اهمیت چاه ارت و نقش آن در ایمنی ساختمان Leave a comment
اهمیت چاه ارت و نقش آن در ایمنی ساختمان
با توجه به تاثیری که سیستم ارتینگ بر امنیت ساختمان ها دارد، داشتن اطلاعات کامل در مورد چاه ارت و قوانین آن برای مهندسان برق الزامی است. با نصب سیستم ارتینگ در بناها و سازه ها می توانید از بروز بسیاری از پشیمانی ها جلوگیری کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اهمیت چاه ارت و نقش آن در ایمنی ساختمان با ما همراه باشید.
چاه ارت چیست؟
قبل از پرداختن به اهمیت چاه ارت بهتر است با تعریف چاه ارت آشنا شویم. چاه ارت در واقع یک چاه مخصوص با ساختار ویژه است که برای تخلیه بار اضافی بدنه تجهیزات الکتریکی، مهار انرژی حاصل از اصابت صاعقه و انتقال ایمن جریان الکتریکی به زمین تعبیه می شود. معمولاً این چاه را در نزدیکی کنتور برق و در فضای باز که به رطوبت دسترسی دارند، حفر می کنند. عمق چاه ارت را به گونه ای انتخاب می کنند که به خاک مرطوب برسند. ناگفته نماند که زمین مرطوب در برابر بار الکتریکی مقاومت کمی دارد و گزینه مناسبی برای انتقال جریان الکتریکی اضافی است، در نتیجه چاه ارت از برق گرفتگی کاربران جلوگیری می کند.
سیستم ارتینگ چیست؟
این سیستم مجموعه ای از هادی ها است که به صورت سری یا موازی به هم متصل می شوند تا اختلاف پتانسیل الکتریکی ساختمان را به سرعت به زمین منتقل کنند. چاه ارت را در پایین ترین سطح ممکن حفر می کنند تا سریعتر به قسمت مرطوب زمین برسند. محیط هایی مانند زمین های چمن، باغچه و… برای احداث چاه ارت بسیار مناسبند. تمام قسمت های فلزی سیستم ارتنیگ باید با استفاده از یک سیم مسی به الکترودی که درون چاه ارت تعبیه شده است، متصل می شود.
در صورتیکه به هردلیلی مانند اصابت رعد و برق، بار الکتریکی بنا افزایش یابد؛ انرژی الکتریسیته اضافی توسط سیستم ارتینگ با سرعت و به صورت ایمن به زمین منتقل می شود. به این ترتیب از بروز خطراتی مانند برق گرفتگی، آتش سوزی و… جلوگیری می شود.
انواع چاه های ارت که می توان حفر کرد!
پرکاربردترین نوع چاه های ارت
چاه های ارت به شیوه های متفاوتی ساخته می شوند. یکی از کارآمد ترین و پرکاربردترین انواع چاه های ارت، چاهی است که در آن یک لوله از جنس آهن گالوانیزه به قطر 38 میلی متر و طول 2 متر به صورت عمودی دفن می شود. این لوله آهنی در سیستم ارت نقش یک الکترود را ایفا می کند و جریان الکتریکی اضافی را به زمین منتقل می کند.
چاه ارتی که به این شیوه احداث می شود، یکی از ارزانترین شیوه های حفر چاه سیستم ارتینگ است. البته عمق چاه کنده شده به شرایط خاک بستگی دارد. به این صورت که سیم ارت باید به خاک مرطوب وصل شود، بنابراین باید تا زمانی که به خاک مرطوب نرسیده ایم، به حفر چاه ادامه می دهیم. برای اینکه کارایی چاه ارت حفر شده و سیستم تعبیه شده در چاه عملکرد بهتری داشته باشد، اطراف لوله آهنی با مخلوط زغال و نمک و بقیه چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر می کنند. در ضمن در فصول گرم و کم باران با کمک قیف مخصوص 3 الی 4 سطل آب را به درون چاه می ریزند تا رطوبت خاک حفظ شود.
نوع دیگری از چاه های ارت
یک شیوه دیگر حفر چاه ارت این است که صفحه ی گسترده ای از مس و یا آهن گالوانیزه را در عمق 3 متری زمین دفن می کنند. برای اینکه چاه ارت کارایی لازم را داشته باشد در زیر و بالای صفحه لایه ای از مخلوط زغال و نمک می ریزند. در این شیوه سیم ارت را با استفاده از پیچ، مهره و واشر مسی به صفحه زیر زمین متصل می کنند. می توانید در مقاله ی “ دلیل استفاده از سیم ارت چیست؟ ” توضیحات تکمیلی را در مورد سیم ارت مطالعه نمایید.
در این روش اگر صفحه رسانایی که در زیر زمین دفن شده از جنس آهن باشد، صفحه باید دارای ابعاد 60 * 60 سانتیمتر و با ضخامت 6.3 میلیمتر باشد. اگر صفحه دفن شده از جنس مس انتخاب شود، باید ابعاد 60 *60 سانتی متر و با ضخامت 3.15 میلیمتر برای آن در نظر گرفته می شود.
استفاده از چاه ارت سطحی
شیوه دیگری برای احداث چاه ارت این است که الکترودی از جنس فولاد یا آهن گالوانیزه را که قطری کمتر از 10 میلیمتر دارد؛ در چاه های باریک افقی با حداقل عمق 0.5 متر دفن می کنند. این نوع از چاه های ارت در زمین هایی که بستر سنگی دارند، استفاده می شوند. در این روش هم اگر الکترود انتخابی از جنس آهن گالوانیزه باشد باید در اندازه های 25*4 میلی متر تعبیه شوند. اگر الکترود به کار رفته از جنس مس باشد، اندازه الکترود باید 25* 1.6 متر باشد.
بنتونیت چه کاربردی دارد؟
بنتونیت ترکیبی است که می تواند آب را جذب کرده و به مدت طولانی در خود نگه دارد. به این ترتیب بنتونیت با حفظ رطوبت خاک، باعث می شود مقاومت خاک کاهش یابد. بنتونیت با مرطوب نگه داشتن خاک باعث می شود مقاومت خاک کاهش یابد. بنتونیت را می توانید در آب حل کنید و تا میزان ماندگاری Electroplate آن افزایش یابد.
شایان ذکر است که اگر در ساختار چاه ارت از بنتونیت استفاده نشود، ممکن است کارایی سیستم ارتینگ کاهش یابد. چون در ساختار چاه ارت از زغال سنگ استفاده می شود و زغال سنگ در برابر حرارت بالا به خاکستر تبدیل می شود، به همین دلیل اگر از بنتونیت در ساختار چاه استفاده نشود، امکان دارد کارایی چاه های ارتینگ مختل شود.
مزایای استفاده از سیستم ارتینگ چیست؟
سیستم ارت با هدف حفاظت از افراد و دستگاه های الکتریکی استفاده می شود. برق اضافی که در بدنه دستگاه ها تجمع می یابد می تواند به افراد و دستگاه ها آسیب بزند. از سوی دیگر با برخورد صاعقه به آپارتمان های مرتفع و یا دکل های کامپیوتری و… می تواند بسیار خطرناک باشد، با کمک سیستم ارت می توان از تمام خطرات ناشی از این اتفاقات جلوگیری کرد. اهمیت چاه ارت در پیشگیری از بروز برق گرفتگی و خرابی دستگاه های الکتریکی است. در حالت کلی می توان اهداف استفاده از سیستم ارت را به موارد زیر دسته بندی کرد:
- حفاظت از جان انسان ها
- حفظ امنیت دستگاه ها و تجهیزات الکتریکی
- پیشگیری از اثرات مخرب ولتاژ تماسی
- حذف ولتاژ اضافی از سطوح
- جلوگیری از صدمات ولتاژهای ناخواسته و صاعقه
- کاهش هزینه های نگهداری از تجهیزات الکتریکی
- جلوگیری از احتراق ناشی از اتصال برق
چه عواملی در کارکرد بهتر چاه ارت موثر است؟
برای اینکه چاه ارت ساخته شده کارایی لازم را داشته باشد، باید مجموعه ای از استانداردها رعایت شود. از جمله عواملی که باعث بهبود کارایی چاه ارت می شود می توان به مواردی مانند انتخاب درستترین و بهترین شیوه حفر چاه، سیستم و مدار مناسب، انتخاب فلز الکترود مناسب با توجه به تمام جوانب، نصب درست اتصالات در چاه ارت، انتخاب محل احداث چاه ارت و… اشاره کرد. در ضمن مواردی مانند مقاومت زمین، جنس خاک، میزان نمک و رطوبت خاک تاثیر فوق العاده ای در میزان کارآمدی چاه ارت دارد.
سایر عوامل موثر
- مقاومت خاک: جالب است که بدانید برای اینکه چاه ارت حفر شده در زمین های دارای خاک با مقاومت بالا کارایی لازم را داشته باشد، باید از تجهیزات بیشتر و حرفه ای تری استفاده کرد. در صورتی که خاکی که مقاومت کمی دارد، قدرت خورندگی بسیار بالایی دارد!
- درجه خلوص آب: آب خالص رسانای بدی برای انرژی الکتریکی است و بهتر است که رطوبت خاک توسط آب حاوی محلول نمک تامین شود.
- نوع نمک: مقدار و ماهیت نمک محلول در آب هم در میزان رسانایی خاک موثر است.
- آب و هوا: مقاومت خاک در آب و هوای خشک بیشتر است، در حالیکه خاک مناطق مرطوب از رسانایی بیشتری برخوردارند.
- آموزش کارفرما: پس از نصب چاه ارت باید به کارفرما در مورد نحوه نگهداری از چاه ارت آموزش های لازم را داد. به عنوان مثال باید به کارفرما اطلاع دهید که برای اینکه کارایی سیستم ارت کاهش نیابد، باید هر 3 ماه یکبار چاه ارت را آبیاری کند.
- مشورت با مهندس عمران: با توجه به نیاز به آبیاری های پی در پی چاه ارت، باید پیش از انتخاب محل حفر چاه ارت، با مهندس سازنده بنا مشورت کنید تا به پی ساختمان آسیبی وارد نشود.
سخن آخر
درست است که ساخت چاه ارت هزینه اضافی بر پروژه های عمرانی تحمیل می کند، ولی مزایا و خدمات این سیستم به حدی زیاد است که نباید از آن غافل شد. ما در این مقاله فقط قصد ارائه یک تعریف کلی از سیستم ارتینگ و اهمیت چاه ارت را داشتیم و برای احداث یک چاه ارت استاندارد باید محاسبات دقیق و فراوانی انجام پذیرد. بنابراین برای احداث سیستم ارتینگ باید از افراد متخصص بهره ببرید.