چاه ارت یا چاه اتصال به زمین، یکی از مهمترین اجزای سیستم ایمنی برق است. هدف از ایجاد چاه ارت، فراهمکردن مسیر کممقاومت برای عبور جریان خطا و جلوگیری از برقگرفتگی یا آسیب تجهیزات است. در صورت بروز نشت جریان، چاه ارت مسیر ایمنی را به زمین ایجاد میکند و ولتاژ اضافی را تخلیه میکند. طراحی صحیح چاه ارت، نقش کلیدی در پایداری و امنیت کل سیستم برق دارد. در این پست از آروین ایمن انرژی به بررسی انواع چاه ارت می پردازیم. همچنین برای گرفتن تاییدیه چاه ارت در شیراز می توانید با ما در تماس باشید.
مهندس عظیم نوبخت ۰۹۱۷۷۲۱۵۰۰۹
معیارهای دستهبندی چاه ارت
چاههای ارت را میتوان از جنبههای مختلف تقسیمبندی کرد:
-
بر اساس عمق: چاه ارت عمقی و سطحی
-
بر اساس نوع الکترود: میلهای، صفحهای، تسمهای، سبدی، شیمیایی و غیره
-
بر اساس ساختار ترکیبی: سیستمهای مختلط یا چندگانه
در ادامه، هر نوع را با جزئیات بررسی میکنیم.
انواع چاه ارت بر اساس عمق
چاه ارت عمقی
چاههای عمقی زمانی استفاده میشوند که خاک مقاومت الکتریکی بالایی دارد.
در این روش، چاه به عمق ۴ تا ۱۲ متر حفر شده و درون آن یک الکترود (میله یا صفحه مسی) قرار داده میشود. برای بهبود رسانایی، اطراف آن را با موادی مثل بنتونیت یا ترکیبهای نمکی پر میکنند.
مزایا:
-
دستیابی به لایههای مرطوبتر خاک
-
عملکرد پایدار در طول زمان
-
مناسب برای زمینهای با مقاومت بالا
معایب:
-
هزینه حفاری زیاد
-
دشواری اجرا در خاکهای سنگی
چاه ارت سطحی
در خاکهای مرطوب و رسانا، نیازی به حفاری عمیق نیست. در این روش، الکترودها بهصورت افقی در عمق کم (حدود ۵۰ سانتیمتر تا ۱ متر) دفن میشوند.
مزایا:
-
هزینه پایینتر
-
اجرای سریعتر
معایب:
-
تأثیرپذیری زیاد از خشک شدن خاک
-
مقاومت بالاتر در شرایط فصلی خشک
انواع چاه ارت بر اساس نوع الکترود
در چاه ارت، الکترود زمین وظیفهی اصلی تخلیه جریان را بر عهده دارد. در ادامه با رایجترین انواع آن آشنا میشویم.
الکترود میلهای (Rod or Pipe)
الکترود میلهای متداولترین نوع است. میلههای فولادی گالوانیزه یا مسی با طول حدود ۲ تا ۳ متر در زمین فرو میروند.
در پروژههای بزرگ میتوان چند میله را با فاصله مناسب بهصورت موازی نصب کرد تا مقاومت کاهش یابد.
مزایا: نصب سریع، هزینه کم، نیاز به فضا اندک
معایب: در خاک خشک کارایی کم، احتمال خوردگی
الکترود صفحهای (Plate)
در این روش، یک صفحه مسی یا فولادی در چاه یا ترانشه دفن میشود. سطح زیاد صفحه موجب تماس بیشتر با خاک و کاهش مقاومت میشود.
مزایا: سطح تماس زیاد، مناسب برای بارهای سنگین
معایب: حفاری بزرگتر، احتمال خوردگی سطحی
الکترود تسمهای یا نواری (Strip)
نوارهای مسی یا گالوانیزه در ترانشههای افقی در اطراف ساختمان دفن میشوند.
این روش برای پروژههای متوسط و گسترده مفید است.
مزایا: انعطافپذیری طراحی، طول عمر مناسب
معایب: نیاز به طول زیاد در خاکهای مقاوم
الکترود سبدی (Mesh / Basket)
در روش سبدی، شبکهای از نوار یا سیم فلزی بهشکل سبد درون چاه قرار میگیرد.
بهدلیل سطح تماس زیاد، جریان بهطور یکنواخت در خاک توزیع میشود.
مزایا: کاهش مقاومت، دوام بالا
معایب: اجرای پیچیدهتر و هزینهی بالاتر
الکترود شیمیایی (Chemical)
در این نوع، الکترود داخل لولهای حاوی مواد شیمیایی (نمک، مواد جاذب رطوبت) قرار دارد که به تدریج به خاک اطراف نفوذ کرده و رسانایی را افزایش میدهد.
مزایا: عملکرد عالی در خاک خشک، مقاومت بسیار کم
معایب: هزینه زیاد، نیاز به شارژ یا نگهداری دورهای
الکترود Ufer (بتنی)
این روش در ساختمانهایی با فونداسیون بتنی کاربرد دارد. در آن میلگردها یا تسمههای فلزی در بتن پی بهعنوان الکترود زمین عمل میکنند.
مزایا: استفاده از بتن موجود، دوام بالا
معایب: دشواری تست و احتمال ترک بتن در جریانهای زیاد
حلقه زمین (Ring Ground)
در این روش، نوار یا سیم ضخیم در پیرامون ساختمان دفن میشود و کل سازه را به زمین متصل میکند.
مزایا: تماس گسترده، محافظت عالی برای کل سایت
معایب: نیاز به فضا و هزینه زیاد
سیستم ارت مختلط (Hybrid System)
در بسیاری از پروژهها برای بهبود عملکرد، چند نوع الکترود با هم ترکیب میشوند.
مثلاً استفاده همزمان از میله و نوار یا ترکیب الکترود شیمیایی با حلقه زمین.
مزایا: مقاومت پایینتر، پایداری بیشتر
معایب: هزینه و پیچیدگی اجرایی بالا
مراحل اجرای چاه ارت
۱. بررسی مقاومت خاک (تست ارت)
۲. انتخاب محل مناسب
۳. حفاری چاه یا ترانشه
۴. نصب الکترود
۵. پر کردن چاه با بنتونیت یا خاک رسانا
۶. اتصال کابل ارت به تابلو اصلی
۷. نصب دریچه بازدید
۸. تست نهایی مقاومت زمین
جدول مقایسه انواع چاه ارت
| نوع چاه / الکترود | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| میلهای (Rod) | نصب سریع، کمهزینه | خوردگی، عملکرد ضعیف در خاک خشک |
| صفحهای (Plate) | سطح تماس بالا، مناسب بار زیاد | حفاری بزرگ، هزینه بیشتر |
| تسمهای (Strip) | طراحی انعطافپذیر، طول عمر مناسب | نیاز به طول زیاد |
| سبدی (Mesh) | مقاومت پایینتر، پخش جریان یکنواخت | هزینه زیاد، اجرا دشوار |
| شیمیایی (Chemical) | مناسب خاک خشک، عملکرد پایدار | گران و نیازمند نگهداری |
| Ufer / بتنی | استفاده از بتن موجود، دوام بالا | دشواری تست و احتمال ترک بتن |
| حلقه زمین (Ring) | محافظت کلی، تماس وسیع | هزینه زیاد، نیاز به فضای بزرگ |
| مختلط (Hybrid) | پایداری بالا، مقاومت کم | طراحی پیچیده، گرانتر |
نکات مهم طراحی و نگهداری
-
پیش از اجرا، مقاومت ویژه خاک را با دستگاه مخصوص اندازهگیری کنید.
-
در پروژههای بزرگ، از چند الکترود موازی استفاده کنید تا مقاومت کاهش یابد.
-
اتصالات را با جوش کدولد یا گیرههای ضدخوردگی انجام دهید.
-
چاه ارت را هر سال تست و در صورت نیاز احیا یا مرطوب کنید.
-
از استانداردهای ملی برق و مقررات ایمنی پیروی کنید.
جمعبندی
چاه ارت، پایهی ایمنی سیستمهای برق است و انتخاب نوع مناسب آن به شرایط خاک، نوع پروژه و میزان بار الکتریکی بستگی دارد.
در این مقاله با انواع چاه ارت، از میلهای و صفحهای گرفته تا شیمیایی و Ufer، آشنا شدیم و دیدیم هرکدام برای چه شرایطی مناسبتر است. اجرای اصولی و نگهداری منظم چاه ارت باعث میشود تجهیزات در برابر صاعقه، نشت جریان و خطاهای الکتریکی ایمن بمانند. همچنین برای ارائه گواهینامه ارتینگ درشیراز نیز با ما در تماس باشید.
۰۹۱۷۷۲۱۵۰۰۹
