ضرورت استفاده از سیستم ارت

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 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 که جهت حفاظت بناها در برابر صاعقه استفاده می شود  وبرای ارتباط آنها با سیستم حفاظت زمین باید نکاتی را مد نظر قرار داد.

لزوم استفاده از 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 با دکلهای کامپیوتری 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 اهداف 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 تماسی
ه ـ حذف ولتاژ اضافی
و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمینان از قابلیت کار الکتریکی

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 و 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 شده و روش های مختلفی را بسته به شرایط اقلیمی و جوی منطقه مورد نظر برای سیستم های ارتینگ طراحی و اجرا می نمایند که 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 و با روش های عادی و معمولی نمی توان سیستم ارت مناسب را مهیا نمود و 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.AZP از مرغوبترین اینگونه مواد می باشد که در تمام شرایط خاص زمین قابل استفاده است.  AZP  حاصل تلاش مهندسان در رشته های مختلف معدن ،شیمی ،برق والکترونیک می باشد که در نوع خود با محصولات خارجی مشابه رقابت تنگاتنگ دارد. AZP  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. AZP به دلیل داشتن ترکیبات خاص ،مقاومت الکتریکی زمین را به مقدار بسیار زیادی کاهش داده و 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 بوده 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 AZP 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 (تغییرات جوی در فصول مختلف سال)

Plate or Mesh Installation روش اجرائی صفحه (چاه ارت) یا مش

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 و لحاظ نمودن آخرین پیشرفتهای روز در زمینه احداث چاه ارت (استفاده از بنتونیت و سایر مواد کاهش دهنده مقاومت) با مقاومت حداکثر ۲ اهم اجرا شود. IEC-60100) و ( VDE-0140 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 و از پذیرفتن ارتهای با مقاومت بالاتر از ۲ اهم جداً خودداری گردد. (به دلیل آنکه بی‌خطر بودن روش فوق بستگی بسیار زیادی به این مطلب دارد.)

-در داخل ساختمان لازم است همبندی بنحو مؤثری رعایت شود و 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 گردیده و در صورت بالاتر بودن 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

روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :

بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن 
بیان آنها ، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک 
بیان می‌گردد .

۱ـ زمین عمقی :
در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

۲- زمین سطحی:
در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در 
آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود ۸۰ 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

برای درک بهتر…

ژنراتوری را در نظر بگیرید که در حال تولید برق است، این ژنراتور دارای خروجی سه فاز می باشد و محل اتصال ستاره سیم پیچی استاتور آن مستقیما به زمین متصل شده است، سه فاز خروجی وارد یک ترانسفورماتور افزاینده می شود و ولتاژ آن به ۲۳۰ کیلوولت افزایش میابد البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل است و سرانجام قدرت وارد شبکه ی انتقال می شود و پس از طی مسافت طولانی، سپس در پست کاهنده ی قدرت به ولتاژ ۶۳ کیلوولت می رسد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و سرانجام وارد پست توزیع می شود و ولتاژ آن به بیست کیلوولت کاهش میابد و نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل می شود و بالاخره سیم های شبکه ی ۲۰ کیلوولت مثلا بصورت یک شبکه ی تارعنکبوتی وارد بخشی از شهر می شود تا ترانسفورماتور سر کوچه ی ما !!! آن را تبدیل به ۳۸۰ ولت نمیاد که البته نقطه ی نوترال این ترانسفورماتور نیز به زمین متصل شده است …

با یک مرور اجمالی متوجه می شوید که ۵ بار در مقاصد مختلف ما از سیستم ارتینگ استفاده کردیم و بدین طریق مسیری برای بازگشت جریان در هر مقطع از فرایند را تامین نمودیم …

منظور از مقطع بعنوان مثال از ژنراتور تا پست افزاینده یک مقطع کاری است و از پست افزاینده تا پست کاهنده ی قدرت مقطعی دیگر است.

حال سوال این است اصولا کاربرد علمی و اصلی سیستم ارتینگ چیست ؟

بطور کلی هدف ما از استفاده ی سیستم ارتینگ حفاظت اشخاص و حفاظت تجهیزات می باشد.

در بخش حفاظت تجهیزات، عملکرد رله ها و سیستم های حفاظتی، سی تی ها ، پی تی ها و رله های نشتی یاب همه و همه بستگی بسیار شدید به عملکرد صحیح و بدون نقص سیستم ارتینگ دارد و چنانچه نقصی در آن بوجود آید به مجرد برور خطا یا فالت در یکی از سیستم های حیاتی شبکه قدرت یا نیروگاه و یا پست های انتقال قدرت، فاجعه ای بوجود می آید که هم طبعات جانی در بر دارد و هم خسارات مالی سنگینی به بار خواهد آورد….

برای درک بهتر این موضوع رله ی ارت فالت را در نظر بگیرید؛ اگر یکی از سیم های شبکه ی ۲۰ کیلوولت داخل شهر به دلیل گالوپینگ یا هر چیز دیگری پاره شود و روی زمین بیفتد علاوه بر اینکه می تواد باعث انفجار و حتی آتش سوزی شود، بدلیل جاری شدن جریان های خطرناک بر روی زمین باعث ایجاد ولتاژ گام خواهد شد. بنابراین هم خطرات جانی در بردارد و هم خسارت های مالی.

اینجاست که رله ی ارت فالت وارد عمل می شود و از خطر جلوگیری می کند. بدین صورت که جریان از زمین به سمت نقطه ی نوترال ترانسفورماتور تغذیه کننده اش در پست جاری می شود و از آنجا که رله ی ارت فالت بتوسط یک سی تی در مسیر بازگشت این جریان قرار دارد بلافاصله عکس العمل نشان خواهد داد م قسمت معیوب را از شبکه ایزوله می کند و از بروز خسارت و خطر جلوگیری می کند.

البته این رله به گونه ای تنظیم می شود که با جریان های عادی و بی خطر حساس نشود و بی دلیل شبکه را ایزوله ننماید …

با همه ی این توضیحات فعلا دانستیم که یکی از کاربردهای استفاده از سیستم ارتینگ جداسازی قسمت معیوب بتوسط دستگاههای حفاظتی از سایر قسمت ها است بطوریکه با این عمل تجهیزات را در مقابل خسارت دیدن حفاظت می کند و در پاره ای از مواقع علاوه بر حفاظت تجهیزات، اشخاص را نیز محافظت می کند.

توجه داشته باشید در تاسیسات نیروگاهی و شبکه های انتقال و توزیع ولتاژها و جریانهای خطرناکی وجود دارد که به محض اینکه شخصی با آن تماس داشته باشد بدون شک کشته خواهد شد و بسیار کم اتفاق می افتد که شخص زنده بماند که اگر هم زنده بماند تا آخر عمر باید نقص عضو ناشی از آن برق گرفتگی را تحمل کند و برای همیشه از کار افتاده خواهد شد …

 علاوه بر همه ی توضیحات فوق ما به این دلیل نقطه ی نوترال ترانسفورماتورها و ژنراتورها را به زمین متصل می کنیم که در زمان اتصالی محدودیتی در افزایش ولتاژ فازها ایجاد شود و در نتیجه سیستم در مقابل ازدیاد ولتاژ محافظت شود.

حال بهتر می توانید درک کنید که ما دو نوع زمین کردن داریم: یکی زمین کردن حفاظتی که صرفاً به منظور تامین ایمنی و حفاظت های تاسیسات و اشخاص بکار می رود و قسمت هایی از تجهیزات را که در ارتباط مستقیم با نقاط برقدار سیستم نیستند بزمین متصل می شود و دیگری زمین کردن الکتریکی که نقاطی را که در ارتباط مستقیم با قسمت های برقدار تجهیزات هستند زمین می شوند.

بنابراین یک بار دیگر هدف از بکار بردن اتصال ارتینگ را بصورت گزینه ای یادآوری می کنم:

۱-     باعث می شود که دستگاههای برقگیر به درستی عمل نمایند

۲-     باعث کشف اتصالی ها و اشکالات بتوسط رله ها می شود و عیب سیستم به فوریت تشخیص داده میشود و احتمالا رفع می شود.

۳-     مانع از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالی، و افت ولتاژ بر اثر عدم تعادل بار می گردد.

۴-     جان کارکنان اعم از اپراتور، تعمیرکار و غیره در مقابل برق گرفتگی محافظت می شود.

۵-     حفاظت الکتریکی تجهیزات را فراهم می نماید.

اجرای سیستم ارتینگ در مراکز مسکونی

گودالی حفر می کنیم با عمق حداقل یک و نیم متر و یا بیشتر ….

البته عمق این گودال بهتر است از دو متر کمتر نباشد و رطوبت کافی در کف آن وجود داشته باشد. بعبارت دیگر عمق چاه ارت را تا حدی افزایش می دهیم که در کف آن به رطوبت کافی برسیم اما عمق آن از دو متر کمتر نباشد.

مقدار رطوبت باید به حدی باشد که دست براحتی نمناک شود و اگر دو تا سه روز چاه را به حال خود رها کنیم همچنان رطوبت خود را حفظ کرده باشد و خشک نشده باشد، اگر خشک شده بود باید باز هم مقداری عمق را افزایش دهیم.

سپس کف چاه را با مقداری خاک ذغال و نمک نمناک پر می کنیم و لایه ای خاک بر روی آن می ریزیم، سپس الکترود را داخل چاه می گذاریم  بطوریکه با خاک ذغال و نمک مرطوب شده تماس نداشته باشد،آنگاه چاه را پر می کنیم؛ البته بهتر است اطراف الکترود را نیز خاک ذغال و نمک بریزیم تا مقاومت چاه ارت به حداقل مقدار ممکن برسد البته به شرطی که الکترود با این مواد تماس پیدا نکند و فقط با خاک تماس داشته باشد زیرا تماس الکترود با نمک باعث خوردگی و از بین رفتن آن در طول زمان می شود و ممکن است که چاه ارت حتی شش ماه هم دوام نیاورد و بر اثر پوسیدگی الکترود سیستم ارتینگ معیوب شود و شرایط خطر سازی را فراهم آورد.

البته به جای نمک و پودر ذغال از مواد شیمیایی نظیر سولفات منگنز و سولفات مس نیز استفاده می شود اما بهترین آنها همان نمک و پودر ذغال است زیرا این مواد شیمیایی به مرور زمان و بر اثر باران و تخلیه طبیعی در خاک از بین می رود.

نکته ی بسیار مهم دیگر اینکه زاویه ای که الکترود در زمین قرار می گیرد نباید از ۶۰ درجه تجاوز کند و باید حتماً الکترود بصورت عمودی در خاک قرار گیرد و فرقی نمی کند که الکترود میله ای باشد یا صفحه ای یا نعلی یا تسمه ای و یا غیره …

البته در الکترود های نعلی یا الکترودهایی که شبیه چرخ گاری ساخته می شوند اگر به مرکز آنها میله وصل بود بایستی میله بطور عمود در زمین قرار گیرد و نعل یا چرخ متصل شده به آن بصورت افقی در ته چاه خوابانیده شود، اما اگر فقط از یک نعل فلزی بزرگ استفاده می کنید بایستی آنرا بطور عمودی و در عمق مناسب در زمین قرار دهید. و در نهایت الکترود را بگونه ای در زمین قرار دهید که با سطح زمین حداقل ۵۰ سانتی متر فاصله داشته باشد و اگر چاه ارت برای تخلیه ی جریانهایی با ولتاژ بزرگ منظور شده است بایستی حداقل یک الی یک و نیم متر با سطح زمین فاصله داشته باشد تا ولتاژ گام ایجاد نشود.

یادتان باشد شما فقط زمانی مجاز خواهید بود که میله را در زمین بکوبید(فرو کنید) و یا با زاویه بیشتر از ۶۰ درجه و بدون مواد شیمیایی در زمین قرار دهید که منطقه کوهستانی باشد و به خاطر وجود صخره های قطور رعایت استانداردها مقدور نباشد که البته آن هم تابع تمهیداتی است …

همانطور که متوجه شدید یکی از راههای کاهش مقاومت زمین استفاده از مواد شیمیایی و پودر ذغال و نمک بود. راه دیگر استفاده از چاههای ارت بیشتر و متصل کردن آنها به یکدیگر است. بطوریکه فاصله ی هر کدام از این چاهها از دو و نیم برابر طول الکترود کمتر نباشد. این عمل دو مزیت دارد :

یکی اینکه مقاومت زمین را بشدت کاهش می دهد و دوم اینکه قدرت چاه ارت را افزایش می دهد و سیستم ارتینگ قادر خواهد بود جریان های بالاتری را بدون صدمه دیدن و ایجاد خطر به زمین تخلیه کند.

زیرا اگر سیستم ارتینگ معیوب باشد و الکترود به سطح زمین بسیار نزدیک باشد و یا مقاومت زمین زیاد باشد سبب ایجاد ولتاژهای گام خواهد شد ضمن اینکه عمل حفاظت و زمین کردن را نیز بخوبی نمی تواند انجام دهد.

با توجه به توضیحات فوق اگر ما جریان بالایی را برای تخلیه به زمین تحت نظر داشته باشیم باید سیستم ارتینگ قوی و کارآمدی را برای اینکار انتخاب کنیم بطوریکه بتواند این جریان بالا را که تحت ولتاژ بالایی نیز می باشد، بزمین تخلیه کند.

نقاطی که معمولا در شبکه ها و تاسیسات صنعتی و مسکونی بایستی به ارت متصل شوند به شرح زیر می باشد …

۱-     یکی از دو سیم ثانویه ترانسفورماتور تکفاز دو سیمه

۲-     سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف

۳-     سیم نول یک سیستم سه فازه چهار سیمه فشار ضعیف ( در فواصل معین مثلاً سه تیر در میان)

۴-     مرکز ستاره ترانسفورماتور سه فاز

۵-     ترمینال زمین برقگیرها

۶-     بدنه یا محفظه ی کلیه ی دستگاههای برقی و ترانسفورماتورهای هوایی و زمینی

۷-     تاورها و دکلهای فلزی  و هر میله ی فلزی با ارتفاع بیش از ۳۰ متر

۸-     بدنه ی سوله ها و اسکلت فلزی ساختمان ها بخصوص اگر در دسترس باشند

۹–     یک سیم ثانویه هر کدام از ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ

۱۰- سیم نول کلیه مشترکین در محل ورود برق به مکان آنها ( در محل کنتور )

۱۱- بدنه ی فلزی کلیه ی وسایل برقی که در داخل حمام، دستشویی و یا آشپزخانه استفاده می شوند

در هنگام راه اندازی سیستم ارتینگ که مقاومت آن از ده اهم و در صورت امکان از ۵ اهم تجاوز نکند. البته در جاهای حساس مانند نیروگاه و پست های انتقال و فوق توزیع این مقاومت حتی به دو اهم هم می رسد.

در نهایت چاه ارت باید در مکانی منظور شود که خاکش همواره مرطوب باشد و در صورت امکان آب های سطحی را به توسط کانالها و گودالهایی بر روی مکانی که چاه ارت در آنجا قرار دارد هدایت می کنند تا همیشه خاک آن ناحیه مرطوب باشد.

جدول مقاومت ویژه انواع معمول زمین

سه ترمینال یا پیچ فلزی بر روی این دستگاه وجود دارد که پیچ وسطی قطورتر می باشد و دو پیچ دیگر کم قطر و کوچک می باشند و معمولا پیچ قطور در میان دو پیچ کوچک می باشد.

الکترود چاه ارت را قبل از اتصال به تابلو اصلی یا قبل از اتصال به دستگاه مورد نظر، ابتدا به پیچ بزرگ دستگاه مگر وصل می کنند و هر کدام از پیچ ها (ترمینال ها) ی کوچکتر بوسیله ی سیم مناسب با فاصله مثلا ۱۵ متر از چاه ارت و مخالف جهت هم با میخ به زمین کوبیده می شوند و اطراف محل کوبیده شدن میخ آب نمک می ریزند.

منظور از مخالف جهت هم اینست که مثلا یک میخ در فاصله ی ۱۵  الی ۲۰ متری و در جهت شمال چاه ارت بوسیله ی سیم مثلا دو و نیم میلیمتر مربعی وصل می کنند و ترمینال دیگر را در سمت جنوبی چاه ارت با همان مشخصات فاصله ای با میخ به زمین وصل می کنند و در پایان برای تماس الکتریکی بهتر میخ با زمین اطراف آنرا مقداری آب یا آب نمک می ریزند و چند دقیقه می گذارند تا خاک آن خوب خیس بخورد. سپس محرک دستگاه مگر را که ممکن است بصورت هندلی(چرخشی) و یا بوسیله ی یک کلید عمل کننده می باشد فعال کرده تا ولتاژ بالایی به زمین منتقل گردد و مقدار مقاومت زمین بر روی صفحه ی مدرج یا دیجیتالی آن نمایش داده شود.

معمولا تست چاه ارت بهتر است هر دو ماه یکبار انجام شود و در مکان هایی که چاه ارت اهمیت بالایی دارد این زمان کمتر نیز می باشد.

در خاتمه بد نیست متذکرشویم که بعضی از حیوانات بخصوص اسب ها در مقابل جریان های زمین حساس تر و مستعدتر از انسان ها می باشند که شاید این مستعد بودن به علت بزرگتر بودن فاصله قدم آنها و اختلاف سطح قدمی که آنها از زمین برداشت می کنند ، باشد.

تست و راه اندازی چاه ارت

بحث ارتینگ و سیستم های زمین مقوله ای می باشد که امروزه جزو یکی از مهمترین مباحث در صنایع نفت و گاز ،پتروشیمی ،صنعت ،ساختمان سازی ،مخابرات،کامپیوتر و … به شمار می آید .در حال حاضر نیاز به سیستم زمین در کلیه شبکه های کامپیوتری ،پست های برق ،تابلوهای برق صنعتی وساختمانی ،دکل های مخابراتی و رادیویی و کلیه دستگاه های ابزار دقیق و ماشین آلات صنعتی و حتی دستگاه های صوتی و تصویری موجود در منازل مبرم می باشد و بسیاری از فروشندگان و پیمانکاران تاسیسات فوق سیستم های خود را بدون داشتن سیستم ارت مطمئن راه اندازی وحتی گارانتی نمی نمایند .

زمین کردن الکتریکی سه نوع است :

الف – زمین کردن مستقیم

مثل وصل کردن مستقیم نقطه صفر ترانسفورماتور و یا نقطه ای از سیم رابط بین دو ژنراتور جریان دایم به زمین .

ب- زمین کردن غیرمستقیم

مانند اتصال نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین ( سلف پترزن یا پیچک محدود کننده جریان زمین (

پ- زمین کردن بار

در این نوع زمین کردن نقطه صفر یا هر نقطه از شبکه که دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه) به زمین وصل می شود تا موقعی که مدار فیوز باز است یعنی در حالت کار عادی شبکه ، ارتباط شبکه با زمین باز است ولی در موقعی که ولتاژ زیادی شبکه را تهدید می کند ، مدار فیوزها بسته می باشند و بدین جهت زمین کردن باز در حقیقت نوعی از زمین کردن الکتریکی درحالت کار عادی شبکه محسوب نمی شود، از زمین الکتریکی اغلب درموقعی که دستگاه ها و شبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشند جریان عبور می کند که از زمین حفاظتی فقط ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند . در صورتیکه از زمین حفاظتی فقط در موقع ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند.

اصطلاحاتی که درزمین کردن به کاربرده می شود :

۱- زمین : زمین در این مبحث به معنی نوع و جنس زمین است، مثل خاک رس ، ماسه ، شن ، سنگ لاخ ، باتلاق ، مرداب وغیره .

۲- میل زمین (زمین کننده) : میل زمین عبارتست از هادی یا فلزی به هرشکل (صفحه ای ، لوله ای ، طنابی، پروفیل) که در زمین چال میشود و با زمین ارتباط برقرار میکند و ما به آن در این مبحث به اختصار میل می گوئیم .

۳- زمین هم سطح : عبارتست از سطح زمین که بین نقاط مختلف آن در اثر عبور جریان از زمین اختلاف پتانسیل محسوسی ایجاد نمی شود. زمین هم سطح تقریبا ۲۰ متر از میل فاصله دارد .

۴- میل فرمان : عبارتست از سیم یا مفتول یا صفحه فلزی که مربوط به زمین کننده است و برای تنظیم افت پتانسیل و کوچک کردن ولتاژ تماسی خطرناک بکاربرده میشود .

۵- سیم زمین : عبارتست از سیم رابط بین زمین کننده (میل) و زمین شونده. آن قسمت از این سیم که در زمین قرار گرفته است جزئی از میل محسوب میشود .

دستگاه مگر 

وسیله ای است برای اندازه گیری مقاومتهای بسیار بزرگ ( از نظر مقدار مقاومت الکتریکی ) معمولاً ۵۰۰۰ مگا اهم . مانند مقاومت عایقی کابلهای قدرت و کنترل عایقی کابل در موارد اتصال زمین و غیره .  مقاومتهای تا این حد زیاد در حقیقت ، مقاومت عایقی کابلها و نظایر اینها هستند .برای اندازه گیری چنین مقاومتهایی معمولاً به ولتاژ زیاد نیاز است . د ر بعضی از این نوع دستگاهها ، ولتاژ اندازه گیری به ۱۰KV نیز می رسد ولتاژ معمول این نوع دستگاههای اندازه گیری ، بین ۱۰۰ ولت تا ۱۰ کیلو ولت است . دستگاه مگر از یک دستگاه نسبت سنج تشکیل شده است .

 منبع ولتاژ مورد نیاز دستگاه معمولاً متناوب است و آن را به دو صورت ایجاد می کنند . در روش اول با استفاده از یک منبع تغذیه DC ولتاژ DC را به کمک اسیلاتور ( نوسان ساز ) تبدیل به AC می کنند و آنگاه به کمک ترانسفورماتور ولتاژ متناوب خروجی اسیلاتور را به هر مقدار دلخواه افزایش داده می شود .

 در روش دوم به کمک یک ژنراتور ساده که محرک آن دست است ، ولتاژ AC تولید می شود .

طرز کار با مگر :

 دقیقا ً‌همانند اندازه گیری معمولی مقاومت با این تفاوت که در نوع دستی ، توسط دسته ای که در بغل مگر است آنرا چرخانده ، که بدین ترتیب ژنراتوری به گردش در می آید ، در نتیجه ولتاژ تولید می شود که آن ولتاژ توسط ترانسفورماتورهای افزاینده ، افزایش یافته و سپس توسط یکسو کننده ها به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .

 طرز تشخیص سالم بودن مگر :

روی اهم قرار می دهیم عقربه باید منحرف شود که در این صورت سالم است .در مورد ولتمتر و آمپر متر باید با اندازه گیری ولتاژ و آمپرهای مشخص صحت آنرا تشخیص داد .

طریقه مگر زدن روی ماشین ها :

 ابتدا لازم است اطمینان کامل از قطع برق حاصل کنیم و پس از آزمایش عدم وجود ولتاژ با رعایت کامل ایمنی توسط دو نفر مقاومت عایقی دستگاهها اندازه گیری می شود .