سیستم ارتینگ

 برق بر اساس پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ عمل می کند. اختلاف پتانسیل بین دو نقطه سبب ایجاد انرژی الکتریکی می شود. این انرژی سبب به کار افتادن تجهیزات برقی می شود. در سیستم برق مصرفی بین فاز و نول و یا دو فاز غیر همنام اختلاف پتانسیل وجود دارد. این عدد در کشور ما بین فاز و نول 220 ولت و بین دو فاز غیر همنام 380 ولت می باشد. این اختلاف پتانسیل بین هر فاز و زمین نیز وجود دارد و زمین به عنوان نقطه صفر ولتاژ لحاظ می شود. سیستم ارت برای هدایت جریان ناخواسته به زمین طراحی شده است. تمامی تجهیزات برقی با ولتاژ کار می کنند. از این رو افزایش و کاهش ولتاژ سبب آتش سوزی و سوختن مدارات سیستم برقی می شود. همچنین در موارادی امکان برق گرفتگی هم وجود دارد. در صورتی که بدن انسان بین دو نقطه با اختلاف فاز مثل فاز و نول یا فاز و زمین قرار بگیرد جریان الکتریکی از بدن انسان عبور می کند و سبب برق گرفتگی فرد می شود. به همین منظور از سیستم ارت استفاده می شود. در این سیستم در صورت وجود بار الکتریکی در قسمت هایی که نباید برق دار باشد به وجود بیاید بار به زمین منتقل می شود.

سیستم ارتینگ چیست؟

در بسیاری از مکان ها قسمت های خاص تجهیزات مانند بدنه و قسمت هایی که نباید برق دار باشند از سیستم ارت استفاده می شود که وظیفه آن انتقال ولتاژ به زمین می باشد برای محافظت از افراد و تجهیزات. جریان الکتریکی همیشه مسیر کوتاه و دارای کمترین مقاومت را انتخاب می کند. فرض کنید که بدنه یک دستگاه برق دار شود و این بدنه به چاه ارت وصل باشد. حال دست ما به بدن این دستگاه می خورد. مقاومت بدن انسان ها با یکدیگر متفاوت است. این عدد از 1 کیلو اهم تا 100 کیلو اهم بسته به خشک بودن و سالم بودن پوست و فیزیک افراد متغیر می باشد. این مسئله در مورد مدارات الکتریکی نیز صادق است با این تفاوت که این مدارات امکان دارد دارای مقاومت بسیار کمتری از بدن انسان باشند. به همین علت چاه ارت باید دارای کمترین مقاومت ممکن باشد.

هدف از اجرای سیستم ارت

در گذشته حدودا در ۲۰۰ سال پیش اساسا مفهومی به نام سیستم ارتینگ وجود نداشت و هیچ جایی از تجهیزات الکتریکی ارت نمی شد و به همین دلیل در منازل و اماکن عمومی برق گرفتگی و صدمات بسیاری به بار می آمد. در سال ۱۹۲۴ و برای اولین بار استفاده از سیستم ارت در انگلستان اجباری شد و اکثر اماکن در انگلستان از سیستم ارت استفاده کردند.اما امروزه کاربردي همانند خود برق را داراست و از اهميت بسيار ويژه اي برخوردار است.چنانکه در مخابرات به سيستمهاي ارتينگ بسيار حساس و دقيق براي جلوگيري نويز در شبکه نياز است و نيز در شبکه هاي انتقال و توزيع برق کاربرد فراوان دارد؛شبکه هاي برق گير بدون سيم ارت عملا بدون استفاده هستند. از همین رو هدف از ايجاد اين سيستم اين است که اگر هريک از سيم هاي فاز و يا سيم نول به هر طريقي به بدنه دستگاه اتصال کند و مدار الکتريکي مورد نظر دچار نشتي جريان شود؛ اين نشتي جريان توسط سيم ارت به زمين منتقل شده و از برق گرفتگي و يا در مواردي اتصالي دستگاه جلوگيري مي شود. که مهمترین هدف از اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن است. وظيفه اصلي سيستم ارتينگ اين است که هر جريان الکتريکي که وارد اين سيستم شد را به طور کامل به زمين منتقل کند. سيستم ارتينگ متشکل از چاه ارت و سيم متصل به چاه ميباشد.

اگر نیاز به راهنمایی بیشتر دارید می توانید برای کسب اطلاعات و خرید محصولات با متخصصین مجرب ما تماس حاصل فرمایید.

اهداف کلی سیستم ارتینگ

  • مهار جریان های تولیدشده از القـائـات الکترو مغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکن
  • کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک
  • کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی
  • حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و دیجیتالی

انواع سیستم ارت

سیستم‌های ارتینگ به دو دسته کلی تکفاز و سه‌فاز تقسیم بندی می‌شوند:
برای مشخص کردن هادی‌های فاز از L (Live) ، هادی خنثی N از (Neutral) ، هادی زمین از PE (Protective Earth) و هادی مشترک خنثی و زمین از PEN(PE + N) استفاده می‌کنیم.

انواع سیستم زمین تک فاز

  • سیستم دو سیمه L1 + L2 , L1 + N , L1 + PEN
  • سیستم سه سیمه L1 + N + P

انواع سیستم زمین سه فاز

  • سیستم سه سیمه L1 + L2 + L3
  • سیستم چهار سیمه L1 + L2 + L3 + (N , PE , PEN)
  • سیستم پنج سیمه L1 + L2 + L3 + N + PE

انواع سیستم های زمین

  • سیستم ارت TN شامل انواع TN-C ، TN-S و TN-C-S
  • سیستم ارت TT
  • سیستم ارت IT

سیستم‌ زمین TN-C

در این سیستم نول و ارت مشترک هستند.به این صورت که شینه نول به چاه ارت متصل می‌شود و بعد از آن به وسیله سیم PEN هم به عنوان سیم خنثی استفاده می‌شود و هم به بدنه برای حفاظت زمین متصل می‌شوند. 

سیستم‌ زمین TN-C
سیستم‌ زمین TN-S

سیستم‌ زمین TN-S

در این سیستم نول و ارت از هم جدا هستند. اما هنوز سیم خنثی به چاه ارت متصل خواهد بود منتها فقط در ابتدا و در شینه .

اگر نیاز به راهنمایی بیشتر دارید می توانید برای کسب اطلاعات و خرید محصولات با متخصصین مجرب ما تماس حاصل فرمایید.

سیستم‌ زمین TN-C-S

در این سیستم نول و ارت در ابتدا یک سیم PEN مشترک هستند و از جایی به بعد تبدیل به دو سیم جداگانه PE و N می‌شوند.

سیستم‌ زمین TN-C-S
سیستم زمین TT

سیستم‌ زمین TT

در این سیستم زمین علاوه بر جدا بودن سیم‌های نول و ارت، شینه‌های آن‌ها هم، به هم متصل نیست و به چاه‌های جداگانه متصل می‌شوند یعنی سیستم زمین هیچ اتصالی به سیستم الکتریکی ندارد.

شاید مقاله « خمیر آب بندی » هم برای شما جذاب باشد!

سیستم زمین IT

در این سیستم زمین یا منبع انرژی ارت نشده یا بوسیله یک امپدانس بزرگ زمین شده است. مانند حالت سیستم زمین TT سیستم نول و ارت مجزا هستند.

سیستم زمین باندینگ Bounding

Bounding عمل اتصال دو هادی الکتریکی به هم یکدیگر است. این هادی ها می توانند لوله یا سیم و کابل باشد. باندینگ هم پتانسیل بودن رو قطعه متصل به هم را تضمین می کند. به این معنی است که ما نمی توانیم جریان برق بین دو قطعه برقرار کنیم؛ همچنین هیچ جریانی بین دو قطعه به علت هم پتانسیل بودن بر قرار نمی شود. در نهایت مسیر باندینگ به زمین منتقل می شود تا همه تجهیزات در پتانسیل یکسان با زمین قرار داشته باشند. هدف اصلی سیستم باندینگ ایمنی افراد است. در صورتی که فردی دو قطعه را همزمان لمس کند هیچ جریان الکتریکی و شوکی به علت اختلاف پتانسیل به شخص وارد نمی شود. هدف بعدی برای زمانی است که یک فاز با قطعات فلزی برخورد کند و آن را برق دار نماید. در این صورت به علت اتصال سیستم به زمین فیوز مدار را قطع می کند.” به طورکلی هدف اصلی باندینگ هم پتانسیل کردن تمامی قطعات فلزی است به صورتی که هیچ تخلیه الکتریکی ناخواسته ای انجام نگیرد. “

سیستم زمین گراندینگ Grounding

کره زمین به عنوان رسانای بزرگ برق شناخته می شود. گراندینگ به معنی اتصال قسمت های فعال ( قسمت هایی که در حال عادی حامل جریان الکتریکی هستند ) به زمین است.این عمل برای محافظت از تجهیزات برق قدرت انجام می شود و مسیر برگشت از دستگاه به منبع برق را فراهم می سازد. به علت صاعقه، افزایش ولتاژ خط یا تماس ناخواسته با خطوط فشار قوی، ولتاژ بالای خطرناکی در سیستم برق وارد می شود. گراندینگ راه حل امن و جایگزین در اطراف منزل و محل کار شما ایجاد می کند تا خسارات احتمالی را به حداقل برساند. سیم گراندینگ به رنگ مشکی است. سیستم زمین برای حفاظت از مدار ادوات در مقابل ولتاژ بالا و در برابر صاعقه یا افزایش بار ناخواسته است در حالی که گراندیگ نقطه مشترک مدارها برای حفظ ولتاژ است.سیستم ارت برای محافظت از سلامت انسان ها در شرایط ناخواسته است و گراندینگ برای حفاظت تجهیزات.سیستم زمین اقدام پیشگیرانه و گراندینگ (Grounding) مسیر برگشت است.

روشهای اجرای سیستم ارت

برای اجرا و پیاده سازی چاه ارت و سیستم حفاظتی به طور کلی دو روش وجود دارد که موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک را ادامه توضیح خواهیم داد.

اجرای سیستم زمین به روش عمقی

در روش عمقی که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

اجرای سیستم زمین به روش سطحی

در این روش سیستم ارتینگ در سطح زمین و یا در عمق حدود ۸۰ سانتیمتر اجرا می گردد.

فضاهایی که سیستم ارت به روش سطحی انجام می شود

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

اگر نیاز به راهنمایی بیشتر دارید می توانید برای کسب اطلاعات و خرید محصولات با متخصصین مجرب ما تماس حاصل فرمایید.

اجرای سیستم ارتینگ به روش عمقی

1. انتخاب محل چاه ارت :

چاه ارت را بايد در مکان هایی كه پايين‌ترين سطح را دارد و احتمال دسترسي به رطوبت در عمق كمتري وجود داشته باشد و يا در نقاطي كه بيشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمينهاي چمن ، باغچه‌ها و فضاهاي سبز حفر نمود.

2. عمق چاه :

نسبت به مقاومت زمين ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتيمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك داراي مقاومت كمتري هستند مانند خاك هاي كشاورزي و رسي عمق مورد نياز براي حفاري كمتر بوده و در زمينهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر مي باشد. از دستگاههاي خاص براي اندازه گيري و بدست آوردن مقاومت مخصوص خاك استفاده مي شود. در صورتي كه تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر كني . بطور كلي عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتيمتر براي حفر چاه پيشنهاد مي شود.

نوع خاکمقاومت مخصوص زمین (اهم متر)
باغچه‌اي۵ الي ۵۰
رسي۸ الي ۵۰
مخلوط رسي ، ماسه‌اي و شني۲۵ الي ۴۰
شن و ماسه۶۰ الي ۱۰۰
سنگلاخي و سنگي۲۰۰ الي ۱۰۰۰۰

3. اتصال سیم به صفحه مسی :

اتصال سيم به صفحه مسي بسيار حائز اهمیت مي باشد و هرگز و در هيچ شرايطي نبايد اين اتصال با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار شود.بلكه حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و براي استحكام بيشتر با استفاده از ۲ عدد بست سيم به صفحه بسته شده و محكم گردد.براي جوش دادن قطعات مسي به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده می شود و در صورت عدم دسترسي به اين نوع جوش از جوش Cadweld استفاده گردد.

شاید مقاله « دستگاه RED » هم برای شما جذاب باشد!

4. حفر چاه ارت :

با توجه به شرايط جغرافيايي محیط ، چاهي با عمق مناسب و در مكان مناسب باید حفر شود. شياري به عمق ۶۰سانتيمتر از چاه تا پاي دكل براي مسير سيم چاه ارت تا برقگير روي دكل همچنين براي سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتي كه مسير ۲ سيم مشترك باشد بهتر است مسير دو سيم ايزوله گردند. همينطور مسير سيمها کوتاه بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتي الامكان مستقيم و بدون پيچ و خم باشد و نباید خمهاي تند داشته باشد و در صورت نياز به خم زدن سيم در طول بيش از ۵۰ سانتيمتر انجام گردد.

5. پر نمودن چاه ارت :

  • ابتدا حدود ۲۰ ليتر محلول آب و نمك تهيه و كف چاه ميريزيم بطوريكه تمام كف چاه را نم دار کند بعد از ۲۴ ساعت مراحل زير را انجام مي دهيم .
  • به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم.
  • به مقدار لازم (حدود ۴۵۰كيلو گرم معادل ۱۵ كيسه ۳۰ كيلو گرمي)بنتونيت (کاهنده مقاومت زمین) را با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در مياوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از كف چاه ميريزيم هر چه مخلوط غليظ تر باشد كيفيت كار بهتر خواهد بود.
  • صفحه مسي را به ۲ سيم مسي نمره ۵۰ جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله برقگير روي دكل و ديگري به شينه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم ها را متناسب با طول مسير انتخاب مي نمائيم.
  • صفحه مسي را بطور عمودي در مركز چاه قرار مي دهيم.
  • اطراف صفحه مسي را با دوغاب تهيه شده تا بالاي صفحه پر مي نمائيم.
  • لوله پليكاي سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالاي صفحه مسي قرار مي دهيم و داخل لوله پليكا را شن ميريزيم تا ۵۰ سانتيمتر از انتهاي لوله پر شود اين لوله براي تامين رطوبت ته چاه مي باشد و در فصول گرم سال تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردي كه چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا كلا در جاهايي كه رطوبت ته چاه از بالاي چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازي به قراردادن لوله نمي باشد .
  • بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع ۲۰ سانتيمتر از بالاي صفحه مسي را با دوغاب آماد شده پر مينمائيم.
  • مابقی چاه را هم تا ۱۰ سانتيمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولي همراه با ماسه يا خاك سرند شده كشاورزي پر مي نمائيم و ۱۰ سانتيمتر از چاه را براي نفوذ آب باران و آبهاي سطحي به داخل چاه با شن و سنگريزه پر مي نمائيم . روئ چاه مخصوصا در مواقعي كه از لوله پوليكا استفاده نمي گردد نبايد آسفالت شده و يا با سيمان پر گردد.
  • داخل شيار هاي حفاري شده را با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم معمولي و يا خاك معمولي مخلوط با بنتونيت پر نمائيد

اگر نیاز به راهنمایی بیشتر دارید می توانید برای کسب اطلاعات و خرید محصولات با متخصصین مجرب ما تماس حاصل فرمایید.

6. نصب شینه و میله برقگیر :

شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايي از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و طول شينه بستگي به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامي تجهيزات داخل ساختمان بايستي بطور جداگانه و موازي به اين شينه متصل گردد.) در حالتيكه دكل روي ساختمان قرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستي از داخل ساختمان برده شود بلكه بايد خارج از ساختمان سيم كشيده شود و همينطور مسير عبوري سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودي ساختمان بايد عايق دار باشد.در پاي دكل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكي از پايه هاي دكل خيلي محكم متصل شود و تا بالاي دكل به ميله برقگير متصل گردد. لازم بذكر است مسير ميله برقگير از كابلهايي كه به آنتنها مي روند بايد جدا باشد.

اجرای سیستم ارتینگ به روش سطحی

هفت روش براي اجراي سیستم زمين سطحي وجود دارد : 

  • ROD
  • RING
  • پنجه اي (شعاعي)
  • مختلط
  • الكتروشيميايي
  • حلزوني
  • شبكه اي
سیستم ارتینگ

نکات مهم در خصوص سیستم ارت

  • كليه اتصالات با مفتول برنج يا نقره جوشكاري گردد.سطح جوش بايد CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشكاري رعايت گردد(در مواردي كدولد توصيه ميشود).
  • ازهرپايه دكلهاي خودايستا هم فونداسيون دكل توسط سيم مسي و بست مخصوص به سيستم ارت و هم پاي دكل به سيستم ارت جوشكاري گردد.
  • سيم ميله برقگير ازپايه اي كه آنتنهاي كمتري نصب مي شود و با كابلهاي روي لدر حداكثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسير ومستقيما به رينگ داخل كانال و از كوتاهترين مسير توسط جوش متصل گردد.
  • ميله برقگير روي دكل در بالاترين نقطه دكل(با رعايت مخروط حفاظتي با زاويه ۴۵ درجه ) بطوريكه تجهيزات راكاملا پوشش دهد،قرارگيرد و جنس آن تمام مس با آلياژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگي به ارتفاع نصب انتنهاي روي دكل دارد.
  • شعاع خم سيم مسي حداقل CM20 وزاويه قوس حداقل ۶۰ درجه رعايت گردد(رعايت زاويه خمش سيم مسي )
  • پايه‌ها و نقاط ابتداوانتهاي لدر افقي به سيستم گراند متصل گردد.
  • كليه كابلهاي ورودي به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دكل و ابتداي لدر افقي(بعد از محل خم شدن كابل)گراند شوند.
  • به هيچ عنوان در روي دكل،جوشكاري صورت نگيرد.
  • اتصال از شبكه گراند سيستم اجرا شده به تانكر سوخت ديزل ژنراتور، تانكر آب هوايي ، اسكلت فلزي ساختمان و در و پنجره هاي اتاق دستگاه صورت گيرد.
  • اگر سيستمي‌ازقبل‌اجرا شده باشد،سيستم قديم به‌جديد در عمق‌خاك متصل گردند.
  • سيم‌ارت‌ درروي زمين بايد باروكش‌وسيم‌داخل‌كانالها‌ بايد بدون روكش و مستقيم كشيده شود.
  • پركردن كانال بايد با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم انجام گردد.
  • ارتفاع نصب شينه مسي CM 50 ازكف تمام شده باشد.
  • شينه داخل اتاق حدالمقدور به چيدمان دستگاهها نزديك باشد.
  • از هر دستگاهي جداگانه سيم ارتي به شينه متصل گردد ( قطر و طول شينه گراند بستگي به تعداد انشعابات آن دارد).
  • در دكلهاي مهاري پر ظرفيت ، مهارهاي دكل بايستي توسط بست مخصوص به گراند اتصال يابد.
  • جهت استفاده ترانس برق شهر در ايستگاههاي مخابرات بايستي گراند جداگانه اجرا گردد.
  • در سايتهاي کامپوتری جهت اجراي سيستم زمين حتي المقدور بايستي از يك زمين با سطح يكنواخت ( بدون شيب ) استفاده نمود.
  • در ايستگاهها بين نول و گراند نبايستي اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
  • در دكلهاي پر ظرفيت كه ابعاد قسمت بالاي دكل بيشتر از m 2 مي‌باشد نياز به نصب يك عدد برقگير اضافي در سمت مقابل برقگير اول مي‌باشد.
  • در سيم‌كشي داخل محوطه سايت هاي کامپوتری براي چراغهاي روشنايي و ساير موارد بايد از كابل زميني استفاده گردد و در ايستگاههاي بالاي كوه و نقاط دور از شهر نبايد از چراغهاي روشنايي خياباني استفاده شود.
  • استاندارد قابل قبول آزمايش و تحويل اتصال زمين براي سايتهاي كوچك زير ۱۰ اهم و براي سايت هاي بزرگ و مهم زير ۳ اهم مي‌باشد.
5/5 (3 Reviews)