی میباشد.
این روش بسیار عالی است و در زمان کمتری می توان سیستم را تست نمود. فقط قیمت دستگاه گران می باشد و تنها کلمپ های آن به اندازه یک دستگاه 3 پین قیمت دارد.
نکنه جالب در مورد اکثر دستگاههای کلمپی اینست که، امکان تست بروش 2 پین در آنها وجود ندارد.
شکل های زیر نحوه تست را به طور شماتیک نشان میدهد .

اجرای چاه ارت با بنتونیت
یکی از عوامل پایین آورنده کیفیت اجرای چاه ارت مقاومت موجود در چاه می باشد که به دلیل دست خورده بودن اغلب زمین ها مقاومت خاک در سیستم ارت بالا بوده و مشکل ساز می شود .اجرای چاه ارت با بنتونیت که یک الکترولیتخوب در چاه است باعث کاهش مقاومت چاه، کاهش هزینه ها و پایداری و دوام طولانی مدت چاه زمین می شود.
از فواید اجرای چاه ارت با بنتونیت می توان به پایین آمدن مقاومت الکتریکی زمین در جریان مصرف، استفاده در خاک های خشک، بالا رفتن خاصیت تبادل یونی و بالا رفتن قدرت جذب و نگهداری آب به دلیل اکتیویته شدن اشاره کرد.
در واقع اجرای چاه ارت با بنتونیت به جای روش های سنتی ذغال و نمک در اجرای سیستم ارت بسیار بهینه تر و با کیفیت تر بوده و برای بالا رفتن ایمنی افراد ، تجهیزات خانگی و صنعتی باعث شده است در اکثر کشور های پیشرفته اجرای چاه ارت با بنتونیت انجام شود.
بنتونیت خواص کاهندگی مقاومت الکتریکی را دارد و اجرای چاه ارت با بنتونیت وظیفه محافظت از صفحه مسی را بعهده میگیرد و سالیان سال مانند یک لایه گریس که در روی ماشین میکشند از زنگ زدگی محافظت می نمایند .حتی پس از سالها اگر صفحه را از زیر زمین بیرون بیاورید در کمال ناباوری مشاهده میکنید که هیچگونه تغییری بوجود نیامده است. و همین علت اجرای چاه ارت با بنتونیت از کیفیت بالاتری برخوردار است و جایگزین مخلوط سنتی ذغال و نمک در راه اندازی سیستم های ارتینگ شده است . از سوی دیگر طرح اجباری استفاده از اجرای چاه ارت با بنتونیت در پروژه های سیستم ارتینگ اکثر کشورهای صنعتی و پیشرفته ما را بر آن داشت تا همسو با دیگر سازمانها و نهادهای صنعتی گامی موفق برداریم.
اجرای چاه گراند
امروزه با مرتفع شدن ساختمان ها به خصوص در مناطق کوهستانی و بلند که صاعقه ی بیشتری رخ می دهد اجرای چاه گراند از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا اجرای چاه گراند جریان اضافی عبوری در بدنه لوازم برقی ،موتورها ، قسمت های فلزی دستگاه ها و غیره به زمین منتقل می کند .در واقع سیستم ارت باعث حفاظت افراد و وسایل و تجهیزات الکترونیکی و ابزار و لوازم حساس صنعتی می شود و از اسیب رسیدن به تجهیزات و افراد و برق گرفتگی جلوگیری می کند.
نحوه ی اجرای چاه گراند
چاه ارت باید در عمقی پایین که دارای رطوبت باشد حفر شود و رعایت استاندارد های اجرای چاه گراند در آن رعایت شود. عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتیمتر می باشد.دو روش برایاجرای چاه گراند وجود دارد که بسته به موقعیت جغرافیایی محل اجرای چاه گراند می تواند روش زمین عمقی و زمین سطحی را انتخاب نمود.
در واقع بسته به نوع زمین در ارتفاعات کشور خاک را به سه دسته تقسیم می کنیم:
مناطق مرتفعی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی و اجرای چاه گراند در آنها وجود دارد
مناطق سنگلاخی که نمی توان در انها حفاری عمیق انجام داد اما می توان شیار ایجاد کرد.
مناطق صخره ای
در حالت اول یعنی زمین های صخره ای با استفاده از مصالح ساختمانی ساخته می شود و تسمه ی مسی در کف کانال خوابانده می شود و با بنتونیت چاه را پر می نماییم مقاومت کانال باید زیر 3 اهم باشد و مرطوب نگه داشتم کانال در این روش از اجرای چاه گراند مهم می باشد.
در روش دوم یعنی مناطق سنگلاخی شبکه ای شطرنجی با سیم مسی را با جوش به هم متصل می کنیم و با استفاده از مصالح ساختمانی چا را حفر کرده و 20 سانتی متر بنتونیت را در چاه پر می کنیم و شبکه ساخته شده را روی ان قرار می دهیم و دوباره آن را تا 20 سانتی متر با بنتونیت پر می کنیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر را در اجرای چاه گراند از آن می گیریم.
نکات عمومی و مهم در اجرای چاه گراند
کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد.
ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به اجرای چاه گراندو هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
سیم ارت درروی زمین باید باروکش وسیم داخل کانالها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
پرکردن کانال در اجرای چاه گراند باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد.
در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.
جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.
در سایتهای کامپوتری جهت اجرای چاه گراند بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده کرد.

برچسب ها: اجرای چاه گراند, اجرای چاه ارت, چاه گراند
+ نوشته شده در چهارشنبه بیست و پنجم آذر ۱۳۹۴ساعت 16:39 توسط شرکت نیک بینش کارن | نظر بدهید

مکان اجرای چاه ارت
برای اجرای چاه ارت باید عوامل مختلف را در نظر گرفت تا یک سیستم با کیفیت مهار جریان الکتریکی به وجود اید. در حفر چاه ارت باید آنقدر زمین را حفر کنیم تا به خاک دست نخورده برسیم. در صورتی که خاک محل اجرای چاه ارت دست خورده باشد برای کم کردن مقاومت اتصال به زمین یاید اقداماتی کرد که خاک آن متناسب شود این اقدامات می تواند با مواد شیمیایی انجام شود و یا اینکه تعویض خاک باشد .دراجرای چاه ارت برای ایجاد یک اتصال زمین با عمر طولانی گاهی لازم است محل اجرای چاه ارت را با موادی پر کنیم که مقاومت انها کم باشد بهترین نمونه های این نوع آماده سازی عبارتند از:
بتونیت
بتن خاص با سیمان هادی
بتن
روش سنتی، با استفاده از مخلوطی از نمک و ذغال.

در اجرای چاه ارت با که بتن های خاص با سیمان از گرانولهای کربن یا خاکه ذغال به جای ماسه استفاده می شود. این نوع آماده سازی مخصوص اجرای چاه ارت در زمین های سنگی و زمینهایی که لایه سنگی در نزدیکی سطح آن قرار دارد استفاده می شود.
اجرای چاه ارت باید با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه حفر شود و چاهی با عمق مناسب و در مکان حفر گردد. در اجرای چاه ارت ارتفاع چاه به 60سانتیمتر از چاه ارت تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر می شود. از تماس سیم ها در اجرای چاه ارتباید جلوگیری کرد برای این کار می توان آنها را ایزوله کرد. همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50 سانتیمتر انجام گردد.
پس از اجرای چاه ارت مرحله آخر پر کردن اصولی چاه ارت می رسد برای این کار
ابتدا کف چاه را با 20 لیتر اب و نمک می پوشانیم و بعد از 24 ساعت 20 سانتی متر از کف چاه را با خاک رس و خاک نرم پر می کنیم. در مراحل آخر اجرای چاه ارت دوغاب بنتونیت و آب به ارتفاع 20 سانتیمتر از کف چاه ارت میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
سیم مسی نمره 50 که یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت را به صفحه مسی جوش می دهیم بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم. سپس صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم.
چاه ارت
امروزه در ساختمان های بلند و نیروگاه های برق برای مهار کردن جریان اضافی برق و ولتاژ های اضافی برای محافظت از انسا نها و دستگاه ها و تجهیزات برای جلوگیری از برق گرفتگی از سیستم ارت و یا زمین کردن استفاده می کنند. در سیستم ارث با حفر چاه ارت و سایر تجهیزات آن برق اضافی ناشی از صاعقه و نشت ولتاژ برق فشار قوی را به زمین منتقل می کنند. در سیستم چاه ارت دیواره های چاه از لحاظ ضخامت باید قدرت مهار کردن جریان ورودی برق را داشته باشند و تست ضخامت سنجی چاه ارت توسط دستگاه هی به نام ارت سنج مورد بررسی و سنجش قرار می گیرد و دستگاه دیگری به اسم میگر هم میتوان سیستم چاه ارت را مورد سنجش قرار داد.
دستگاه های میگر در انواع و اقسام مختلف در بازار موجود است و صاحبان سیستم های ارت و یا ارتینگ می توانند با تهیه یکی از آنها خودشان این تست ضخامت سنجی سیستم ارت را انجام دهند دستگاه میگر با اندازه گیری دیواره های چاه ارت میزان مهار کنندگی چاه را مورد تست و سنجش قرار می دهند.
عمق چاه ارت بستگی به موقعیت جغرافیایی محل احداث چاه ارت دارد و در سیستم های چاه ارت با عمق کم نمی توان چاهی به وسعت 90 متر حفاری کرد و تنها در سیستم های چاه ارت با عمق زیاد توانایی حفاری چاه ارت با بیش از 90 متر را دارا می توان انجام داد.
اجرای چاه ارت با بنتونیت
چاه ارت در اجرای سیستم ارت از حساسیت بالایی برخوردار است زیرا پس از اجرای چاه ارت امکان دسترسی مجدد به آن وجود ندارد بنابراین نقش کارآمدی در اتصال به زمین دارد و یکی از راه کار هایی که باعث دستیابی به مقاومت مناسب و با دوام شدن اجرای چاه ارت می شود اجرای چاه ارت با بنتونیتاست در واقع این روش علمی و در عین حال ساده به کیفیت چاه ارت کمک کرده در واقع اجرای چاه ارت با بنتونیت یکی از روش های کاربردی در این زمینه است. انتخاب بنتونیت از این جهت بوده که این ماده تاثیر فوق العاده مطلوبی در کاهش مقاومت چاه، کاهش هزینه ها و پایداری و دوام طولانی مدت چاه زمین دارد.
بنتونیت در اجرای چاه ارت چیست؟
بنتونیت نوعی رس ریز دانه و نوعی خاک کلوئیدالی است که این ماده در دسته کانی ها قرار دارد. دوغاب بنونیت در اجرای چاه ارت با بنتونیت به عنوان یک مادهٔ کم مقاومت استفاده می شود که الکترود زمین در آن قرار می گیرد. بنتونیت حفره های اطراف میلهٔ زمین را پر می کند تا مقاومتش پایین بیاید. بنونیت به علت داشتن خاصیت تیکسوتروپیک پس از مدتی راکد ماندن، ژل می شود و شسته نخواهد شد. بنونیت مقاومت الکتریکی پایینی دارد و در شرایط معمولی خشک نمی شود.
اجرای چاه ارت با بنتونیت به دلیل داشتن خواص کاهنده بودن مقاومت الکتریکی در این ماده, بنتونیت وظیفه محافظت از صفحه مسی را بعهده میگیرد و سالیان سال مانند یک لایه گریس که در روی ماشین میکشند تا آنرا از زنگ زدگی محافظت نمایند حافظ صفحه مسی خواهد بود .حتی پس از سالها اگر صفحه را از زیر زمین بیرون بیاورید در کمال ناباوری مشاهده میکنید که هیچگونه تغییری بوجود نیامده است. و همین علت اجرای چاه ارت با بنتونیت از کیفیت بالاتری برخوردار است و جایگزین مخلوط سنتی ذغال و نمک در راه اندازی سیستم های ارتینگ شده است . از سوی دیگر طرح اجباری استفاده از اجرای چاه ارت با بنتونیت در پروژه های سیستم ارتینگ اکثر کشورهای صنعتی و پیشرفته ما را بر آن داشت تا همسو با دیگر سازمانها و نهادهای صنعتی گامی موفق برداریم.
سیستم ارت چیست؟
امروزه استفاده از سیستم ارت برای انتقال جریان الکتریکی اضافی و ولتاژ های به وجود آمده اضافی در دستگا ها و تجهیزات الکتریکی را به طور امن به زمین منتقل می کند و از افراد و تجهیزات در مقابل نشت جریان الکتریکی و خطر برق گرفتگی محافظت می کند.در سیستم ارت با ایجاد اتصال الکتریکی مناسب به جرم کلی زمین به طوری کـه زمیـن بـه عنـوان مرجع صفر پتانسیل و بـرای انتقال جـریـان های خطـا در سیستم هـای الکتریکی مختلف مورد استفـاده قـرار می گیرد.
کاربرد سیستم ارت
سیستم ارت در شبکه انتقال و توزیع برق و مخابرات کاربرد فراوان دارد و در واقع اجرای سیستم ارث در آنها ضروری می باشد. از ویژگی های یک سیستم ارت مناسب می توان به امپدانس الکتریکی بسیار پایین ، مقاومت مکانیکی بسیار بالاو مقاومت بالا در برابر خوردگی اشاره کرد.
انواع زمین کردن الکتریکی عبارت است از :
زمین کردن به شکل مستقیم
زمین کردن از طریق مقاومت
زمین کردن از طریق راکتانس
زمین کردن از طریق ترانسفورماتور
زمین کردن ایزوله
همانطور که می دانید دو روش برای اجرای سیستم ارت وجود دارد که روش عمقی و روش سطحی می باشد.اگر فضای لازم به منظور حفاری وجود داشته باشد می توان از روش سطحی استفاده نمود ،در روش سطحی ارتفاع از سطح دریا پایین باشد و پستی و بلندی های محوطه کم باشد همچنین محل چاه باید با فاصله مناسب از سازه ای که به منظور محافظت از آن می خواهیم سیستم ارت را اجرا کنیم قرار داشته باشد. برای تست نمودن سیستم های ارتینگ روش هایی زیر وجود دارد:
روش افت ولتاژ
روش 62درصد
روش تنزل پتانسیل
روش خط عرضی
بهترین روش اندازه گیری همان روش افت ولتاژ می باشدو عمومی ترین روش اندازه گیری روش خط اصلی است.
اجرای سیستم ارت
اجرای سیستم ارت امروزه در اکثر ساختمان ها به منظور حفاظت از تجهیزات و انسان ها طراحی شده است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستم های دیجیتالی و حساس لزوم بازنگری و طراحی ، نصب و نگه داری و اجرای سیستم ارت احساس می شود. سیستم ارتینگ عبارت است از هنر ایجاد اتصال الکتریکی مناسب به جرم کلی زمین به طوری کـه زمیـن بـه عنـوان مرجع صفر پتانسیل و بـرای انتقال جـریـان های خطـا در سیستم هـای الکتریکی مختلف ( تغذیه ، سیگنال ، صاعقه و . . . ) مورد استفـاده قـرار می گیرد.
سیستم ارت چیست
ارت سنج یا همان دستگاه تست مقاومت زمین شبیه میگر برای اندازه گیری مقاومت طراحی گردیده با این تفاوت که مقاومت زمین بسیار کمتر از عایقهای معمول میباشد .در حقیقت رنج میگر در بازه مگا اهم و تستر مقاومت زمین در حدود اهم مبیاشد .از دستگاه تست مقاومت زمین معمولا برای اندازه گیری مقاومت بین دو نقطه زمین در حدود 5 یا 10 اهم است استفاده میکنند .این تجهیزات معمولا دارای سه عدد کانکشن هستند که به کمک میله ای فلزی امکان اتصال به زمین داشته و به الکترودهای جریان ، زمین ، و پتانسیل شناخته میشوند . چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود.
اهداف اجرای سیستم ارت موارد زیر است:
حفاظت و ایمنی جان انسانها
حفاظت و ایمنی محصولات الکتریکی و الکترونیکی
جلوگیری از ولتاز تماسی
جلوگیری از ولتاژ های ناخواسته و صاعقه
حذف ولتاژ اضافی
به طور کلی برای اجرای سیستم ارت دو روش کلی وجود دارد:
زمین عمقی
در این روش برای اجرای سیستم ارت از چاه ارث استفاده می شود که این روش معمول است.
زمین سطحی
در مناطقی که امکان حفر چاه عمیق وجود ندارد از این روش برای اجرای سیستم ارت استفاده می شود و عمق آن در حدود 80 سانتی متر است.
سیستم ارت
در سیستم ارت و چاه ارت پر نمودن چاه ارت به وضوح بیان شده است که در این مقاله قصد داریم نحوه ی پرنمودن چاه سیستم ارت را مورد بحث و بررسی قرار دهیم, چاه ارت برای راه اندازی سیستم ارت یک امر الزامی به حساب می آید که نحوه پیاده سازی آن باید به دقت انجام گیرد که شرکت نیک بینش کارن با دانش و فناوری که دارد این سیستم ارت را به درستی پیاده سازی خواهد کرد.
سیستم ارت و پرنمودنچاهارت
1-ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از 24ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .
-2 به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
-3 به مقدار لازم (حدود 450 کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده وبصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
-4 صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگریبه شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
-5 صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
-6 اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
-7 لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .
-8 بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
-9 الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم . روئ چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
-10 داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید
سیستم گراندینگ و اتصال به زمین
سیستم گراندینگ و اتصال به زمین از جمله اتصالات زمین است که میتوانید آنها را در سریع ترین زمان ممکن به انجام برسانید و اتصال به زمین عملیاتی , اتصال به زمین حفاظتی و انواع اتصال به زمین مورد بررسی سیستم گراندینگ قرار خواهد گرفت.
انواع مختلف اتصال به زمین در سیستم گراندینگ :
در انواع مختلف سیستمهای الکتریکی ، وصل قسمتهایی از سیستم و بدنه های هادی لوازم الکتریکی به جرم کلی زمین از دو دیدگاه مورد توجه است :

الف ) اتصال به زمین عملیاتی یا سیستم
در این روش وصل نقطه خنثای سیستم بـه زمیـن بـاعث قطع مـدارهـای معیـوب احتمالـی می شـود و درنتیجه عایق بندی سیستم حفظ شده ، صـحت کار لـوازم و دستگـاههـای الکتـریکی تـامیـن و اضافـه
ولتاژها محـدود میگردد و از این طریق به کار درست لوازم و مدارها کمک می شود.

ب ) اتصال به زمین حفاظتی
در این روش بدنه های هادی به خنثی و زمین وصل می شود تا در مـواقع اتـصالی مــدار معیوب را بـه سرعت قطع کند و بدین ترتیب ایمنی افـرادی که بنابه وظیفه شغلی در تماس با تجهیـزات سیستمهـای الکتریکی هستند و همجنین سایر افراد جـامعه که مصرف کننده نهایی انـرژی هستند ، تـامیـن شـود و خـطر آتش سوزی نیزمحدود گردد .

اجرای سیستم ارتینگ
سیستم ارتینگ سیستمی حفاظتی می باشد که بایستی هر جریان الکتریکی که وارد می شود را به طور کامل به زمین منتقل کند,سیستم ارتینگ از چاه ارت و متعلقاتش تشکیل شده است.برای حفاظت از دستگاههای برقی اعم از صنعتی و مخابراتی و خانگی و…و یا به طور کلی نیروی انسانی از سیستم ارتینگ استفاده می کنیم.اجرای سیستم ارتینگ نیاز به رعایت اصول ایمنی و استانداردهای لازم دارد.
هدف از اجرای سیستم ارتینگ این است که اگر هریک از سیم های فاز و یا سیم نول به هر طریقی به بدنه دستگاه اتصال پیدا کند و مدار الکتریکی مورد نظر دچار نشتی جریان شود,این نشتی جریان توسط سیم ارت به زمین منتقل شده و از برق گرفتگی و یا در مواردی اتصالی دستگاه های برقی و دیجیتالی جلوگیری می کند.
ناگفته نماند که سیم ارت و سیم نول به ظاهر از نظراینکه بی برق هستند بسیاربه یکدیگر شبیه هستند ولی در عمل دوسیم مستقل از هم وعملکردی متفاوت از یکدیگر دارند؛و هیچگاه نمی توان از یکی بجای دیگری استفاده کرد.سیستم ارتینگ امروزه کاربردی بسیار دارد و از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.به طوری که در مخابرات از سیستمهای ارتینگ بسیار حساس و دقیق برای جلوگیری نویز در شبکه استفاده می شودو همچنین در شبکه های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوانی دارد؛به طوری که استفاده از شبکه های برق بدون سیستم ارتینگ غیرممکن می باشد و بلا استفاده است.
اجرای چاه ارت با بنتونیت
اجرای چاه ارت در مناطقی که امکان حفر چاه وجود دارد انجام می شود, در اجرای چاه ارت مواد و تجهیزاتی باید استفاده شود تا نتیجه مطلوبتری به دست آید, یکی از این مواد خاک بنتونیت می باشد.اجرای چاه ارت با بنتونیت باعث می شود ,سیستم ارت به صورت مناسبتری عمل کند و به عبارت دیگر می توان گفت استفاده از خاک بنتونیت بر مقاومت چاه ارت تاثیر بسزایی دارد.در گذشته در اجرای چاه ارت از مخلوط ذغال و نمک در کف چاه ارت استفاده می شده است اما اکنون از خاک بنتونیت استفاده می شود.
مزایای استفاده از بنتونیت در اجرای چاه ارت
1) خاک بنتونیت فاقد مواد شیمیایی خطرناک است وبا محیط زیست کاملاً سازگارمی باشد .
2) براثر بارندگی های سالیانه ، بعد ازمدتی نمک شسته شده وبه لایه های زیرین زمین منتقل می شود ومقاومت زمین مجدداً افزایش می یابد . اما استفاده از خاک بنتونیت در اجرای چاه ارت باعث می شود مقاومت درون چاه به صورت مداوم کاهش داشته باشد.زیرا خاک بنتونیت رطوبت درون چاه را حفظ می کند.
3) به دلیل خاصیت خورندگی بسیار زیاد نمک ، بعد از مدت کوتاهی الکترودها و اتصالات مربوطه از بین می رود و بایستی با صرف هزینه های اضافی، الکترودهارا تعویض نمود, خاک بنتونیت برخلاف نمک باعث حفاظت ازصفحه مسی درون چاه ارت می گردد.
4) اجرای چاه ارت با بنتونیت از نظر اقتصادی مناسب است زیرا قیمت پایین تر وکیفیت مناسب تری نسبت به ذغال ونمک دارد.
سیستم گراندینگ یا ارتینگ یک سیستم حفاظتی و مهم می باشد که در مکان های بزرگ و برج های تجاری و اداری از این سیستم استفاده می کنند.سیستم گراندینگ یا همان اتصال به زمین برای حفاظت افراد و تجهیزات الکترونیکی و ابزارها و تجهیزات صنعتی استفاده می شود. به عبارت دیگر سیستم گراندینگ در لغت اصطلاحی می باشد که در استاندارد IEEE استفاده می شود اما در سایر مناطق دنیا افراد سیستم ارتینگ را در لغت بیشتر از سیستم گراندینگ استفاده می کنند اما هر دو این نام ها به یک معنا می باشد.

روشهای اجرای سیستم ارتینگ
به طور کلی برای اجرای سیستم ارتینگ و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر کدام از این روش ها متفاوت می باشد:

1ـ زمین عمقی :
در این روش برای اجرای سیستم حفاظتی از چاه ارت استفاده می کنیم.زیرا برای اجرای چاه ارتبایستی شرایط منطقه و حفر چاه ارت وجود داشته باشد.
2- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارتینگ در سطح زمین بایستی اجرا شود زیرا در برخی مکان ها امکان حفر چاه وجود ندارد و چون امکان حفر چاه وجود ندارد از این روش استفاده می شود.
سیستم ارت سیستمی حفاظتی و ایمنی می باشد که دراکثر مکان ها برای حفظ ایمنی استفاده می شود.سیستم ارتینگ در معنای کلی و واضح به ایجاد اتصال الکتریکی مناسب به جرم کلی زمین می باشد زیرا زمین عایق مناسبی است به همین دلیل جریان های خطا ناشی از صاعقه به زمین متصل می شود.دراجرای سیستم ارت بایستی موارد ایمنی رعایت شود ,اجرای سیستم ارتینگ در مکان های بزرگ و تجاری که از تجهیزات الکتریکی و دیجیتالی استفاده بسیاری می شود ضروری است زیرا سیستم ارتینگ برای حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی ، اجرای سیستم ها و ایجاد شبکه زمین گسترده واحد ، اجرا می شود.
در اجرای سیستم ارت موارد زیر انجام می شود:
در ابتدا و قبل از اجرای سیستم ارتینگ یا چاه ارت بایستی مقاومت خاک منطقه بررسی شود.تهیه و تجهیزات چاه ارت: برای اجرای چاه ارت بایستی لوازمی تهیه شود مانند الکترودها ,صفحه مسی و خاک بنتونیت زیرا این مواد تاثیر بسزایی در اجرای استاندارد چاه ارت دارد.متخصصین بایستی اجرای چاه ارت را انجام بدهند زیرا اجرای چاه ارت توسط افراد عادی و غیر متخصص امکان پذیر نمی باشد.
تست چاه ارت
تست چاه ارت به وسیله یک عدد ترانسفورماتور ایزوله ، یک عدد ولتمتر و یک عدد آمپرمتر انجام می شود اما به طور کلی در نحوه تست چاه ارت بایستی دو عدد سوند داشته باشیم , که در زمین قرار دهیم و بعد از آن آمپرمتر را با ترانس سری می کنیم و سر دیگر ترانس که آزاد می باشد را به سیم چاه ارت وصل می کنیم و سر دیگر آمپرمتر را به سوند آخر متصل می کنیم و بایستی سیم چاه ارت را به یک سر ولتمتر و سر دیگر را به سوند اول وصل کنیم,بعد از اتصالات باید ترانس را به برقی با ولتاژ 220 ولت وصل کنیم و ولت به دست آمده را بر آمپرمتر به دست آمده تقسیم کنیم,مقداری که به دست آمده است اندازه ی چاه ارتاست.این روش به دست آوردن چاه ارت با استفاده از سوند ها می باشد.
روش های تست چاه ارت
تست چاه ارت با دستگاه ارت تستر یا تست چاه ارت با میگر امکانپذیر می باشد اما برای تست چاه ارتبه موارد زیر نیاز داریم:
1 -با روشهای تست چاه ارت باید آشنایی کامل داشته باشیم و با دستگاه ارت سنج بتوانیم به خوبی کار کنیم.
2-برای تست چاه ارت با هر دستگاه ارت سنجی بایستی طبق راهنمایی دستگاه عمل کنیم.
3-مقاومت به دست آمده چاه ارت که دستگاه به ما نشان می دهد تحت تاثیر شرایط فیزیکی و زمانی می باشد و میزان مقاومت چاه ارت بستگی به شرایط فیزیکی و زمانی دارد.

4-دستگاه ارت سنج بایستی سالم و بدون ایراد باشد تا بتواند مقدار صحیحی به ما بدهد .
مراحل کلی طراحی سیستم زمین
برای طراحی سیستم زمین انجام مراحل زیر الزامی است :
اطلاعات خاک محل جهت احداث سیستم زمین از نظر مقاومت مخصوص ، درجه حرارت محیط و رطوبت در فصول مختلف سال تهیه گردد . ( دوره ده ساله )
بدترین شرایط آب و هوایی که باعث بیشترین مقاومت مخصوص خاک می گردد ، باید در نظر گرفته شوند .
تبصره : مقاومت مخصوص خاک را با استفاده از روش اندازه گیری ونر می توان بدست آورد .
مقاومت پنج اهم برای سیستم زمین در محاسبه الکترودها در نظر گرفته شود .
از روابط محاسبه مقاومت الکترود زمین برای رسیدن به مقاومت فوق با توجه به شرایط خاک و مقاومت مخصوص آن استفاده شود .
مقاومت الکترود زمین به یکی از روش های آزمون پس از احداث سیستم زمین به صورت دوره ای اندازه گیری شود . ( دوره شش ماهه و یا بهتر است بصورت فصلی اندازه گیری انجام شود )
خطای اندازه گیری و طراحی براساس استاندارد IEC25% است .
بازدید از سیستم زمین شامل اتصالات ، قسمت های در دسترس الکترود ، مقاومت خاک و… باید به صورت دوره ای انجام شود . دوره های بازدید بصورت شش ماهه و یا بهتر است به صورت فصلی انجام گردند .
تبصره : جزئیات مربوط به هر قسمت در بخش های مختلف استاندارد سیستم زمین ساختمان های مسکونی و تجاری آورده شده اند .
مقررات عمومی سیم کشی سیستم زمین برای ساختمانهای مسکونی و تجاری
با رعایت حریم ایمنی محل نصب انشعاب باید فضای کافی برای نصب ترمینال اتصال زمین و انجام سیم کشی های مربوط به آن را داشته باشد .
مسیر عبور و نحوه اتصال زمین باید به نحوی انتخاب و اجرا شود که هادی اتصال زمین از هر گونه صدمات احتمالی مکانیکی ، شیمیایی ، خوردگی و غیره محفوظ بماند . اگر مسیر عبور سیم زمین بدون حفاظ مکانیکی است باید خارج از دسترس بوده ولی بگونه ای باشد که بتوان براحتی آن را بازرسی نمود .
حفاظ مکانیکی بکار رفته برای سیم اتصال زمین باید از جنس عایق باشد .
مسیرهای انشعاب به مصرف کننده ها و نحوه نصب آنها باید بگونه ای انتخاب و اجرا شود که ردگیری و تعویض مدارها در آینده بدون اشکال انجام پذیر باشد . به این منظور می تواناز انواع کانال و یا راهرو قابل بازدید استفاده کرد .
مسیرهای انشعاب به مصرف کننده باید طوری انتخاب شود که حرارت تاسیسات دیگر مانند لوله های آب گرم ، بخار یا دودکش ها و همچنین مواد خورنده بر روی انشعاب ها اعم از سیم و عایق های حفاظتی آنها اثر سوء نداشته باشد .
همه واحدهای مسکونی ، بدون در نظر گرفتن سطح زیربنای آنها باید حداقل دو مدار مستقل شامل
– مدار مختص روشنایی
– مدار مختص پریزها
تبصره : در واحدهای بزرگ تعداد مدارهای روشنایی و پریزها بیش از دو مدار است .
در ساختمان های مسکونی و تجاری برای ایجاد یک سطح هم پتانسیل باید همبندی اضافی انجام پذیرد . این همبندی باید موارد زیر را شامل شود :
ظرفشویی ، کابینت های فلزی موجود در آشپرخانه
هر نوع وسیله برقی مانند یخچال ، ماشین لباسشویی ، ماشین ظرفشویی ، اجاق گاز ، و ….
لوله های آب سرد و گرم ، آب گرم کن ( در صورت فلزی بودن )
لوله های فاضلاب ( در صورت فلزی بودن )
لوله های حرارت مرکزی
اجزای فلزی ساختار ساختمان ها از جمله ستون ها
هادی های حفاظتی مدارهای پریز و روشنایی
کلیه پریزهای موجود در ساختمان ها باید مجهز به هادی حفاظتی زمین باشند .
تبصره : برای پریزهای مخصوصی که مجهز به ترانسفورماتور ایمنی دارای دو سیم پیچ جدای اولیه و ثانویه هستند ، نیاز به هادی حفاظتی نیست .
در محیط های نمناک که ممکن است وجود نم ، شبنم ، آثار مواد شیمیایی و غیره مانع از کار صحیح وسایل الکتریکی شود ( مانند : قصابی ، نانوایی ، سردخانه ، گلخانه ، زیرزمین های نمناک ، آشپرخانه های بزرگ و محیط هایی که برای نظافت از آب تحت فشار استفاده می شود ) ، انجام سیم کشی باید با استفاده از لوله های محافظ پلاستیکی مقاوم انجام شود . در این نوع محیط ها تجهیزات باید با درجه حفاظتی IP44 ( محیط نمناک ) و IP45 ( محیط مرطوب ) باشند .
محیط های گرم ، محیط هایی هستند که دمای آنها بیش از 35 درجه سلسیوس باشد ، این گونه محیط ها معمولاً جزو محیط های نمناک یا مرطوب نیز هستند . ( مانند کارخانجات فولاد ، شیشه ، گاز ، ذغال کک ، دیگخانه ، محیط های همجوار کوره های آب دادن و فلزات ، ذوب کاری ، کوره های خشک کن و … ) .
سیستم های اتصال زمین در تاسیسات الکتریکی ساختمان ها
اتصال زمین در شبکه داخلی ساختمان های جدید
در سیم کشی داخلی ساختمانهای جدید از سیستم سه سیمه ( فاز ، نول و زمین ) باید استفاده شود که این سیستم شامل مراحل زیر بوده و در شکل 8 نشان داده شده است . در این سیستم نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند :
– سیم کشی پریز داخل ساختمان ها بایستی سه سیمه گردد .
– از پریزهای دارای اتصال زمین و چند شاخه های متناسب استفاده شود .
– سیم های فاز و نول مطابق معمول به فاز و نول شبکه اصلی متصل گردد .
– سیم سوم ( سیم زمین ) به زمین اصلی اتصال داده شود .

شکل 8
اتصال زمین در شبکه داخلی ساختمان های موجود
روش های زیر برای ایجاد سیستم زمین در ساختمان های موجود پیشنهاد شده است :
استفاده از سیستم های حفاظتی مشابه سیستم سه سیمه
اصول چنین سیسمت هایی که در شکل 9 نشان داده شده اند عبارتند از :
الف) تمام پریزها و دوشاخه های موجود باید با پریزهای دارای اتصال زمین و همچنین سه شاخه تعویض شوند .
ب) دو اتصال مربوط به نول و زمین ، در پشت هر پریز به یکدیگر متصل گردند ( این اتصال می تواند توسط کارخانه سازنده انجام شود . )
پ) نول در ورودی ساختمان به زمین متصل شود .
در سیستم حفاظتی شکل 9 نول در محل کنتور به زمین متصل می شود . در این سیستم چنانچه در سیم نول داخل ساختمان بریدگی ایجاد شود و یا اتصال آن در جعبه تقسیم باز گردد ، در صورت اتصالی بدنه یک وسیله الکتریکی به فاز ، بدنه کلیه وسایل الکتریکی موجود در ساختمان دارای ولتاژ سیم فاز می شود . لیکن با توجه به این که سیم کشی در لوله داخل دیواره انجام می گیرد ، دسترسی به سیم فراهم نبوده و امکان پاره شدن و باز شدن خود به خود سیم نول بسیار کم است . سیستم نشان داده شده در شکل 10 ، مشکل پارگی سیم نول در داخل ساختمان ها را حل کرده است . در این مرحله اتصال مربوطه به نول کلیه پریزها بطور مجزا به سیم زمینی که در کف اطاقها و آشپزخانه ها کشیده شده و در آخر به الکترود زمین ، وصل می شوند . واضح است که نمی توان هزینه مربوط به احداث چنین سیستمی را تعیین نمود زیرا به پارامترهای زیادی نظیر نوع ساختمان ( ویلائی ، آپارتمانی و تعداد آپارتمان ها ) تعددا و اندازه اتاق ها ، نوع تزئینات ( کف پوش – دیوار ) بستگی دارد .
با توجه به مراتب فوق می توان نتیجه گرفت که یک روش بهتر برای زمین کردن در ساختمان های موجود استفده از سیستم زمین نشان داده شده در شکل 10 می باشد .
در صورتی که لازم باشد حفاظت فقط به وسایل ثابت یخچال و ماشین لباسشویی محدود شود ، یک روش عملی آن است که بدنه این وسایل را مستقیماً بوسیله الکترودهای فولادی ( حدود دو متر طول و 5/1 سانتیمتر قطر که بطور عمودی در زمین کوبیده شده اند ) زمین کرد .

شکل 9

شکل 10
دستورالعمل اتنخاب سطح مقطع هادی حفاظتی زمین
در جدول زیر حداقل سطح مقطع هادی حفاظتی متناسب با سطح مقطع هادی فاز نشان داده شده است . از مقادیر داده شده در صورتی می توان استفاده کرد که هادی حفاظتی و هادی فاز هم جنس باشند . سطح مقطع هادی فاز را نشان می دهد .
تبصره : سیم نول نیز در ساختمان ها باید با سیم فاز دارای یک سطح مقطع یاشد .

حداقل سطح مقطع هادی جفاظتی
حداقل سطح مقطع هادی حفاظتی متناسب با هادی فاز S ( میلیمتر مربع )
سطح مقطع هادی فاز در تاسیسات
S ( میلیمتر مربع )
S
16
2 / S
16 S
35 S > 16
35 < S
سطح مقطع سیم فاز [9و10]
IEC , VDE
سطح مقطع سیم فاز به میلیمتر مربع
75/0
5/1
5/2
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400

اگر هادی های زمین در زیر خاک مدفون شوند سطح مقطع آنها باید مطابق جدول زیر باشد .

سطح مقطع هادی زمینمدفون شده در زیر خاک
حفاظت نشده مکانیکی
حفاظت شده مکانیکی

مس حداقل 16 میلیمتر مربع
آهن حداقل 16 میلیمتر مربع
مطابق جدول
حفاظت شده در برابر خوردگی
مس حداقل 25 میلیمتر مربع
آهن حداقل 50 میلیمتر مربع
حفاظت نشده در برابر خوردگی
روابط و جداول مهم مورد نیاز برای محاسبه مقاومت زمین
در این قسمت روابط و جداول مورد نیاز برای محاسبه مقاومت انواع الکترودهای زمین ارائه شده است . در این روابط باید مقاومت مخصوص خاک مورد نظر در دسترس باشد . در جدول زیر مقاومت مخصوص برخی از انواع خاک ها را در یک رطوبت و دما مشخص ارائه کرده است ، اما در عمل باید براساس روش آزمون ونر ، مقاومت مخصوص خاک را در محل نصب الکترود بدست آورد . برای تجهیزات فشار ضعیف که در دامنه کاربرد استاندارد زمین مناطق مسکونی و تجاری هستند ، مقاومت اتصال زمین باید کمتر از پنج اهم باشد .

روابط محاسبه مقاومت زمین

میله ای بطول L و شعاع a

دو میله بطوری که L<="" )="" میله="" دو="" بین="" فاصله="" s="" (="">
دو میله بطوری که s<="" )="" میله="" دو="" بین="" فاصله="" s="" (="">
صفحه دوار دفن شده افقی به شعاع a و عمق s / 2

صفحه دوار دفن شده عمودی به شعاع a و عمق s / 2 از لبه بالای صفحه

– مقاومت مخصوص زمین با ترکیبات مختلف (- cm Ω) [8]
شرایط آب و هوایی

نوع خاک
C
آبهای زیرزمینی (شور)
B
شرایط بارندگی کم و کویری ( برای مثال ، کمتر از 250 میلیمتر در سال )
A
نرمال و بارانی شدید ( برای مثال بیشتر از 500 میلیمتر در سال )

محدوده مقادیر محاسبه شده
محدوده مقادیر محاسبه شده
محدوده مقادیر محاسبه شده
مقادیر قابل اندازه گیری

Ohm-cm
Ohm-cm
Ohm-cm
Ohm-cm

100 تا 500
*
*
500
ماسه ای ریز و آبرفتی
300 تا 1000

1000 تا 3000

3000 تا10000
1000 تا
10000
5000 تا 30000
500 تا 2000
1000
ماسه ( شامل آبرفت )

1000 تا 3000

3000 تا 10000
2000
خاک آهک دار ( برای مثال خاک رنگی )

بالاتر از 100000

5000
سنگ آهک متخلخل ( برای مثال گچ )

3000 تا 30000

1000 تا
100000

30000 تا
300000
بالاتر از 100000
10000
ماسه سنگ متخلخل ( برای مثال ماسه سنگ رنگی و شیل ماسه ای )

30000
کوارتز و سنگ آهک فشرده و کریستالی ( مثل سنگ مرمر )

100000
سنگ ماسه ای و شیل سنگی

100000
گرانیت

200000
سنگ شکاف دار ، گنیس شیست[1] و سنگهای آتشفشانی
* به سطح آب محل بستگی دارد .
مقاومت مخصوص خاک و مقاومت میله های تکی
مقاومت تماس میله (اهم)
3متر×16میلیمتر=10فوت× اینچ
مقاومت مخصوص
(اهم سانتیمتر)
نوع خاک
ماکزیمم
مینیمم
متوسط
ماکزیمم
مینیمم
متوسط

23
2
8
7000
590
2370
خاکیتر خاک ، کم نمک ، شوره زار
54
1/1
13
16300
340
4060
خاک رس ، شیل[2] ، خاک رش و شن که با گیاه پوسیده آمیخته باشد
447
4
52
135000
1020
15800
خاک مخلوط با شن و ماسه
1516
195
311
458000
59000
94000
ماسه، شن ، سنگ با کمی خاک رس یا خاک رسی که با گیاه پوسیده آمیخته شده

– تاثیر سرما بر مقاومت خاک
مقاومت مخصوص
(اهم سانتیمتر)
دما
F C ˚
7200
68
20
9900
50
10
13800
32
(آّب) 0
30000
32
(یخ) 0
79000
23
5-
330000
14
15-
خاک ماسه ای در % 2/15 رطوبت

تاثیر رطوبت بر مقاومت خاک
مقاومت مخصوص ( اهم سانتیمتر )
خاک رس مخلوط با شن خاک سطحی
درصد رطوبت
براساس وزن
106×1000<
106×1000<
0
150000
250000
5/2
43000
165000
5
18500
53000
10
10500
19000
15
6300
12000
20
4200
6400
30

در بخش انتهایی این گزارش روابط کامل برای محاسبه مقاومت سیستم زمین برای انواع الکترودها ارائه شده اند.
روش های اندازه گیری و محاسبه مقاومت سیستم زمین
اندازه گیری و محاسبه مقاومت سیستم زمین
نیاز برای اندازه گیری
در فرمول های مورد استفاده برای تعیین مقاومت زمین فاکتورهای ناشناخته زیادی وجود دارد و نتایج محاسبات بدست آمده کاملاً قابل اعتماد نیستند . برای مثال مقاومت خاک در درجه حرارت زیر صفر با کاهش دما افزایش می یابد و در درجه حرارت بالاتر از صفر با افزایش دما تا حدود 20 درجه سلسیوس کاهش و سپس با افزایش بیشتر دمل به علت کاهش رطوبت افزایش می یابد . بنابراین برای تایید نتایج محاسبات تعیین مقاومت زمین لازم است که بعد از تکمیل سیستم زمین ، اندازه گیری ها انجام شود .
روش های اندازه گیری
اصول به کار رفته در اندازه گیری مقاومت اتصال به زمین در اصل همان اصول اندازه گیری دیگر انواع مقاومت های الکتریکی هستند . در تمام روش های مختلف معمول از دو الکترود کمکی همراه با الکترود مورد ازمایش استفاده می شود . این روش ها در بخش بطور کامل شرح داده شداه ند .
وسایل آزمایش قابل حمل مناسب ترین و رضایت بخش ترین وسایل اندازه گیری مقاومت اتصالات به زمین هستند . وسایل مورد استفاده برای اندازه گیری مقاومت ایزولاسیون بعلت این که نمی توانند مقادیر پائین مقاومت را اندازه گیری کنند ، مناسب نیستند . همچنین ، اهم مترهای معمولی با مقاومت پائین ولتاژ کافی برای این منظور ندارند و همچنین هیچ وسیله ای برای جداکردن مقاومت الکترود اتصال به زمین از مقاومت الکترودهای کمکی لازم برای آزمایش ، در آنها وجود ندارد . اندازه گیری دقیق مقاومت اتصال به زمین مشکل است و معمولاً امکانپذبر نیست . یک دقت 25 درصد برای بیشتر حالت ها کافی است .
در اندازه گیری مقاومت سیستم تکمیل شده بهتر است قبل از انجام اندازه گیری ها کمی زمان بگذرد تا زمین اطراف الکترودها سخت شده باشد . این مساله را می توان با آبیاری الکترودهای اندازه گیری تسریع نمود .
اندازه گیری دوره ای
برای تصمیم گیری در این مورد که آیا مقاومت ثابت مانده یا در حال افزایش است ، بعد از نصب و آزمایش اولیه باید اندازه گیری دوره ای معمولاً در هر فصل یک بار انجام شوند . اگر براساس آزمایشات بعدی مقاومت در حد مقادیر غیرمجاز افزایش یابد بوسیله افزودن الکترودها یا با افزایش مقدار رطوبت یا بوسیله افزودن مواد شیمیایی ( الکترولیت ) مقاومت را می توان کاهش داد . زمان اندازه گیری مقاومت خاک با توجه به شرایط آب و هوایی و منطقه ای متغیر است در مناطقی که تغییرات آب و هوایی و رطوبت خاک در فصول مختلف سال زیاد است مناسب ترین زمان اندازه گیری مقاومت زمین در بدترین شرایط مقاومت مخصوص خاک می باشد به این مفهوم که در بدترین حالت که بیشترین مقاومت برا زمین حاصل می شود ملاکی برای طراحی سیستم زمین باشد ( معمولاً بدترین شرایط در بیشتر مناطق ، در فصول خشک سال یعنی تابستان می باشد ) .
اندازه گیری های مقاومت زمین
وسایل قابل حمل برای اندازه گیری مقاومت الکترود زمین بطور عادی می توانند برای اندازه گریی مقاومت خاک هم استفاده شوند برلای این منظور وسایل فوق به دو الکترود از چهار الکترود کوتاه یکسان که در سک خط قرار گرفته اند متصل هستند . فاصله بین دو الکترود مرکزی مساوی با عمق موثر مناسب برای مقاومت است .
مقدار مقاومت مشخص شده بر حسب اهم ضربدر دو برابر فاصله بین الکترودها برحسب سانتیمتر مساوی با مقاومت مخصوص خاک بر حسب اهم سانتیمتر است ، با هر وسیله آزمایش دستورات کامل برای این آزمون تهیه شده است .
اگر مقاومت بدست آمده زیاد باشد ممکن است ناشی از موارد زیر باشد :
1- فصل اندازه گیری ( دما در رطوبت ، خشکی ، یخ زدگی و … )
2- عدم برقراری صحیح اتصالات
3- ارتباط نداشتن کامل الکتردها با خاک
4- کالیبره نبودن دستگاه
5- جنس خاک
روش های عملی اندازه گیری مقاومت زمین
اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه
برای اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه از مدار شکل فوق استفاده می شود .
با بکارگیری منابع ولتاژ مستقیم (باطری) به ترتیب بگونه ای که در هر بار اندازه گیری توسط کلید یکی از باطریها در مدار قرار گیرد و اندازه گیری ولتاژهای V3 , V2 , V1 بطور جداگانه و جریان های I3 , I2 , I1 می توان مقاومت های R3 , R2 , R1 را بصورت زیر محاسبه نمود :
(1)
(2)
(3)
با توجه به شکل و تعریف RX ، RY و RZ داریم :
(4)
(5)
(6)
با استفاده از روابط (4) الی (6) RXکه مقاومت الکترود مورد نظر زمین است بصورت زیر بدست می آید :
(7)

میزان دقت اندازه گیری های فوق زمانی قابل قبول است که اندازه مقاومت های RX ، RY و RZ تقریباً مساوی باشند ، یعنی تا حد امکان الکترودها یک جنس و یک اندازه انتخاب شده باشند . همچنین برای دقت بیشتر بهتر است که الکترودهای کمکی 60 تا 90 روز پیش از شروع آزمایش در مکان های مورد نظر نصب شده باشند . برای تثبیت شرایط خاک و ایجاد حالت موازنه با الکترود اصلی هنگام استفاده از منبع تغذیه اصلی و برای حذف اثرات ناشی از تشکیل گاز در اطراف الکترودها لازم است میانگین دو مقدار قرائت شده ( با تغییر پلاریته ) مورد استفاده و محاسبه قرار گیرد .
فاصله الکترودهای اصلی و کمکی در شکل زیر باید به اندازه ای انتخاب شوند که سطح مقاومت الکترودها با یکدیگر همپوشانی نداشته باشند .

اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه
( یک انتخاب مناسب این است که فاصله فوق از دو برابر طول الکترود اصلی بزرگتر باشد و این فاصله اگر ده برابر طول الکترود اصلی در نظر گرفته شود ، بهتر است ) همچنین بهتر است آرایش الکترودهای زمین روی رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع باشد .
اندازه گیری مقاومت زمین به روش افت پتانسیل

(8)
برای اندازه گیری مقاومت الکترود زمین بصورت زیر عمل می شود .
1- یک جریان متناوب با دامنه ثابت بین الکترود زمین مورد نظر T و الکترود کمکی T1 ایجاد می شود . الکترود کمکی T1 باید در فاصله ای مناسب از الکترود T قرار گیرد . به نحوی که سطح مقاومت الکترودها با هم همپوشانی نداشته باشند . ( یک انتخاب مناسب این است که فاصله فوق از دو برابر طول الکترود اصلی بزرگتر باشد و فاصله مطلوب ده برابر طول الکترود است )
2- یک الکترود کمکی T2 دیگر ، بین الکترودهای T و T1 و در وسط فاصله بین آنها قرار می گیرد و توسط ولت متر اختلاف پتانسیل بین الکترودهای T و T2 اندازه گیری می شود .
3- مقاومت الکترود زمین از تقسیم اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده بین الکترودهای T و T2 و جریان اندازه گیری شده توسط آمپرمتر که بین الکترود T و T1 برقرار است بدست می آید .
برای اطمینان از صحت آزمایش در تعیین مقاومت الکترود زمین در عملیات خواندن مقدار افت ولتاژ بین الکترودهای T و T2 در حالی که الکترود T2 ، شش متر نزدیکتر به T و شش متر دورتر از T ( وضعیت های X و Y در شکل ؟؟؟؟؟؟ ) قرار می گیرد ، انجام می شود . اگر دو نتیجه بدست آمده در این قسمت با نتیجه قسمت قبل سازگاری داشت ، میانگین سه مقدار بدست آمده بعنوان مقاومت الکترود زمین T در نظر گرفته می شود . اگر نتایج بدست آمده با نتجه حالت قبل سازگاری نداشته باشند ، با افزایش فاصله الکترودهای T و T1 عملیات مجدداً تکرار می شود .
در روش فوق نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند :
– اگر آزمایش در فرکانس های قدرت انجام پذیرد ، مقاومت ولت متر نسبت به مقاومت الکترود پتانسیل باید به اندازه کافی بزرگ باشد ، که این مقدار می تواند عدد بزرگتر از 1000 اهم در نظر گرفته شود و برای دقت اندازه گیری در جد پنج درصد حداقل مقاومت مورد نیاز برای ولت متر 20000 اهم است .
– منبع جریان بکار رفته در آزمایش ، باید از منبع اصلی ایزوله باشد . این کار با استفاده از ترانسفورماتور دو سیم پیچه قابل انجام است .
– فاصله مطلوب بین الکترود اصلی T و الکترود کمکی T1 10 برابر طول الکترود اصلی T باشد .
– روش اندازه گیری مقاومت زمین با استفاده از افت پتانسیل نسبت به روش سه نقطه ای دارای تقریب بیشتری است .
– الکترودهای کمکی به کار رفته برای آزمایش مقاومت دارای قطر 7/12 میلی متر و طول 9/0 متر و از جنس فولاد نرم انتخاب می شوند .
– اگر الکترود زمین مورد آزمایش در آزمون اندازه گیری مقاومت یک صفحه باشد الکترود جریان می تواند در فاصله 30 متری از الکترود مورد نظر قرار گرفته و الکترود پتانسیل بین الکترود جریان و الکترود مورد نظر قرار گیرد . آزمون باید با جابجا کردن الکترود پتانسیل به اندازه شش متر به سمت الکترود آزمون و شش متر به سمت الکترود جریان انجام شده و میانگین سه نتیجه بدست امده از این اندازه گیری ها به عنوان مقاومت الکترود ثبت شود ، اگر مقادیر قرائت شده در این سه مرحله با یکدیگر تفاوت داشت باید الکترود جریان در فاصله 46 متر نسبت به الکترود آزمون قرار گرفته و آزمایش فوق مجدداً تکرار شود .
روش نصب الکترودهای زمین
روش نصب زمین با الکترود صفحه ای از جنس مس
صفحات مسی باید عاری از هرگونه پوشش باشند و می توانند بصورت افقی یا عمودی در زمین نصب گردند . سطح مقطع این صفحات با توجه به نوع در جدول شکل مربوطه نشان داده شده است . این صفحات می توانند بصورت مربعی مستطیلی و یا دایره ای انتخاب گردند اما سطح مقطع هر شکل باید براساس اطلاعات داده شده در جدول شکل زیر باشد . حداقل عمق برای نصب الکترود صفحه ای 5/1 متر بوده و باید بگونه ای در زمین قرار گیرد که اتصال بین سطح زیرین صفحه و زمین به نحو مطلبو و مناسب برقرار گردد . باید خاک بالای صفحه پس از پرکردن کوبیده شود . اگر صفحه بصورت عمودی در خاک قرار گیرد ، باید لبه بالائی آن حداقل در عمق 5/1 متر واقع شده و خاک دو طرف آن کوبیده شود عمق دفن مناسب برای الکترود صفحه ای به اندازه ای است که مطمئن شویم خاک اطراف الکترود نمناک است .
حداقل ضخامت صفحات مسی دو میلیمتر و صفحات آهنی شش میلیمتر و صفحات آهنی گالوانیزه سه میلیمتر باید باشد . از مخلوط ذغال چوب یا کک سرند شده و خاک که بهتر است خاک رس باشد و سنگ نمک کوبیده شده ، مخلوز نمک / ذغال چوب یا کک / خاک که با نسبت وزنی 1 / 5/0 / 10 مخلوط شده به تناوب با عمق 15 سانتیمتری ریخته شده و متراکم می شود .
بهتر است در حین عملیات پرکردن و کوبیدن لایه های بکار رفته آنها را برای بهتر متراکم شدن آبیاری کرد . چاه را با لایه های مخلوط نمک و خاکه ذغال چوب طبق نسبت نمک / خاکه ذغال چوب ، 3/5 با ضخامت 15 سانتیمتر به تناوب پر کرد و کوبید اگر الکترود صفحه ای بصورت افقی قرار گیرد باید از ته چاه تا ارتفاع 15 الی 20 سانتی متر با مخلوطی از نمک و خاکه ذغال چوب پر شده ، کوبیده و تسطیح گردد ، سپس الکترود صفحه ای قرار گیرد .

توجه : عمق چاه بایستی طوری باشد که صفحه مسی همواره در زمین مرطوب قرار گیرد
(الف) صفحه افقی

D
میلیمتر
W
میلیمتر
L
میلیمتر
S
میلیمتر مربع
TYPE
3
300
300
16
A
3
500
500
16
B
3
600
600
50
C
3
700
700
50
D

(ب) صفحه عمودی
روش چاه اتصال زمین الکترود صفحه ای مسی

در روش ارائه شده باید نکته زیر مورد توجه قرار گیرد :
چاه تا رسیدن به نم طبیعی زمین باید کنده شود . در این خصوص باید بدترین شرایط نم زمین از نظر شرایط آب و هوایی منطقه در نظر گرفته شود .
روش نصب اتصال زمین با الکترود میله ای کوبیده شده از جنس مس با مغز فولادی
در این روش از الکترود میله ای جنس مس با مغز فولادی استفاده می شود . در اکثر کاربردها از میله به قطر 20 ، 16 ،12 و 25 میلیمتر با طول 45/2 ، 5/3 یا 5 متر بر حسب نوع خاک و رطوبت انتخاب شده و توسط میله کوب مخصوص در خاک کوبیده می شود . حوضچه مخصوص بازدید الکترود به عمق 40 سانتیمتر بوده و باید از بست مخصوص میله مسی مغز فولادی برای اتصالات استفاده کرد . تسمه مسی ارتباطی باید حداقل طول سه متر با سطح مقطع دو طرف حداقل 5/0 مترمربع را داشته باشد و نباید ضخامت آن از دو میلیمتر کمتر باشد .
روش نصب سیستم اتصال زمین ارائه شده در این بخش در شکل مورد نظر نشان داده شده است .

روش نصب اتصال زمین با الکترود لوله ای کوبیده شده
الف – لوله از جنس فولادی گالوانیزه : حداقل قطر 10 سانتیمتر و طول 4 ، 3 ، 2 یا 6 متر با ضخامت 5/1 سانتیمتر
تبصره : این لوله ها برای رسیدن به طول بیشتر به هم متصل می شوند برا این منظور می توان از لوله هایی که در داخل یکدیگر پیچ می شوند استفاده کرد و یا از پیچی استفاده نمود که قطر آن از قطر لوله بیشتر نباشد .
طول لوله با توجه به شرایط خاک و روطبت زمین انتخاب می شود .

تسمه مسی بکار رفته حداقل طول سه متر ، سطح مسطح مقطع (دو طرف) 5/0 مترمربع و حداقل ضخامت دو میلیمتر را باید دارا باشد .
تبصره : اگر از تسمه فولادی استفاده می شود نباید ضخامت آن از شش میلیمتر کبوده و اگر از نوع گالوانیزه گرم باشد از سه میلیمتر کمتر باشد .
روش نصب اتصال زمین با الکترود لوله ای توسط حفر چاه زمین
در این بخش روش ایجاد سیستم زمین توسط حفر چاه زمین و استفاده از الکترودهای لوله ای شرح داده شده است .
چاهی با حداقل 45/2 متر در زمین مورد نظر کنده می شود .
تبصره : عمق چاه لازم با توجه به شرایط خاک و رطوبت آن در منطقه مورد نظر که با مطالعات خاک منطقه انجام می گردد ، تعیین می شود . بهترین عمق چاه به اندازه ای است که به نم طبیعی زمین رسیده باشد .
در این روش از لوله فولادی گالوانیزه گرم به قطر 38 میلیمتر در چاه استفاده شده و از لوله فولادی گالوانیزه گرم به قطر 19 میلیمتر در حوضچه بازدید استفاده می گردد .
حداقل عمق حوضچه 25/1 متر بوده و چاه بصورت نشان داده شده در شکل زیر پر می شود . سنگ نمک کوبیده شده و سرند شده با خاک ذغال چوب یا کک سرند شده و خاک که بهتر است خاک رس باشد ، به صورت نمک / ذغال چوب یا کک / خاک با نسبت 1/5/0/10 مخلوط شده و به تناوب یک لایه نمک و یک لایه ذغال چوب یا کک در لایه هایی به ضخامت 15/0 متر در اطراف الکترود تا ارتفاع 5/1 متری از ته چاه پر شده و متراکم می شود ( کوبیده می شود ) . بهتر است در حین عملیات پر کردن و کوبیدن لایه های بکار رفته آنها را برای بهتر متراکم شدن آبیاری کرد . بقیه چاه را با خاک سرند شده به ضخامت 15 سانتیمتر پر کرده و می کوبند .
برای اتصال لوله داخل چاه به لوله ارتباط دهنده به حوضچه از تبدیل 19×38 میلیمتری از جنس فولاد گالوانیزه گرم استفاده می شود .
تسمه مسی ارتباط دهنده با طول سه متر طبق شرایط آورده شده در بند مورد نظر استفاده می شود . در زیر روش ایجاد سیستم زمین با الکترود لوله ای مشاهده می شود .
یادآوری : در شرایطی که از الکترود میله ای در چاه استفاده می شود باید مشخصات الکترود میله ای مطابق بند فوق باشد .
مقدار اهم خروجی چاه ارت میبایست پایین تر از 4 اهم باشد.
• چنانچه چاه ارت موجود و خروجی آن مناسب است میتوان از آن استفاده نمود.
• تجهیزات مورد نیاز به شرح زیر:
​
تجهیزات چاه ارت:
1- کابل مسی نمره 50
2- صفحه مسی 50*50
3- بست موازی (کلمپ)
4- تابلو درب دار با قفل پشت بسته
5- پیچ و مهره خشکه 4*8
6- پیچ و مهره خشکه 4*10
7- کابلشو 10*50
8- خاک زغال
9- نمک
10- خاک رس
11- لوله پلیکا

اگه خواستید چاه ارت اجرا کنید :
1-کندن چاه تا عمق مناسب (خاک نم داشته باشدودر اگر فشارش دادید بهم بچسبد) معمولا عمق 3 الی 4 متر

2- کوبیدن میله ارت در ته چاه ویا گذاشتن صفحه مسی در ته چاه

3-اتصال سیم مسی به میله ویا صفحه مسی بسیار مهم است از کلمپ مسی شایان استفاده کنید

4-نمره سیم مسی از 35 کمتر نباشد

5- ترکیبی به نسبت نیم بیل نمک – یک بیل زغال – و ده بیل خاک رس را به صورت شفته در چاه ریخته وچاه را پر کنید.

6-بهتر است یک لوله پلیکا نمره 2 اینچ را سوراخ کرده و در کنار بدنه چاه قرارداده وبعد آنرا پرکنید تا در آینده با آب دادن به چاه مقاومت آنرا دائما کم کنید.
صفحه باید افقی در چاه قرار بگیرداتصال سیم به صفحه بسیار مهم است حتما از کلمپ مخصوص ویا جوش مناسب استفاده گردد.
در زمان تست مقا ومت زمین سیستم ارت ، حتما باید سر سیم ارت متصل به تجهیزات بیرون چاه باز شود ، باز کردن وبستن این اتصال بعضی وقتا نیاز دارد که شبکه بی برق شود ، برای همین منظور قبل از اتصال ارت به تجهیزات یک باکس به نام جعبه تست قرار می دهند تا در زمان تست این اتصال براحتی باز شود.
برای تست کردن مقاومت زمین برای نصب چاه ارت اگر که دستگاه تستر موجود نباشد می توان به وسیله شارژر رگوله این کار راانجام داد به این طریق که دو رشته سیم بلند به دو سر سیم مثبت و منفی شارژر وصل کرده و در فاصله مشخصی دو میخ در زمین میکوبیم بعد جریان نسبتا زیادی را از سیم عبور میدهیم و نتیجه را میتوان به وسیله اهم متر که سر راه سیم مثبت و منفی قرار میدهیم بدست آوریم
آماده سازی چاه:

1. جهت چاه ارت را بایستی تا عمقی که به نم برسد، حفاری نمود.

2. قطر چاه بایستی حداقل 80 سانتیمتر بیشتر از عرض صفحه مسی باشد.

3. کف چاه فاقد هرگونه شیء خارجی باشد.

آماده سازی صفحه مسی:

1. مرگز صفحه مسی مشخص و با برس سیمی تمیز شود.

2. جهت نصب کلمپ دو سوراخ در بالای صفحه ایجاد گردد.

3. سیم مسی توسط تجهیزات جوش احتراقی به صفحه متصل گردد.

آماده سازی مواد:

ترکیب خاک رس سرندی به نسبت سه به یک با بنتونیت اکتیو مواد چاه را تشکیل می دهند. بهتر است هنگام ترکیب مواد بوسیله آب پاش مقداری آب اضافه گردد.

نصب تجهیزات:

1. سیم مسی بوسیله کلمپ به صفحه متصل گردد.

2. سیم مسی به صفحه جوش داده شود.

3. 30 سانتیمتر انتهای چاه بوسیله مواد ترکیبی پر شود.

4. صفحه مسی بصورت عمودی درون چاه قرار گیرد.

5. تا30 سانتیمتری بالای صفحه بوسیله مواد ترکیبی و مابقی توسط خاک رس یا خاک دستی پر شود.

6. بر روی هر چاه دریچه بازدید( ارت پیت) تعبیه شود.

7. جهت اتصال تجهیزات به سیستم ارت از ******یونر مناسب استفاده گردد.

1. بنتونیت و خاک رس)، پوشانده شود. سیم بایستی 20 سانتیمتر بالاتر از کف کانال و کاملاً درون مواد ترکیبی قرار گیرد.

در تمامی اتصالات دفنی بایستی از جوش احتراقی استفاده گردد.

پیشنهاد می گردد، جهت کارائی بیشتر سیستم ارت آرماتورهای درون بتن موجود در سایت به سیستم ارت متصل گردد.

درصورتیکه رطوبت خاک کم باشد، این رطوبت بصورت مصنوعی و بصورت زیر تامین می گردد:

1. لوله PVC نمره 3 یا 4 بطول حداقل عمق چاه تهیه و انتهای آن مسدود گردد.

2. بر روی لوله جهت خروج آب سوراخهای متعددی تعبیه گردد. ( بقطر 4 تا 6 میلیمتر)

3. جهت جلوگیری از ورود مواد به داخل لوله، از انتها تا بالای آخرین سوراخ بوسیله پارچه توری یا پارچه تنظیف پوشانده شود. (همانند جوراب)

4. لوله PVC به فاصله 10 سانتیمتر از بالای مواد ترکیبی قرار داده شود.

5. هر پنج روز، بیست لیتر آب به چاه تزریق شود. (با تست هفتگی و بررسی نتایج، زمان آب دهی و میزان آن را می توان مشخص نمود)

نکات مهم:

صفحه مسی بوسیله سیم مسی نمره 50 جوش داده شود. ( در غیر این صورت تاییدیه وزارت کار صادر نخواهد شد)

جهت اتصال چاهها از سیم مسی لخت بصورت ذیل استفاده گردد:

1. کانالی به عمق 70-60 سانتیمتر و عرض 30-20 سانتیمتر ایجاد شود.

کانال با مواد ترکیبی که در چاه استفاده می شود
همانطور که می دانیم امروزه وجود قوانین ومقررات وهمچنین تجهیزات لازم جهت رعایت موارد ایمنی و حفاظت از ملزومات هر واحد صنعتی و شبکه برقی ویا واحد مسکونی محسوب می شود.دو نمونه از این موارد ایمنی استفاده از برقگیر واتصال زمین می باشد. بسته به این که زمین کردن از نوع حفاظتی یا الکتریکی باشد می توان از روش های مختلف زمین کردن استفاده کرد . یکی از این روش ها استفاده از جاههای زمین و روش دیگر دیگر قرار دادن الکترود ها ی زمین در خاک است. هدف ما از زمین کردن کاهش مقاومت اتصال به زمین جهت انتقال اضافه ولتازهای نا مطلوب است. ازعوامل موثر در مقاومت خاک مواردی مانند نوع خاک،آب وهوا و شرایط فصلی را می توان نام برد .سیستم برقگیر که جهت حفاظت بناها در برابر صاعقه استفاده می شود وبرای ارتباط آنها با سیستم حفاظت زمین باید نکاتی را مد نظر قرار داد.

لزوم استفاده از سیستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می شود ، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناک ناشی از برخورد صاعقه با دکلهای کامپیوتری را باید در جایی خنثی نمائیم . به همین منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیارلازم و ضروری است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستمهای دیجیتالی و حساس ، لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سیستمهای حفاظتی گراندینگ وجود دارد . به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی
هدف و منظور از ایجاد سیستم ارتینگ
• میسر کردن امنیت برای حفظ جان افراد در شرایط نرمال و Faultبا محدود کردن پتانسیل قدم و تماس
• حصول اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی
• جلوگیری از تخریب تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
• حفاظت در مقابل برخورد صاعقه و میدان مغناطیسی
• یکنواخت کردن ولتاژ در هنگام رخداد ولتاژهای ضربه ،اضافی ،القایی و سپس به حداقل رساندن احتمال تخلیه ناگهانی ولتاژ
• منحرف کردن انرژی های سرگردان RF از تجهیزات حساس رادیویی تلویزیونی ،مخابراتی وکامپیوتری
مجهز بودن تاسیسات و ساختمان ها به سیستم ارتینگ مطمئن و پایدارکمک بسیار زیادی به عملکرد صحیح دستگاه های الکترونیکی و الکتریکی می نماید و از خرابی های ناشی از اضافه ولتاژهای الکترواستاتیک جریان های اضافی ،ولتاژهای ضربه ناشی از صاعقه ،میدان مغناطیسی سوییچینگ پستهای برق تا حد بسیار زیادی جلوگیری می نماید.در سال های اخیر بحث ارتینگ و گراندینگ درمجامع مهندسی ایران بسیار مطرح شده و روش های مختلفی را بسته به شرایط اقلیمی و جوی منطقه مورد نظر برای سیستم های ارتینگ طراحی و اجرا می نمایند که همگی متفاوت بوده،اشکال،نوع و اجرای آنها با یکدیگر فرق دارند. بطور کلی مقاومت الکتریکی صفر و نزدیک به آن برای یک سیستم یا شبکه گراند،ایده آل می باشد.در زیر مقاومت های مورد نیاز برخی از سیستم های مختلف که در استانداردهای گوناگون به آن اشاره شده است را ملاحظه می فرمایید:
• پست های برق ،کمتر از 5 اهم
• دکل های مخابراتی ،کمتر از 3 اهم
• سایت های کامپیوتری،کمتر از2 اهم
• تجهیزات ابزار دقیق،کمتر از 1 اهم
• تابلوهای برق فشارضعیف،کمتر از5 اهم
• سیستم حفاظت در مقابل صاعقه ،کمتر از10اهم
در مناطقی که جنس خاک و زمین آن مناسب نبوده و سنگی ،آهکی ،شنی ،خشک و… باشد مقاومت الکتریکی زمین بسیار بالا می باشد و با روش های عادی و معمولی نمی توان سیستم ارت مناسب را مهیا نمود و به مقاومت التریکی مطلوب دسترسی پیدا کرد. لذا در شرایط فوق از موادی استفاده می کنند که با خصوصیات مختلف کمک به ارتقای سیستم زمین می نماید .اینگونه مواد با داشتن ترکیباتی خاص این توانایی را دارا می باشند که با روش های شیمیایی و فیزیکی شرایط سخت اقلیمی را بهبود بخشند و به دستیابی به مقاومت الکتریکی مطلوب مورد نیاز سیستم ارتینگ کمک نمایند.AZP از مرغوبترین اینگونه مواد می باشد که در تمام شرایط خاص زمین قابل استفاده است. AZP حاصل تلاش مهندسان در رشته های مختلف معدن ،شیمی ،برق والکترونیک می باشد که در نوع خود با محصولات خارجی مشابه رقابت تنگاتنگ دارد. AZP ترکیبی از مواد معدنی و شیمیایی با ضریب هدایت الکتریکی بسیار بالا و در عین حال خنثی می باشد که برای پر کردن اطراف هادی های ارت استفاده می شود. AZP به دلیل داشتن ترکیبات خاص ،مقاومت الکتریکی زمین را به مقدار بسیار زیادی کاهش داده و موجب ارتقای کارایی و ارتقای سیستم های ارتینگ می شود .
بیشترین موارد استفاده مواد فوق در مناطقی می باشد که مقاومت الکتریکی مخصوص خاک زمین در آن مناطق بسیار بالا بوده و احتمال شسته شدن سایر مواد کاهنده مقاومت الکتریکی زمین(بنتونیت و…) توسط آب های سطحی زیاد است و اتصال الکتریکی بین هادی ارت و خاک زمین بسیار کم می باشد.
در زیر نمونه هایی از نوع خاک و زمین هایی را ملاحظه می نمایید که AZP بیشترین استفاده و کارایی را در آن مناطق دارد
• زمین های صخره ای
• خاک های سنگلاخی
• مناطق کوهستانی
• خاک های شنی
• خاک های ماسه ای مرطوب (ساحل دریا،…)
• خاک های ماسه ای خشک (صحرا،…)
مناطقی که تغییرات رطوبت و درجه حرارت خاک در آنها بسیار زیاد می باشد (تغییرات جوی در فصول مختلف سال)
Plate or Mesh Installation روش اجرائی صفحه (چاه ارت) یا مش

ضوابط اجرای سیستم ارت و چاه ارت
-نحوه اجرای سیستم ارت جهت رعایت سیستم TN-C-S در داخل ساختمان و T-T در شبکه عمومی و ایجاد تناسب بین این دو به نحویکه مشکلی از جهت ایمنی ساکنین و شبکه پیش نیاید بشرح بندهای زیر عمل می شود.
-لازم است اتصال زمین و لحاظ نمودن آخرین پیشرفتهای روز در زمینه احداث چاه ارت (استفاده از بنتونیت و سایر مواد کاهش دهنده مقاومت) با مقاومت حداکثر 2 اهم اجرا شود. IEC-60100) و ( VDE-0140 در اینصورت می توان با همبندی شمش های نول و ارت در محل تابلوی کنتور مشترکین، هم برای ارت کردن سیستم داخلی و هم برای زمین کردن بدنه تابلو، از اتصال زمین واحدی استفاده نمود.
-لازم است مقدار مقاومت اتصال زمین توسط مهندس ناظر و نماینده شرکت برق اندازه گیری شود و از پذیرفتن ارتهای با مقاومت بالاتر از 2 اهم جداً خودداری گردد. (به دلیل آنکه بی خطر بودن روش فوق بستگی بسیار زیادی به این مطلب دارد.)
-در داخل ساختمان لازم است همبندی بنحو موثری رعایت شود و المانهای فلزی موجود در سازه با روش مناسب، اتصال الکتریکی مورد نیاز را داشته باشند تا در صورت بروز هرگونه اشکال احتمالی روی شبکه عمومی برق، امکان بروز حادثه برای ساکنین وجود نداشته باشد.
-لازم است موارد فوق برای تمامی منازل، مغازه ها، واحدهای صنعتی و بطور کلی هرگونه متقاضی (بدون درنظر گرفتن متراژ و تعداد طبقات) انجام شود.
-لازم است اندازه گیری مستمر ارتهای نصب شده در ساختمانها حداقل سالی یکبار انجام گردیده و در صورت بالاتر بودن از استاندارد نسبت به اصلاح ارت اقدام گردد. مسئولیت انجام این کار با مالک با مالکین است و وی می تواند بدین منظور از دفاتر مورد تایید سازمان نظام مهندسی ساختمان استفاده نماید
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :

بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن
بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک
بیان می گردد .

1ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در
آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .
برای درک بهتر…
ژنراتوری را در نظر بگیرید که در حال تولید برق است، این ژنراتور دارای خروجی سه فاز می باشد و محل اتصال ستاره سیم پیچی استاتور آن مستقیما به زمین متصل شده است، سه فاز خروجی وارد یک ترانسفورماتور افزاینده می شود و ولتاژ آن به 230 کیلوولت افزایش میابد البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل است و سرانجام قدرت وارد شبکه ی انتقال می شود و پس از طی مسافت طولانی، سپس در پست کاهنده ی قدرت به ولتاژ 63 کیلوولت می رسد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و سرانجام وارد پست توزیع می شود و ولتاژ آن به بیست کیلوولت کاهش میابد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و بالاخره سیم های شبکه ی 20 کیلوولت مثلا بصورت یک شبکه ی تارعنکبوتی وارد بخشی از شهر می شود تا ترانسفورماتور سر کوچه ی ما !!! آن را تبدیل به 380 ولت نمیاد که البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل شده است …
با یک مرور اجمالی متوجه می شوید که 5 بار در مقاصد مختلف ما از سیستم ارتینگ استفاده کردیم و بدین طریق مسیری برای بازگشت جریان در هر مقطع از فرایند را تامین نمودیم …
منظور از مقطع بعنوان مثال از ژنراتور تا پست افزاینده یک مقطع کاری است و از پست افزاینده تا پست کاهنده ی قدرت مقطعی دیگر است.
حال سوال این است اصولا کاربرد علمی و اصلی سیستم ارتینگ چیست ؟؟؟؟
بطور کلی هدف ما از استفاده ی سیستم ارتینگ حفاظت اشخاص و حفاظت تجهیزات می باشد.
در بخش حفاظت تجهیزات، عملکرد رله ها و سیستم های حفاظتی، سی تی ها ، پی تی ها و رله های نشتی یاب همه و همه بستگی بسیار شدید به عملکرد صحیح و بدون نقص سیستم ارتینگ دارد و چنانچه نقصی در آن بوجود آید به مجرد برور خطا یا فالت در یکی از سیستم های حیاتی شبکه قدرت یا نیروگاه و یا پست های انتقال قدرت، فاجعه ای بوجود می آید که هم طبعات جانی در بر دارد و هم خسارات مالی سنگینی به بار خواهد آورد….
برای درک بهتر این موضوع رله ی ارت فالت را در نظر بگیرید؛ اگر یکی از سیم های شبکه ی 20 کیلوولت داخل شهر به دلیل گالوپینگ یا هر چیز دیگری پاره شود و روی زمین بیفتد علاوه بر اینکه می تواد باعث انفجار و حتی آتش سوزی شود، بدلیل جاری شدن جریان های خطرناک بر روی زمین باعث ایجاد ولتاژ گام خواهد شد. بنابراین هم خطرات جانی در بردارد و هم خسارت های مالی.
اینجاست که رله ی ارت فالت وارد عمل می شود و از خطر جلوگیری می کند. بدین صورت که جریان از زمین به سمت نقطه ی نوترال ترانسفورماتور تغذیه کننده اش در پست جاری می شود و از آنجا که رله ی ارت فالت بتوسط یک سی تی در مسیر بازگشت این جریان قرار دارد بلافاصله عکس العمل نشان خواهد داد م قسمت معیوب را از شبکه ایزوله می کند و از بروز خسارت و خطر جلوگیری می کند.
البته این رله به گونه ای تنظیم می شود که با جریان های عادی و بی خطر حساس نشود و بی دلیل شبکه را ایزوله ننماید …
با همه ی این توضیحات فعلا دانستیم که یکی از کاربردهای استفاده از سیستم ارتینگ جداسازی قسمت معیوب بتوسط دستگاههای حفاظتی از سایر قسمت ها است بطوریکه با این عمل تجهیزات را در مقابل خسارت دیدن حفاظت می کند و در پاره ای از مواقع علاوه بر حفاظت تجهیزات، اشخاص را نیز محافظت می کند.
توجه داشته باشید در تاسیسات نیروگاهی و شبکه های انتقال و توزیع ولتاژها و جریانهای خطرناکی وجود دارد که به محض اینکه شخصی با آن تماس داشته باشد بدون شک کشته خواهد شد و بسیار کم اتفاق می افتد که شخص زنده بماند که اگر هم زنده بماند تا آخر عمر باید نقص عضو ناشی از آن برق گرفتگی را تحمل کند و برای همیشه از کار افتاده خواهد شد …
علاوه بر همه ی توضیحات فوق ما به این دلیل نقطه ی نوترال ترانسفورماتورها و ژنراتورها را به زمین متصل می کنیم که در زمان اتصالی محدودیتی در افزایش ولتاژ فازها ایجاد شود و در نتیجه سیستم در مقابل ازدیاد ولتاژ محافظت شود.
حال بهتر می توانید درک کنید که ما دو نوع زمین کردن داریم: یکی زمین کردن حفاظتی که صرفاً به منظور تامین ایمنی و حفاظت های تاسیسات و اشخاص بکار می رود و قسمت هایی از تجهیزات را که در ارتباط مستقیم با نقاط برقدار سیستم نیستند بزمین متصل می شود و دیگری زمین کردن الکتریکی که نقاطی را که در ارتباط مستقیم با قسمت های برقدار تجهیزات هستند زمین می شوند.

بنابراین یک بار دیگر هدف از بکار بردن اتصال ارتینگ را بصورت گزینه ای یادآوری می کنم:
1- باعث می شود که دستگاههای برقگیر به درستی عمل نمایند
2- باعث کشف اتصالی ها و اشکالات بتوسط رله ها می شود و عیب سیستم به فوریت تشخیص داده میشود و احتمالا رفع می شود.
3- مانع از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالی، و افت ولتاژ بر اثر عدم تعادل بار می گردد.
4- جان کارکنان اعم از اپراتور، تعمیرکار و غیره در مقابل برق گرفتگی محافظت می شود.
5- حفاظت الکتریکی تجهیزات را فراهم می نماید.
اجرای سیستم ارتینگ در مراکز مسکونی
گودالی حفر می کنیم با عمق حداقل یک و نیم متر و یا بیشتر ….
البته عمق این گودال بهتر است از دو متر کمتر نباشد و رطوبت کافی در کف آن وجود داشته باشد. بعبارت دیگر عمق چاه ارت را تا حدی افزایش می دهیم که در کف آن به رطوبت کافی برسیم اما عمق آن از دو متر کمتر نباشد.
مقدار رطوبت باید به حدی باشد که دست براحتی نمناک شود و اگر دو تا سه روز چاه را به حال خود رها کنیم همچنان رطوبت خود را حفظ کرده باشد و خشک نشده باشد، اگر خشک شده بود باید باز هم مقداری عمق را افزایش دهیم.
سپس کف چاه را با مقداری خاک ذغال و نمک نمناک پر می کنیم و لایه ای خاک بر روی آن می ریزیم، سپس الکترود را داخل چاه می گذاریم بطوریکه با خاک ذغال و نمک مرطوب شده تماس نداشته باشد،آنگاه چاه را پر می کنیم؛ البته بهتر است اطراف الکترود را نیز خاک ذغال و نمک بریزیم تا مقاومت چاه ارت به حداقل مقدار ممکن برسد البته به شرطی که الکترود با این مواد تماس پیدا نکند و فقط با خاک تماس داشته باشد زیرا تماس الکترود با نمک باعث خوردگی و از بین رفتن آن در طول زمان می شود و ممکن است که چاه ارت حتی شش ماه هم دوام نیاورد و بر اثر پوسیدگی الکترود سیستم ارتینگ معیوب شود و شرایط خطر سازی را فراهم آورد.
البته به جای نمک و پودر ذغال از مواد شیمیایی نظیر سولفات منگنز و سولفات مس نیز استفاده می شود اما بهترین آنها همان نمک و پودر ذغال است زیرا این مواد شیمیایی به مرور زمان و بر اثر باران و تخلیه طبیعی در خاک از بین می رود.
نکته ی بسیار مهم دیگر اینکه زاویه ای که الکترود در زمین قرار می گیرد نباید از 60 درجه تجاوز کند و باید حتماً الکترود بصورت عمودی در خاک قرار گیرد و فرقی نمی کند که الکترود میله ای باشد یا صفحه ای یا نعلی یا تسمه ای و یا غیره …
البته در الکترود های نعلی یا الکترودهایی که شبیه چرخ گاری ساخته می شوند اگر به مرکز آنها میله وصل بود بایستی میله بطور عمود در زمین قرار گیرد و نعل یا چرخ متصل شده به آن بصورت افقی در ته چاه خوابانیده شود، اما اگر فقط از یک نعل فلزی بزرگ استفاده می کنید بایستی آنرا بطور عمودی و در عمق مناسب در زمین قرار دهید. و در نهایت الکترود را بگونه ای در زمین قرار دهید که با سطح زمین حداقل 50 سانتی متر فاصله داشته باشد و اگر چاه ارت برای تخلیه ی جریانهایی با ولتاژ بزرگ منظور شده است بایستی حداقل یک الی یک و نیم متر با سطح زمین فاصله داشته باشد تا ولتاژ گام ایجاد نشود.
یادتان باشد شما فقط زمانی مجاز خواهید بود که میله را در زمین بکوبید(فرو کنید) و یا با زاویه بیشتر از 60 درجه و بدون مواد شیمیایی در زمین قرار دهید که منطقه کوهستانی باشد و به خاطر وجود صخره های قطور رعایت استانداردها مقدور نباشد که البته آن هم تابع تمهیداتی است …
همانطور که متوجه شدید یکی از راههای کاهش مقاومت زمین استفاده از مواد شیمیایی و پودر ذغال و نمک بود. راه دیگر استفاده از چاههای ارت بیشتر و متصل کردن آنها به یکدیگر است. بطوریکه فاصله ی هر کدام از این چاهها از دو و نیم برابر طول الکترود کمتر نباشد. این عمل دو مزیت دارد :
یکی اینکه مقاومت زمین را بشدت کاهش می دهد و دوم اینکه قدرت چاه ارت را افزایش می دهد و سیستم ارتینگ قادر خواهد بود جریان های بالاتری را بدون صدمه دیدن و ایجاد خطر به زمین تخلیه کند.
زیرا اگر سیستم ارتینگ معیوب باشد و الکترود به سطح زمین بسیار نزدیک باشد و یا مقاومت زمین زیاد باشد سبب ایجاد ولتاژهای گام خواهد شد ضمن اینکه عمل حفاظت و زمین کردن را نیز بخوبی نمی تواند انجام دهد.
با توجه به توضیحات فوق اگر ما جریان بالایی را برای تخلیه به زمین تحت نظر داشته باشیم باید سیستم ارتینگ قوی و کارآمدی را برای اینکار انتخاب کنیم بطوریکه بتواند این جریان بالا را که تحت ولتاژ بالایی نیز می باشد، بزمین تخلیه کند.
نقاطی که معمولا در شبکه ها و تاسیسات صنعتی و مسکونی بایستی به ارت متصل شوند به شرح زیر می باشد …
1- یکی از دو سیم ثانویه ترانسفورماتور تکفاز دو سیمه
2- سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف
3- سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف ( در فواصل معین مثلاً سه تیر در میان)
4- مرکز ستاره ترانسفورماتور سه فاز
5- ترمینال زمین برقگیرها
6- بدنه یا محفظه ی کلیه ی دستگاههای برقی و ترانسفورماتورهای هوایی و زمینی
7- تاورها و دکلهای فلزی و هر میله ی فلزی با ارتفاع بیش از 30 متر
8- بدنه ی سوله ها و اسکلت فلزی ساختمان ها بخصوص اگر در دسترس باشند
9- یک سیم ثانویه هر کدام از ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ
10- سیم نول کلیه مشترکین در محل ورود برق به مکان آنها ( در محل کنتور )
11- بدنه ی فلزی کلیه ی وسایل برقی که در داخل حمام، دستشویی و یا آشپزخانه استفاده می شوند

در هنگام راه اندازی سیستم ارتینگ که مقاومت آن از ده اهم و در صورت امکان از 5 اهم تجاوز نکند. البته در جاهای حساس مانند نیروگاه و پست های انتقال و فوق توزیع این مقاومت حتی به دو اهم هم می رسد.
در نهایت چاه ارت باید در مکانی منظور شود که خاکش همواره مرطوب باشد و در صورت امکان آب های سطحی را به توسط کانالها و گودالهایی بر روی مکانی که چاه ارت در آنجا قرار دارد هدایت می کنند تا همیشه خاک آن ناحیه مرطوب باشد.
جدول مقاومت ویژه انواع معمول زمین
نوع زمین
مقاومت ویژه
باغچه
5-50
زمین معمولی
10-100
ماسه نرم و مرطوب
100-200
زمین سنگلاخی
250-5000
زمین صخره ای
1000-10000

سه ترمینال یا پیچ فلزی بر روی این دستگاه وجود دارد که پیچ وسطی قطورتر می باشد و دو پیچ دیگر کم قطر و کوچک می باشند و معمولا پیچ قطور در میان دو پیچ کوچک می باشد.
الکترود چاه ارت را قبل از اتصال به تابلو اصلی یا قبل از اتصال به دستگاه مورد نظر، ابتدا به پیچ بزرگ دستگاه مگر وصل می کنند و هر کدام از پیچ ها (ترمینال ها) ی کوچکتر بوسیله ی سیم مناسب با فاصله مثلا 15 متر از چاه ارت و مخالف جهت هم با میخ به زمین کوبیده می شوند و اطراف محل کوبیده شدن میخ آب نمک می ریزند.
منظور از مخالف جهت هم اینست که مثلا یک میخ در فاصله ی 15 الی 20 متری و در جهت شمال چاه ارت بوسیله ی سیم مثلا دو و نیم میلیمتر مربعی وصل می کنند و ترمینال دیگر را در سمت جنوبی چاه ارت با همان مشخصات فاصله ای با میخ به زمین وصل می کنند و در پایان برای تماس الکتریکی بهتر میخ با زمین اطراف آنرا مقداری آب یا آب نمک می ریزند و چند دقیقه می گذارند تا خاک آن خوب خیس بخورد. سپس محرک دستگاه مگر را که ممکن است بصورت هندلی(چرخشی) و یا بوسیله ی یک کلید عمل کننده می باشد فعال کرده تا ولتاژ بالایی به زمین منتقل گردد و مقدار مقاومت زمین بر روی صفحه ی مدرج یا دیجیتالی آن نمایش داده شود.
معمولا تست چاه ارت بهتر است هر دو ماه یکبار انجام شود و در مکان هایی که چاه ارت اهمیت بالایی دارد این زمان کمتر نیز می باشد.

در خاتمه بد نیست متذکرشویم که بعضی از حیوانات بخصوص اسب ها در مقابل جریان های زمین حساس تر و مستعدتر از انسان ها می باشند که شاید این مستعد بودن به علت بزرگتر بودن فاصله قدم آنها و اختلاف سطح قدمی که آنها از زمین برداشت می کنند ، باشد.
تست و راه اندازی چاه ارت
بحث ارتینگ و سیستم های زمین مقوله ای می باشد که امروزه جزو یکی از مهمترین مباحث در صنایع نفت و گاز ،پتروشیمی ،صنعت ،ساختمان سازی ،مخابرات،کامپیوتر و … به شمار می آید .در حال حاضر نیاز به سیستم زمین در کلیه شبکه های کامپیوتری ،پست های برق ،تابلوهای برق صنعتی وساختمانی ،دکل های مخابراتی و رادیویی و کلیه دستگاه های ابزار دقیق و ماشین آلات صنعتی و حتی دستگاه های صوتی و تصویری موجود در منازل مبرم می باشد و بسیاری از فروشندگان و پیمانکاران تاسیسات فوق سیستم های خود را بدون داشتن سیستم ارت مطمئن راه اندازی وحتی گارانتی نمی نمایند .
زمین کردن الکتریکی سه نوع است :
الف – زمین کردن مستقیم
مثل وصل کردن مستقیم نقطه صفر ترانسفورماتور و یا نقطه ای از سیم رابط بین دو ژنراتور جریان دایم به زمین .
ب- زمین کردن غیرمستقیم
مانند اتصال نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین ( سلف پترزن یا پیچک محدود کننده جریان زمین (
پ- زمین کردن بار
در این نوع زمین کردن نقطه صفر یا هر نقطه از شبکه که دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه) به زمین وصل می شود تا موقعی که مدار فیوز باز است یعنی در حالت کار عادی شبکه ، ارتباط شبکه با زمین باز است ولی در موقعی که ولتاژ زیادی شبکه را تهدید می کند ، مدار فیوزها بسته می باشند و بدین جهت زمین کردن باز در حقیقت نوعی از زمین کردن الکتریکی درحالت کار عادی شبکه محسوب نمی شود، از زمین الکتریکی اغلب درموقعی که دستگاه ها و شبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشند جریان عبور می کند که از زمین حفاظتی فقط ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند . در صورتیکه از زمین حفاظتی فقط در موقع ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند.
اصطلاحاتی که درزمین کردن به کاربرده می شود :
1- زمین : زمین در این مبحث به معنی نوع و جنس زمین است، مثل خاک رس ، ماسه ، شن ، سنگ لاخ ، باتلاق ، مرداب وغیره .
2- میل زمین (زمین کننده) : میل زمین عبارتست از هادی یا فلزی به هرشکل (صفحه ای ، لوله ای ، طنابی، پروفیل) که در زمین چال میشود و با زمین ارتباط برقرار میکند و ما به آن در این مبحث به اختصار میل می گوئیم .
3- زمین هم سطح : عبارتست از سطح زمین که بین نقاط مختلف آن در اثر عبور جریان از زمین اختلاف پتانسیل محسوسی ایجاد نمی شود. زمین هم سطح تقریبا 20 متر از میل فاصله دارد .
4- میل فرمان : عبارتست از سیم یا مفتول یا صفحه فلزی که مربوط به زمین کننده است و برای تنظیم افت پتانسیل و کوچک کردن ولتاژ تماسی خطرناک بکاربرده میشود .
5- سیم زمین : عبارتست از سیم رابط بین زمین کننده (میل) و زمین شونده. آن قسمت از این سیم که در زمین قرار گرفته است جزئی از میل محسوب میشود .
دستگاه مگر
وسیله ای است برای اندازه گیری مقاومتهای بسیار بزرگ ( از نظر مقدار مقاومت الکتریکی ) معمولاً 5000 مگا اهم . مانند مقاومت عایقی کابلهای قدرت و کنترل عایقی کابل در موارد اتصال زمین و غیره . مقاومتهای تا این حد زیاد در حقیقت ، مقاومت عایقی کابلها و نظایر اینها هستند .برای اندازه گیری چنین مقاومتهایی معمولاً به ولتاژ زیاد نیاز است . د ر بعضی از این نوع دستگاهها ، ولتاژ اندازه گیری به 10KV نیز می رسد ولتاژ معمول این نوع دستگاههای اندازه گیری ، بین 100 ولت تا 10 کیلو ولت است . دستگاه مگر از یک دستگاه نسبت سنج تشکیل شده است .
منبع ولتاژ مورد نیاز دستگاه معمولاً متناوب است و آن را به دو صورت ایجاد می کنند . در روش اول با استفاده از یک منبع تغذیه DC ولتاژ DC را به کمک اسیلاتور ( نوسان ساز ) تبدیل به ACمی کنند و آنگاه به کمک ترانسفورماتور ولتاژ متناوب خروجی اسیلاتور را به هر مقدار دلخواه افزایش داده می شود .
در روش دوم به کمک یک ژنراتور ساده که محرک آن دست است ، ولتاژ AC تولید می شود .
طرز کار با مگر :
دقیقا ً همانند اندازه گیری معمولی مقاومت با این تفاوت که در نوع دستی ، توسط دسته ای که در بغل مگر است آنرا چرخانده ، که بدین ترتیب ژنراتوری به گردش در می آید ، در نتیجه ولتاژ تولید می شود که آن ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای افزاینده ، افزایش یافته و سپس توسط یکسو کننده ها به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .
طرز تشخیص سالم بودن مگر :
روی اهم قرار می دهیم عقربه باید منحرف شود که در این صورت سالم است .در مورد ولتمتر و آمپر متر باید با اندازه گیری ولتاژ و آمپرهای مشخص صحت آنرا تشخیص داد .
طریقه مگر زدن روی ماشین ها :
ابتدا لازم است اطمینان کامل از قطع برق حاصل کنیم و پس از آزمایش عدم وجود ولتاژ با رعایت کامل ایمنی توسط دو نفر مقاومت عایقی دستگاهها اندازه گیری می شود .

ساختمانی که سیستم ارتینگ ندارد معمولاً کامپیوتر تاسیسات ساختمان و غیره آسیب می بینند.
اجرای چاه ارت به زبان ساده
اجرای چاه ارت به زبان ساده
عمق چاه
بهتر است حفرچاه تارسیدن به رطوبت زمین ادامه یابد . ولی حداکثر عمق چاه ۹ متر باشد . قطر ۸۰ سانتیمتر برای حفر چاه مناسب میباشد.(قطر چاه بستگی به صفحه مسی مورد استفاده در چاه دارد)
محدوده مقاومت خاک همیشه بررسی شود.(خاکهای مختلف مقاومتهای مختلفی دارند)
خاک باغچه ای ……………………….. ۵ الی ۵۰اهم متر
رسی…………………………………. ۸الی ۵۰ اهم متر
مخلوط رسی ، ماسه ای وشنی ……. ۲۵الی ۴۰اهم متر
شن وماسه…………………………… ۶۰الی۱۰۰اهم متر
سنگلاخی و سنگی………………….. ۲۰۰الی ۱۰۰۰اهم متر
اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم بوده وبه ۲ صورت انجام میگیرد.
۱-سیم مسی با کابلشو به صفحه مسی پیچ میگردد.
۲-سیم به صفحه جوش داده میشود و برای استحکام بیشتر با استفاده از ۲ عدد کلمپ مسی ،سیم به صفحه بسته شده و محکم میشود.
*بهتر است برای اتصال از روش دوم استفاده شود.
حفر چاه
باتوجه به منطقه جغرافیایی ، چاهی مناسب و در مکانی مناسب حفر گردد . شیاری به عمق ۶۰ سانتیمتر از چاه تا تستلینگ(منظور یک جعبه تقسیم بعد از چاه جهت تقسیم ارت)برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید.مسیر سیمها باید کوتاه ترین مسیر بوده و سیم ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و در صورت نیاز به خم کردن سیم در طول بیش از ۵۰ سانتیمتر انجام گردد.
پر نمودن چاه ارت
۱- ابتدا حدود ۲۰ لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوری که تمام کف چاه را در بر گیرد ، بعد از ۲۴ساعت مراحل زیر را انجام میدهیم.
۲- به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر میکنیم.
۳- به مقدارلازم (حدود۳۰۰الی۴۵۰کیلو گرم)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و به صورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از کف چاه میریزیم . هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشدکیفیت کار بهتر خواهد شد.
۴- صفحه مسی را به سیم جوش میدهیم این سیم یکی به شینه داخل ساختمان یا به تستلینگ خواهدرفت بنابراین طول سیمها را متناسب با طول مسیر انتخاب کنید.
۵- صفحه مسی را به طور عمودی در داخل چاه قرار میدهیم.
۶- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نماییم.
۷- لوله پلیکایی سوراخ شده را به صورت مورب در مرکز چاه ودر بالای صفحه مسی قرار میدهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیمتا ۵۰ سانتیمتر از انتهای لوله پر شود،این لوله برای تامین رطوبت ته چاه میباشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد لازم به ذکر است در مواری که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد نیازی به قرار دادن لوله نیست.
۸- بعد از قرار دادن لوله پلیکا به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماده شده پر مینمائیم.
۹- بعد از گذشت زمان ۲۴ تا ۴۸ ساعت الباقی چاه را هم تا ۱۰ سانتیمتر به سر چاه مانده با خاک معمولی همراه با ماسه و یا خاک سرند شده کشاورزی پر مینمائیم و ۱۰ سانتیمتر بالای چاه را برای نفوذ آب باران وآبهای سطحی به داخل چاه را با سنگریزه و شن پر مینمائیم ، روی چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پلیکا استفاده نمیگردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر شود.
۱۰- داخل شیارهای حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی یا خاک معمولی همراه با بنتونیت پر نمائید.
نصب شینه و میله برقگیر
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد. (تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی به صورت جدا گانه و موازی به این شینه متصل گردد.) در حالیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایقدار باشد.
نکات مهم در خصوص سیستمهای ارت
۱- کلیه اتصالات بهتر است جوشکاری گردد.
۲- زاویه قوس سیم مسی حد اکثر ۶۰ درجه رعایت شود.
۳- اگر سیستمی از قبل اجرا شده باشد ، سیستم قدیم به جدید باید در عمق خاک متصل گردند.
۴- سیم ارت در روی زمین باید با روکش و درکانالها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
۵- ارتفاع نصب شینه ۵۰ سانتیمتر از کف تمام شده باشد.
۶- از هر دستگاه سیم ارتی مجزا به شینه متصل گردد.
۷- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
۸- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر ۱۰ اهم و برای سایتهای بزرگ زیر ۳ اهم میباشد.

در سایتهای کامپیوتری زمین مناسب از دو بابت حائز اهمیت می باشد :
الف ـ حفاظت در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژها
ب ـ هم پتانسیل بودن تجهیزات نصب شده در سایت و کارکرد صحیح آنها بخصوص تجهیزات دیجیتال و انتقــــــــال دیتابا توجه به بکارگیری تجهیزات کامپیوتری جدید لازم است به موضوع ارت و روش اجرای اصولی آن اهمیت بیشتری داده شود تا در آینده از آسیب رسیدن به نیروی انسانی و تجهیزات کامپیوتری پیشگیری شده و از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان داشته باشیم .
لزوم استفاده از سیستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می شود ، همــــچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناک ناشی از برخورد صاعقه با دکلهای کامپیوتری را باید در جایی خنثی نمائیم . به همین منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار لازم و ضروری است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستمـــهای دیجیتالی و حساس ، لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سیستمهای حفاظتی گراندینگ وجود دارد .
به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :
بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان می گردد .
1ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود .

2- زمین سطحی :
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .
اجرای ارت به روش عمقی :
الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمـــــتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود .
ب- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری کمــتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخــــــــی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیــــــری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر کنیم . بطــــور کلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد .
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است .

نوع خاک مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر )
باغچه ای 5 الی 50
رسی 8 الی 50
مخلوط رسی ، ماسه ای و شنی 25 الی 40
شن و ماسه 60 الی 100
سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000

ج ـ مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) وRod کوبی ( روش سطحی ) در جدول زیر آمده است .
ردیف نوع جنس توضیحات
1 میله برقگیر میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
2 بست میله برقگیر به سیم ارت جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3 یوبولیت جهت استغاده در میله برقگیر
4 بست سیم به دکل سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم
5 تسمه آلومینیومی یا مسی در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
6 سیم مسی نمره 50 متر 7 رشته
7 کابلشو نمره 50 جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
8لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
9بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10پودر انفجاری cadweld جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد
11شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12صفحه مسی 5.*50*50 مورد استفاده در روش عمقی ×
13مقره همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت جهت استفاده شینه مسی -پلیت-شینه پای دکل و …
15بست سیم به صفحه مسی به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16بست دو سیم نمره 50 جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد .
18شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100 برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19میله ROD در روش سطحی استفاده می گردد .
20بست مربوط به سیم مسی و میله ROD برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22بنتونیت اکتیو کیلو برای روش عمقی و سطحی
23بست میله برقگیر به پلیت جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای60متری
× : صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و 5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهــــــران و 5/0*70*70 سانتیمتر برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد . از صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود .
د – اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد. بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از 2 عـدد بست سیم به صفحه ( ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد .
برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld)استفاده گردد .
ه – حفر چاه ارت
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقــگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی که مسیر 2 سیم مشترک باشد بهتراست مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطورمسیر سیمــــــــها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیــاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50سانتیمتر انجام گردد .
و – پر نمودن چاه ارت
-1ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیـــر را انجام می دهیم.
2-به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم .
3- به مقدار لازم (حدود 450کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20 سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود .
4-صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخــــل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم .
5- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
7- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گــرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایـی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .
8- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم .
9-الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم . روئ چاه مخصوصا درمواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد .
10-داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید
نصب شینه و میله برقگیر
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعــداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد). در حالتیکه دکل روی ساختــــــــمان قــرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد .
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگــــــیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد .
اجرای ارت به روش سطحی
هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از :
1-ROD 2-RING 3-پنجه ای (شعاعی)4-مختلط 5- حلزونی 6- الکتروشیمیایی 7- شبکه ای
اجرای ارت به روش ROD کوبی
مصالح مورد نیاز :
مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطــر 14 میلیمتر و با روکش مس استفاده می نمائیم .
روش اجرا
کانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود .
الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود .
ج- چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود
د- چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظــــر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد .
ه – پس از آماده شدن کانال 2 میله به فاصله 3متر از یکدیگر در زمین میکوبیم به گونه ای که حــدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال 3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم . اینکار را تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برســـــــــد ادامه می دهیم بعد از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم .
و – برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمینهایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم کانال را پر می نمائیم .
ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعـــــــــد ازپر کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از 3 اهم باشد).
نکته : در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد . تاثیر کاهش درجه حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .
دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر
20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790
سایر روش ها :
روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد
اجرای ارت در ارتفاعات
ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک میتوان به سه دسته تقسیم کرد .
ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد .
ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد کرد .
ارتفاعات صخره ای
برای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود
در حالت دوم شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و بنتونیت می پوشانیم .
نکته : کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود .
روش اول :
در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می نمائیم . طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفـــتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود .
روش دوم :
روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول 3 +x و عرض3 +y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریکه ابتدا 20cm بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .

نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت
1-کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
2-ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دکل به سیــــستم ارت جوشکاری گردد .
3-سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد، بدون خمش در مسیر ومستقیما به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد .
4-میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل (با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه 45 درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دکل دارد .
5-شعاع خم سیم مسی حداقل CM20 وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد (رعایت زاویه خمش سیم مسی )
6- پایه ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد .
7-کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی (بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند .
8-به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد .
9-اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد .

10-اگر سیستمی ازقبل اجرا شده باشد،سیستم قدیم به جدید در عمق خاک متصل گردند .
11-سیم ارت درروی زمین باید باروکش وسیم داخل کانالها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود .
12-پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد .
13-ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد .
14-شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد .
15-ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد .
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد .
18- در سایتهای کامپوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود .
19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از m 2 می باشد نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمـــــت مقابل برقگیر اول می باشد .
21- در سیم کشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمیـــنی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود
. 22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مـــهم زیر 3 اهم می باشد.

بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان می گردد .

1ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .

با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .

اجرای ارت به روش عمقی :

الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایین.ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی.الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه.ها و فضاهای سبز حفر نمود.

ب- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر کنیم . بطور کلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است.

نوع خاک مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر
باغچه.ای 5 الی 50
رسی 8 الی 50
مخلوط رسی ، ماسه.ای و شنی 25 الی 40
شن و ماسه 60 الی 100
سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000
ج ـ مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod کوبی ( روش سطحی ) در جدول زیر آمده است.
ردیف نوع جنس توضیحات

1 میله برقگیر میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
2 بست میله برقگیر به سیم ارت جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3 یوبولیت جهت استغاده در میله برقگیر
4 بست سیم به دکل سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم 5 تسمه آلومینیومی یا مسی در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
6 سیم مسی نمره 50 متر 7 رشته
7 کابلشو نمره 50 جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
8 لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
9 بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10 پودر انفجاری cadweld جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد .
11 شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12 صفحه مسی 5.*50*50 مورد استفاده در روش عمقی ×
13 مقره همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14 پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت جهت استفاده شینه مسی -پلیت-شینه پای دکل و …
15 بست سیم به صفحه مسی به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16 بست دو سیم نمره 50 جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17 پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد.
18 شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100 برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19 میله ROD در روش سطحی استفاده می گردد.
20 بست مربوط به سیم مسی و میله ROD برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21 کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22 بنتونیت اکتیو کیلو برای روش عمقی و سطحی
23 بست میله برقگیر به پلیت جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای60متری
× : صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و 5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهران و 5/0*70*70 سانتیمتر برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد . از صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.
د – اتصال سیم به صفحه مسی

اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از 2 عدد بست سیم به صفحه ( ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد.
برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
ه – حفر چاه ارت
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی که مسیر 2 سیم مشترک باشد بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50 سانتیمتر انجام گردد.
و – پر نمودن چاه ارت

۱-ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .
2-به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
3- به مقدار لازم (حدود 450کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20
سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
4-صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
5- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
7- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .
8- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
9-الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم . روئ چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
10-داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید
نصب شینه و میله برقگیر
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.)در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد . اجرای ارت به روش سطحی
هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از :
1-ROD
RING -2
3-پنجه ای (شعاعی)
4-مختلط
5- حلزونی
6- الکتروشیمیایی
7- شبکه ای

اجرای ارت به روش ROD کوبی

مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطر 14 میلیمتر و با روکش مس استفاده می نمائیم.

روش اجرا
کانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.
الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.
ج – چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود .
(شکل 2)
د – چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.
ه – پس از آماده شدن کانال 2 میله به فاصله 3متر از یکدیگر در زمین میکوبیم به گونه ای که حدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال 3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم . اینکار را تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برسد ادامه می دهیم بعد از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم.
و – برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمینهایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم کانال را پر می نمائیم.
ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از 3 اهم باشد.)

نکته : در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد . تاثیر کاهش درجه حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .

دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790
سایر روش ها:
روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد

اجرای ارت در ارتفاعات:

ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک میتوان به سه دسته تقسیم کرد.
ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد.
ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد کرد.
ارتفاعات صخره ای

برای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود

در حالت دوم : شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و بنتونیت می پوشانیم .

نکته : کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود .
روش اول :
در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می نمائیم . طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.

روش دوم:
روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول 3+x و عرض3+y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریکه ابتدا 20cm بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .

نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت:

1- کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
2- ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
3- سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.
4- میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل(با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه 45 درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دکل دارد.
5- شعاع خم سیم مسی حداقل CM20 وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد(رعایت زاویه خمش سیم مسی )
6- پایه.ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.
7- کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
8- به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد.
9- اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
10- اگر سیستمی.ازقبل.اجرا شده باشد،سیستم قدیم به.جدید در عمق.خاک متصل گردند.
11- سیم.ارت. درروی زمین باید باروکش.وسیم.داخل.کانالها. باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
12- پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
13- ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد.
14- شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد.
15- ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.
18- در سایتهای کامپیوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود.
19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از m 2 می.باشد نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می.باشد.
21- در سیم.کشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.
22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر 3 اهم می.باشد. 1- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت حفاظت و ایمن سازی افراد ، تجهیزات و دستگاه ها 2- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی اتاق سرور 3- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی انواع دکل های مخابراتی ( دکل مهاری ، خودایستا و منوپل) 4- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی مجتمع های مسکونی ، برج ها و ساختمان ها 5- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی پست های برق 6- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی سیستم های کنترل دقیق و تجهیزات دیجیتال مشاوره و بازدید از محل حفر چاه ارت بصورت رایگان توسط کارشناسان این شرکت انجام می پذیرد . برای تست چاه ارت خود به دو صورت میتوانید عمل نمایید 1- توسط دستگاه ارت سنج در این حالت برای تست چاه ارت دو عدد سوند که جزء لوازم جانبی دستگاه ارت سنج می باشد را در فاصله های مساوی بین 5 تا 10 متر و در یک راستا از چاه در زمین قرار دهید لازم به ذکر است جهت تست دقیق ، این فاصله ها حتماً برابر باشند بطوری که اگر سوند اول را در فاصله 6 متری از چاه نصب نمودید سوند دوم را در فاصله 12متری از چاه و یا 6 متری ازسوند دوم نصب نمایید.سپس سه عدد پراپ دستگاه را بترتیب به سیم ارت چاه و سوند اول ودوم وصل نموده و سپس چاه ارت را تست نمایید 2- توسط یک عدد ترانسفورماتور ایزوله ، یک عدد ولتمتر و یک عدد آمپرمتر در این حالت نیز مانند حالت قبل سوند ها را در زمین قراردهیدسپس آمپر متر را با ثانویه ترانس سری نمایید و یک سر آزاد ترانس را به سیم ارت چاه وصل نموده ویک سر آمپر متر را به سوند آخر وصل نمایید . یکسر ولتمتر را به سیم ارت چاه و سر دیگرآن را به سوند اول وصل نمایید سپس اولیه ترنس ایزوله را به برق 220 ولت وصل نموده و مقدار ولت قرائت شده را بر مقدار عدد آمپر متر تقسیم نمایید.مقدار بدست آمده مقاومت تقریبی چاه ارت شما می باشد. احداث چاه ارت برای کلیه پست های برق و سیستم های قدرت تحویل زیر 2 اهم در صورت نیاز 2- احداث چاه ارت برای سیستم های ابزاردقیق و کنترل و دستگاه های دقیق و گران قیمت با ضمانت تحویل زیر 1 اهم در این چاه ها از مواد کاهنده اهم زمین و بنتونیت و خاک رس با زیرسازی مناسب و به روش مهندسی و به مقدار مورد نیاز ، اجرا میگردد وقتی بار الکتریکی انباشته شده در ابرها تخلیه شده و به صورت یک قوس الکتریکی به زمین برخورد کند ، صاعقه اتفاق می افتد . ولتاژ صاعقه معمولاً بین 10 تا 20 میلیون ولت در نوسان است و بعضاً تا 100.000.000 ولت هم افزایش پیدا می کند . این جریان در حدود 10.000 آمپر شدت دارد . می توان نتیجه گرفت که صاعقه به طور معمول حدود 100 میلیارد وات (!) انرژی تولید می کند و می تواند این مقدار را تا 16000 میلیارد وات (!) نیز بالا ببرد . صاعقه می تواند علاوه بر تلفات جانی ، بطور مستقیم و یا غیر مستقیم باعث اختلال و صدمات شدید در تجهیزات و ادوات شبکه ، " ایجاد میدانهای شدید مغناطیسی " و یا " اضافه ولتاژهای " قدرتمند مخابرا ت شده و باعث خسارات زیادی گردد . به منظور جلوگیری از ایجاد اینگونه خسارات و حفاظت و ایمن سازی افراد ، تجهیزات و دستگاه ها ، باید اضافه ولتاژ تولید شده را در جایی خنثی نماییم . سیستم ارتینگ ( خازنی و معمولی ) بهترین راهکار جهت دستیابی به این هدف می باشد . شرکت ایستا سازه با بهره گیری از دانش فنی و تجارب متخصصین کارآزموده و متبحر در این زمینه ، به منظور دستیابی به اهداف فوق آماده ارائه خدمات ذیل به هموطنان گرامی می باشد : 1- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت حفاظت و ایمن سازی افراد ، تجهیزات و دستگاه ها 2- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی اتاق سرور 3- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی انواع دکل های مخابراتی ( دکل مهاری ، خودایستا و منوپل) 4- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی مجتمع های مسکونی ، برج ها و ساختمان ها 5- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی پست های برق 6- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی سیستم های کنترل دقیق و تجهیزات دیجیتال شایان ذکر است که این شرکت با اعزام کارشناسان خود به منظور بازدید از محل و بررسی مکان مناسب جهت حفر چاه ارت ، با توجه به میزان اهم درخواست شده ، چاه ارت را همراه با گارانتی و بصورت تضمینی تحویل می دهد .
ارت:
در سایتهای کامپیوتری زمین مناسب از دو بابت حائز اهمیت می باشد :
الف ـ حفاظت در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژها
ب ـ هم پتانسیل بودن تجهیزات نصب شده در سایت و کارکرد صحیح آنها بخصوص
تجهیزات دیجیتال و انتقال دیتا
با توجه به بکارگیری تجهیزات کامپیوتری جدید لازم است به
موضوع ارت و روش اجرای اصولی آن اهمیت بیشتری داده شود تا در آینده از آسیب
رسیدن به نیروی انسانی و تجهیزات کامپیوتری پیشگیری شده و از عملکرد صحیح
تجهیزات اطمینان داشته باشیم .

لزوم استفاده از سیستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که
باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می شود ، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و
خطرناک ناشی از برخورد صاعقه با دکلهای کامپیوتری را باید در جایی خنثی
نمائیم . به همین منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار
لازم و ضروری است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستمهای دیجیتالی و حساس ،
لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سیستمهای حفاظتی گراندینگ وجود دارد
. به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :

بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن
بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک
بیان می گردد .

1ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در
آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .

اجرای ارت به روش عمقی :

الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به
رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در
معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه ها و فضاهای سبز حفر
نمود.
ب- عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن
حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک
دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز
برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص
بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری
مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق 4
متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت
نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر کنیم . بطور کلی عمق 6
مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است.

نوع خاک مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر )
باغچه ای 5 الی 50
رسی 8 الی 50
مخلوط رسی ، ماسه ای و شنی 25 الی 40
شن و ماسه 60 الی 100
سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000

ج ـ مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod کوبی (
روش سطحی ) در جدول زیر آمده است.

ردیف نوع جنس توضیحات

1 میله برقگیر میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
2 بست میله برقگیر به سیم ارت جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3 یوبولیت جهت استغاده در میله برقگیر
4 بست سیم به دکل سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم 5 تسمه آلومینیومی یا مسی در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
6 سیم مسی نمره 50 متر 7 رشته
7 کابلشو نمره 50 جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
8 لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
9 بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10 پودر انفجاری cadweld جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد .
11 شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12 صفحه مسی 5.*50*50 مورد استفاده در روش عمقی ×
13 مقره همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14 پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت جهت استفاده شینه مسی -پلیت-شینه پای دکل و …
15 بست سیم به صفحه مسی به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16 بست دو سیم نمره 50 جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17 پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد.
18 شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100 برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19 میله ROD در روش سطحی استفاده می گردد.
20 بست مربوط به سیم مسی و میله ROD برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21 کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22 بنتونیت اکتیو کیلو برای روش عمقی و سطحی
23 بست میله برقگیر به پلیت جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای60متری
× : صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و
5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهران و 5/0*70*70 سانتیمتر
برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد . از
صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.

د – اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این
اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.بلکه
حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از 2
عدد بست سیم به صفحه ( ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد.
برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در
صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
ه – حفر چاه ارت
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با
توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر
از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای
سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی که مسیر 2 سیم مشترک باشد بهتر
است مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر
بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و
نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از
50 سانتیمتر انجام گردد.

و – پر نمودن چاه ارت
-ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف
چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .
2-به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
3- به مقدار لازم (حدود 450کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را
با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20
سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر
خواهد بود.
4-صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله
برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم
ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
5- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
7- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی
قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای
لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال
تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه
ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در
جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به
قراردادن لوله نمی باشد .
8- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را
با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
9-الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه
با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را
برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم
. روئ چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید
آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
10-داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی
و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید

نصب شینه و میله برقگیر
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و
طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل
ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.)
در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از
داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور
مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار
باشد.
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم
متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر
میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد .

اجرای ارت به روش سطحی
هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از :
1-ROD 2-RING 3-پنجه ای (شعاعی)4-مختلط 5- حلزونی 6- الکتروشیمیایی 7- شبکه ای

اجرای ارت به روش ROD کوبی

مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی
از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطر 14 میلیمتر و با روکش مس استفاده
می نمائیم.

روش اجرا
کانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم
طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.
الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.
ج- چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین
اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود .(شکل 2)
د- چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و
دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.
ه – پس از آماده شدن کانال 2 میله به فاصله 3متر از یکدیگر در زمین میکوبیم
به گونه ای که حدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با
کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین
ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه
بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال
3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم . اینکار را
تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برسد ادامه می دهیم بعد
از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در
اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم.
و – برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در
زمینهایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم
کانال را پر می نمائیم.
ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر
کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از 3
اهم باشد.)

نکته : در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی
خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد . تاثیر کاهش درجه
حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .

دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790
سایر روش ها:
روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که
بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب
تهیه گردد

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک میتوان به سه دسته تقسیم کرد.
ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد.
ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار
ایجاد کرد.
ارتفاعات صخره ای
برای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت
را اجرا نمود
در حالت دوم شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در
داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و
بنتونیت می پوشانیم .
نکته : کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود .

روش اول :
در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال
ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می
نمائیم . طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه
گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال
بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.
روش دوم:
روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول 3+x و
عرض3+y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح
ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریکه ابتدا 20cm
بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با
بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن
گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .

نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت
1-کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6
باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
2-ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به
سیستم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
3-سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی
لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل
کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.
4-میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل(با رعایت مخروط حفاظتی با
زاویه 45 درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام
مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای
روی دکل دارد.
5-شعاع خم سیم مسی حداقل CM20 وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد(رعایت
زاویه خمش سیم مسی )
6- پایه ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.
7-کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای
لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
8-به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد.
9-اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر
آب هوایی ، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
10-اگر سیستمی ازقبل اجرا شده باشد،سیستم قدیم به جدید در عمق خاک متصل
گردند.
11-سیم ارت درروی زمین باید باروکش وسیم داخل کانالها باید بدون روکش و
مستقیم کشیده شود.
12-پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
13-ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد.
14-شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد.
15-ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه
گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دکلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به
گراند اتصال یابد.
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه
اجرا گردد.
18- در سایتهای کامپوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک
زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود.
19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از m 2 می باشد نیاز
به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می باشد.
21- در سیم کشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر
موارد باید از کابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط
دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.
22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک
زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر 3 اهم می باشد.
دستگاه مگر
وسیله ای است برای اندازه گیری مقاومتهای بسیار بزرگ ( از نظر مقدار مقاومت الکتریکی ) معمولاً ۵۰۰۰ مگا اهم . مانند مقاومت عایقی کابلهای قدرت و کنترل عایقی کابل در موارد اتصال زمین و غیره . مقاومتهای تا این حد زیاد در حقیقت ، مقاومت عایقی کابلها و نظایر اینها هستند .برای اندازه گیری چنین مقاومتهایی معمولاً به ولتاژ زیاد نیاز است . د ر بعضی از این نوع دستگاهها ، ولتاژ اندازه گیری به ۱۰KV نیز می رسد ولتاژ معمول این نوع دستگاههای اندازه گیری ، بین ۱۰۰ ولت تا ۱۰ کیلو ولت است . دستگاه مگر از یک دستگاه نسبت سنج تشکیل شده است .
منبع ولتاژ مورد نیاز دستگاه معمولاً متناوب است و آن را به دو صورت ایجاد می کنند . در روش اول با استفاده از یک منبع تغذیه DC ولتاژ DC را به کمک اسیلاتور ( نوسان ساز ) تبدیل به AC می کنند و آنگاه به کمک ترانسفورماتور ولتاژ متناوب خروجی اسیلاتور را به هر مقدار دلخواه افزایش داده می شود .
در روش دوم به کمک یک ژنراتور ساده که محرک آن دست است ، ولتاژ AC تولید می شود .
طرز کار با مگر :
دقیقا ً همانند اندازه گیری معمولی مقاومت با این تفاوت که در نوع دستی ، توسط دسته ای که در بغل مگر است آنرا چرخانده ، که بدین ترتیب ژنراتوری به گردش در می آید ، در نتیجه ولتاژ تولید می شود که آن ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای افزاینده ، افزایش یافته و سپس توسط یکسو کننده ها به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .
طرز تشخیص سالم بودن مگر :
روی اهم قرار می دهیم عقربه باید منحرف شود که در این صورت سالم است .در مورد ولتمتر و آمپر متر باید با اندازه گیری ولتاژ و آمپرهای مشخص صحت آنرا تشخیص داد .
طریقه مگر زدن روی ماشین ها :
ابتدا لازم است اطمینان کامل از قطع برق حاصل کنیم و پس از آزمایش عدم وجود ولتاژ با رعایت کامل ایمنی توسط دو نفر مقاومت عایقی دستگاهها اندازه گیری می شود .
ارت:
با توجه به بکارگیری تجهیزات کامپیوتری جدید لازم است به موضوع ارت و روش اجرای اصولی آن اهمیت بیشتری داده شود تا در آینده از آسیب رسیدن به نیروی انسانی و تجهیزات الکتریکی پیشگیری شده و از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان داشته باشیم .
لزوم استفاده از سیستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می شود ، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناک ناشی از برخورد صاعقه با دکلها را باید در جایی خنثی نمائیم . به همین منظور استفاده از سیستم ارت و حفاظت از تجهیزات بسیار لازم و ضروری است بعلاوه با افزایش استفاده از سیستمهای دیجیتالی و حساس ، لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سیستمهای حفاظتی وجود دارد. به طور خلاصه اهداف بکارگیری سیستم ارتینگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی
روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :
بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان می گردد .
۱- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود ۸۰ سانتیمتر اجرا می گردد.
در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟
در مکانهایی که :
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باشد .
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد .
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .
۲ـ زمین عمقی :
اجرای ارت به روش عمقی :
انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود.
عمق چاه
با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از ۶ متر حفر کنیم . بطور کلی عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.
برای درک بهتر…
ژنراتوری را در نظر بگیرید که در حال تولید برق است، این ژنراتور دارای خروجی سه فاز می باشد و محل اتصال ستاره سیم پیچی استاتور آن مستقیما به زمین متصل شده است، سه فاز خروجی وارد یک ترانسفورماتور افزاینده می شود و ولتاژ آن به ۲۳۰ کیلوولت افزایش میابد البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل است و سرانجام قدرت وارد شبکه ی انتقال می شود و پس از طی مسافت طولانی، سپس در پست کاهنده ی قدرت به ولتاژ ۶۳ کیلوولت می رسد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و سرانجام وارد پست توزیع می شود و ولتاژ آن به بیست کیلوولت کاهش میابد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و بالاخره سیم های شبکه ی ۲۰ کیلوولت مثلا بصورت یک شبکه ی تارعنکبوتی وارد بخشی از شهر می شود تا ترانسفورماتور سر کوچه ی ما !!! آن را تبدیل به ۳۸۰ ولت نمیاد که البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل شده است …
با یک مرور اجمالی متوجه می شوید که ۵ بار در مقاصد مختلف ما از سیستم ارتینگ استفاده کردیم و بدین طریق مسیری برای بازگشت جریان در هر مقطع از فرایند را تامین نمودیم …
منظور از مقطع بعنوان مثال از ژنراتور تا پست افزاینده یک مقطع کاری است و از پست افزاینده تا پست کاهنده ی قدرت مقطعی دیگر است.
حال سوال این است اصولا کاربرد علمی و اصلی سیستم ارتینگ چیست ؟؟؟؟
بطور کلی هدف ما از استفاده ی سیستم ارتینگ حفاظت اشخاص و حفاظت تجهیزات می باشد.
در بخش حفاظت تجهیزات، عملکرد رله ها و سیستم های حفاظتی، سی تی ها ، پی تی ها و رله های نشتی یاب همه و همه بستگی بسیار شدید به عملکرد صحیح و بدون نقص سیستم ارتینگ دارد و چنانچه نقصی در آن بوجود آید به مجرد برور خطا یا فالت در یکی از سیستم های حیاتی شبکه قدرت یا نیروگاه و یا پست های انتقال قدرت، فاجعه ای بوجود می آید که هم طبعات جانی در بر دارد و هم خسارات مالی سنگینی به بار خواهد آورد….
برای درک بهتر این موضوع رله ی ارت فالت را در نظر بگیرید؛ اگر یکی از سیم های شبکه ی ۲۰ کیلوولت داخل شهر به دلیل گالوپینگ یا هر چیز دیگری پاره شود و روی زمین بیفتد علاوه بر اینکه می تواد باعث انفجار و حتی آتش سوزی شود، بدلیل جاری شدن جریان های خطرناک بر روی زمین باعث ایجاد ولتاژ گام خواهد شد. بنابراین هم خطرات جانی در بردارد و هم خسارت های مالی.
اینجاست که رله ی ارت فالت وارد عمل می شود و از خطر جلوگیری می کند. بدین صورت که جریان از زمین به سمت نقطه ی نوترال ترانسفورماتور تغذیه کننده اش در پست جاری می شود و از آنجا که رله ی ارت فالت بتوسط یک سی تی در مسیر بازگشت این جریان قرار دارد بلافاصله عکس العمل نشان خواهد داد م قسمت معیوب را از شبکه ایزوله می کند و از بروز خسارت و خطر جلوگیری می کند.
البته این رله به گونه ای تنظیم می شود که با جریان های عادی و بی خطر حساس نشود و بی دلیل شبکه را ایزوله ننماید …
با همه ی این توضیحات فعلا دانستیم که یکی از کاربردهای استفاده از سیستم ارتینگ جداسازی قسمت معیوب بتوسط دستگاههای حفاظتی از سایر قسمت ها است بطوریکه با این عمل تجهیزات را در مقابل خسارت دیدن حفاظت می کند و در پاره ای از مواقع علاوه بر حفاظت تجهیزات، اشخاص را نیز محافظت می کند.
توجه داشته باشید در تاسیسات نیروگاهی و شبکه های انتقال و توزیع ولتاژها و جریانهای خطرناکی وجود دارد که به محض اینکه شخصی با آن تماس داشته باشد بدون شک کشته خواهد شد و بسیار کم اتفاق می افتد که شخص زنده بماند که اگر هم زنده بماند تا آخر عمر باید نقص عضو ناشی از آن برق گرفتگی را تحمل کند و برای همیشه از کار افتاده خواهد شد …
علاوه بر همه ی توضیحات فوق ما به این دلیل نقطه ی نوترال ترانسفورماتورها و ژنراتورها را به زمین متصل می کنیم که در زمان اتصالی محدودیتی در افزایش ولتاژ فازها ایجاد شود و در نتیجه سیستم در مقابل ازدیاد ولتاژ محافظت شود.
حال بهتر می توانید درک کنید که ما دو نوع زمین کردن داریم: یکی زمین کردن حفاظتی که صرفاً به منظور تامین ایمنی و حفاظت های تاسیسات و اشخاص بکار می رود و قسمت هایی از تجهیزات را که در ارتباط مستقیم با نقاط برقدار سیستم نیستند بزمین متصل می شود و دیگری زمین کردن الکتریکی که نقاطی را که در ارتباط مستقیم با قسمت های برقدار تجهیزات هستند زمین می شوند.
بنابراین یک بار دیگر هدف از بکار بردن اتصال ارتینگ را بصورت گزینه ای یادآوری می کنم:
۱- باعث می شود که دستگاههای برقگیر به درستی عمل نمایند
۲- باعث کشف اتصالی ها و اشکالات بتوسط رله ها می شود و عیب سیستم به فوریت تشخیص داده میشود و احتمالا رفع می شود.
۳- مانع از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالی، و افت ولتاژ بر اثر عدم تعادل بار می گردد.
۴- جان کارکنان اعم از اپراتور، تعمیرکار و غیره در مقابل برق گرفتگی محافظت می شود.
۵- حفاظت الکتریکی تجهیزات را فراهم می نماید.
پر نمودن چاه ارت
-حدود ۲۰ لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از ۲۴ ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم.
به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
به مقدار لازم (حدود ۴۵۰کیلو گرم معادل ۱۵ کیسه ۳۰ کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
صفحه مسی را به ۲ سیم مسی نمره ۵۰ جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا ۵۰ سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد
بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم
الباقی چاه را هم تا ۱۰ سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و ۱۰ سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم .
تاثیر آماده سازی محل احداث الکترود زمین
در بعضی موارد، برای کم کردن مقاومت اتصال به زمین ممکن است لازم باشد اقدام به آماده سازی و یا حتی تعویض خاک شود. آماده سازی خاک با استفاده از مواد شیمیایی انجام می شود. در این صورت لازم است ترتیبی اتخاذ شود که در نتیجه کم شدن و شسته شدن املاح در طول زمان، آماده سازی پیوسته در حال تجدید و یا تکمیل باشد. تا از کارآیی اتصال زمین کاسته نشود. از طرف دیگر در انتخاب روش آماده سازی برای هر موقعیت، لازم است محیط زیست و اثری را که مواد شیمیایی در آن باقی خواهند گذارد، به حساب آورد.
برای ایجاد یک اتصال زمین با عمری طولانی، شاید لازم باشد زمینی را که بلافاصله در اطراف الکترود قرار دارد با خاک یا ماده ای که مقاومت ویژه آن کم است، تعویض نمود. بهترین نمونه های این نوع آماده سازی عبارتند از:
– بتونیت
– بتن
– بتن خاص با سیمان هادی که در آن از گرانولهای کربن یا خاکه ذغال به جای ماسه استفاده می شود. این نوع آماده سازی مخصوصاً درزمینهای سنگی و زمینهایی که لایه سنگی در نزدیکی سطح آن قرار دارد بسیار موثر می باشد.
– روش سنتی، با استفاده از مخلوطی از نمک و ذغال.استفاده از خاکستر کک به علت خاصیت خوردگی شدید آن برای آماده سازی توصیه نمی شود.
اثر شکل الکترود بر مقاومت اتصال زمین
نظر به اینکه بیشترین افت ولتاژ در یک سیستم الکترود زمین، در حجم خاکی اتفاق می افتد که در فاصله حدود یک متری از سطح الکترود قرار دارد (تراکم جریان دراین ناحیه بیشترین مقدار را دارد)، لذا برای بدست آوردن حداقل مقاومت نسبت به زمین،لازم خواهد بود تراکم جریان در حجم ناحیه ای که در مجاورت الکترود قرار دارد، تا حدی که ممکن است کم باشد و سیستم به نحوی طرح شود که تراکم جریان با دور شدن از الکترود، به سرعت کم شود. برای رسیدن به این هدف لازم خواهد بود یکی از ابعاد حجم الکترود نسبت به دوبعد دیگر آن بزرگترین مقدار را داشته باشد. مثلاً استفاده از یک میله یا سیم یا تسمه نسبت به یک صفحه با همان سطوح جانبی ، ارجحیت دارد.
توجه شود که مقاومت یک الکترود با عکس مساحت جانبی آن نسبت مستقیم ندارد.
بررسی خصوصیات الکترودهای متداول و مقاومت آنهاالکترودهای اتصال به زمین را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
-الکترودهای مصنوعی ، و
-الکترودهای موجود یا طبیعی
الکترودهای مصنوعی
الکترودهای مصنوعی آنهایی هستند که فقط با هدف ایجاد اتصال به زمین برای تاسیسات الکتریکی نصب
می شوند.الکترودهای مصنوعی را،از نظر نحوه استقرار آنها در زمین ،می توان به سه گروه تقسیم نمود:
– الکترودهای صفحه ای- الکترودهای قائم
– الکترودهای افقی
الکترودهای موجود
الکترودهای موجود آنهایی هستند که با هدفی دیگر درزمین نصب شده اند و ممکن است در صورت وجود شرایط لازم برای ایجاد اتصال به زمین از آنها به عنوان الکترود استفاده کرد.
الکترودهای موجود شناخته شده به قرار زیر می باشند:
– غلافهای هادی کابلها
– اجزای فلزی سازه ها- سپرهای فلزی و میلگردهای شمعهای بتنی
– لوله کشی آب- لوله کشی های فلزی دیگر
– هر گونه تاسیسات زیرزمینی فلزی که در تماس با زمین بوده ومانعی برای استفاده از آن به عنوان الکترود زمین وجود نداشته باشد.
الکترودهای صفحه ای کم عمق
درمناطقی از دنیا که بطور کلی جوی نمناک دارند، استفاده از الکترودهای صفحه ای عمیق مرسوم نیست زیرا علت اصلی دفن صفحه الکترود در عمق بیشتر دستیابی به نم بیشتر و مقاومت ویژه کمتر زمین است. دراین گونه مناطق، الکترودها معمولاً از مس با ضخامت حداقل ۲ میلیمتر یا آهن گالوانیزه گری با ضخامت حداقل ۳ میلیمتر است. در انگلستان جنس صفحه مورد استفاده برای این الکترودها معمولاً چدن موجدار یا دنده دار است به ضخامت حداقل ۱۲ میلیمتر و به ابعاد ۲،۱×۲،۱ متر.
اتصال هادی زمین به صفحه زمین باید دست کم در دو نقطه مجزا انجام و برای هادی زمین و صفحه الکترود از دو جنس مختلف، محل اتصالها با ماده ای قیر مانند اندود شود تا این نقاط از عوارض الکترولیتی در امان بماند. در مواردی که امکان خوردگی سریع هادی زمین وجود داشته یا هادی زمین با مقطع کم انتخاب شده باشد، توصیه می شود هادی زمین از نوع عایقدرا باشد تا از خوردگی سریع آن دراثر عوارض الکترولیتی پیشگیری شود. البته در این صورت سهم هادی لخت در کم کردن مقاومت زمین از دست خواهد رفت.اگر یک الکترود صفحه ای مقاومت لازم را ارائه نداد، میتوان از چند صفحه به صورت موازی استفاده کرد. برای رسیدن به حداقل مقاومت با صفحات موازی ، قاعدتاً لازم است حداقل فاصله الکترودها نسبت به هم ۱۰ متر ، ولی با توجه به عمق کم دفن، حداقل فاصله موثر آنها را می توان حتی تا ۲ متر تقلیل داد. در این صورت مقاومت مجموعه دو صفحه نسبت به مقدار بدست آمده از محاسبه(با استفاده ار رابطه بالا)، بیش از حدود۲۰% تفاوت نخواهد داشت.
توصیه بعضی مقامات دیگر برای حفظ مقاومت الکترودها در حد معقول این است که هنگام نصب چند الکترود صفحه ای به صورت موازی ، فاصله ای به مقدار سه برابر بزرگترین بعد صفحه ، بین آنها برقرار شود.در مورد بعضی از لایه های خاک با مقاومت ویژه زیاد ، آماده سازی محل دفن الکترود بجا خواهد بود.
اجرای سیستم ارتینگ در مراکز مسکونی
گودالی حفر می کنیم با عمق حداقل یک و نیم متر و یا بیشتر ….
البته عمق این گودال بهتر است از دو متر کمتر نباشد و رطوبت کافی در کف آن وجود داشته باشد. بعبارت دیگر عمق چاه ارت را تا حدی افزایش می دهیم که در کف آن به رطوبت کافی برسیم اما عمق آن از دو متر کمتر نباشد.
مقدار رطوبت باید به حدی باشد که دست براحتی نمناک شود و اگر دو تا سه روز چاه را به حال خود رها کنیم همچنان رطوبت خود را حفظ کرده باشد و خشک نشده باشد، اگر خشک شده بود باید باز هم مقداری عمق را افزایش دهیم.
سپس کف چاه را با مقداری خاک ذغال و نمک نمناک پر می کنیم و لایه ای خاک بر روی آن می ریزیم، سپس الکترود را داخل چاه می گذاریم بطوریکه با خاک ذغال و نمک مرطوب شده تماس نداشته باشد،آنگاه چاه را پر می کنیم؛ البته بهتر است اطراف الکترود را نیز خاک ذغال و نمک بریزیم تا مقاومت چاه ارت به حداقل مقدار ممکن برسد البته به شرطی که الکترود با این مواد تماس پیدا نکند و فقط با خاک تماس داشته باشد زیرا تماس الکترود با نمک باعث خوردگی و از بین رفتن آن در طول زمان می شود و ممکن است که چاه ارت حتی شش ماه هم دوام نیاورد و بر اثر پوسیدگی الکترود سیستم ارتینگ معیوب شود و شرایط خطر سازی را فراهم آورد.
البته به جای نمک و پودر ذغال از مواد شیمیایی نظیر سولفات منگنز و سولفات مس نیز استفاده می شود اما بهترین آنها همان نمک و پودر ذغال است زیرا این مواد شیمیایی به مرور زمان و بر اثر باران و تخلیه طبیعی در خاک از بین می رود.
نکته ی بسیار مهم دیگر اینکه زاویه ای که الکترود در زمین قرار می گیرد نباید از ۶۰ درجه تجاوز کند و باید حتماً الکترود بصورت عمودی در خاک قرار گیرد و فرقی نمی کند که الکترود میله ای باشد یا صفحه ای یا نعلی یا تسمه ای و یا غیره …
البته در الکترود های نعلی یا الکترودهایی که شبیه چرخ گاری ساخته می شوند اگر به مرکز آنها میله وصل بود بایستی میله بطور عمود در زمین قرار گیرد و نعل یا چرخ متصل شده به آن بصورت افقی در ته چاه خوابانیده شود، اما اگر فقط از یک نعل فلزی بزرگ استفاده می کنید بایستی آنرا بطور عمودی و در عمق مناسب در زمین قرار دهید. و در نهایت الکترود را بگونه ای در زمین قرار دهید که با سطح زمین حداقل ۵۰ سانتی متر فاصله داشته باشد و اگر چاه ارت برای تخلیه ی جریانهایی با ولتاژ بزرگ منظور شده است بایستی حداقل یک الی یک و نیم متر با سطح زمین فاصله داشته باشد تا ولتاژ گام ایجاد نشود.
یادتان باشد شما فقط زمانی مجاز خواهید بود که میله را در زمین بکوبید(فرو کنید) و یا با زاویه بیشتر از ۶۰ درجه و بدون مواد شیمیایی در زمین قرار دهید که منطقه کوهستانی باشد و به خاطر وجود صخره های قطور رعایت استانداردها مقدور نباشد که البته آن هم تابع تمهیداتی است …
همانطور که متوجه شدید یکی از راههای کاهش مقاومت زمین استفاده از مواد شیمیایی و پودر ذغال و نمک بود. راه دیگر استفاده از چاههای ارت بیشتر و متصل کردن آنها به یکدیگر است. بطوریکه فاصله ی هر کدام از این چاهها از دو و نیم برابر طول الکترود کمتر نباشد. این عمل دو مزیت دارد :
یکی اینکه مقاومت زمین را بشدت کاهش می دهد و دوم اینکه قدرت چاه ارت را افزایش می دهد و سیستم ارتینگ قادر خواهد بود جریان های بالاتری را بدون صدمه دیدن و ایجاد خطر به زمین تخلیه کند.
زیرا اگر سیستم ارتینگ معیوب باشد و الکترود به سطح زمین بسیار نزدیک باشد و یا مقاومت زمین زیاد باشد سبب ایجاد ولتاژهای گام خواهد شد ضمن اینکه عمل حفاظت و زمین کردن را نیز بخوبی نمی تواند انجام دهد.
با توجه به توضیحات فوق اگر ما جریان بالایی را برای تخلیه به زمین تحت نظر داشته باشیم باید سیستم ارتینگ قوی و کارآمدی را برای اینکار انتخاب کنیم بطوریکه بتواند این جریان بالا را که تحت ولتاژ بالایی نیز می باشد، بزمین تخلیه کند.
نقاطی که معمولا در شبکه ها و تاسیسات صنعتی و مسکونی بایستی به ارت متصل شوند به شرح زیر می باشد …
۱- یکی از دو سیم ثانویه ترانسفورماتور تکفاز دو سیمه
۲- سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف
۳- سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف ( در فواصل معین مثلاً سه تیر در میان)
۴- مرکز ستاره ترانسفورماتور سه فاز
۵- ترمینال زمین برقگیرها
۶- بدنه یا محفظه ی کلیه ی دستگاههای برقی و ترانسفورماتورهای هوایی و زمینی
۷- تاورها و دکلهای فلزی و هر میله ی فلزی با ارتفاع بیش از ۳۰ متر
۸- بدنه ی سوله ها و اسکلت فلزی ساختمان ها بخصوص اگر در دسترس باشند
۹- یک سیم ثانویه هر کدام از ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ
۱۰- سیم نول کلیه مشترکین در محل ورود برق به مکان آنها ( در محل کنتور )
۱۱- بدنه ی فلزی کلیه ی وسایل برقی که در داخل حمام، دستشویی و یا آشپزخانه استفاده می شوند
در هنگام راه اندازی سیستم ارتینگ که مقاومت آن از ده اهم و در صورت امکان از ۵ اهم تجاوز نکند. البته در جاهای حساس مانند نیروگاه و پست های انتقال و فوق توزیع این مقاومت حتی به دو اهم هم می رسد.
در نهایت چاه ارت باید در مکانی منظور شود که خاکش همواره مرطوب باشد و در صورت امکان آب های سطحی را به توسط کانالها و گودالهایی بر روی مکانی که چاه ارت در آنجا قرار دارد هدایت می کنند تا همیشه خاک آن ناحیه مرطوب باشد.
سه ترمینال یا پیچ فلزی بر روی این دستگاه وجود دارد که پیچ وسطی قطورتر می باشد و دو پیچ دیگر کم قطر و کوچک می باشند و معمولا پیچ قطور در میان دو پیچ کوچک می باشد.
الکترود چاه ارت را قبل از اتصال به تابلو اصلی یا قبل از اتصال به دستگاه مورد نظر، ابتدا به پیچ بزرگ دستگاه مگر وصل می کنند و هر کدام از پیچ ها (ترمینال ها) ی کوچکتر بوسیله ی سیم مناسب با فاصله مثلا ۱۵ متر از چاه ارت و مخالف جهت هم با میخ به زمین کوبیده می شوند و اطراف محل کوبیده شدن میخ آب نمک می ریزند.
منظور از مخالف جهت هم اینست که مثلا یک میخ در فاصله ی ۱۵ الی ۲۰ متری و در جهت شمال چاه ارت بوسیله ی سیم مثلا دو و نیم میلیمتر مربعی وصل می کنند و ترمینال دیگر را در سمت جنوبی چاه ارت با همان مشخصات فاصله ای با میخ به زمین وصل می کنند و در پایان برای تماس الکتریکی بهتر میخ با زمین اطراف آنرا مقداری آب یا آب نمک می ریزند و چند دقیقه می گذارند تا خاک آن خوب خیس بخورد. سپس محرک دستگاه مگر را که ممکن است بصورت هندلی(چرخشی) و یا بوسیله ی یک کلید عمل کننده می باشد فعال کرده تا ولتاژ بالایی به زمین منتقل گردد و مقدار مقاومت زمین بر روی صفحه ی مدرج یا دیجیتالی آن نمایش داده شود.
معمولا تست چاه ارت بهتر است هر دو ماه یکبار انجام شود و در مکان هایی که چاه ارت اهمیت بالایی دارد این زمان کمتر نیز می باشد.
اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از ۲ عدد بست سیم به صفحه ( ردیف ۱۵ جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محکم گردد. برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cad weld) استفاده گردد .
نصب شینه و میله برقگیردر واحد های مسکونی
شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.) در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.
در پای دکل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد.
در طراحی و اجرای تاسیسات الکتریکی ساختمان ها باید رعایت مقررات ولتاژ ایمن – محیط های ایمنی بدون اتصال زمین، انتخاب سیستم نیرورسانی مناسب، با توجه به آئین­ نامه­ های ارائه شده تهیه شده و در اجراء، مجوزهای لازم کسب شود. در تهیه طرح تاسیسات برقی ساختمانها و اماکن مسکونی و صنعتی یکی از کارهای مهم، پیش بینی برآورد هر چه دقیق تر درخواست یا خواست (تقاضا یا دیماند) یا حداکثر توان مصرفی خواهد بود که در کلیه مراحل بخصوص مراحل اولیه طرح و اجرای کارهای ساختمانی و تاسیساتی لازم است. همکاری نزدیکی بین همه دست اندرکاران، اعم از طراحان، اجراء کنندگان ساختمان و تاسیسات آن وجود داشته باشد تا با تبادل اطلاعات به موقع موارد مختلف اجراء گردد، در همین راستا بحث طراحی تاسیسات برق اماکن مختلف از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. چرا که یک مهندس طراح علاوه بر اینکه باید دید عملی نسبت به طراحی خود داشته باشد؛ باید به کلیه نیازهای ساختمان متناسب با کاربری که دارد باید آشنا بوده تا متناسب با آن نیازها طراحی داشته باشد انرژی الکتریکی بهترین و پاک ترین انرژی جهت مصارف در بخش صنایع، اقتصادی و اداری می باشد.
که حدود یک قرن پیش به وجود این انرژی پی برده و تا امروز برای رشد تصاعدی آن به انواع مختلف راهکارهای تولید متوسل شده اند که امروزه علاوه بر اینکه از سوخت های فسیلی استفاده می شود از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، آب و غیره استفاده سرشاری می نمایند. توزیع انرژی الکتریکی از چندین بخش مختلف تشکیل شده است که تاسیسات الکتریکی یکی از بخش ­های آن می ­باشد. هدف از طراحی تاسیسات الکتریکی تامین انرژی مورد نیاز وسایل الکتریکی است که این وسایل به صورت انفرادی در محیط باز و یا در ساختمان ها و اماکن مسکونی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند، لوازم و تجهیزات و دستگاه هایی در تاسیسات برقی ساختمان ­ها قابل نصب و استفاده خواهد بود که طبق مشخصات یک یا چند استاندارد ساخته و موفق به اخذ گواهی لازم نیز شده باشند. ساختمان ها از لحاظ کاربری که دارند به چند دسته کلی تقسیم بندی می­شوند که شامل موارد زیر می گردند:
ساختمان مسکونی
ساختمان تجاری
ساختمان اداری
ساختمان درمانی
ساختمان آموزشی
ساختمان عمومی
ساختمان صنعتی
نمایشگاه، پارک­ها و کارگاه­ها
ساختمان­های کشاورزی و دامداری
در هریک از ساختمان­های فوق­ الذکر طراح تاسیسات برق باید چندین سیستم مختلف را متناسب با کاربری ساختمان طراحی کند که این سیستم ­ها شامل موارد زیر می ­باشد:
سیستم روشنایی ساختمان
سیستم روشنایی ایمنی ساختمان
سیستم پریزهای برق ساختمان
سیستم اعلام حریق ساختمان
سیستم بدون وقفه ساختمان (UPS)
سیستم تلفن ساختمان
سیستم تلویزیون و آنتن مرکزی ساختمان
سیستم کامپیوتر و شبکه ساختمان
سیستم دوربین مدار بسته ساختمان
سیستم صوتی ساختمان
سیستم اتصال زمین و همبندی ساختمان
سیستم صاعقه گیر ساختمان
سیستم احضار پرستار و اینترکام (ساختمان­های درمانی)
هریک از موارد فوق دارای اصول و قوانینی است که باید موقع طراحی مدنظر قرار گیرند. در عین حال باید بین بخش های مختلف هماهنگی باشد تا موقع اجرا، اجراء کننده به آسانی قادر به پیاده سازی آنها باشد. این هماهنگی هم باید بین هریک از طرح های فوق با یکدیگر باشد و هم بین نقشه های معماری، سازه و تاسیسات این هماهنگی ایجاد گردد. وظیفه مهندس طراح طراحی هریک از بخش ­های فوق می ­باشد بطوریکه متناسب با هر طرح نیازهای طرح را با مهندسین معمار و سازه مطرح سازد، بعنوان مثال در طراحی روشنایی مهندس طراح باید یک تابلو برق برای سیستم خود در نظر بگیرد اگر ساختمان بلند مرتبه باشد به یک داکت در طبقات نیاز خواهد بود، بطوریکه مکان این داکت به چندین عامل از جمله پلان معماری ساختمان، موقعیت ورودی کابل اصلی، مکان تابلوها در طبقات، وجود و عدم وجود سیستم اضطراری و … وابسته هست که مهندس تاسیسات برق باید با علم به این موضوعات مکان مناسب داکت را مشخص نماید و با نقشه های معماری و سازه هماهنگ کند. تنها ابزار مهندس طراح تاسیسات برق در مرحله اول دانش و مهارت در هریک از زمینه ­های فوق بوده و در مرحله دوم مسلط بودن به ابزار طراحی و شبیه ­سازی می ­باشد بطوریکه بدون داشتن یکی از این مهارت ­ها یک مهندس طراح قادر به طراحی نخواهد بود.
در همین راستا هدف این بخش آموزش هر دو مهارت مورد نیاز برای مهندسین تاسیسات برق می باشد بطوریکه در انتهای این آموزش یک مهندس برق قادر خواهد بود با تکیه بر دانش خود یک منبع درآمد عالی در راستای رشته خود داشته باشد بدون اینکه کار یا فعالیت عملی انجام دهد. کاری که بیش از نیمی از مهندسین برق از وجود آن بی­ اطلاع هستند و بعد از فارغ التحصیلی به دنبال کار عملی می ­باشند، در حالی که با تسلط داشتن به دانش مورد نیاز ساختمان­ های مختلف و یک ابزار ترسیم نقشه قادر به طراحی نقشه برای دفاتر فنی-مهندسی و مهندسین مشاور و کسب درآمد خواهند بود.
الزامات قانونی
این بخش الزامات حداقل که رعایت آن ها در تاسیسات برقی و مکانیکی هر ساختمانی الزام قانونی دارد را در مراحل طراحی، اجرا، بهره برداری و نگهداری، تغییرات و بازرسی بیان می نماید.
احکام این بخش باید تاسیسات برقی و مکانیکی را با اهداف ایمنی و بهداشت و تامین انرژی کنترل نماید. الزامات این بخش شامل هرگونه تغییر کاربری در ساختمان می گردد.
ساختمان های موجود
تاسیسات برقی و مکانیکی در ساختمان های موجود که پیش از انتـشار رسـمی این ضوابط به طور قانونی از آنها استفاده شده است، مشمول الزام قانونی رعایت احکام این مبحث قرار نمی گیرد ولی از زمان انتشار رسمی احکام این مبحث، کار در ساختمان های در دست اجـرا باید با رعایت این احکام صورت گیرد.
مقررات کلی
طراحی، نصب، راه اندازی، سرویس و نگهداری سیستم های تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۴ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی تاسیسات آب سرد و گرم مصرفی و سیستم دفع فاضلاب باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۶ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
لوله کشی گاز طبیعی ساختمان، نصب وسایل گازسوز و نصب دودکش های ساختمانی باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۷ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی سیستم اطفاء حریق ساختمان باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۳ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی آسانسور و پله برقی باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۵ مقررات ملیّ ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی و اجرای تاسیسات برقی ساختمان ها باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۳ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
تاسیسات تامین یا انتقال برق مجموعه به هیچ وجه نباید در صورت وقوع انفجار، در معرض تماس با عناصر اشتعال پذیر یا هادی جریان برق قرار گیرند.
در صورت لزوم به مجاورت تاسیسات و عناصر آسیب زا در کنار یکدیگر، هریک از آنها باید به طور کاملاً مجزا و محفوظ در میان سازه ای که بتواند بار انفجاری مربوط را تحمل نماید نصب گردد.
امکانات ضروری در هر ساختمان (مانند منابع آب، برق اضطراری و تلفن) باید پیش بینی شوند.
فضای باز ساختمان باید به تجهیزات و سطوحی جهت فوریت های پزشکی، آب، تلفن و برق اضطراری مجهز باشند.
وجود شیر آتش نشانی در هر ساختمان ضروری است؛ تعداد و فاصله شیرهای آتش نشانی، تابع ضوابط سازمان آتش نشانی خواهد بود.
نکات تاسیسات برقی و مکانیکی
۱- تاسیسات برقی
سیستم الکتریکی
از نظر سازه ای، دیوارها و کف هایی که در مجاورت تجهیزات قرار دارند باید از عناصر سازهای مقاوم و مناسب ساخته شده باشد. حفاظت مسیر کابل های ورودی اصلی، خطوط توزیع برق اضطراری و سیستم اعلام حریق (شامل سیم کشی و تجهیزات اصلی) در مقابل انفجار و بارهای انفجاری الزامی است.
نگهداری نقشه های تاسیسات الکتریکی ساختمان در محلی امن و قابل دسترس، برای تعمیر و تقویت احتمالی سیستم ها الزامی است.
تابلوهای برق نرمال و اضطراری، لوله های برق و تابلوهای توزیع و حفاظت فشار ضعیف و متوسط، حتی المقدور باید به صورت مجزا و در محل های مختلف و به اندازه کافی دور از یکدیگر اجرا گردند؛ سیستم های توزیع برق باید از محل های مجزا قابل راه اندازی باشد.
برای جلوگیری از شکست لوله ها، پیش بینی های لازم در محل های درز انبساط انجام شود؛ استفاده از اتصالات انعطاف پذیر توصیه می شود.
نصب چراغ های اضطراری در سرویس های بهداشتی الزامی است.
چراغ های اضطراری باتری دار باید در راه رو، پلکان ها و در قسمت خروجی با علامت خروج تعبیه شود.
از نصب هرگونه چراغ روشنایی آویزان و معلق از سقف باید اجتناب نمود.
برای حفاظت تجهیزات الکتریکی حساس باید از پوشش های مناسب (پوشش ریزبافت و از جنس نسوختنی) استفاده شود.
برای حفاظت مدارهای الکتریکی با حساسیت بالا باید از کلیدهای حفاظت اتوماتیک دارای میله مغناطیسی و رله حرارتی استفاده شود.
ایجاد فشار مثبت در محل نصب برخی از تجهیزات حساس الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی برای جلوگیری از ورود دود و گرد و غبار به درون آنها توصیه می شود.
لوله ها و سینی های نگهدارنده باید انعطاف پذیری لازم را برای تحمل حرکات جانبی در نقاط مهاری داشته باشد.
استفاده از لوله های الکتریکی به صورت مدفون (البته در مکان هایی که امکان آن وجود دارد) توصیه می شود.
سینی ها باید به گونه ای تعبیه گردند که از صدمات ناشی از ترکش های انفجار به کابل ها جلوگیری نمایند. مهار و تثبیت موتورهای الکتریکی و ژنراتورها روی سازه فونداسیون به نحوی که ازحرکات جانبی بیش از حد این تجهیزات در اثر موج انفجار جلوگیری به عمل آورد، ضروری است؛ همچنین تجهیزات اضافی و کنترلی نیز باید متناسب با تجهیزات اصلی مهار شود.
در طراحی تابلوهای برق ساختمان ها باید از تجهیزات حفاظتی در مقابل تغییرات ولتاژ و جریان اضافی استفاده نمود.
سیستم ارتباطی و مخابراتی
سیستم های اطلاع رسانی و هشدار دهنده باید به صورت متمرکز بوده و نباید داخل یک لوله اجرا شوند.
کابل های کنترل با سیگنال جریان ضعیف نباید با کابل ها و سیم های فشار قوی یا متوسط، از داخل یک لوله عبور داده شود.
لوله های برق ذخیره و خروجی های برق قدرت برای نصب تجهیزات کنترل و ایمنی در آینده، باید فراهم شود.
به منظور اخطار به موقع به ساکنین هنگام تهدید، ساختمان باید دارای سیستم اطلاع رسانی باشد.
سامانه برق اضطراری
وجود مولد برق اضطراری در مجتمع های اداری، تجاری، مسکونی، آموزشی و درمانی الزامی است.
مولد برق اضطراری باید برای تامین توان الکتریکی سیستم های هشدار، روشنایی مسیرهای خروجی، روشنایی پناهگاه ها و فضای امن، علائم خروج، سیستم های مخابراتی اضطراری، تجهیزات اعلام حریق و پمپ های آتش نشانی، پمپ آب مصرفی، سیستم تخلیه دود و آسانسور اضطراری در یک نقطه امن تعبیه شود.
به کارگیری تمهیدات لازم از قبیل مولد برق اضطراری به منظور کارکرد مداوم در بعضی مکان ها مانند اتاق های عمل بیمارستان ها الزامی است.
ژنراتور اضطراری و مخزن سوخت مربوطه باید در فضاهای امن و مجزا قرار گیرند.
مخزن سوخت باید به اندازه کافی دور از ژنراتور و حتی المقدور به صورت مدفون تعبیه شده باشد تا در صورت انفجار مخزن سوخت، آسیبی به ژنراتور وارد نشود. ابعاد مخزن باید برای ذخیره سازی میزان مناسبی از سوخت طراحی شده باشد و درمورد ژنراتورهای پر قدرت از مخزن سوخت روزانه استفاده شود.
جهت امکان اتصال ژنراتور اضطراری سیار به سیستم الکتریکی ساختمان، باید تابلو برق و فیدر مناسبی در ساختمان تعبیه شده باشد.
جهت کاهش اندازه پادری می توان از سیستم هواکش برقی استفاده نمود.
فیوزهای توزیع توان اضطراری باید دارای حفاظ محکم بوده و یا در بتن محصور گردند.
تابلوهای توزیع برق اضطراری و سوئیچ های تغییر وضعیت اتوماتیک باید در اتاق هایی مجزا از سیستم قدرت قرار گرفته باشد.
روشنایی چراغ های اضطراری و علائم خروجی در طول مسیر خروجی باید توسط باتری فراهم شده باشد تا روشنایی آنی را در زمان قطع برق تامین نماید.
مبدل های برق
مبدل های برق اصلی قدرت باید در صورت امکان در فضاهای داخلی ساختمان و دور از دسترس عموم قرار گرفته باشد.
۲- تاسیسات مکانیکی

تاسیسات مکانیکی باید در مکان هایی تعبیه شود که یا آسیب نبیند یا در صورت آسیب دیدگی قابل مرمت باشد و در نهایت یا بر اثر آسیب دیدگی و تخریب ساختمان هیچ گونه تلفات جانی بوجود نیاید.
مکان هایی که تجهیزات اضطراری مانند مخزن سوخت، موتورهای برق اضطراری، رایزرهای آبپاش، سیستم اعلام حریق و همچنین دودکش ها در آنها قرار می گیرد، باید دارای فضای امن با دیوارهای محافظ باشد. به منظور امنیت هرچه بیشتر کانال های هوارسانی، لوله ها و لوله کشی ها، برای عایق بندی حرارتی باید از موارد و مصالح نسوز و ضد آتش استفاده شود.
در ورودی کانال های هوارسانی از محیط خارج ساختمان اجرای حداقل ۳ خم ۹۰ درجه جهت کاهش نفوذ فشار ناشی از موج انفجار به داخل توصیه می گردد.
در صورت عبور لوله روی پشت بام باید لوله ها و اجزاء مربوط به صورت مناسب محافظت شوند.
لوله کشی به صورت آویز از سقف ممنوع است.
در محل اتصال کانال های هوا به دستگاه و همچنین در محل های با احتمال برخورد موج و شوک حرکتی ناشی از انفجار از سازه به کانال هوا، باید از اتصالات قابل انعطاف استفاده شود.
در ساختمان باید از حداقل قطر موردنیاز برای کانال های هوا و فیلترها استفاده گردد.
سیستم تهویه مطبوع باید در حالات اضطراری به طور اتوماتیک قطع و در صورت بروز آتش سوزی هواکش ها نیز قطع شود.
استفاده از فضای هوابند و همچنین درز بندی موثر و مناسب در ورودی ساختمان جهت جلوگیری از ورود دود، گرد و غبار توصیه می شود.
تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع
در ساختمان ها باید حتی المقدور از بکارگیری سیستم های با احتمال نشت بالا یا سیستم های تبریدی دارای کویل مستقیم خودداری گردد. در صورتی که سیستم های با احتمال نشت بالا یا سیستم های تبریدی دارای کویل مستقیم به کار گرفته شوند، باید زمانی که احتمال بروز خطر در آن زیاد است، گاز و مواد مبرد داخل سیستم های یاد شده از طریق شیرهای تخلیه به بیرون هدایت شود.
در صورت استفاده از سیستم های تهویه مطبوع آبی یا آبی – هوایی، اجرای دریچه هوای تازه در دیوارهای خارجی پشت فن کوئل مجاز نیست.
سیستم های خنک کننده تبخیری باید در شرایط اضطراری توسط سیستم کنترل متمرکز به صورت سریع و اتوماتیک خاموش شود.
شبکه های لوله کشی و کانال کشی در سیستم های تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع باید دارای قطعات انبساطی و اتصالات انعطاف پذیر در محل نصب دستگاه ها و همچنین فصل مشترک لوله و کانال با دیوارها باشد تا خسارات ناشی از شوک حرکتی حاصل از انفجار به حداقل برسد.
بست ها و نگهدارنده های لوله ها و کانال ها نباید کاملاً صلب باشد تا قابلیت تحمل و جابه جایی در اثر شوک حرکتی را دارا باشد.
توصیه می شود در ساختمان ها با شرط رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۴ مقررات ملیّ ساختمان ایران از لوله های پلیمری استفاده شود.
در ساختمان ها به منظور استمرار فعالیت پس از آسیب ساختمان لازم است موتورخانه در مکان امن و دارای استحکام کافی قرار گیرد.
در موتورخانه ها استفاده از دو یا چند دستگاه تاسیساتی مانند دیگ، چیلر، پمپ، برج های خنک کننده و غیره با شرط هم پوشانی کافی و ظرفیت مناسب جهت استمرار فعالیت تجهیزات سالم در زمان اضطراری و افزایش قدرت تعمیر دستگاه ها الزامی است.
در موتورخانه ساختمان ها تجهیزات نصب شده مانند پمپ ها و مخازن آب، باید حتی المقدور به صورت افقی انتخاب و اجرا شوند تا در مقابل شوک حرکتی سازه در اثر انفجار دچار واژگونی نشوند.
ورودی هوای تازه به موتورخانه باید از محلی امن و دور از آوار ناشی از انفجار پیش بینی شود.
مشعل های حرارتی موتورخانه ها در ساختمان ها حتماً باید دوگانه سوز بوده و با استفاده از گاز شهری و گ-ازوئیل (ذخیره شده در مخزن ویژه) قابلیت کار داشته باشد.
محل مخازن ذخیره سوخت گازوئیل موتورخانه باید در فاصله مناسب و ایمن نسبت به موتورخانه و سایر فضاهای مهم پیش بینی گردد.
کانال های سیستم تهویه و تعویض هوا باید دارای انعطاف پذیری خصوصاً در فصل مشترک عبور از مقاطع دیوارها و محل نصب دستگاه ها باشد.
جهت مقابله با ورود امواج الکترومغناطیسی از طریق کانال های هوارسانی (فلزی)، لازم است تمهیدات لازم در نظر گرفته شود.
تاسیسات بهداشتی
سیستم آبرسانی
به منظور ادامه فعالیت در ساختمان ها، ساخت منبع ذخیره آب مصرفی براساس تعداد نفرات و شرایط خاص بهره برداری در شرایط پس از آسیب ساختمان و احتمال قطع شبکه آب شهری لازم است.
این منابع باید در نقاط امن و به صورت مستحکم در طبقات زیرین ساختمان یا محوطه اطراف ساختمان اجرا گردند.
اجرای منبع ذخیره آب مصرفی روی بام ساختمان مجاز نیست.
لازم است پمپ ها ضمن داشتن تجهیزات یدکی و یا تعداد جایگزین و آماده به کار (رزرو) جهت استفاده از برق اضطراری در مواقع لزوم تجهیز شوند.
نصب اتصالات قابل انعطاف، لرزه گیرها یا شیلنگ های خرطومی در مسیر عبور لوله های آبرسانی و خصوصاً در محل فصل مشترک تقاطع لوله ها با دیوارها لازم است.
توصیه می شود از لوله های پلیمری مورد تایید مبحث ۱۶ تاسیسات بهداشتی ساختمان برای کاهش خسارات ناشی از شوک حرکتی سازه و ارتعاشات وارده به لوله ها در اثر پیامدهای انفجاری استفاده شود.
نصب شیرهای قطع سریع در محل های قابل دسترس برای تغذیه شبکه و همچنین انسداد شبکه در مناطق آسیب دیده برای استفاده در شرایط اضطراری الزامی است.
تاسیسات فاضلاب
اجرای سیستم جمع آوری آب های سطحی و کفشوی ها با تعداد مناسب در طبقات زیرین ساختمان در شرایط اضطراری لازم است.
طراحی و اجرای لوله های فاضلاب خروجی باید به گونه ای باشد که هم زمانی تخلیه اضطراری فاضلاب در شرایط اضطراری به راحتی میسر باشد.
به منظور جلوگیری از صدمات ناشی از شوک حرکتی سازه توصیه می شود لوله های فاضلاب پلیمری (مورد تایید مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان ایران) به جای لوله های چدنی و با فولادی اجرا گردد.
لوله کشی گاز طبیعی ساختمان
توصیه می شود در ساختمان ها در صورت ورود لوله های گاز به داخل ساختمان از شیرهای سایزمیک استفاده نمود.
توصیه می شود لوله کشی حداقل مسیر را داخل فضاها را داشته باشد.
تاسیسات اطفاء حریق
ساختمان باید دارای نقشه و علائم راهنمای مناسب نصب شده در محل های مناسب باشد.
در تمامی ساختمان ها وجود لوله های انتظار و جعبه آتش نشانی ضروری است. جانمایی، اندازه و تعداد آنها باید براساس الزامات آتش نشانی و مبحث ۳ مقررات ملیّ ساختمان تعیین شود.
سیستم لوله های انتظار باید آماده استفاده افراد متخصص آتش نشان باشد.
استفاده از سیستم اطفا حریق خودکار در ساختمان های درمانی الزامی است.
استفاده از سیستم اطفاء حریق خودکار (آب پاش) در مجتمع های مسکونی، اداری، تجاری و آموزشی توصیه می شود.
لوله اصلی آتش نشانی، علاوه بر محل درزهای انبساط ساختمان، در نقاط مناسب دیگر مانند فصل مشترک فضای خارج و داخل ساختمان، باید دارای اتصالات قابل انعطاف و مقاوم باشد.
به منظور بهره برداری مناسب از سیستم های آتش نشانی، اعم از شبکه های آب آتش نشانی و کپسول ها، استفاده از تابلوها و علائم مناسب در مجاورت همه شیرآلات روی دیوارها و فضاهای عمومی لازم است.
استفاده از شب رنگ و برچسب های علائم جهت راهنمایی کاربران در شرایط تاریکی محیط و قطع برق لازم است.
مسئول واحد آتش نشانی و یا تاسیسات ساختمان باید همواره در جهت آموزش و تمرین های لازم پرسنل، تست شبکه اطفاء حریق، شارژ کپسول ها و سایر اقدامات ایمنی، آمادگی لازم را حفظ نماید.
لازم است تمهیدات لازم جهت اتصال شبکه آتش نشانی ساختمان به شبکه آب شهری پیش بینی گردد.
محل اجرای مخزن ذخیره آتش نشانی و پمپ های این سیستم به لحاظ مقابله با برخورد موج انفجار و ترکش باید مقاوم باشد و حتی المقدور از دیوارهای بتنی در اطراف آن ها استفاده شود.
برای افزایش ضریب اطمینان، پمپ های آتش نشانی اصلی و ذخیره باید هم از برق شهری و هم از برق اضطراری تغذیه شوند.
آسانسور و پله برقی
آسانسورهای اضطراری
آسانسور نباید به عنوان وسیله ای برای فرار افراد از ساختمان در هنگام حادثه مورد استفاده قرار گیرد.
برق آسانسورهای اضطراری باید از طریق مولد برق اضطراری تامین شود.
شفت آسانسور باید درز بندی شده و دارای فشار مثبت باشد تا از نفوذ دود به داخل شفت و انتقال آن به سایر قسمت ها جلوگیری نماید.
تاسیسات پناهگاه
توصیه می شود سیستم گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی پناهگاه ها از نوع برقی باشد.
هر پناهگاه باید به سیستم برق اضطراری به منظور تامین روشنایی، تعویض هوا، تامین گرمایش و سرمایش و آب گرم مصرفی مجهز باشد.
لوله کشی گاز در پناهگاه ها مجاز نیست.
تاسیسات برقی
تجهیزات برق رسانی باید از ساده ترین نوع انتخاب شود.
دستگاه تهویه هوا در پناهگاه باید به سیم کشی معمولی خانه با ولتاژ ۲۲۰ ولت وصل شود.
تاسیسات تهویه و تعویض هوا
فشار داخل سازه (فضای امن پناهگاهی) باید نسبت به محیط خارج مثبت باشد تا نفوذ آلودگی احتمالی به درون سازه غیرممکن شود.
تجهیزات تهویه و تعویض هوا، باید در مواقع اقامت طولانی در پناهگاه، درجه های حرارت و رطوبت را تا حد قابل تحمل حفظ نماید.
تجهیزات تهویه و تعویض هوا باید در مقابل آثار سلاح ها از قبیل فشار، ضربه موج، لرزش، آوار و ترکش محافظت شوند.
دود، گرد و غبار نباید به داخل پناهگاه نفوذ نمایند.
حداقل مقدار هوای تازه ای که توسط تجهیزات استاندارد تعویض هوا و تهویه مطبوع در نظر گرفته شده، باید ۶ مترمکعب در ساعت برای هر نفر است.
برای گرم نمودن سریع فضای پناهگاه می توان مقدار هوای تازه را ۳ مترمکعب به ازای هر نفر در نظر گرفت.
هوای پناهگاه حتی در زمان عدم استفاده از آن باید از مقادیر حداقل تهویه و تعویض هوا برخوردار باشد.
برای اطمینان از سلامت و کارایی دستگاه های تهویه مطبوع، راه اندازی متناوب آنها لازم است.
برای تولید هوای تازه باید هوا از طریق فیلترهای ورودی عبور داده شود.
می توان هنگام استفاده از فیلتر، مقدار هوای تازه را نهایتاً تا ۳ مترمکعب در ساعت برای هر نفر کاهش داد.
در پناهگاه ها، کلیه هوای آلوده و مصرفی باید به بیرون تخلیه گردد.
طراحی و انتخاب تجهیزات تهویه و تعویض هوا باید براساس استانداردها و مدارک فنی معتبر باشد.
در صورت قطع برق، دستگاه های تهویه و تعویض هوا باید قابلیت راه اندازی و کار به صورت دستی را داشته باشد. در این صورت، باید میزان افزایش مصرف اکسیژن و تولید دی اکسیدکربن، نفر یا نفرات فعال اپراتور این دستگاه ها در محاسبات اولیه ظرفیت و تعداد دستگاه های هوا رسان مد نظر قرار گیرد.
محل دستگاه تهویه و تعویض هوا، باید به روشنایی اضطراری برای ایجاد حداقل روشنایی مجهز باشد.
حداقل فضای موردنیاز، تعداد دستگاههای تهویه هوا و سرویس بهداشتی، راههای فرار و خروجی اضطراری باید طبق جدول۱ تعیین گردد.
جدول ۱: حداقل فضای موردنیاز، تعداد دستگاه های تهویه، سرویس بهداشتی، راه های فرار و خروجی های اضطراری
تاسیسات برقی و مکانیکی
توصیه می شود کانال ورودی هوا در بدنه بازشوی راهروی فرار و یا خروجی های اضطراری قرار داده شود.
نصب کانال های ورودی هوا باید به گونه ای باشد که هوای مصرف شده پناهگاه و سایر آلاینده ها (گازها، بوی ناشی از فاضلاب، سوخت و زباله) توسط آن ها به داخل مکیده نشود.
در صورتی که امکان تعبیه دستگاه تهویه، داخل یکی از فضاهای پناهگاه نباشد، باید آن را در نزدیک ترین مکان نسبت به کانال ورودی هوا نصب نمود.
کانال ورودی هوا را باید در امتداد دیوار و زیر سقف اجرا نمود.
هوای مصرف شده داخل پناهگاه باید از طریق سوپاپ فشار مناسب و مورد تایید از کنار در به محیط خارج هدایت شود. این سوپاپ باید درون دیواری که پشت آن راه پله و یا فضای باز است، تعبیه شود.
به منظور تعیین جانمایی، نوع و تعداد سوپاپ های فشار باید به ضوابط و دستورالعمل های شرکت های سازنده مراجعه نمود.
حجم هوای تهویه سرویس های بهداشتی باید مستقل از حجم هوای مصرفی داخل پناهگاه در نظر گرفته شود. توصیه می شود سیستم تخلیه هوای سرویس های بهداشتی نیز از تخلیه هوای مصرفی مستقل باشد.
نصب و سوار نمودن سایر قطعات و دستگاه های لازم باید براساس ضوابط تولیدکننده و با تصویب سازمان ملی استاندارد و سازمان پدافند غیرعامل انجام شود.
در زمان نصب فیلتر گازی باید لوله های اتصال خرطومی (متحرک) بدون خمیدگی و شکستن و فرو رفتگی به فیلترهای گازی متصل شوند.
فقط از آن دسته از فیلترهای گازی باید استفاده نمود که حفره های آنها پلمپ شده و جدید باشد.
پس از کار گذاشتن کانال ورودی هوا باید در دیوار خارجی بتن ریزی انجام شود.
جنس کانال باید به گونه ای باشد تا حداقل در مقابل دمای ۶۰ درجه سلسیوس مقاوم باشد.
کانال ها را باید با بست های مناسب به طور محکم به دیوار یا سقف متصل نمود.
دریچه کانال ورود هوای تازه و دریچه خروج و تخلیه هوای آلوده در دیوارهای خارجی باید با درپوش مشبک پوشانیده شود تا از ورود حشرات و حیوانات کوچک جلوگیری کند.
برای حفاظت سوپاپ ضدانفجار و گاز در مقابل آثار مکانیکی سلاح ها، دریچه خروج وتخلیه هوای آلوده که در دیوار خارجی پناهگاه قرار دارد باید به صفحات ضدضربه مجهز شود.
حصول اطمینان از سهولت ورود هوای تازه و تخلیه هوای آلوده به محیط بیرون ضروری است.
دریچه های ورود هوای تازه یا تخلیه هوای آلوده باید به گونه ای نصب گردد که در صورت لزوم بتوان به سرعت آنها را مسدود کرد.
تاسیسات و تجهیزات داخل پناهگاه که غیر قابل تفکیک و ثابت هستند، باید در جای خود محکم شوند.
تاسیسات بهداشتی
استفاده از تاسیسات فاضلاب و شبکه آب رسانی شهری و احداث مخزن بتنی در پناهگاه مجاز نیست.
می توان از تاسیسات زیربنایی ساختمان های مسکونی و تجاری که در نزدیکی پناهگاه وجود دارد، به عنوان تاسیسات پناهگاه استفاده نمود.
لوله کشی آب و فاضلاب در پناهگاه حتی المقدور با حداقل طول مسیری که قابل انجام است، صورت گیرد.
لوله های آب سرد باید به صورت روکار به روش های متداول لوله کشی محکم شود.
نصب شیرفلکه قطع سریع در ورودی شبکه لوله های آب رسانی الزامی است.
حجم مخزن ذخیره باید براساس حداقل نیاز ۱۲ ساعته نفرات پناهگاه تعیین شود.
لازم است سیستم دفع فاضلاب براساس حداقل انباره چاه جذبی یا محفظه سپتیک در فاصله مناسبی از فونداسیون پناهگاه پیش بینی گردد.
لوله هواکش در سیستم لوله کشی فاضلاب نیازی به تعبیه سوپاپ ضدانفجاری ندارد.
در صورتی که هیچ راه دیگری برای اجتناب از عبور لوله های فاضلاب از درون پناهگاه وجود نداشته باشد، می توان آنها را با رعایت موارد زیر از داخل پناهگاه عبور داد.
الف) لوله های عمودی فاضلاب باید داخل دیوار بتنی و در صورت امکان، داخل دیوارهای جداکننده قرار داده شوند.
ب) چنان چه این لوله ها در دیوارهای خارجی پناهگاه قرار گیرند، باید این دیوارها را با توجه به ضخامت قطر لوله تقویت کرد.
آشنایی با برخی تاسیسات الکتریکی
اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیت از زمانی که الساندرو ولتا در سال 1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، مایکل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد،
اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد.
در سیستم جریان مستقیم ادیسون، ایستگاه های تولید توان اضافی می بایست نصب می شدند. بدلیل اینکه ادیسون قادر نبود سیستمی را تولید کند که به ژنراتورهای چندگانه اجازه بدهد که به یکدیگر متصل شوند، گسترش سیستم او نیاز داشت که تمامی ایستگاه های تولید جدید مورد نیاز ساخته شوند. نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است، به دلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود. نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد.
تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کندو منجر به کاهش تلفات به میزان 4/3 می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بعدیش را در سال 1887م در 30 حق انحصاری اختراع به ثبت رساند. در سال 1888م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال 1886م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت.
اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال 1891 ساخت که دارای یک ژنراتور آبی 100 اسب بخار(75 کیلو وات) بود که یک موتور 100 اسب بخار (75 کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله 5/2 مایل (4 کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای 5000 اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله 22 مایل (35 کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در 20 آوریل 1895م شروع به کار کرد.

آشنایی با تاسیسات الکتریکی
آشنایی با جریان سه فاز
جریان سه فاز در مداری که سیم بندی القاء شونده آن (آرمیچر) از سه دسته سیم پیچ جدا که هر کدام نسبت به هم 120 درجه الکتریکی اختلاف فاز دارند تهیه می شود.
انواع اتصال در سیستم سه فاز
در سیستم سه فاز معمولاً از سه نوع اتصال استفاده می شود :
الف- اتصال ستاره
ب- اتصال مثلث
ج- اتصال مختلط
-محاسبه جریان و ولتاژ در اتصال ستاره
همانطور که می دانیم در اتصال ستاره اختلاف سطح هر فاز با سیم نول ولتاژ فازی (UP) و اختلاف سطح هر فاز با فازی دیگر ولتاژ (Ul) را تشکیل می دهند. مقدار ولتاژ خط از مجموع دو ولتاژ فازی بدست می آید. به همین جهت برای بدست آوردن مقدار Ul باید برآیند دو ولتاژ فازی را رسم و مقدار آن را محاسبه نماییم. بدین ترتیب که یکی از بردارها را در امتداد و به اندازه خودش رسم کرده و سپس بردار را با بردار پهلویش رسم می کنیم. رابطه روبرو برقرار است :
اما جریانی که از هر کلاف عبور می کند همان جریان خط می باشد. یعنی در اتصال ستاره جریان خط مساوی جریان فاز است . IL=IP
-محاسبه جریان و ولتاژ در اتصال مثلث
در این روش کلافهای مصرف کننده یا مولد به شکل مثلث قرار می گیرند. همانطور که می دانیم ولتاژ خط UL در اتصال مثلث همان ولتاژی است که در دو سر کلاف قرار دارد یعنی در اتصال مثلث ولتاژ خط برابر با ولتاژ فاز است : UL = UP
اما جریانی که از هر خط می گذرد مجموع برداری جریان دو کلاف بعدی است. پس جریان هر خط 73/1 برابر جریان هر فاز است :
-اتصال مختلط ترکیبی از اتصالهای ستاره و مثلث می باشد.
توان در مدارهای سه فاز
در یک اتصال سه فاز توان کل از مجموع توانهای هر فاز بدست می آید : P = P1+P2+P3
اگر بار متعادل باشد داریم : P1 = P2 = P3 = Pph
پس توان کل می تواند سه برابر توان هر فاز باشد : P = 3Pph
P = Up.lp.COS ()
در اتصال ستاره توان بصورت زیر بدست می آید :
و ip=iL
در اتصال مثلث هم رابطه بالا صادق می باشد.
روشهای اندازه گیری توان
معمولاً برای اندازه گیری در سیستم سه فاز از دو روش زیر استفاده می کنند :
الف- روش چهار سیم (3 واتمتری)
ب- روش سه سیم (2 واتمتری)
الف- روش چهار سیم :
در این روش با استفاده از 3 واتمتر که سر راه هر فاز قرار می گیرد و سیم نول توان هر فاز جداگانه اندازه گیری شده و مجموع این سه واتمتر توان کل می باشد. اگر بار کاملاً متعادل باشد هر سه واتمتر دارای مقادیر مساوی می شوند. پس در یک بار متعادل فقط از یک واتمتر هم می توان استفاده کرد.
ب- روش سه سیم :
در این روش بدون سیم نول عمل می شود. دو واتمتر که هر کدام بین دو فاز قرار می گیرد البته فاز وسط برای فازهای اول و سوم مشترک است توان کل از مجموع دو واتمتر بدست می آید.

مزایای سیستم سه فاز
1- در جریان تکفاز مقدار قدرت لحظه ای در قسمتهایی به صفر می رسد اما در جریان سه فاز هیچگاه توان لحظه ای صفر نمی شود چون اگر یکی از فازها مقدارش به صفر برسد فازهای دیگر دارای مقادیر هستند.
2- راه اندازی موتورهای آسنکرون : می دانیم که برای گردش موتورهای آسنکرون احتیاج به میدان دوار است که این میدان با جریان تکفاز ساخته نمی شود.
3- تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم : دامنه یکسو در تبدیل سیستم سه فاز به جریان مستقیم دارای ضربان کمتری نسبت به جریان یکسو شده توسط جریان متناوب تکفاز بوده و ضریب بهره آن زیاد است.
عایق کابلها
برای پوشش عایقی سیم ها از پلاستیک / لاستیک و یا از کاغذ استفاده می شود. امروز کابل با عایق پلی وینل pvc بیشتر از کابلهای دیگر بکار می رود. عایق دیگری بنام پلی اتیلن نیز وجود دارد. عایق اکثر کابلهای جریان قوی از کاغذ آغشته به روغن تهیه می شود.
از عایق لاستیکی در جاهایی که احتیاج به چرخش زیاد باشد نیز استفاده می کنند.
ساختمان کابلهای فشار قوی و حفاظت آنها :
قسمت اصلی ساختمان کابلها هادی و عایق آن است. ضمناً کابل را باید در مقابل پدیده های زیر حفاظت نمود :
الف- حفاظت در مقابل فشار و ضربه های مکانیکی
ب- حفاظت در مقابل زنگ زدگی و اکسید شدن هادی
پ- حفاظت در مقابل اثرات شیمیایی و پوسیدگی
ت- حفاظت در مقابل اثرات میدان الکتریکی و اتصال کوتاه شدن و میدان های خارجی و جریان زیاد
علایم اختصاری کابلها
علایم اختصاری کابلهای لاستیکی و پلاستیکی به شرح زیر است :
1-کابل با هادی مسی مطابق استاندارد VDE
N
2-کابل با هادی آلومینیومی مطابق استاندارد
NA
3-عایق پروتودور PVC اولین Y در توالی حرف
Y
4-عایق پروتونن PET اولین Y2 در توالی حرف
Y2
5-علامت کاغذ متالیزه دور عایق سیم
H
6-باندراژ محافظ فولادی
F
7-باندراژ محافظ فولادی
R
8-باندراژ محافظ فولادی به شکل نوار
B
9-هادی مسی متمرکز در کابلهای فشار ضعیف
C
10-علامت سیم صفر که بصورت لوله دور عایق سه سیم دیگر پیچیده شده
C
11-سیم زمین
C
12-کابل خرطومی
CW
13-غلاف مسی
S
14-مفتول نگهدارنده برای کابلها در هوا
T
15-غلاف پروتودور
Y
16-روپوش پروتونن
Y2

بعد از حروف اختصاری تعداد سیم های داخل کابل و مقطع آنها با عدد مشخص و نوع مقطع با حروف زیر تعیین می شود :
r : مقطع گرد s : مقطع مثلثی e : هادی یک رشته ای m : هادی چند رشته ای
معمولاً ولتاژ نامی فازی را با Vo و ولتاژ خطی را با حرف V بعد از علامات اختصاری ذکر می کنند.
مثال : مشخصات کابل زیر را بخوانید. NYY 3*50+ 25 sm
(0/6 / 1kv)
کابل سه فاز با هادی مسی به مقطع 50 میلی متر مربع و سیم نول به مقطع 25 میلی متر مربع با مقطع مثلثی چند رشته ای با عایق و غلاف پروتودور (pvc) برای ولتاژ 6/0 کیلو وات فازی و 1 کیلو ولت خطی بدون محافظ. چون این کابل دارای نوار محافظ نیست در جایی مصرف می شود که هیچگونه فشار مکانیکی به آن وارد نشود.
فیوز
از فیوز برای محافظت سیم و کابل ودستگاههای اندازه گیری؛ ترانسفورماتور؛ ماشینهای الکتریکی و دیگر مصرف کننده ها در مقابل جریانهای اضافی و اتصال کوتاه استفاده می شود. البته فیوز در جایی بکار می رود که ارزش نصب یک رله و یا یک کلید جریان را نداشته باشد.
فیوزها براساس مقدار ولتاژ و نوع ساختمان قطع کننده شان به انواع زیر تقسیم می شوند :
الف- فیوز حرارتی ذوب شونده
ب- فیوز حرارتی (بی متال)
پ- فیوز مغناطیسی
ت- فیوز توان بالا NH
ث- فیوز فشار قوی HH
الف- فیوزهای حرارتی ذوب شونده :
در فیوز ذوب شونده یک سیم حرارتی وجود دارد که سر راه جریان بسته می شود و در اثر عبور جریان زیاد گرم شده و در درجه حرارت معینی ذوب می شود و مدار را قطع می کنند جرقه ای که در زمان قطع ایجاد می شود باعث سوختن وسیاه شدن کنتاکت و عایق های اطراف می شود که بایستی برطرف گردد.
برای برطرف نمودن اثر جرقه سیستم حرارتی را در داخل یک فشنگ چینی یا سفالی عبور می دهند و اطراف سیم را با ذرات کوارتز پر می کنند جرقه ایجاد شده در اثر قطع توسط براده کواتز خنک شده و از بین می رود.
برای تشخیص فیوز ساخته از پولک نشانه استفاده می کنند. این پولک توسط سیم نازکی محکم شده است.
این سیم نازل در هنگام ذوب شدن سیم داخل فیوز پاره شده و پولک توسط نیروی فنر کوچک که در زیر آن قرار گرفته قدری به خارج پرتاب می شود و نشان می دهد که فیوز سوخته است. ضمناً رنگ پولک فیوز نشان دهنده جریان اسمی فیوز است. (جدول1-1)
جریان نامی
2
4
6
10
16
رنگ پولک
صورتی
قهوه ای
سبز
قرمز
خاکستری

جریان نامی
20
25
35
50
63
رنگ پولک
آبی
زرد
سیاه
سفید
مسی

جریان نامی
80
100
125
160
200
رنگ پولک
نقره ای
قرمز
زرد
مسی
آبی

ب-فیوز حرارتی بی متال
فیوز حرارتی بی متال برای حفاظت در مقابل بار اضافی مدار را قطع می کند. بی متال در مقابل حرارت ناشی از بار اضافی لحظه ای تغییر شکل داده و باعث قطع مدار می شود.
پ-فیوز مغناطیسی
فیوزهای مغناطیسی نیز تابع شدت جریان هستند. در اثر بروز اضافه بار میدان مغناطیسی سیم پیچی فیوز قوی شده و براساس خاصیت جذب یک هسته آهنی مدار را قطع می کند. در این فیوزها زمان قطع خط را می توان بوسیله فنر تنظیم کرد. در بین فیوزهای مغناطیسی فیوز سریع نیز وجود دارد که قطع مدار در زمان معینی تنظیم نمی شود بلکه فیوز با عبور جریان بیشتر از نامی خط فوراً قطع می گردد.
ت- فیوز توان بالا
در شبکه های فشار ضعیف با توان زیاد از فیوزهای NH استفاده می شود. این فیوزها دارای دسته ای می باشند که توسط آن فیوزها در جای خود می اندازند و یا خارج می کنند و به آن فیوزکش گویند.
ث- فیوز فشار قوی
فیوزهای H.H برای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرند و خیلی بلندتر از فیوزهای معمولی تا 500 ولت است. برای حفاظت ترانسفورماتورهای توزیع و اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرند.
فیوز H.H فقط در جایی بکار برده می شود که قدرت اتصال کوتاه از MVA400 تجاوز نکند. ساختمان فیوز H.H شبیه فیوز فشار ضعیف است. در داخل یک لوله چینی یا فیبری بزرگ سیم فیوز بصورت مارپیچ قرار گرفته و در دو انتها به دو کلاهک فلزی محکم شده است. سیم فیوز بطور آزاد در داخل براده کوارتز قرار گرفته یا مدار در داخل لوله دندانه است و سیم از داخل دندانه ها عبور کرده است. فیوزهای فشار قوی دارای یک سیم فرعی اند که با قطع شدن آن دکمه ای به خارج پرتاب می شود و نشان می دهد که فیوز سوخته است. می توان از حرکت این دکمه برای مدار فرعی استفاده کرد که از قطع فیوز در داخل اطاق فرمان اطلاع حاصل کرد.
انتخاب نوع فیوز
برای خطوط ساده فیوزهای ذوب شونده جهت حفاظت کافی است. اما در شبکه های گسترش یافته با مصرف کنندگان صنعتی تنها فیوزهای ذوب شونده کافی نیست. زیرا در صورت سوختن یکی از سه فیوز قبل از دو فیوز دیگر موتور تحت ولتاژ دو فاز باقی مانده و خطر سوختن آن در بین است. باید از فیوز بی متال و مغناطیسی استفاده کرد مقدار فیوز برای کابل یا سیم معلوم با توجه به شدت جریان مجاز عبوری از سیم و جریان نامی فیوز انتخاب می شود.
جداول زیر جریان مجاز سیم و فیوز را مشخص می کنند.
تعیین افت ولتاژ مجاز و انتخاب سطح مقطع هادی
خطوط هادی الکتریسیته در حقیقت مقاومتهای الکتریکی هستند که از آنها جریان عبور می کند. با اتصال مصرف کننده به چنین خطوطی و عبور جریان از آنها در خط افت ولتاژ پدید می آید.
با توجه به قانون اهم : مقاومت خط × جریان مصرفی = افت ولتاژ
U = l.R
در انتهای خط ولتاژ به اندازه U2 کمتر از ولتاژ ابتدای خط است. آنچه که برای مصرف کننده مهم است تامین توان نامی آن است.
برای رسیدن به انی امر باید نکات زیر را درگرفت :
الف- سطح مقطع کابل و در نتیجه مقاومت آن را باید طوری انتخاب کرد که افت توان از حد معینی تجاوز نکند و در ضمن حرارت ایجاد شده در اثر عبور جریان از حد معینی تجاوز نکند.
ب- هادیها باید استحکام مکانیکی کهفی داشته باشند. حداکثر افت ولتاژ به درصد در شبکه های گوناگون مطابق جدول زیر می باشد :
ولتاژ نامی شبکه
220/330
KV6
KV30
KV60
حداکثر افت ولتاژ
%5/3
%5
%10
%10

افت ولتاژ قابل در فشار ضعیف برای مصرف کننده های مختلف چنین است :
1- افت ولتاژ در مورد مصرف کننده های روشنایی 5/1 درصد
2- افت ولتاژ در مورد مصرف کننده های الکترومغناطیسی مانند موتور و غیره 3 درصد
موازی بستن آلترناتورها :
اتصال یک آلترناتور با آلترناتور دیگر بطور موازی و یا اتصال آلترناتوری به یک شبکه جریان متناوب را عمل سنکرونیزاسیون می نامند. و برای سنکرونیزاسیون مناسب شرایط زیر لازم است :
الف- تساوی ولتاژ موثر آلترناتورها
ب- متناسب بودن سرعت به طوری که فرکانسها باهم برابر باشند.
پ- تساوی فازها

بخش دوم : وسایل کنترل ساده
کلیدها
جهت کنترل وسایل الکتریکی و مصرف کننده ها از وسایل مختلفی استفاده می شود که ساده ترین این وسایل کلیدها هستند. بطور کلی کلید وسیله ای است که با تغییر حالتی که در این وسیله ایجاد می شود. باعث قطع یا وصل مدار می شود. عمل تغییر حالت کلید از نیروی مکانیکی ناشی می شود و نیز اینکه این نیروی مکانیکی مستقیماً به کلید اعمال شود و یا توسط انرژی دیگر مثل الکتریسیته.
می توان کلیدها را کلاً به دو دسته تقسیم نمود :
الف- کلیدهای ساده :
برای تغییر حالت احتیاج به انرژی مکانیکی دارند که بصورتهای یک پل و دو پل و سه پل و … ساخته می شوند که از نظر ساختمان خود نیز به چند دسته تقسیم می گردند.
ب- کلیدهای مرکب :
این کلیدهای نیروی مکانیکی را جهت تغییر حالت از انرژی واسطه ای دریافت می کنند مثل رله ها و کنتاکتورها.
انواع کلیدهای ساده :
کلیدهای ساده بطور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند :
کلیدهای لحظه ای (شستی ها)
کلیدهای دائمی که معمولاً از نظر ساختمان بصورتهای اهرمی و غلطکی و زبانه ای ساخته می شوند که در مورد هرکدام توضیحاتی داده می شود.
1-کلید اهرمی ساده
کلید اهرمی ساده از جمله ساده ترین کلیدها بوده و بوسیله اهرمی که به تیغه های کلید نیرو وارد می کند ارتباط برقرار می نماید. تیغه های کلید به صورت یکنواخت به کنتاکتهای ثابت وصل می شوند. معمولاً از کلیدها بیشتر برای جداکردن مدارهای کم جریان استفاده می کنند. در صنعت اغلب به این "کلید چاقویی" و یا "کلید کاردی" می گویند. در کلیدهای جریان کمتر با استفاده از دو کنتاکت که با فاصله قرار دارند با بستن رشته سیم نازکی عمل فیوز را برای هر تیغه انجام می دهند و در کلیدهای قدرت بالاتر از فیوزهای کاردی (NH) در زیر تیغه استفاده می کنند.
2-کلیدغلطکی
ساختمان این کلیدها از یک استوانه عایق که حول محوری بصورت غلطک حرکت می کند تشکیل شده در روی استوانه در قسمتهای لازم قطعات هادی بصورت نوار قرار داده شده فرم استوانه و قطعات هادی بصورتی است که با حرکت استوانه در حول محورش می تواند کنتاکتهای ثابتی را به هم وصل و یا از هم جدا نماید.
3-کلید زبانه ای
در کلید غلطکی به خاطر تماس و سائیدگی که بین نوار هادی و کنتاکتهای ثابت بوجود می آید از عمر کلید کاسته می شود. به همین خاطر از کلید غلطکی کمتر استفاده می شود و بجای آن از کلید زبانه ای استفاده می شود.
در این کلید بجای قراردادن نوار هادی روی استوانه استوانه را طوری طراحی می کنند که دارای برجستگی و فرورفتگی هایی می باشد که این استوانه حول محور خود حرکت کرده و زبانه هایی را بالا و پائین می برد. زبانه مزبور کنتاکتهای متحرک را به کنتاکتهای ثابت وصل و یا آنها را از هم جدا می کند. این کلید بصورتهای روکار و توکار بکار می رود.
راه اندازی الکتروموتور با استفاده از کلیدهای ساده :
مصرف کننده های سه فاز و الکتروموتورهای با قدرت کم را می توان بطور مستقیم به شبکه وصل کرد. در راه اندازی به طور مستقیم از انواع کلیدهای ساده استفاده می کنند. معمولاً این گونه کلیدها 6 کنتاکت دارند که سه کنتاکت ورودی با حرفهای R,S,T و سه کنتاکت خروجی به حرفهای U,V,W مشخص و دارای دو حالت قطع و وصل می باشند که با علامتهای (O) برای قطع و (I) برای وصل. در نقشه های الکتریکی کلیدها را در حالت قطع نشان می دهند.

راه اندازی موتورها با استفاده از کلید ستاره – مثلث :
همانطوریکه گفته شد موتورهای قدرت پائین را می توان بطور مستقیم به شبکه وصل کرد.
اما الکتروموتور با قدرتهای بالاتر را به علت جریان نسبتاً زیاد در راه اندازی نباید مستقیماً به شبکه وصل کرد بلکه بطور تدریجی، که روشهای مختلفی برای این کار وجود دارد که ساده ترین آنها راه اندازی به روش ستاره مثلت است که هم با کلیدهای ساده و هم مرکب قابل اجرا می باشد.
کلیدهای ستاره- مثلث ساده نیز معمولاً بصورت غلطکی و زبانه ای ساخته می شدند.
این کلید ابتدا سیم پیچهای موتور را بصورت ستاره به شبکه وصل می کند. پس از اینکه موتور به سرعت نرمال خود رسید، با تغییر حالت کلید سیم پیچهای موتور را به حالت مثلث در شبکه قرار می دهد.
پس کلید دارای سه حالت قطع – ستاره و مثلث می باشد.
کلیدهای مرکب
کلیدهای مرکب
همانطور که گفته شد کلیدهای مرکب نیروهای مکانیکی جهت قطع و وصل را از انرژی واسطه ای مانند الکتریسیته دریافت می کنند مانند رله و کنتاکتور.
تعریف رله :
بطور کلی رله به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخص تحریک شده و موجب بکار افتادن دستگاه یا ماشینی بشود.
تعریف کنتاکتور :
کنتاکتور نیز یک رله است (کلید بوبین دار) که مانند کلید ساده سه فاز دارای سه کنتاکت برای وصل مدار قدرت و کنتاکتهای کمکی جهت مدار فرمان می باشد و اساس کارش بر مبنای بوبین سیم پیچی شده با هسته آهنی است.
-سیم پیچ کنتاکتور ممکن است با جریان مستقیم یا متناوب و یا ولتاژ های 330، 220، 127، 110 و … و با جریان کم تحریک شود. هسته آهنی از دو قسمت که یکی ثابت و دیگری متحرک است ساخته شده.
قسمتی که در زیر قرار گرفته ، ثابت و قسمت بالائی متحرک است و توسط فنر از قسمت ثابت فاصله می گیرد. سیم پیچ کنتاکتور روی قرقره پیچیده در وسط هسته جای می گیرد. زمانی که این بوبین تحریک شود بخش ثابت هسته بخش متحرک را به سمت خود می کشد و هنگامی که بوبین از منبع انرژی قطع شود.
فنرها قسمت متحرک را مجدداً به جای خود برمی گردانند.
بر روی قسمت متحرک، کنتاکتهای کنتاکتور نصب شده است که با حرکت هسته بالا و پائین می روند.
و با کنتاکتهای ثابتی که در اطراف کنتاکتور قرار دارد تماس برقرار می کنند. بدین ترتیب که کنتاکتهایی که از نظر الکتریکی باز بودند، در اثر جذب هسته بالایی بسته و کنتاکتهای بسته باز می شوند.
کنتاکتهای یک کنتاکتور به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم می شوند :
کنتاکتهای اصلی برای ورود جریان سه فاز از شبکه به مصرف کننده و کنتاکتهای فرعی به عنوان کنترل در مدار فرمان عمل می کنند. معمولاً جریانی که کنتاکتهای فرعی می توانند از خود عبور دهند کمتر از جریانی است که کنتاکتهای اصلی از خود عبور می دهند.
ساختمان داخلی کنتاکتور بصورت زیر می باشد :
قاب نگهدارنده کنتاکتهای بالایی
تیغه اصلی
بوبین
هسته
حلقه اتصال کوتاه
کنتاکت اصلی
کنتاکت فرعی
بست نگهدارنده
فنر
قاب نگهدارنده کنتاکتهای پایین
کانال جداکننده
پین نگهدارنده
کنتاکت اصلی
کنتاکت فرعی
بست نگهدارنده
مشخصات کنتاکتور :
مشخصات الکتریکی و حرارتی و مکانیکی هر کنتاکتور بصورت زیر می باشد :
الف- ولتاژ نامی :
هر کنتاکتور ممکن است در شبکه های مختلفی از ولتاژ و فرکانس کار کند لذا باید قطعات آن از نظر عایق تحمل ولتاژ و فرکانس شبکه مزبور را داشته باشد.
ب- جریان نامی :
حجم و شکل هر کنتاکتور مانند هر کلید دیگر باید متناسب باشد با جریانی که آن را قطع و وصل می کند و نیز نوع بار مهم است. به عنوان مثال کنتاکتور 63 آمپری برای یک بار القایی می تواند جریان بیشتری را برای یک بار اهمی مثلاً روشنایی تحمل کند. به همین دلیل شرایط کار در 4 حالت زیر استاندارد شده است : RC1 , RC2 , RC3 , RC4
ولتاژ نامی
جریان نامی
انرژی مصرفی
درجه حرارت
جریان حرارتی
تعداد تیغه ها
زمان قطع
زمان وصل
عمر مکانیکی
نرم (استاندارد)
———-
—
————-

RC1 :
این نوع شامل کلیه دستگاههای غیرالقایی می باشد.
نوع RC2 :
این حالت برای راه اندازی الکتروموتور با رتور سیم پیچی می باشد. جریان راه اندازی تقریباً دو برابر جریان نامی موتور است البته مقدار دقیق جریان بستگی به مقاومت مدار رتور دارد.
در حالت بازشدن تیغه ها جریان نامی موتور را قطع می کنند. ولتاژی که در دو سرآنها بوجود می آید تابعی است از نیروی ضدمحرکه موتور و حالت قطع به اسانی انجام می پذیرد.
نوع RC3 :
این حالت برای راه اندازی الکتروموتورهای القایی رتور قفسی است. در حالت بسته شدن کنتاکتور جریان راه اندازی الکتروموتور را تحمل می کند و در زمان بازشدن جریان نامی که توسط موتور از شبکه کشیده می شود را قطع می کند.
نوع RC4 :
این حالت شامل راه اندازی، ترمز، تغییر جهت جریان در الکتروموتورهای رتور قفسی است. در این حالت نیز جریان در زمان بسته شدن کنتاکتور جریان راه اندازی 5 تا 7 برابر جریان موتور است. قطع در این نوع تقریباً مشکل است.
الف- انرژی مصرفی :
ب- انرژی مصرفی :
سیم پیچ بوبین هر کنتاکتور را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی نمود از 12 ولت جریان مستقیم تا 500 ولت جریان متناوب. البته اگر جریان مستقیم به سیم پیچ داده شود، بهتر است.
به همین علت در بعضی از کنتاکتورها با استفاده از یکسوکننده ها جریان متناوب شبکه را برای مصرف سیم پیچ کنتاکتور یکسو می کنند.
به علت عبور جریان از سیم پیچ بوبین، کنتاکتور بصورت یک مصرف کننده، مقداری توان مصرف کرده و گرم می شود. یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد. برای کم کردن مصرف کنتاکتور می توان از یک مقاومت که بعد از عمل کردن کنتاکتور با سیم پیچ بوبین سری می شود استفاده کرد.
پ- درجه حرارت کار :
کنتاکتور نیز مانند دیگر وسایل، در درجه حرارت معینی از محیط باید قابل کارکردن باشد. معمولاً درجه حرارت کار کنتاکتور از 20- تا 60+ سانتی گراد است.
ت- جریان حرارتی :
حداکثر جریانی که در اثر عبور آن کنتاکتور خراب می شود را جریان حرارتی کنتاکتور می نامند.
و این جریان غیر از جریان نامی کنتاکتور است. جریان مزبور نیز روی کنتاکتورها نوشته می شود.
ث- تعداد تیغه ها :
همانطور که گفته شد هر کنتاکتور دارای دو قسمت تیغه است. تیغه های اصلی که معمولاً سه تیغه باز برای قطع و وصل مدار قدرت و تعدادی تیغه های فرعی باز و بسته که در اصطلاح به آن تیغه های کمکی گویند.
ج- زمان قطع و وصل :

عمر مکانیکی :
هر کنتاکتور پس از زمان معینی فرسوده و غیرقابل استفاده می گردد. این زمان را عمر مکانیکی کنتاکتور می نامند.
د- نرم (استاندارد) کنتاکتور :
کنتاکتورها با استاندارهای مشخصی ساخته می شوند که استانداردها بصورت زیر با علامتهای اختصاری آمده است :
1-نرم آلمانی
VDE – DIN
2-نرم فرانسوی
UTE – NF
3-نرم انگلیسی
B.S
4-نرم کانادایی
CSA
5-نرم انتشارات کمیسیون بین المللی الکترونیک
I.E.C

آشنایی با قطع کننده های ولتاژ (سکسیونرها) و کلیدهای قدرت (دیژنکتورها).
به طور کلی کلیدها وسیله ارتباط سیستمهای مختلف هستند و باعث عبور و یا قطع جریان می شود. کلید در حالت بسته یعنی عبور جریان و یا در حالت باز یعنی قطع جریان دارای مشخصاتی به شرح زیر می باشد :
1-در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در کل قطع شدگی است.
2-در حال وصل باید کلید در مقابل کلیه جریانهایی که امکان عبور آن در مدار هست حتی جریان اتصال کوتاه مقاوم و پایدار باشد و این جریانها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورد. بدین ترتیب باید کلید فاز قوی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریانها مقاومت باشد. البته برای اینکه ساختمان کلید ساده تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. اغلب استقامت الکتریکی و دینامیکی و حرارتی کلید را توسط دستگاههای حفاظتی تا حدودی محدود می کنند کلیدهای فشار قوی را می توان برحسب وظایفی که به عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم نمود :
1- کلید بدون بار یا سکسیونر
2- کلید قابل قطع زیر بار یا سکسیونر قابل قطع زیر بار
3- کلید قدرت یا دیژنکتور

1-سکسیونر ساده :
سکسیونر وسیله قطع و وصل سیستمهایی است که تقریباً بدون جریان هستند به عبارتی دیگر سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط زیر ولتاژ هستند از شبکه جدا می سازد. برحسب این تعریف در صورتی که اختلاف پتانسیای بین دو کنتاکت سکسیونر ظاهر نشود قطع آن بلامانع است. همینطور وصل سکسیونر که بین دو کنتاکت آن تفاوت پتانسیلی موجود نباشد مجاز خواهد بود از آنچه گفته شد چنین نتیجه می شود که در واقع سکسیونر یک ارتباط دهنده یا قطع کننده مکانیکی بین سیستمها است. سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط مکانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد می شود از حد مجاز تجاوز نکند.
این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگه داشته می شود در ضمن باید سکسیونر طوری ساخته شود که در اثر جرم و وزن تیغه یا فشار باد و برف و غیره خود به خود بسته نشود.
موارد استعمال سکسیونرها :
به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی بکار برده می شود به این جهت طوری ساخته می شوند که در حالت قطع شدگی یا چسبندگی به طور واضح وآشکار قابل رویت باشند. یعنی در هوای آزاد انجام گیرند. از آنجایی که سکسیونر باعث بستن یا بازکردن مدار الکتریکی نمی شود (برای بازکردن و بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری خواهیم داشت به نام) کلید قدرت که قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند سکسیونر وسیله ای است برای ارتباط کلید قدرت به شین و یا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است. سکسیونر را می توان از نظر ساختمانی به انواع مختلف زیر تقسیم نمود :
1- تیغه ای 2- کشویی 3-دورانی 4-قیچی ای.
برای جلوگیری از قطع و وصل بی موقع و در زیر بار سکسیونر معمولاً بین سکسیونر و کلید قدرت چفت و بست مکانیکی یا الکتریکی به نحوی برقرار می شود که هنگام وصل بودن کلید قدرت سکسیونر را به هیچ وجه نتوان قطع یا وصل کرد.
مشخصات مهم یک سکسیونر که گویای مشخصات فنی و استقامت الکتریکی و دینامیکی است.
ولتاژ نامی Vn
جریان نامی In
جریان اتصال کوتاه ضربه ای Is
جریان اتصال کوتاه کوتاه مدت (معمولاً 1 تا 3 ثانیه) Ith

سکسیونرهای قابل قطع زیربار :
به علت اینکه در بیشتر شبکه ها و پستهای کوچک کلید قدرت و سکسیونر و وسایل اضافی مربوط به چفت و بست آنها مبالغ زیادی از مخارج و هزینه کل تاسیسات را شامل می گردد و به علت اینکه در اغلب موارد نصب کلید قدرت با مزایای قطع و وصل سریع آن حتماً لازم و ضروری نیست کلید سکسیونر قابل قطع زیر بار طرح و ساخته شد سکسیونر قابل قطع زیر بار در ضمن اینکه باید وظیفه یک سکسیونر را انجام دهد یعنی در ضمن برداشتن ولتاژ یا قطع شدگی قابل رویت و مطمئن در مدار شبکه فشار قوی بوجود آورد باید قادر باشد مانند یک دیژنکتور نیز قدرتها و جریانهای کوچک الکتریکی را نیز قطع کند لذا هر سکسیونر قابل قطع زیر بار باید دارای وسیله ای برای قطع فوری جرقه باشد. سکسیونر قابل قطع زیربار اصولاً دارای قدرت وصل بسیار زیاد است و می تواند شدت جریانهایی با شدت 25 تا 75 کیلوآمپر را به خوبی وصل کند.
ولی قدرت قطع آن کم واز 400 تا 1500 آمپر تجاوز نمی کند لذا نتیجه می شود که این کلیدها برای قطع جریان اتصال کوتاه ساخته نشده و مناسب هم نمی باشند. در صورتی می توان از سکسیونر قابل قطع زیربار در شبکه های فشار قوی استفاده کرد که مجهز به فیوزهای فشارقوی باشند فیوزهای فشار قوی در ولتاژ 20 کیلو ولت دارای قدرت قطعی در حدود 400 مگاولت آمپر می باشند که جریان اتصال را در همان مراحل ابتدایی قطع می کنند از آنچه گفته شد نتیجه می شود که سکسیونر قابل قطع زیربار فقط برای قطع جریان نامی شبکه مناسب است و جریان اتصال کوتاه را فیوز قطع می کند نه کلید البته باید متذکر شد که پس از قطع جریان اتصال کوتاه توسط سوختن فیوز ساچمه فیوز به طور خودکار باعث قطع سکسیونر به صورت سه فازه خواهد شد چون سکسیونر قابل قطع زیربار باید مدارهای حاصل جریان را قطع و وصل بکند. بنابراین بایستی مجهز به محفظه احتراق بوده که در داخل آن محفظه احتراق جرقه و قوس الکتریکی حاصل از قطع و وصل جریان را خاموش کند.
به محض فرمان قطع کلید تیغه اصلی از کنتاکت تیغه اصلی از کنتاکت ثابت کلید جدا می شود و قوس الکتریکی که ایجاد می گردد در اثر دو عامل زیر خاموش می گردد :
1- در اثر حرارت قوس الکتریکی مقداری گاز از سطح داخلی عایق متصاعد شده که باعث خنک شدن جرقه شده و عمل خاموش شدن جرقه را سهل تر می سازد.
2- فاصله بین دو کنتاکت دارای جرقه در اثر بازشدن فنر در داخل محفظه احتراق به سرعت زیاد شده این اضافه فاصله باعث قطع جرقه می گردد.
کلید قدرت یا دیژنکتور :
دیژنکتور کلیدی است که می تواند در موقع لزوم جریان عادی شبکه و در موقع بروز خطا جریان اتصال کوتاه و یا جریان اتصال زمین و یا هر نوع جریانی با هر اختلاف فازی را سریعاً قطع کند در اتصال سه فاز که یک حالت خاصی از بار متعادل است با اینکه فرمان قطع به هر سه قطب کلید یکجا و در یک زمان داده می شود ولی قطع هر سه فاز تقریباً در فاصله یک چهارم پریود که معمولاً از نظر زمانی بسیار کوتاه است انجام می گیرد. در انتخاب دیژنکتور باید به نکات زیر توجه شود :
1- ولتاژ نامی کلید که معمولاً برابر ولتاژ شبکه ای است که کلید در آن نصب می شود و می تواند حدود 15% هم از ولتاژ شبکه کوچکتر باشد.
2- جریان نامی کلید که مساوی با بزرگترین جریان کار معمولی شبکه است.
3- قدرت نامی قطع دیژنکتور که باید با قدرت اتصال کوتاه در محل کلید مطابقت کند در ضمن با همین قدرت قطع قدرت وصل نامی دیژنکتور نیز عملاً مشخص می شود زیرا برحسب تعریف VDE باید قدرت وصل کلید در حدود 5/2 برابر قدرت قطع آن باشد.
انواع دیژنکتورها :
1- روغنی 2-کم روغن 3-هوایی ‍(هوای فشرده) 4-گازی(گاز SF6)
کلیدهای با قطع و وصل خودکار :
در وسایل خانگی، صنعتی و تجاری کلیدهای بسیاری یافت می شوند که فرمان قطع خود را از سیستم یا وسیله دیگری دریافت می کنند و در نتیجه وسایل متصل به مداری را بطور اتوماتیک کنترل می کنند برخی از انواع مهم این کلیدها را در ذیل تشریح می کنیم :
1-کلیدهای ساعتی : این کلیدها برای قطع و وصل اتوماتیک مدارها در ساعت معین بکار گرفته می شوند. برخی از این مدارها نظیر چراغهای ویترینها و چراغ خیابانها می باشند. در انتخاب این نوع کلیدها لازم است به جریان مدار وظرفیت کلیدها که برحسب آمپر داده می شود توجه شود.
این کلیدها ساختمانهای مختلف دارند. در یک نوع آن از موتور کوچکی که از نوع سنکرون انتخاب می شود استفاده می شود که البته در صورت قطع برق از کار می ایستد. در نوع دیگر ساعت مجهز به فنر است که توسط موتور برقی کوک می شود و در صورت قطع برق بکار خود ادامه می دهد و دچار اختلال نمی گردد. در وصل کلیدهای ساعتی حتماً باید فیوزی برای حفاظت موتور و فیوز دیگری برای حفاظت مدار بکار برد.
2-کلید فشاری : این کلیدها از تغییرات فشار فرمان می گیرند و برای کنترل موتورهایی که تلمبه و یا کمپرسورها را می گردانند یا برای قطع توربین های بزرگ در صورت کم شدن فشار روغن یاتاقانها مورد استفاده قرار می گیرند.
3-کلید حدی (محدود کننده مامیکر و سوئیچ) : این کلیدها از حرکت و برخورد ماشین با وسایل متحرک به نقطه ثابتی فرمان می گیرد و حرکت آنها را کنترل می کند. این کلیدها در جرثقیل ها و آسانسورها در مکانی که حداکثر تغییر مکان مجاز دستگاه را معین می کند نصب می شود و دستگاه در برخورد به دسته آن مدار را قطع می کند و سبب توقف می گردد. از این کلید در مدارهای فرمان برای کنترل و محدود کردن حرکت قسمتهای مکانیکی، تغییر جهت حرکت و در تایمرها و شناورها و … بعنوان کلید قطع یا وصل استفاده می شود. ساختمان این کلید مانند شستی بوده و توسط سیستم متحرک به آن نیروی فشار وارد شده و یا کشیده می شود. به همین دلیل سر اهرم متحرک آن بفرمهای مختلف ساده، قرقره ای، گلوله ای و … می باشد. در میکروسوئیچ نیز مانند شستی، یا برطرف شدن نیروی مکانیکی وارده به اهرم آن مجدداً انرژی ذخیره در فنر میکروسوئیچ آن را به حالت اول برمی گرداند.
4-کلیدهای حرارتی : این کلیدها از تغییرات درجه حرارت فرمان قطع و وصل می گیرند و در وسایل مثل سیستم حرارتی مرکزی و یا یخچال و اتوبرقی مورد استفاده قرار می گیرند.
بی متال ‍(رله حرارتی) :
جهت حفاظت موتور در برابر اضافه بار از قطع کننده حرارتی (بی متال) استفاده می شود اساس کار رله حرارتی مانند فیوز حرارتی بی متال می باشد. رله حرارتی دارای سه کنتاکت ورودی و سه کنتاکت خروجی می باشد که در مدارات قدرت و بین کنتاکتور و موتور قرار می گیرد دور هر بی متال چند دور سیم مقاومت دار پیچیده شده که از آن جریان عبور می کند. در اثر عبور جریان از سیم بی متالها گرم شده و خم می شوند. مقدار خم شدن بی متال بستگی به درجه حرارت و همچنین مقدار جریان عبوری از موتور دارد. گرمای حاصل بیش از حد مجاز بی متال را خم کرده و روی کنتاکت کناری که در مدار فرمان قرار می گیرد اثر گذاشته و تیغه وصل را قطع نموده و می تواند تیغه به کنتاکت دیگری وصل شده و لامپ خبر را روشن و آژیری را به صدا درآورد. روی هر بی متال پیچ تنظیم جریان نیز وجود دارد که توسط آن می توان جریان را به اندازه لازم تنظیم نمود ‍(با توجه به جریان نامی موتور). پس از عمل کردن بی متال کنتاکتور قطع شده و بی متال مجدداً سرد و به حالت اول خود بازمی گردد، در اغلب بی متالها کنتاکت باز شده و پس از سردشدن بی متال به حالت اول خود باز نمی گردد و بسته نمی شود و بایستی با فشار دادن دکمه ای که روی بی متال قرار دارد مجدداً به حالت وصل درآورد.
در بعضی رله های حرارتی حالت MAN و AUTO وجود دارد که با قراردادن اهرم روی AUTO پس از عمل کردن رله، مجدداً بعد از مدتی به حالت اولیه درمی آید.
تایمر(کلید زمانی) :
تایمر کلیدی است مرکب که مانند شستی یا میکروسوئیچ به مدار کنتاکتور فرمان می دهد. فرق تایمر با شستی یا میکروسوئیچ در نوع فرمان دادن آن می باشد شستی بوسیله دست فرمان می گیرد، اما تایمر پس از گذشت مدت زمانی که روی آن تنظیم می شود بطور خودکار فرمان می دهد. بنابراین می توان گفت که تایمر یک شستی اتوماتیک است. تایمر جزء کلیدهای مرکب است، چون از انرژی واسطه ای برای قطع و وصل استفاده می کند. تایمر موارد استعمال زیادی در صنعت دارد، یکی از مهمترین مورد استعمال تایمر در راه اندازی موتورهای سه فازه بصورت ستاره و مثلث می باشد.
تایمرها در انواع مختلف ساخته می شوند که به شرح چند نوع آن می پردازیم :
1-تایمر موتوری (رله زمانی موتوری) : این تایمر دارای یک موتور کوچک جریان متناوب یک فاز می باشد که با عبور جریان به حرکت درآمده و سرعت آن توسط چرخ دنده هایی کم شده و صفحه دیسک مانندی که روی آن یک زایده قرار دارد را به حرکت در می آورد. (این صفحه در روی محور موتور قرار دارد) با رسیدن این زایده به میکروسوئیچ داخل تایمر باعث فشار به اهرمی شده و کنتاکتهای دیگر را قطع می نماید. زمان عمل تایمر بستگی به محل صفحه و در حقیقت بستگی به فاصله زایده روی صفحه تا اهرم میکروسوئیچ دارد. لذا برای تنظیم زمان تایمر می توان پیچی که روی تایمر می باشد و مدرج است را برای زمان دلخواه تنظیم نمود.
2-تایمر الکترونیکی : از این تایمر برای تنظیم زمانهای کمتر از ثانیه تا چند ثانیه استفاده می شود. ساختمان این تایمر از مدارات و اجزاء الکترونیکی استفاده شده و با شارژ یا شارژ شدن یک خازن، بوبین رله تحریک می شود. در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی یعنی در تایمر نوع خازنی رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ شده و ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ وصل رله شود (پس از وصل رله بار ذخیره شده در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود) تخلیه می گردد. در این مدار با تغییر ظرفیت خازن می توان تایمر را تنظیم نمود.
3-تایمر پنیوماتیک : این تایمر دارای یک کپسول هوا و یک بوبین (سیم پیچ) با هسته آهنی می باشد. وقتی که بوبین تحریک شود، هسته متحرک را جذب می نماید، در اثر جذب هسته متحرک اهرم بالای آن قطعه ای را که بشکل دم آهنگری است فشار خواهد داد و هوای داخل دم از طریق سوپاپ خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج شود. فنر دم را منبسط می کند. دم از طریق سوپاپ تنظیم از هوا پر می شود. انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم فرق می کند. کار این تایمر شبیه تایمر موتوری می باشد با این تفاوت که تایمر موتوری پس از وصل موتور آن به ولتاژ شروع بکار کرده و بعد از زمان تعیین شده برای آن عمل می کند ولی تایمر پنیوماتیک پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار کرده و بعد از زمان تعیین شده برای آن عمل می کند.
4-تایمر حرارتی (رله زمانی حرارتی) : این تایمر دارای بی متال می باشد و زمانیکه جریان وارد آن می شود گرم شده و پس از مدتی عمل قطع یا وصل را انجام می دهد. دقت این تایمر زیاد نیست (سرما و گرمای محیط روی آن اثر می گذارد) به همین جهت از آن در برق صنعتی استفاده نمی کنند، ولی بصورت رله زمانی و راه پله در سیم کشی ساختمان مور داستفاده قرار می گیرد.
تایمرها بطور کلی به دو نوع تقسیم بندی می شوند :
الف- تایمر با تاخیر در وصل (ON – DELAY) به این نوع تایمر باید انرژی داده شود و سپس رله عمل کرده و کنتاکتی را باز یا بسته نماید. مانند رله زمانی موتوری.
ب- تایمر با تاخیر در قطع (OFF – DELAY) این تایمر بعد از قطع انرژی عمل کرده و کنتاکتی را باز یا بسته می نماید. مانند رله زمانی پنیوماتیکی.
زمان تعیین شده در تایمرها خیلی دقیق بوده و حدود دهم ثانیه می باشد.
تایمرها را همواره بایستی همراه کنتاکتور بکار برد و هیچ وقت نباید از آن بجای کلید استفاده نمود.

منابع :
جوادی جهانی ، حمید ، اصول مهندسی فشار قوی ، دانشکده صنعت آب و برق ، 1384.
رزاز، مرتضی ، مبانی مهندسی برق ، دانشگاه شهید چمران ، 1381.
رضایی ، عباسعلی ، نصب و راه اندازی شبکه های فیبر نوری و بی سیم ، جهاد دانشگاهی ، 1386.
طالبی ، نعمت ، برق (قدرت – الکترونیک – مخابرات و کنترل ) ،نشر قائم ، 1386 .
محسنی ، حسین ، مبانی مهندسی فشار قوی الکتریکی ، دانشگاه تهران، اسفند، 1386
مسگری ، علی ، کابل و کابل کشی ، نشر صفار ، 1385.
مولوی ، محمد ، مخابرات فیبر نوری ، نشر دانشگاه امام رضا (ع) ، 1386.
مهدوی ، محمدحسن ، فرهنگ تشریحی مخابرات، فیبر نوری و بی سیم ، نشر هزاره ، 1385.
هوشمند ، رحمت الله ، عایق و فشار قوی ، دانشگاه شهید چمران ، 1382.

تاسیسات الکتریکی ساختمانی و صنعتی

1