روشهای اجرای چاه ارت

 

 

روش های اجرای چاه ارت

 

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. چاه 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، چاه ارت 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.

 

 

 

دلایل لزوم حفر چاه ارت استاندارد

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 مخابرات 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 گراندینگ یا ارتینگ بهترین راهکار جهت دستیابی به این هدف می باشد



شرکت رسا دکل همگام با دانش روز دنیا و بهره گیری از تجارب پروژه های اجرایی توسط متخصصین فنی و کارآزموده در این زمینه به منظور دستیابی به اهداف فوق آماده ارائه خدمات ذیل به هموطنان گرامی می باشد

1- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت حفاظت و ایمن سازی افراد ، تجهیزات و دستگاه ها
2- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی اتاق سرور
3- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی انواع دکلهای مخابراتی(دکل مهاری ، خودایستاومنوپل)
4- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی مجتمع های مسکونی ، برج ها و ساختمان ها
5- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی پست های برق
6- اجرای سیستم گراند و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی سیستم های ابزار 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

 

 

- روش عمقی چاه ارت



- روش سطحی





- روش خاص




- سایر روشها




شرح کامل روشها در ادامه مطلب...


- روش عمقی چاه ارت:

 

 

الف ـ انتخاب محل چاه ارت

 

 

چاه ارت را باید در جاهایی که پایین‌ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی‌الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه‌ها 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
باغچه‌ای	5 الی 50
رسی	8 الی 50
مخلوط رسی ، ماسه‌ای 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 )  در جدول زیر آمده است.

ردیف	نوع جنس	محل مصرف	توضیحات
1	میله برقگیر	دکل صاعقه کیر	میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوک تیزباشد
2	بست میله برقگیر به سیم ارت	دکل صاعقه کیر	جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3	یوبولیت	دکل صاعقه کیر	جهت استفاده در میله برقگیر
4	بست سیم به دکل	دکل صاعقه کیر	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	دکل صاعقه کیر	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	کل سیستم به تناسب دستگاهها	7 رشته
7	کابلشو نمره 50	دکل صاعقه کیر	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	جهت پوشش سیمها	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 اتیلنی به دیوار	جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10	پودر انفجاری cadweld	چاه ارت و دکل صاعقه کیر و...	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	جهت نصب سیستم به دستگاهها	برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12	صفحه مسی 5.*50*50	چاه ارت	مورد استفاده در روش عمقی ***
13	مقره همراه پیچ و رولپلاک	کل سیستم به تناسب دستگاهها	جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14	پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت	کل سیستم به تناسب دستگاهها	جهت استفاده شینه مسی –پلیت-شینه پای دکل و …
15	بست سیم به صفحه مسی	چاه ارت	به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16	بست دو سیم نمره 50	چاه ارت	جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17	پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل	دکل صاعقه کیر	برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد.
18	شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100	دکل صاعقه کیر	برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19	میله ROD	در روش سطحی	در روش سطحی استفاده می گردد.
20	بست مربوط به سیم مسی و میله ROD	در روش سطحی برای دکل صاعقه کیر	برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21	کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره	در روش سطحی برای دکل صاعقه کیر	برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22	بنتونیت اکتیو کیلو(300الی450kg )	چاه ارت و روش سطحی	برای روش عمقی و سطحی
23	بست میله برقگیر به پلیت	دکل صاعقه کیر	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

1- 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 ساانتیمتر 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 نبایدآسفالت 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

ز- 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 .

 

 

 

 

 

- روش سطحی:

 

در این روش سیستم ارت در سطح زمین ( برای مناطقی که امکان حفاری 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 .
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

 

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.

- چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود .

- چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.

- 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.

- 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.
- 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

 

 

 

 

- روش خاص:

 

 

 

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. چاه 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، چاه ارت 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 درون چاه ارت درون زمین قرارداده می شود و به شکلهای مختلف از جمله میله و صفحه ارت دیده می شود.

 

 

 

 

 

 

 

- سایر روشها:

 

 

 

 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 ایبرای حالت اول : به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نموددر 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 .