چاه ارت، یکی از مهمترین اجزای ایمنی هر ساختمان است که نقش حیاتی در حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر خطرات ناشی از برق گرفتگی ایفا می‌کند. در این مقاله، به بررسی اهمیت چاه ارت ، نحوه عملکرد آن و استانداردهای مربوطه خواهیم پرداخت.

چاه ارت چیست؟

چاه ارت، یک سیستم زمین کردن است که به منظور هدایت جریان‌های اضافی برق به زمین طراحی شده است. در واقع، چاه ارت یک مسیر ایمن برای تخلیه جریان برق به زمین فراهم می‌کند و از بروز حوادث ناگوار جلوگیری می‌کند.

اهمیت چاه ارت چرا مهم است؟

• حفاظت از جان افراد: در صورت بروز اتصال کوتاه یا نشت جریان برق، چاه ارت با هدایت جریان به زمین، از برق گرفتگی افراد جلوگیری می‌کند.
• حفاظت از تجهیزات الکترونیکی: چاه ارت از تجهیزات الکترونیکی در برابر نوسانات و اضافه ولتاژ محافظت کرده و از آسیب دیدن آن‌ها جلوگیری می‌کند.
• کاهش خطر آتش‌سوزی: چاه ارت با تخلیه سریع جریان‌های اضافی، خطر ایجاد جرقه و آتش‌سوزی را کاهش می‌دهد.
• رعایت استانداردهای ایمنی: وجود چاه ارت، یکی از الزامات استانداردهای ایمنی ساختمان است و عدم وجود آن، می‌تواند عواقب جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد.

نحوه عملکرد چاه ارت

چاه ارت با استفاده از یک الکترود (معمولاً یک میله مسی) که در عمق زمین قرار می‌گیرد، به زمین متصل می‌شود. هنگامی که جریان برق به بدنه یک وسیله الکتریکی نفوذ می‌کند، از طریق سیم ارت به الکترود چاه ارت هدایت شده و سپس به زمین منتقل می‌شود.

اجزای اصلی چاه ارت

• الکترود: میله مسی که در عمق زمین قرار می‌گیرد و جریان برق را به زمین منتقل می‌کند.
• سیم ارت: سیم مسی که الکترود را به تابلو برق متصل می‌کند.
• خمیر ارت: ماده‌ای رسانا که مقاومت الکتریکی بین الکترود و خاک را کاهش می‌دهد.
• چاه: حفره‌ای در زمین که الکترود در آن قرار می‌گیرد.

استانداردهای چاه ارت

استانداردهای مختلفی برای طراحی و اجرای چاه ارت وجود دارد. این استانداردها، مشخصات فنی الکترود، عمق چاه، نوع خاک، مقاومت زمین و… را تعیین می‌کنند. رعایت این استانداردها، تضمین‌کننده عملکرد صحیح چاه ارت است.

اهمیت اندازه‌گیری مقاومت زمین

مقاومت زمین، یکی از مهمترین پارامترهای چاه ارت است. مقاومت زمین پایین، نشان‌دهنده عملکرد بهتر چاه ارت است. به همین دلیل، اندازه‌گیری مقاومت زمین به صورت دوره‌ای، ضروری است.

اهمیت مقاومت زمین پایین

• حفاظت بهتر در برابر برق‌گرفتگی: با کاهش مقاومت زمین، جریان اضافی سریع‌تر به زمین هدایت می‌شود و خطر برق‌گرفتگی کاهش می‌یابد.
• کاهش تلفات انرژی: مقاومت زمین پایین، تلفات انرژی در سیستم را کاهش می‌دهد.
• حفاظت بهتر از تجهیزات الکترونیکی: مقاومت زمین پایین، از تجهیزات الکترونیکی در برابر نوسانات و اضافه ولتاژ محافظت می‌کند.

انواع الکترودهای چاه ارت و کاربرد آن‌ها

الکترود، قلب تپنده‌ی سیستم ارتینگ است. انتخاب نوع مناسب الکترود به عوامل مختلفی مانند نوع خاک، عمق آب زیرزمینی و میزان جریان مورد انتظار بستگی دارد. رایج‌ترین انواع الکترود عبارتند از:

الکترود صفحه مسی

این نوع الکترود به صورت صفحه‌ای مسطح است و برای خاک‌های با مقاومت بالا مناسب است. سطح تماس زیاد صفحه با خاک، مقاومت زمین را کاهش می‌دهد.

الکترود میله مسی

رایج‌ترین نوع الکترود است و به صورت میله‌ای عمودی در زمین قرار می‌گیرد. عمق دفن این نوع الکترود به نوع خاک و مقاومت زمین بستگی دارد.

الکترود نواری مسی

این نوع الکترود به صورت نوار مسی است و معمولاً به صورت افقی در خاک قرار می‌گیرد. برای افزایش سطح تماس با خاک، می‌توان چندین نوار مسی را به صورت موازی به هم متصل کرد.

الکترود ترکیبی

این نوع الکترود ترکیبی از انواع مختلف الکترود است و برای شرایط خاص و پیچیده استفاده می‌شود.

محاسبه مقاومت زمین و اهمیت آن

مقاومت زمین، مهم‌ترین پارامتر در طراحی سیستم ارتینگ است. مقاومت زمین پایین نشان‌دهنده‌ی عملکرد بهتر سیستم ارتینگ است. برای محاسبه‌ی مقاومت زمین، از روش‌های مختلفی مانند روش افت ولتاژ، روش چهار نقطه‌ای و روش استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری مقاومت زمین استفاده می‌شود.

عوامل موثر بر مقاومت زمین

• نوع خاک: خاک‌های رسی و مرطوب مقاومت کمتری نسبت به خاک‌های شنی و خشک دارند.
• رطوبت خاک: افزایش رطوبت خاک، مقاومت آن را کاهش می‌دهد.
• دما: کاهش دما، مقاومت خاک را افزایش می‌دهد.
• عمق دفن الکترود: افزایش عمق دفن الکترود، مقاومت زمین را کاهش می‌دهد.
• وجود املاح در خاک: وجود املاح در خاک، مقاومت آن را کاهش می‌دهد.

روش‌های بهبود عملکرد چاه ارت

اگر مقاومت زمین چاه ارت بالا باشد، می‌توان با روش‌های زیر عملکرد آن را بهبود بخشید:

استفاده از مواد شیمیایی

افزودن مواد شیمیایی مانند بنتونیت به خاک اطراف الکترود، می‌تواند مقاومت خاک را کاهش دهد.

افزایش تعداد الکترودها

نصب چندین الکترود به صورت موازی، سطح تماس با خاک را افزایش داده و مقاومت زمین را کاهش می‌دهد.

افزایش عمق دفن الکترود

افزایش عمق دفن الکترود، به ویژه در خاک‌های با مقاومت بالا، می‌تواند موثر باشد.

استفاده از سیستم‌های ارتینگ کمکی

استفاده از سیستم‌های ارتینگ کمکی مانند صفحه مسی یا نوار مسی، می‌تواند به بهبود عملکرد سیستم ارتینگ کمک کند.

مشکلات رایج در چاه ارت و راه حل‌های آن‌ها

• افزایش مقاومت زمین: دلایل افزایش مقاومت زمین می‌تواند خشک شدن خاک، خوردگی الکترود یا افزایش املاح در خاک باشد. برای رفع این مشکل، می‌توان از روش‌های بهبود عملکرد چاه ارت استفاده کرد.
• خوردگی الکترود: خوردگی الکترود باعث افزایش مقاومت زمین می‌شود. برای جلوگیری از خوردگی، می‌توان از مواد ضد خوردگی استفاده کرد یا الکترود را با مواد عایق پوشاند.
• قطع شدن سیم ارت: قطع شدن سیم ارت باعث از کار افتادن سیستم ارتینگ می‌شود. برای جلوگیری از این مشکل، باید از سیم‌های با کیفیت استفاده کرد و اتصالات را به صورت محکم انجام داد.
• عدم اتصال صحیح تجهیزات به سیستم ارت: عدم اتصال صحیح تجهیزات به سیستم ارتینگ باعث می‌شود که جریان اضافی به جای هدایت به زمین، از طریق بدنه‌ی تجهیزات عبور کند. برای رفع این مشکل، باید تمام تجهیزات را به سیستم ارتینگ متصل کرد.

محل مناسب برای حفر چاه ارت

محل حفر چاه ارت، باید دارای شرایط خاصی باشد. مکان‌هایی با خاک مرطوب و رسانا، بهترین گزینه برای حفر چاه ارت هستند. همچنین، از حفر چاه ارت در نزدیکی سازه‌های بتنی و لوله‌های فلزی باید اجتناب کرد.

نکات مهم در مورد چاه ارت

• چاه ارت باید توسط افراد متخصص و با استفاده از تجهیزات مناسب اجرا شود. سرزمین مس یکی از متخصصین در این زمینه است .
• اتصال سیم ارت به بدنه تمام تجهیزات برقی، الزامی است.
• چاه ارت باید به صورت دوره‌ای بررسی و نگهداری شود.
• در صورت تغییر شرایط محیطی (مانند خشکسالی)، ممکن است نیاز به اصلاح چاه ارت باشد.

نتیجه‌گیری

چاه ارت، یک سیستم ایمنی حیاتی برای ساختمان‌ها است که از جان افراد و تجهیزات محافظت می‌کند. با توجه به اهمیت چاه ارت، توصیه می‌شود که در هنگام ساخت یا بازسازی ساختمان، به نصب و نگهداری صحیح چاه ارت توجه ویژه‌ای شود.

منبع:0