مقدمه:

در وسایل الکتریکی نیاز است که پتانسیل بعضی قسمت‌های دستگاه با زمین یکی شود،

برای این منظور از اتصال به زمین استفاده می‌شود.

اساس زمین کردن بر این است که جرم بزرگ زمین به عنوان پتانسیل صفر-به خصوص در مهندسی برق- در نظر گرفته می‌شود و تمام قسمت‌هایی که به زمین وصل شده‌اند هم پتانسیل زمین شوند.

به عبارت دیگر پتانسیل صفر زمین را بگیرند.

نوع کیفیت ارتباط دهنده زمین با تأسیسات الکتریکی دارای اهمیت فوق‌العاده زیادی است.

سیستم ارتینگ یکی از موارد حساس در زمینه ساخت سازه های مرتبط با الکتریسیته می باشد که باید از همان ابتدا به صورت اصولی و علمی طراحی و ساخته شود.

چرا که پس از اتمام ساخت بنا، فرصت اصلاح و به سازی سیستم ارت وجود ندارد.

متاسفانه در حوزه کاری ارتینگ در ایران شاهد کمبود جدی نیروی کاربلد و البته دانش آموخته هستیم.

به همین دلیل، افرادی بدون داشتن دانش کافی اقدام به حفر چاه ارت برای حفاظت می کنند.

که متاسفانه در اکثر مواقع حفاظت بدرستی عمل نکرده و موجب خسارات جدی می شود.

ارتینگ داربستهای موقت و سازه های فلزی:

لازم است در حین انجام عملیات ساختمانی در خصوص سازه های فلزی موقت ،اصول مشروحه زیر در رابطه با سیستم ارتینگ رعایت شود.

۱- سازه هایی که به کمک اتصال پیچی یا بستهای پیچی سوار می شوند ، با توجه به تعداد اتصالات ، مسیرهای متعددی با مقاومت نسبتاً مطلوب ایجاد می کنند.

اما نباید این سازه موقت فلزی را به نحوی موثر متصل به زمین دانست .

۲- در صورتی که سازه های موقت حامل مدارهای روشنایی یا مصارف کوچک باشد، توصیه می شود که سازه با سیم حفاظتی همبندی شود .

۳- در سازه های موقت چنانچه ولتاژ کار مدار کمتر از ۵۰ ولت (AC) باشد ، نیازی به همبندی نیست .

۴- برای استفاده از ولتاژ کار بیشتر از۵۰ ولت (AC)، سازه فلزی به عنوان قسمتی از هادی بیگانه محسوب شده و باید با سیم حفاظتی همبندی شود .

۵ – در صورتی که سازه موقتی در کنار ساختمان بلندی نصب شده باشد ، این سازه فلزی موقت باید در برابر صاعقه نیز حفاظت شود .

۶- برای حفاظت سازه موقت فلزی در برابر صاعقه ، باید این سازه ، هم در بالاترین نقطه نزدیک به ساختمان و هم در سطح زمین و یا در نزدیکی آن به یک یـا چـند سیم حفاظتی وصل شود .

۷- سازه های فلزی موقت ممکن است برای حفاظت کافی در برابر صاعقه به الکترودهای ارت جداگانه نیاز داشته باشند.

این امـر به ساختار پی ها و پـایه های موقت بـستگی دارد .

مقدمه:

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 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 جهت حفاظت بناها در برابر صاعقه استفاده می شود.

مزایای سیستم ارت :

به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای تولید شده در بدنه که باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می‌شود ، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناک ناشی از برخورد صاعقه 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 مزایای 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 ایده‌ال جهت کار

د ـ جلوگیری از ولتاژ تماس

ه ـ حذف ولتاژ اضافی

و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

ع- کاهش و یا جلوگیری از ولتاژ گام

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.

  همچنین 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 میباشد.

و روش های مختلفی را بسته به شرایط اقلیمی و جوی منطقه مورد نظر برای سیستم های ارتینگ طراحی و اجرا می نمایند.

روشها 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 ۵ اهم

• دکل های مخابراتی ،کمتر از ۳ اهم

• سایت های کامپیوتری،کمتر از۲ اهم

• تجهیزات ابزار دقیق،کمتر از ۱ اهم

• تابلوهای برق فشارضعیف،کمتر از۵ اهم

• سیستم حفاظت در مقابل صاعقه ،کمتر از۱۰اهم

در مناطقی که جنس خاک و زمین آن مناسب نبوده و سنگی ،آهکی ،شنی ،خشک و… باشد مقاومت الکتریکی زمین بسیار بالا می باشد.

در این حالت با روش های عادی و معمولی نمی توان سیستم ارت مناسب را مهیا نمود.

در این مناطق بطور معمولی نمی توان 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.

جی آی ام از مرغوبترین اینگونه مواد می باشد که در تمام شرایط خاص زمین قابل استفاده است.

  جی آی امحاصل تلاش مهندسان در رشته های مختلف معدن ،شیمی ،برق والکترونیک می باشد.

این محصول در نوع خود با محصولات خارجی مشابه رقابت تنگاتنگ دارد.

 جی آی ام  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.

جی آی ام به دلیل داشتن ترکیبات خاص ،مقاومت الکتریکی زمین را به مقدار بسیار زیادی کاهش میدهد.

همچنین 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 باشد.

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 جی آی ام 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

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 با لحاظ نمودن آخرین پیشرفتهای روز در زمینه احداث چاه ارت با مقاومت حداکثر ۲ اهم اجرا شود.

 در اینصورت می‌توان با همبندی شمش‌های 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 اندازه‌گیری شود.

از پذیرفتن ارتهای با مقاومت بالاتر از ۲ اهم جداً خودداری گردد.

در داخل ساختمان لازم است همبندی بنحو مؤثری رعایت شود.

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، مغازه‌ها، واحدهای صنعتی و بطور کلی هرگونه متقاضی (بدون درنظر گرفتن متراژ و تعداد طبقات) انجام شود.

لازم است اندازه‌گیری مستمر ارتهای نصب شده در ساختمانها حداقل سالی یکبار انجام گردد.

پس از تستهای دوره ای در صورت بالاتر بودن اهم از استاندارد نسبت به اصلاح ارت اقدام گردد.

مسئولیت انجام این کار با مالک با مالکین است و وی می‌تواند بدین منظور از دفاتر مورد تأیید سازمان نظام مهندسی ساختمان استفاده نماید.