فنی و مهندسی بتانیرو

تعاریف ( سیستم ارتینگ )
1: تعریف سیستم ارت :
1.1 : ارت : جرم رسانی از زمین که پتانسیل الکتریکی هر نقطه از آن به طور قراردادی برابر 0 است .
1.2 : الکترود فنداسیون : فلزات به کار رفته در فنداسیون سازه که میتوان از ان به عنوان الکترود زمین استفاده کرد .
1.3: رینگ زمین : الکترود زمین به شکل حلقه بسته ای است که اطراف سازه ( ساختمان ) و در زیر یا سطح زمین اجرا میشود
1.4 : الکترود زمین : یک هادی یا مجموعه ای از هادی ها که یک اتصال الکتریکی با زمین برقرار میکنند .
1.5 : ولتاژ ترمینال زمین : تاختلاف پتانسیل بین سیستم زمین با یک زمین دوردست .
1.6: جریان خطای سیستم زمین ( سیستم ارت ) : جریان خطایی که به زمین انتقال داده میشود .
1.7: هادی حفاظتی : یک هادی که منظور حفاظت دربرابر شوک های الکتریکی و همچنین جهت متصل نمودن بخشهای مختلف هادی در تاسیسات مورد استفاده قرار میگیرد .
1.8: هادی اتصال حفاظتی : هادی حفاظتی که برای اتصالات هم پتانسیل ساز حفاظتی ایجاد شده است.
1.9: هادی زمین ( هادی ارت ) : یک هادی که یک مسیر هدایت یا قسمتی از مسیر هدایتی رابین نقطه ای در سیستم یا تجهیزات و الکترود زمین فراهم میکند
1.10: سیستم زمین (سیستم ارت - چاه ارت) : یک یا چند الکترود زمین به همرا8 هادی زمین که به ترمینال اصلی زمین متصل شده اند .
1.11: سیستم الکتریکی : سیستمی که بخشی فشار ضعیف بوده و ممکن است اجزا الکترونیکی داشته باشد
1.12 : اتصال هم پتانسیل ساز ( سیستم همبندی ) : ایجاد اتصال الکتریکی بین کلیه سیستم های فلزی و هادی های زمین جهت برقراری پتانسیل یکسان
1.13 : شبکه همبندی ( سیستم همبندی ): شبکه ای از اتصالات داخلی همه قسمت های هادی تجهیزات و سازه به سیستم ارت
1.14: منطقه حفاظتی : منطقه ای است که در ان مکان میدان الکترومغناطیسی محیطی حاصل از صاعقه تعریف میشود .

فصل دوم : اصول زمین کردن ( سیستم زمین )

زمینی کردن(سیستم ارتینگ ) و همبندی بخشهای جدایی‌ناپذیر از طرح یک سیستم حفاظت الکتریکی مدرن است .
یک سیستم زمین کم امپدانس و موثر این سری کلیدی در این راستا می باشد جهت اطمینان از ایمنی اشخاص برای حفاظت مطمئن دستگاه های مهم الکترونیکی و به حداقل رساندن خروج آنها از سرویس بر هزینه‌های خاموشی نقش سیستم زمین یا همان سیستم ارتینگ بسیار مهم است پس از نزدیک به یک قرن تجربه بشری در طراحی و تولید تجهیزات سیستم زمین امروزه روش‌ها و مصالح مورد استفاده در آن همگی در جهت بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌های اولیه و جاری عمل می‌کند در ادامه مطلب از این روش و نکات تشریح می‌شود.
2-1 زمینی کردن (ارتینگ )

یک اتصال هادی عمدی یا سهوی بین یک مدار الکتریکی یا یک دستگاه الکتریکی است و به زمین یا بدنه هادی که روی زمین قرار دارد
2-2 جرم کلی زمینی
کره زمین است که پتانسیل الکتریکی آن در تمام نقاط شبنا به قرار داد صفر نمی‌شود (در برخی از کشورها
واژه‌های ارت)
2-3 همبندی
به اتصال دائمی بخش های فلزی گفته می‌شود که با هدف ایجاد مسیر هادی انجام می گردد و با این کار ایمنی لازم در لمس همزمان قسمت های مختلف حاصل می‌شود
2-4 ولتاژ گام
اختلاف پتانسیل بین پاهای یک فرد است که به دلیل اختلاف گرا ولتاژ حاصل از ورود جریان اتصال کوتاه به زمین حادث می‌شود
2-5 ولتاژ تماس
ولتاژ تماسی مشابه به ولتاژ قومی است با این تفاوت که جریان از دست فرد وارد شده و از پای او خارج می‌شود

2-6 : لزوم وجود سیستم
سه دلیل برای ایجاد سیستم زمین( اجرای چاه ارت )
- تامین ایمنی افراد
- حفاظت از تجهیزات و تاسیسات در برابر تماس ناخواسته با قسمت های برق‌دار
- تامین حداکثر ایمنی ممکن در برابر اتصال های سیستم الکتریکی و صاعقه
این اصلی اساسی است که الکتریسیته همواره به سمت نقطه دارای پتانسیل کمتر جریان می یابد انتظار داریم جریان الکتریسیته ناشی از اتصال کوتاه صاعقه با حفظ ایمنی به گونه ای به نقاط مورد نظر هدایت شود که عملکرد مطمئن دستگاه‌ها تضمین گردد بنابراین باید از جریان یافتن ایمن و کنترل شده جریان های مذکور به زمین در حضور یک اختلاف پتانسیل کوچک اطمینان حاصل کرد.

مقررات و استانداردهای زمین
الزامات سیستم زمین و سه به نوع کاربرد آن می تواند متفاوت باشد به خصوص در هر سیستم الکتریکی الزامات سیستم های زمینی سیستم ارتینگ که برای تجهیزات الکتریکی برای حفاظت در برابر صاعقه و برای کار صحیح لوازم الکترونیکی به کار می رود متفاوت خواهد بود.
اجرای صحیح سیستم زمین متضمن اشراف و جزئیات و اذا مات محل مورد نظر است خصوصیات الکتریکی خاک جنس هادی های زمین نقاط اتصال و ترمینال های زمین عواملی حائز اهمیت در طراحی سیستم زمین( اجرای چاه ارت ) هستند به این منظور می‌توان به مفاد مقررات و استانداردهای مرتبط استناد کرد.
بسیاری از مقررات و استانداردهای لازم الزامات حداقل سیستم های زمین و همبندی را بیان می کند و همواره طراحی و اجرای سیستم زمین در آن ها از مهم مهترین جنبه های هر سیستم یک نیرو به شمار می‌رود ولی تلقی و برداشت بسیاری از افراد از این مقررات استانداردها لزوماً صحیح نیست و همین است که منجر به اجرای نادرست سیستم زمین می‌شود.
سیستم زمین باید حائز شرایط ذیل باشد
1 موج صاعقه انتقال یافته توسط هادی های نزولی و سیستم را به طور موثری در زمین مستهلک و میرا می کند.
2-امواج الکتریکی دیگر و اتصال کوتاه ها را به طور موثری مستهلک نماید به طوریکه آسیب های احتیاط ناشی از ولتاژهای گام و تماس به حداقل برسد
3-یک مرجع سفر پایدار برای مدار های رادیویی و مخابراتی موجود در محل فراهم کند و در خلال شرایط عادی نویز را از طریق به حداقل برساند
4-به طور مناسبی هم بند شود باید به یک مجموعه هم پتانسیل را برای شرایط و نوع خط فراهم کند
5-از حیث الکتریکی و مکانیکی در حد کافی مقاوم باشد به طوری که بتوانیم در حدود ۴۰ سال را برای آن انتظار داشت

وظایف اصلی سیستم زمین سیستم ارتینگ عبارتند از
ایمنی فردی
حفاظت هم پتانسیل کننده و هم بندی
کاهش نویز الکتریکی
مقاومت زمین
وقتی جریانی از طریق الکترود به زمین راه می یابند در خاک اطراف الکترود منتشر می‌شود و اغلب اینطور فرض می‌کنیم که این جریان از تعدادی پوسته هم مرکز دائم نقد از آن افزایش می‌یابد عبور می‌کند هر پوسته دارای فتحی بزرگتر از پوسته قبلی برای عبور جریان است و در نتیجه مقاومت کمتری دارد و در فاصله دوری از الکترود این مساحت دیگر آنقدر بزرگ است که مقدار مقاومت بسیار ناچیز می شود

عوامل موثر بر مقاومت مخصوص خاک
مقاومت الکتریکی خاک می تواند مقاومت سیستم زمین ( اجرای چاه ارت ) را کاملاً تحت تأثیر قرار دهد و عوامل متعددی چون ترکیب شیمیایی رطوبت بافت خاک و نیز مواد اضافه شده به آن روی مقدار مقاومت مخصوص و موثر هستند مواد سازنده ترکیب خاک ها بسیار متنوع هستند خاکهای تیره رنگ یا خاک هایی که حاوی مواد ارگانیک زیادی هستند اغلب هدایت الکتریکی مطلوبی دارند زیرا مقدار رطوبت و الکترولیت ها در آنها قابل توجه است در مقابل خاکهای شنی که قابلیت حفظ نمط بیران دارند دارای مقدار رطوبت و الکترولیت بسیار کمتری بوده و لذا امپدانس بالایی دارد زمین های صخره ای و متشکل از گدازه های آتشفشانی فاقد رطوبت و الکترولیت اند و لذا مقاومتشان بسیار زیاد هستند
خاک اغلب از تعدادی لایه یا طبقه تشکیل می‌شود که این طبقه ها می توان مقادیر متفاوتی از مقاومت مخصوص را داشته باشد با اندازه گیری مقاومت مخصوص در عمق های مختلف می تواند پروفایل از آن وصل کرده و بدین واصله بهترین طرح را برای الکترود زمین انتخاب کرد

رطوبت
رطوبت بیشترین نقش را در مقاومت مخصوص خاک دارد زیرا به مواد شیمیایی موجود در خاک اطراف الکترو کمک می‌کند تا جریان الکتریکی را حمل کند در کل هر چه رطوبت بیشتری باشد مقاومت مخصوص کمتری است رطوبت تحت تاثیر شرایط آب و هوایی محل و اجزای الکترولیت ها مانند مواد معدنی یونیزاسیون خاک دانه بندی و تراکم آن است تاسیس ماهی زمینی که برای مناطق دارای خاک های بسیار خشک و لم یزرع طراحی می‌شوند ممکن است لازم باشد از مواد کاهش دهنده مقاومت مخصوص خاک استفاده شود.

اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک ( تست ارتینگ )
برای طراحی مطلوب یک سیستم زمین ( چاه ارت - سیستم ارتینگ ) اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک کاری اساسی است روش‌های مختلفی در این منظور وجود دارد:
* روش تست ارت چهار نقطه ای
* روش تست ارت تغییر در عمق ( روش سه نقطه ای)
* روش تست ارت دو نقطه ای
* دقیق ترین روش مورده تایید IEEE std.81 روش چهار نقطه ای است

روش تست ارت مقاومت مخصوص خاک

_در روش چهار نقطه ای ۴ میله همراه دستگاه ارت سنج را روی یک خط راست با مفاصل مساوی سرزمین می کوبیم
_ ارت سنج را میله وصل میکنیم

_ حاصل را از روی دستگاه میخوانیم آن را r فرض می کنیم

تامین و فروش کلیه ملزومات و تجهیزات ارت ازقبیل: سیم مسی لخت – سیم ارت روکش دار – صفحه مسی – میله ارت – بنتونیت – ارت بار – پیچ و مهره – کابل ارت سبز و زرد صاعقه گیر الکترونیکی- صاعقه گیر الیپس - صاعقه گیر کرونا - صاعقه گیر تندر - صاعقه گیر اومگا - صاعقه گیر فرانکلین - میله صاعقه گیر
سیستم روشنایی: چراغ های خیابانی - چراغ ضد انفجار سینی کابل - کابل مسی - کابل ارت- کابل استیل -کابل مفتول تجهیزات اعلام حریق: دتکتور دودی - دتکتور حرارتی- دتکتور گاز - آژیر موتوردار - آژیر اعلام حریق- ریموت اندیکاتور-
اجرای چاه ارت، همبندی چاه ارت، سیستم ارتینگ، اجرای چاه ارت، تجهیزات چاه ارت