معرفی سیستم ارتینگ عمیق

الف) آماده سازی:

سیستم ارتینگ عمیق سیستمی است که در آن الکترود زمین فاقد هر گونه اتصالات اضافی میباشد. الکترود اصلی در این سیستم سیم مسی میباشد که توسط لوله های آهنی (راد) بطول 85 سانتیمتر به داخل زمین هدایت میشوند. یک قطعه از این سیستم بنام موشکی میباشد که داری سر سخت و پیکان شکل است. این قطعه توسط لوله های پیش رونده سیم مسی را قفل کرده و توسط نیروی چکش، سیم و لوله در کنار همدیگر با یک سرعت بداخل زمین هدایت میشوند. برای رسیدن الکترود به عمق بیشتر، از لوله های توسعه دهنده بطول 85 سانتیمتر استفاده میشود. در این سیستم در هر لحظه امکان قرائت مقاومت الکترود زمین میباشد و میتوان عملیات پیش روی را تا زمانی انجام داد که به مقاومت مورد نظر رسید.

• ب) مزایای سیستم ارتینگ عمیق:

1. الکترود ارت در این سیستم، سیم مسی میباشد که در طول مسیر فاقد هر گونه اتصالی میباشد.
2. در این سیستم میتوان توسط سیم با مقطع 16 الی 50 میلیمتر مربع الکترود ارت احداث نمود.
3. الکترود ارت در این سیستم میتواند علاوه بر مس، سیمهای فولاد گالوانیزه شده نیز استفاده گردد. (بمنظور جلوگیری از سرقت سیم )
4. امکان قراِئت مقاومت الکترود زمین در هر لحظه از زمان در هنگام پیش روی الکترود زمین. ( به منظور صرفه جویی در لوازم ارتینگ و پایین آمدن هزینه اجرا )
5. توسط چند قطعه میتوان یک ارت بسیار ساده و مطمئن احداث نمود.
6. وزن بسیار کم
7. هزینه تمام شده بسیار کم
8. عمر بالای این سیستم

• ج) شرح طول عمر بالای این سیستم:

لوله های فولادی علاوه بر اینکه وظیفه هدایت سیم را به اعماق زمین دارند، بعنوان آند فداکار در این سیستم عمل می کنند. لوله فولادی در کنار مس کار حفاظت کاتدیک را برای الکترود زمین انجام میدهند و بدین نحو لوله آهنی بصورت آند عمل کرده و به سمت سیم مسی (کاتد) واکنش شیمیایی انجام داده که این واکنش باعث جلو گیری از خورده شدن سیم مسی و بالا رفتن طول عمر سیستم میشود.
اگر یک کابل که دارای روپوش فلزی میباشد در فاصله چند متری یک سیستم ارتینگ قرار گیرد، جریان خورندگی آن سیستم حدود 40 درصد کاهش پیدا میکند. بعبارت دیگر میتوان گفت روپوش فلزی کابل طول عمر سیستم ارتینک را حدود 2 برابر افزایش میدهد. آزمایش نشان میدهد که جریان خورندگی بعد از گذشت چند ماه کاهش پیدا کرده تا اینکه به صفر برسد (توضیح اینکه یک لایه پلاریزه بین الکترود ایجاد میگردد)

• د) اجزا تشکیل دهنده سیستم ارتینگ عمیق:

1. موشکی : که از دو قسمت تشکیل شده است الف) پیکان که از جنس آهن سخت میباشد. ب) لوله استیل
2. لوله ( راد ) پیشرو
3. لوله ( راد ) توسعه دهنده
4. الکترود ارت ( سیم )
5. چکش تخریب

• و) توصیه های عملی :

1. زمین به دو دسته تقسیم میشوند : الف ) زمینهای نرمال و یا نرم که در این زمینها از موشکی معمولی استفاده میشود. ب ) زمینهای سخت که در این نوع زمینها از موشکیسخت استفاده میشود.
2. قبل از شروع بکار میبایست مقاومت مخصوص زمین را اندازه گیری نموده که توسط آن بتوان ضمن مشخص کردن محل مناسب، طول و یا تعداد رادهای سیستم ارتینگ را حدس زد .
3. باید دقت شود که سیم مسی کاملآ داخل موشکی و لوله پیشرو قفل شده باشد. در صورت عدم رعایت موضوع در هنگام اجرا، باعث در رفتن سیم میگردد.
4. با قفل کردن سیم داخل موشکی و لوله پیشرو شروع به هدایت الکترود به داخل زمین مینماییم. اگر زمین نرم باشد از چکش سبک و اگر زمین سخت باشد از چکش سنگینتر استفاده میشود. دقت شود که در هنگام فرو رفتن سیم و لوله داخل زمین لوله نچرخد.
5. دقت شود که سیم و لوله با سرعت برابر داخل زمین فرو روند.
6. اگر در هنگام کوبیدن، الکترود ارت پس از 10 ثانیه حرکت نداشت امکان برخورد آن با لایه های سخت میباشد و در این گونه موارد کار را توقف کرده و بمنظور رسیدن به مقاومت مطلوب در فاصله 1/5 برابری عمق ارت، مجدد ارت احداث نموده و با یکدیگر موازی مینماییم.
7. در هنگام احداث ارتینگ، در هر مرحله از فرو رفتن ارت داخل زمین، مقاومت سیستم را اندازه گیری و در صورت رسیدن به مقاومت مطلوب پیشروی را متوقف مینماییم.
8. در صورت احداث چند راد بصورت موازی، میبایست همبندی را توسط کلمپ پرسی که از جنس مس میباشد برقرار نمود.

بررسی شرایط خاک :

اهمیت خاک بعنوان هدایت کننده الکتریسیته بسیار مهم میباشد. توسط متخصصین حرفه ایی مطالعه شده است که سیستم ارتینگ عمیق از لحاظ الکتریکی، اقتصادی، فنی و...بسیار سودمند میباشد. هادی بودن خاک باعث هدایت یونی میشود. ذرات شن و ماسه به خودی خود هادی خوبی نمیباشند بلکه املاح آب که در بین آنها موجود میباشد باعث هدایت الکتریکی میگردند. آب در لایه های پایینتر خاک دارای نمک بیشتری میباشد. همچنین میزان رطوبت در خاک بر میزان هدایت گری خاک تاثیر میگذارد، هرچه میزان رطوبت بالاتر باشد قابلیت هدایت نیز بالاتر میرود. بطور نرمال میزان رطوبت بین 5 تا 40 درصد میباشد، اگر میزان رطوبت کمتر از 14 درصد گردد قابلیت هدایت گری خاک بطور قابل ملاحظه ایی پایین می آید. همچنین یخبندان باعث پایین آمدن هدایت پذیری خاک میگردد. لذا در نظر گرفتن موارد فوق برای اجرای ارتینگ مناسب، بسیار مهم میباشد.
شرایط آب و هوایی مثل یخ بندان، برف، گرما، بارش باران و باد بطرز قابل توجهی لایه های سطح فوقانی خاک را تحت تاثیر قرار داده (بین 0 تا 1/5 متر).، بنابراین موثرترین سیستم ارتینگ زمانی بدست می آید که الکترود زمین در اعماق زمین قرار گیرد بطوری که تحت تاثیر عوامل جوی مانند رطوبت و دما قرار نگیرد.

نمودار تاثیر رطوبت و دما بر مقامت مخصوص خاک

مقاومت خاک، تابعی از دما مقاومت خاک، تابعی از رطوبت

• مقاومت مخصوص خاک با توجه به انواع زمینها :

بدست آوردن مقاومت مخصوص خاک و طراحی سیستم :

در طراحی و اجرای سیستم ارتینگ، شناخت مقامت مخصوص و نوع خاک در لایه های مختلف زمین بسیار حائز اهمیت میباشد. واحد اندازه گیری مقاومت مخصوص اهم متر میباشد و زمینهایی که رنج مقاومت مخصوص آنها بین 10 تا 100 اهم متر میباشند جزء زمینهای مناسب برای سیستم ارتینگ میباشند.
جهت بدست آوردن مقاومت مخصوص خاک در اعماق زمین از روش wenner استفاده میشود.
اندازه گیری مقاومت مخصوص لایه های زمین به روش wenner :
در این روش از چهار الکترود تست استفاده میگردد که آن چهار الکترود در فاصله برابر از همدیگر و در یک امتداد داخل زمین قرار میگیرند و مقدار پیش روی الکترودهای تست داخل زمین یک بیستم فاصله بین الکترودها میباشد. اگر زمین لایه لایه نباشد مقدار فاصله بین الکترودها به مقاومت مخصوص خاک ربطی ندارد اما در زمین لایه لایه (جنس زمین در هر لایه با همدیگر فرق داشته باشند) جهت بدست آوردن مقاومت مخصوص در عمقهای مختلف زمین میبایست فاصله بین الکترودها را کم و زیاد کرد. بطور کلی میتوان گفت مقاومت مخصوص خاک در عمق زمین برابر است با 0/75 فاصله بین الکترودها. بعنوان مثال اگر فاصله بین هر کدام از چهار الکترود از همدیگر 10 متر و در امتداد هم باشند مقدار مقاومت مخصوص اندازه گیری شده در آزمایش فوق مربوط به مرکز آن چهار الکترود و در عمق 7/5 متری آن میباشد.

عددی در اندازه گیری wenner بدست می آید مقاومت زمین بر حسب اهم میباشد که برای بدست آوردن مقاومت مخصوص آن از رابطه زیر استفاده میشود:
ρ =2*Π*R*L ΏM

بعنوان مثال اگر در تصویر بالا فاصله بین الکترودها از همدیگر 1 متر باشد و مقدار مقاومت اندازه گیری شده 1/5 اهم باشد مقاومت مخصوص خاک در عمق 0/75 متر برابر است با:
ρ =2*3/14*1/5 *1 =9/42 ΏM

با بدست آوردن مقاومت مخصوص زمین و همچنین مقدار مقاومت محدود کننده الکترد ارت (2 اهم) حالا میتوان طول پیش روی الکترود ارت را در عمق زمین را بدست آورد:
Le=ρ÷Re M
Le = 9/42 ÷2
Le = 4/71 M

بنابراین برای رسیدن به مقاومت 2 اهم کافیست به اندازه 4/71 مترالکترود را داخل زمین قرار دهیم.

در مواردی که ما نتوانیم با یک الکترود به مقاومت مطلوب برسیم میبایست چندین الکترود احداث نموده و آنها را همدیگربصورت تصویر ذیل و یا خطی پارالل نماییم. نکته اینکه فاصله بین الکترودها میبایست 1.5 برابر طول الکترود هر ارت باشد.

جدول کاهش مقاومت زمین به نسبت تعداد الکتروها

K ضریب کاهش مقاومت زمین به تعداد الکترودها

روشهای اصلی اندازه گیری مقاومت زمین :

1. روش اندازه گیری 62% سه پل
2. روش اندازه گیری به روش ارت مرده و یا دو پل
3. روش اندازه گیری خازنی
4. روش اندازه گیری به روش کلمپی

• الف) روش سه پل 62 % یا Full of potintial :

این روش یکی از روشهای استاندارد اندازه گیری مقاومت زمین میباشد که در تصویر ذیل به نمایش گذاشته شده است. فاصله d بهتر است بین 30 الی 50 متر باشد و الکترود میانی آن در بهترین حالت میبایست 62 درصد d در زمین قرار گیرد. پینهای کمکی میبایست حدود 20 سانتیمتر داخل زمین قرار گیرند و اطراف آنرا بمنظور اندازه گیری بهتر نمدار نماییم.(در بعضی از ارت تسترها فاصله d کمتر اعلام شده و ملاک کار بر روی آن قرار میگیرد)

• روش اندازه گیری به روش دو پین یا ارت مرده :

در بعضی مواقع که امکان کوبیدن ارت کمکی نمیباشد از این روش که دارای خطای کمی میباشد و در تصاویر ذیل به نمایش گذاشته شده است استفاده میشود. ارت کمکی در این سیستم میتواند به لولهای فلزی آب، پایه های فلزی و نول شبکه وصل گردد. در صورت استفاده از نول بعنوان ارت کمکی میبایست حداقل فاصله آن با الکترود ارت 5 متر باشد.

• اندازه گیری بدون کوبیدن میله ( کلمپ ) stake less measurement:

در این روش اندازه گیری مقاومت زمین با استفاده از دستگاه تک کلمپ و یا دستگاه چهار پین که دارای دو کلمپ میباشد استفاده میگردد، یکی از کلمپ ها مقدار جریان ارت و دیگری ولتاژ ارت را اندازه گیری مینماید و از تقسیم مقدار ولتاژ به جریان مقدار مقاومت سیستم ارتینگ بدست می آید. در این روش جهت اندازه گیری میبایست ارت ارت به نول وصل باشد و یا اینکه تعداد الکترودهای ارت ما بیشتر از یک ارت باشند.

• روش اندازه گیری خازنی بدون نیاز به کوبیدن ارت کمکی :

این روش جهت اندازه گیری مقاومت زمین در زمینهایی که امکان کوبیدن ارت کمکی در آن نمیباشد بسیار مناسب است. توضیح اینکه سیم ارت کمکی میبایست بصورت مستقیم همانند شکل مقابل روی سطح زمین قرار گیرد.

انواع الکترود های ارت از لحاظ شکل آنها :

1. نوار یا سیم که جنس آن میتواند فولاد یا مس باشد.
2. لوله های فلزی و یا میله های فولادی.
3. صفحه آهنی یا مسی

• الکترود از جنس نوار و یا سیم :

در نوع نواری، از تسمه فولاد قلع اندود و یا گالوانیزه استفاده میشود که حداقل ضخامت آن 3 میلیمتر و سطح مقطع آن حداقل 100 میلیمتر مربع میباشد. همچنین از سیم فولاد قلع اندود شده یا گالوانیزه شده که حداقل سطح مقطع آن 95 میلیمتر مربع میباشد میتوان استفاده کرد. در صورت استفاده از تسمه مسی باید سطح مقطع آن حداقل 50 میلیمتر مربع و ضخامت آن 2 میلیمتر باشد واگر سیم مسی تابیده شده باشد باید داری حداقل سطح مقطع 35 میلیمتر مربع باشد.این تسمه یا سیم میبایست حداقل در عمق 80 سانتیمتری زمین قرار گیرد و مقدار مقاومت زمین آن از رابطه های ذیل بدست می آید.

Re=(2/1*ρ/L)
مثال :
مطلوبست محاسبه طول تسمه برای ایجاد زمین حفاظتی در صورتیکه مقاومت محدود زمین حداکثر 3/5 اهم و مقاومت مخصوص خاک آن 100 اهم باشد :
L=(2/1*100)/3/5=60m

• الکترود از نوع لوله های فلزی و یا میله های فولادی :

در نوع میله ای از راد استفاده میگردد که توضیح آن داده شده است، اما در صورت استفاده از لوله، از لوله های گالوانیزه و یا قلع اندود استفاده میگردد که قطر آن یک الی دو اینچ و طول آن حداکثر 6 متر میباشد. و برای بدست آوردن مقاومت سیستم ارتینگ از روابط ذیل استفاده میگردد:

Re=(0/9*ρ)/L
مثال :
مطلوبست طول لوله ای که میبایست برای حفاظت بکار رود تا مقاومت محدود زمین آن ، 10 اهم باشد:
مقاومت مخصوص زمین = 50 اهم متر
L=(0/9* 50)/10=4/5m
در زمین فوق با قرار دادن یک لوله 1 الی 2 اینچ میتوان به مقاومت محدود 10 اهم رسید.

• الکترود ارت از نوع صفحه ایی :

در نوع صفحه ای ، ازصفحه مسی و یا آهنی قلع اندود یا گالوانیزه شده که سطح هر طرف آن حداقل 0/5 متر مربع و ضخامت آن حداقل 3میلیمتر میباشد، استفاده میگردد. که مقاومت محدود کننده زمین برای صفحه از روابط ذیل بدست می آید:
Re=(0/25*ρ)/ L
مثال :
مطلوبست محاسبه ابعاد صفحه ای که باید برای حفاظت زمین استفاده شود که مقاومت محدود زمین آن 12/5 اهم و مقاومت مخصوص زمین آن 50 اهم متر باشد:
L=(0/25*50)/12/5=1m
نکته : در تمامی روابط فوق، مقاومت مخصوص زمین را میتوان بصورت مصنوعی توسط مواد کاهنده پایین آورد و از الکترود ارت کمتری استفاده نمود.

فرمول بدست آوردن تقریبی مقاومت محدود کننده زمین طبق استاندارد BS 7430

سیستم ارتینگ عمیق
اجرای سیستم ارتینگ ایده ال با مقامتی مناسب در اعماق زمین بدون حفاری ، کنده کاری و کثیف کاری
مزایای سیستم ارتینگ :

1. عدم نیاز به حفاری
2. امکان اندازه گیری مقاومت سیستم ارتینگ در هر مرحله از کار و جلوگیری از پیشروی کار و سرفه جویی در منابع ملی
3. سیستم ارتینگ فوق فاقد هر گونه اتصالات بوده که آن اتصالات میتواند به مرور زمان ایجاد اتصالی سست نماید.
4. احداث ارتینگ در اعماق مرطوب زمین و ایجاد یک ارت مطمئن
5. سرعت بالای احداث ارتینگ (کمتر از نیم ساعت) نسبت به سیستم ارتینگ که نیاز به حفاری داشته و حداقل دو روز زمان میبرد
6. هزینه تمام شده بسیار مناسبتر نسبت به دیگر روشهای احداث ارتینگ.
7. لوله های فولادی بکار رفته در کنار سیم مسی که در داخل زمین نفوذ کرده نقش آند فداکار را داشته و باعث محافظت سیم مسی از خورده شدن در اعماق زمین میگردد و طول عمر سیستم ارتینگ را بسیاربالا میبرد.
8. طراحی شده جهت سیم های مسی و یا فولاد گالوانیزه شده تا نمره 50
9. مقدار طول پیشروی لوله و سیم مسی جهت رسیدن به مقاومت مطلوب سیستم ارتینگ، متناسب با جنس زمین میباشد

L= مقاومت مطلوب سیستم ارتینگ / مقاومت مخصوص زمین

هدف از ارائه سیستم ارتینگ عمیق

یکی از مشکلاتی که باعث نامتعادل شدن و نوسان در شبکه های برق میگردد، عدم ارت پیاپی در طول شبکه میباشد که باعث بالا رفتن ولتاژ نول شبکه نسبت به زمین میگردد (ولتاژ بیشتر از 3 ولت بین نول شبکه و زمین مجاز نمیباشد). این ولتاژ که میتواند شناور هم باشد، علاوه بر وارد کردن مشکلات فوق به شبکه باعث بالا رفتن تلفات خط روی نول شبکه نیزمیگردد. پارگی سیم و یا سرقت سیم نول در طول شبکه هایی که سیم نول آنها بعلت هزینه سنگین، فاقد ارت پیاپی میباشند باعث وارد شدن خسارات زیادی به تجهیزات الکتریکی مشترکین برق میگردد.
از سوی دیگر در صحت قرائت دستگاهای اندازه گیری وجود ارتینگ بسیار حائز اهمیت میباشد. بسیاری از سرکابلها و بوشینگ اپوکسی کلیدهای گازی و خلاء بخاطر ضعف ارتینگ آنها، دچار تخلیه الکتریکی و اتصالی در شبکه میشوند که این اتصالی ضمن ایجاد خاموشی منجر به اعمال هزینه سنگین به شرکتهای برق نیز میگردد. احیاء سیستمهای ارت فرسوده در شبکه های برق بخاطر مشکلات مجوز حفاری، عملیات حفاری، هزینه سنگین و زمان بر بودن اجرای آن کار را سخت میکند که باعث شده آن مهم به نحو احسن انجام نگردد و از سوی دیگر با اجباری شدن احداث ارت جهت هر مشترک برق، درصدد هستیم تا یک سیستم ارتینگ جدید و قابل اجرا معرفی نماییم که ضمن بر طرف کردن مشکلات فوق، کارآمد بوده و با حداقل هزینه اجرا گردد.

تعریف ارتینگ در سیستم برق :
سیستم ارتینگ به این معنی میباشد که یک هادی ( فلز ) در قسمتی از زمین قرار گیرد که دارای قابلیت هدایت الکتریکی بالایی باشد. این الکترود با این هدف داخل زمین قرار میگیرد که با تخلیه الکتریکی داخل زمین یک شبکه مطمئن و پایدار در اختیار ما قرار دهد، همچنین در صورت اجرای صحیح آن باعث حفاظت جان افراد و موجودات از برق گرفتگی نیز میگردد.
در تاسیسات الکتریکی دو نوع ارت وجود دارد :

1. ارت الکتریکی
2. ارت حفاظتی

• تعریف ارت الکتریکی: منظور از ارت الکتریکی این میباشد که یک قسمت از شبکه برق به زمین وصل شود، بعنوان مثال وصل کردن نول ترانس و شبکه به زمین با این هدف که یک شبکه مطمئن و پایدار تحویل مصرف کننده بدهیم. توضیح اینکه اگر نول ترانس و شبکه در سیستم سه فاز به زمین وصل نشده باشد، بر روی نول ترانس و یا نول شبکه پتانسیل شناور می افتد که آن پتانسیل شناور باعث نامتعادلی ولتاژهای سه فاز و سوزاندن تجهیزات الکتریکی مشترکین میگردد .
• تعریف ارت حفاظتی: ارت حفاظتی به این معنی میباشد که بدنه تجهیزات الکتریکی بمنظور حفاظت از جان افراد و موجودات به زمین وصل گردد.

شرایط ارت ایده آل :

1. مقاومت الکتریکی پایین
2. طول عمر بالا
3. در شرایط بد آب و هوایی شبکه یک ولتاژ پایدار و مطمئن داشته باشد.

روشهای اجرای سیستم ارتینگ :

1. ارتینگ نیمه عمیق توسط حفاری
2. ارتینگ سطحی
3. احداث ارت توسط راد (میله)
4. ارتینگ عمیق بدون حفاری

معرفی ارتینگ نیمه عمیق توسط حفاری :

• الف) آماده سازی چاه ارت:

در این روش با توجه به مقاومت مخصوص زمین، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حداقل 30 سانتیمتر بزرگتر از پهنای الکترود ارت میباشد. در زمین هايي كه داراي مقاومت مخصوص كمتري هستند مانند خاكهاي كشاورزي و رسي عمق مورد نیاز براي حفاري كمتر بوده و در زمینهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر مي باشد. در صورتي كه تا عمق 8 متر به نم طبیعی زمین نرسیديم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 8 متر هم به رطوبت نخواهیم رسید، نیازي به حفاری بیشتر از 8 متر نمیباشد.
جنس الکترود در این سیستم :

1. صفحه مسی
2. سیم مسی نمره 50 که بصورت چنبر بافته و داخل چاه قرار میگیرد
3. صفحه آهنی گالوانیزه شده و یا قلع اندود شده

• ب) اجرای سیستم ارتینگ :

پس از آماده سازی و حفاری میبایست یکی از الکترودهای فوق را بصورت عمود داخل چاه قرار دهیم، دقت شود که الکترود حداقل 0.5 متر از کف چاه بالاتر قرار گیرد. پس از قرار دادن الکترود داخل زمین میبایست چاه را پر نمود (دقت شود در هنگام پر کردن، سنگ و مواد عایقی داخل چاه نرود). در روشهای قدیمی از مخلوط سنگ نمک کوبیده شده، خاک زغال و خاک رس به نسبت وزن 0/5 – 1 – 10 استفاده میشد و چاه ارت را توسط آن پر مینمودند (حدودا 15 کیلوگرم نمک، خاکه زغال 30 کیلوگرم و خاک رس 300 کیلوگرم). این روش بدلیل خاصیت خورندگی نمکک و آسیب به الکترود ارت و کاهش عمر سیستم ارتینگ منسوخ گردید و جایگزین آن از مواد کاهنده استفاده میگردد که میبایست بصورت دوغاب در آمده و چاه را پر نمود. مقدار مواد کاهنده جهت احداث هر چاه حدود 400 کیلو گرم میباشد.
نکته :

• بمنظور پایین آمدن هزینه اجرا پیشنهاد میگردد 1- از صفحه آهنی یا گالوانیزه استفاده شود (جنس صفحه بر مقدار مقاومت چاه ارت احداثی ربطی ندارد) 2- در صورت استفاده از صفحه مسی پیشنهاد میگردد به منظور جلوگیری از خورده شدن صفحه، لوله تزریق آب آن از جنس آهن گالوانیزه باشد.
• ج)معایب این سیستم :

1. بالا بودن هزینه اجرا در این روش
2. حفاری و کثیف کاری
3. اجرای آن زمان بسیاری میبرد
4. در صورت جواب نگرفتن از سیستم ارتینگ فوق، مجدد میبایست با هزینه بیشتر یک چاه دیگر احداث نماییم.

محل اتصال سیم مسی به صفحه به مرور زمان به دلیل خوردگی میتواند ایجاد اتصالی سست نماید و از آن ناحیه مقاومت سیستم به شدت بالا رود (بهترین اتصال جهت اتصال سیم مسی به صفحه، جوشکاری نقره میباشد که توسط گاز استیلن و هوا اجرا شده باشد).

معرفی ارتینگ سطحي:

• الف) آماده سازی:

در مناطقي كه امكان حفاري عمیق وجود ندارد، از سیستم ارتینگ در سطح استفاده میگردد. این سیستم در عمق حدود 80 سانتیمتر با خواباندن تسمه یا سیم از جنس مس یا آهن گالوانیزه شده اجرا مي گردد.

در چه شرايطي از روش سطحي براي اجراي ارت استفاده نمائیم ؟

1. در مکانهایی که فضاي لازم و امكان حفاري عمیق در اطراف سايت وجود داشته باشد.
2. در مکانهایی که ارتفاع از سطح دريا پائین باشد مانند شهرهاي شمالي و جنوبي كشور
3. در مکانهایی که پستي و بلندي محوطه سايت كم باشد .
4. در فواصل طولانی که نیاز به کابلکشی باشد به همراه کابلی که داخل زمین قرار میگیرد سیم یا تسمه ارت نیز با فاصله از کابل، بمنظور پایین آوردن مقاومت زمین خوابانده میشود.

• ب) نکات و معایب سیستم:

با توجه به اینکه مقاومت مخصوص خاک تابع درجه حرارت و رطوبت میباشد، اجرای اینگونه سیستم بخاطر عمق کم اجرای آن باعث میشود که در فصول سرد و گرم مقاومت سیستم بسیار نوسان داشته باشد و مقاومت محدود کننده مطمئنی نداشته باشیم. لذا توصیه میگردد در این روش پس از ایجاد کانال 80 سانتیمتری، در داخل آن کانال چندین الکترود بدون حفاری (در عمق حدود 1.5 متری) داخل زمین کوبیده و سپس تمامی آن الکترودها را در داخل کانال به همدیگر همبند نماییم. توضیح اینکه اتصالات نباید پیچ و مهره ای باشند.

احداث ارت توسط راد (میله) :

• الف) آماده سازی:

در این روش جهت احداث سیستم ارت از میله هایی که قطر آن معمولا 16 میلیمتر میباشد استفاده میگردد. جنس این راد، از فولاد میباشد که توسط مس باضخامت حداقل 200 میکرون آبکاری شده است. طول این راد در متراژهای 1 - 1/5 و 3 متری میباشد. رادهای 1 و 1/5 متری را توسط چکش داخل زمین فرو میکنند. جهت قرار دادن رادهای 3 متری داخل زمین میبایست زمین را حفاری نموده و سپس راد را داخل زمین قرار دهیم. توضیح اینکه رادهای گالوانیزه شده و استیل نیز مناسب این کار میباشند. سر اولین راد، یک پیکان فلزی با آلیاژی سخت قرار میگیرد که این پیکان رادها را به داخل زمین هدایت میکند.

• ب) معایب این سیستم :

در این سیستم وقتی تعداد رادها برای افزایش طول راد زیاد شود، مجبور هستیم که آنها را با کوپلینگ رزوه ای بهم دیگر وصل کنیم و سپس داخل زمین قرار دهیم. به مرور زمان از محل رزوه کوپلینگ در سیستم اتصالی سست ایجاد میگردد و باعث بالا رفتن مقاومت الکترود زمین میشود. از سوی دیگر استفاده از کلمپهای پیچی که در باکس ارت به راد اتصال میدهیم نیز به مرور زمان تبدیل به اتصالی سست میگردد.

با توجه به معایبی که در سیستم ارتینگ نیمه عمیق، سطحی و رادکوبی بر شمردیم، بدینوسیله یک سیستم ارتینگ نو بنام سیستم ارتینگ عمیق یا DEEP EARTHING که در ذیل معرفی میگردد تقدیم شما میشود. این سیستم علاوه بر اینکه معایب فوق را نداشته ضمن اقتصادی بودن آن از دید متخصصین صنعت برق بسیار کارآمد میباشد. این نوع سیستم ارتینگ در حال حاضر در کشورهای آلمان، سوئد و ... اجرایی بوده و در استاندارد 3-IEC 62305 جهت احداث سیستم ارتینگ توصیه شده و با توجه به مناسب بودن آن، این روش نیز در کشور ما اجرایی شده است. و در ذیل گزارش کامل آن تقدیم حضور میگردد.

روشهای رایج احداث ارتینگ به همراه معرفی سیستم ارتینگ عمیق

سیستم ارتینگ و هدف از اجرای آن

در طی قرن گذشته، استانداردهای ایمنی صنعت برق به سیستم‌های بسیار پیشرفته‌ای تبدیل شده‌اند که همه­ جوانب ایمن‌­سازی را به خوبی پوشش می‌دهند؛ از جمله­ این سیستم‌­ها می‌­توان به سیستم‌ ارتینگ اشاره نمود که معمولا در مدارهای الکتریکی ولتاژ پایین (LV)، بر اساس استاندارد مرجع IEC 60364 و در راستای حفاظت از اشخاص و اموال مورد استفاده قرار می‌­گیرند.

امروزه از سیستم ارتینگ به عنوان راهکاری در راستای هدایت جریان ناخواسته­ الکتریسیته به سمت زمین یاد می‌­شود. بدیهی است که کلیه­ وسایل الکتریکی به کمک ولتاژ برق به کار می‌­افتند و به همین دلیل، تغییرات ولتاژ می‌­تواند منجر به بروز آتش‌سوزی، تخریب مدارهای موجود و امکان وقوع برق­‌گرفتگی در هنگام استفاده از این گونه تجهیزات گردد. برق‌گرفتگی زمانی اتفاق می‌­افتد که فرد میان دو نقطه­ دارای اختلاف فاز (مانند فاز و زمین یا فاز و نول) قرار گیرد. در این هنگام، عبور جریان الکتریسیته از بدن فرد منجر به بروز حوادث جبران­‌ناپذیری خواهد شد. فلسفه­ استفاده از سیستم ارتینگ نیز جلوگیری از وقوع چنین حوادثی است. در حقیقت، این­گونه سیستم‌­های محافظ با انتقال بار الکتریکی به زمین، از بروز وقایع ناگوار پیشگیری می‌­نمایند.

سیستم ارت چیست؟

فرآیند تخلیه­ فوری انرژی الکتریکی و انتقال آن به زمین با استفاده از سیم­‌ها و اتصالات دارای مقاومت الکتریکی پایین را سیستم ارت می‌­نامند. اجرای سیستم ارتینگ در حقیقت با اتصال بخش فاقد جریان و یا قسمت نول سیستم­‌های تغذیه به زمین انجام می‌­شود.

معمولا برای اجرای سیستم­‌های ارتینگ از آهن گالوانیزه استفاده می‌­شود. به کمک ارتینگ، مسیر بسیار ساده­‌ای برای خروج نشتی جریان الکتریسیته فراهم شده و جریان اتصال کوتاه ایجاد شده در تحهیزات الکتریکی به زمین (که دارای پتانسیل صفر است)

می‌­رسد. بر همین اساس، سیستم­‌ها، تجهیزات الکتریکی مورد استفاده و کاربران آن­ها از آسیب‌­های احتمالی محافظت می­‌شوند.

به عنوان مثال، تصور کنید بدنه­ یک وسیله­ الکتریکی به دلیل وقوع اتصالی در مدارات موجود در آن، دارای جریان الکتریسیته باشد. به محض لمس بدنه توسط فرد مصرف­کننده، جریان الکتریسیته از بدن او به عنوان رسانا برای انتقال به زمین استفاده نموده و فرد دچار برق­‌گرفتگی می‌­شود. ارتینگ، مسیر جایگزین و مطمئنی است که ایمنی تجهیزات و کابران آن­ها را به شدت افزایش می‌­دهد.

اجزای سیستم ارتینگ

تجهیزات اصلی مورد استفاده در سیستم ارتینگ عبارتند از:

• الکترود زمین: میل‌ه­ای رسانا برای انتقال جریان الکتریکی به زمین
• زمین: به عنوان رسانای دارای پتانسیل الکتریکی صفر
• هادی ارتینگ: برای حفاظت در برابر شوک­‌های الکتریکی احتمالی
• قطعه­‌ی رسانای در دسترس: قطع‌ه­ای فلزی که قابل لمس بوده و در حالت عادی دارای بار الکتریکی نیست؛ اما ممکن است در زمان اتصالی دارای بار الکتریکی شود.
• قطعه­‌ی هادی حفاظتی: قطعه­ رسانایی که برای حفاظت از مدار در مقابل شوک­‌های الکتریکی احتمالی استفاده می­‌شود و بخش‌­هایی چون قطعات رسانای در دسترس، قطعات فلزی خارجی، ترمینال ارت و … را به یکدیگر متصل می­‌نماید.
• قطعه­‌ی رسانای خارجی: قطعات هم‌­پتانسیل زمین مانند: دیوارهای غیرعایق، اسکلت‌­ها و لوله‌­های فلزی
• ترمینال اصلی ارتینگ: جهت اتصال کلیه­ قطعات هادی به تجهیزات ارتینگ

انواع سیستم ارت

مطابق استاندارد مرجع IEC 60364، سه نوع سیستم اصلی ارتینگ وجود دارد که عبارتند از: TT، IT و TN.

۱-سیستم TT: در این نوع سیستم ارتینگ، منبع تغذیه و همچنین انتهای اتصالات تاسیسات مستقیما به زمین وصل می‌­شوند. سیستم ارت نیز هیچ گونه اتصالی با سیستم الکتریکی ندارد.

۲-سیستم IT: این نوع سیستم ارتینگ نیز هیچ گونه اتصال مستقیمی میان سیستم توزیع ­کننده و زمین وجود ندارد. ویژگی اصلی سیستم ارتینگ IT این است که در صورت بروز خطا بین فازها و زمین، سیستم می­‌تواند بدون وقفه به کار خود ادامه دهد. از این نوع سیستم ارتینگ معمولا در پست­های برق یا ژنراتورها استفاده می‌­شود.

۳-سیستم TN: این نوع سیستم ارتینگ به سه دسته­ TN-S، TN-C و TN-C-S تقسیم‌­بندی می‌­شود. تفاوت اصلی آن­ها در مشترک یا جدا بودن سیم­‌های نول و ارت است؛

به طوری که در سیستم TN-S، سیم‌­های نول و ارت از یکدیگر جدا هستند؛

در سیستم TN-C، سیم­‌های نول و ارت مشترک می‌­باشند.

در سیستم TN-C-S نیز نول و ارت در ابتدا مشترک بوده و سپس به دو سیم جداگانه تبدیل می­‌شوند.

هدف از اجرای سیستم ارتینگ

سیستم ارتینگ یکی از مهم‌ترین عوامل ایمنی در صنعت برق و لوازم الکترونیک می‌­باشد که به منظور دستیابی به جریان ایمن و کاهش خطرات الکتریکی طراحی گردیده است. هدف اصلی از اجرای سیستم ارتینگ، مهار جریان‌های تولیدشده از القائات الکترومغناطیسی و همچنین تخلیه­ الکتریسته­ ساکن موجود در قطعات و لوازم مصرفی است. با نصب این گونه سیستم­‌ها، جریان‌های خطرناک که ممکن است در اثر القائات الکترومغناطیسی و تخلیه­ الکتریسته­ ساکن به وجود آیند، به طور موثر کنترل می‌شوند.

علاوه بر این، سیستم ارتینگ به منظور کاهش ولتاژ گام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل‌های خطرناک نیز استفاده می‌شود. با اجرای این سیستم، احتمال بروز حوادث ناخوشایندی نظیر شوک الکتریکی و آتش سوزی به شدت کاهش یافته و ایمنی کارکنان، تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی نیز بهبود می‌یابد.

یکی دیگر از اهداف اجرای سیستم ارتینگ، کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی است. با نصب این سیستم، تجهیزات حفاظتی به درستی عمل نموده و در صورت بروز خطرات الکتریکی، سریعا واکنش نشان می‌دهند. این امر باعث افزایش اعتماد به سیستم حفاظتی شده و از وقوع حوادث جبران‌­ناپذیر جلوگیری می­نماید.

به طور خلاصه، هدف اصلی اجرای سیستم ارتینگ، حفاظت جان انسان‌ها و کاربرد مناسب سیستم‌های الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی است. با نصب این گونه سیستم­‌ها، خطرات الکتریکی به حداقل ممکن کاهش یافته و ایمنی در محیط‌های صنعتی و تجاری نیز بهبود می‌یابد.

کاربرد سیستم ارتینگ

همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، کاربرد اصلی سیستم ارتینگ در صنعت برق و صنایع وابسته، حفظ ایمنی و کاهش خطرات ناشی از جریان الکتریکی است. اما در ادامه به برخی از مهم­ترین کاربردهای این سیستم می­‌پردازیم:

• حفاظت در برابر رعد و برق: سیستم ارتینگ به عنوان یک مسیر هدایت جریان الکتریکی از طریق زمین، از تجهیزات و ساختمان‌ها در برابر آسیب­‌های ناشی از رعد و برق محافظت می‌کند.
• محافظت در مقابل اتصال کوتاه: سیستم ارتینگ با اتصال تجهیزات به زمین، جریان کوتاه را به زمین هدایت کرده و از بروز خطرات ناشی از اتصال کوتاه جلوگیری می­نماید.
• حفاظت در برابر اختلالات الکترومغناطیسی: سیستم ارتینگ با تخلیه­ جریان الکتریکی اضافی به زمین، به خوبی از بروز اختلالات الکترومغناطیسی ناشی از تجهیزات الکتریکی محافظت می‌کند.
• حفاظت در برابر شوک­‌های الکتریکی: سیستم ارتینگ با اتصال تجهیزات به زمین، از خطر شوک الکتریکی به افراد جلوگیری نموده و ایمنی آن­ها را تضمین می­نماید.
• محافظت از مدارهای آسانسورها: متخصصان صنعت الکترونیک توصیه می‌­کنند که جهت جلوگیری از بروز هرگونه ایراد در مدارهای کنترل، قدرت و فرمان آسانسورها که سبب آسیب دیدن مسافران آن­ها می‌­گردد، از سیستم‌­های ارتینگ مناسب استفاده شود. بهره­‌گیری از این گونه سیستم‌­ها در آسانسورها، با فراهم نمودن یک محیط هم‌­پتانسیل، سبب پیشگیری از صدمه دیدن تجهیزات و مدارهای آن شده و ایمنی کاربران را افزایش می‌­دهد.

به طور خلاصه، سیستم ارتینگ با ایجاد یک مسیر هدایت جریان الکتریکی به زمین، از تجهیزات و افراد در برابر خطرات الکتریکی مرتبط با استفاده از جریان برق محافظت می­‌نماید.

نحوه­ عملکرد سیستم ارت

همان گونه که پیشتر نیز بیان شد، سیستم ارتینگ یک سیستم حفاظتی است که در صنایع و ساختمان‌ها برای افزایش ایمنی و جلوگیری از بروز آسیب به لوازم و مدارهای الکتریکی استفاده می‌شود. این سیستم با ایجاد یک مسیر ایمن برای جریان الکتریسیته­ای که ممکن است در صورت عدم وجود سیستم ارتینگ به لوازم و مدارهای الکتریکی منتقل شوند، از بروز آسیب در آن­ها جلوگیری می­نماید.

سیستم ارتینگ از قطعاتی تشکیل شده که به طور مستقیم به زمین متصل می‌شوند. این قطعات شامل میله‌های ارتینگ، پرچ‌ها، نوارها و اتصالات فلزی (غالبا مسی) هستند. وظیفه­ این قطعات ایجاد یک مسیر با مقاومت پایین برای هدایت جریان ناخالص است. هنگامی که جریان ناخالص در سیستم الکتریکی به وجود می‌آید، این جریان توسط قطعات ارتینگ به زمین هدایت شده و از لوازم و مدارهای الکتریکی دور می‌­گردد.

به طور خلاصه می­‌توان گفت که سیستم ارتینگ با ایجاد یک مسیر ایمن برای عبور جریان‌­های ناخالص، ایمنی کل مدار را افزایش داده، لوازم و مدارهای الکتریکی آن­ها را در برابر آسیب حفظ نموده و از بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌نماید. لذا امروزه وجود این سیستم بسیار حیاتی بوده و ضروری است در کلیه­ صنایع و ساختمان‌ها به درستی طراحی و اجرا گردد تا ایمنی و عملکرد بهینه­‌ای را فراهم سازد.

شبکه زمین براساس ارتینگ فونداسیون – (استاندارد IEC62305)

بهترین راه برای اجرای شبکه زمین گسترده و مناسب به منظور حفاظت سازه ها (از نقطه نظر EMC) ، با توجه به حضور انسانها و تجهیزات حساس ، ارت فونداسیون می باشد . بدین منظور لازم است از ابتدای شروع مراحل عملیات ساختمانی و قبل از اجرای فونداسیون سازه ها تمهیدات لازم در این مورد اندیشیده شود .

شبکه آرماتورهای وسیع و بهم پیوسته فونداسیون ساختمان ، این امکان را پدیده آورده که با استفاده از آرماتورهای اضافی کمکی و اتصال آنها به آرماتورهای موجود ، حتی الامکان شبکه هم بند مناسب جهت حذف میدانهای القایی و جریانهای شوک و انتقال آن با کمترین امپدانس به جرم کلی زمین ، در کف ساختمان ایجاد شود .

بدین منظور باید با چیدمان صحیح مفتول ها و هادیهای کمکی در بالای شبکه زیرین آرماتورهای پی و اتصال به بخشی از آرماتورها توسط کلمپ و یا جوشکاری ، بیشترین حجم پیوستگی را بین آرماتورها بوجود آورد . ابعاد مش کمکی و فواصل همبندی آن با قطعات فلزی سازه ، نوع و مقاطع هادی ها می بایست براساس حداقل های استاندارد ، مورد توجه قرار گیرد .

در محلهای مناسب ترمینالهای ارت جهت توزیع ارت در فضاهای داخلی و خارجی و اجرای هم پتانسیل سازی پیش بینی می شوند

شرکتهای تامین‌کننده و برندهای مختلف ارتینگ:

قالبا اقلام سیستم ارتینگ در داخل کشو تولید و ساخته می شود.

تجهیزات و لوازم ارتینگ :

لوازم مورد نیاز برای اجرای سیستم ارتینگ به شرح زیر می باشد.

انواع میله ارت موجود در شرکت اسپاک :

• میله ارت مغزفولاد روکش مس
• میله ارت تمام مس
• میله ارت استنلس استیل

میله ارت

میله های ارت تامینی توسط شرکت اسپاک در کارخانه Axis هند ساخته می شود. ضخامت مس که بوسیله الکترولیز روی مغز فولادی میله ایجاد می شود، 256 میکرون است. هسته میله از فولاد SAE 1010/1020 انتخاب شده که در مقابل ضربه و چکش خواری، مقاومت مکانیکی کافی را داشته باشد. میله های ارت Axis دارای تایید استاندارد UL467 بوده و در مقایسه با میله های ارت موجود در بازار، دارای استقامت مکانیکی بهتر، طول عمر بسیار بالاتر و هدایت تعریف شده استاندارد می باشد.

انواع کلمپ

کلمپ دوشیاره ، دو پیچه

یک نوع کلمپ برنجی جهت اتصال سیمهای ارت تا مقطع 120 mm2 به یکدیگر

اسپلیت بولت

یک نوع کلمپ برنجی جهت اتصال سیمهای ارت تا مقطع 120 mm2 به یکدیگر

استوانه جوشی

قطعه‌ای جهت جوشکاری به سازه‌های فلزی جهت اتصال سیستم ارت به سازه فلزی

کلمپ چشمی

یک نوع کلمپ برنجی جهت اتصال سیم به میله ارت

رول بولت

رول بولت Roll Bolt گونه ای از اتصال پیچ و مهره ای است که برای اولین بار توسط شرکت هیلتی معرفی شد. رول بولت ها از یک پیچ سر مخروطی ، یک استوانه فلزی چاکدار، یک مهره و یک واشر تشکیل شده اند. مبنای کار رول بولت ها افزایش حجم اتصال است یعنی چیزی شبیه به اتصال پیچ و رولپلاک در سطوح دیوار ها. از رول بولت ها برای اتصال صفحه های فلزی بر روی سطوح بتنی، سنگی و … در سازه ها و ساختمان سازی استفاده میشود.

نوار آب بندی

نوعی نوار چسب قیری جهت آب‌ بندی اتصالت سیستم ارت

اتصال ایکس

یک نوع کلمپ برنجی جهت اتصال سیم تا مقطع 70 mm2 به تسمه تا سایز 30x3 mm به صورت دو ، سه و چهارراهه

کلمپ اتصال هادی به ارماتور

یک نوع کلمپ برنجی جهت اتصال سیم ارت با آرماتور در سایزهای مختلف

کلمپ اتصال تسمه به سیم

یک نوع کلمپ ویژه اتصال سیم به تسمه جهت انشعاب ( قابل استفاده در اجرای سیستم ارت Data center ها )

کلمپ اتصال آرماتورها به یکدیگر و سیم و تسمه به آرماتور

کلمپ کرپی فولادی برای آرماتور

کلمپ اتصال آرماتورها به یکدیگر و سیم و تسمه به آرماتور

کلمپ کرپی فولادی برای آرماتور

شینه ارت

تمام ژنراتور‌ها، ترانسفورماتور‌ها، سیم‌ها و کابل‌های یک نیروگاه یا تبدیل گاه که ولتاژ برابری دارند با یک شمش یا یک رسانا به نام شینه یا باس‌بار (Busbar) در هر فاز بهم متصل می‌شوند. در شینه تمام انرژی ژنراتورها، ترانسفورماتورها یا هر دو بهم می‌پیوندند و از آنجا بطور مستقیم با همان ولتاژ یا به کمک ترانسفورماتور افزاینده یا کاهنده با ولتاژ دیگر به مصرف‌کننده‌ها یا شینه‌های دیگر هدایت می‌گردند. ازاین‌رو می‌توان گفت که شینه وسیله جمع و پخش انرژی در آن واحد است

کابلشو

از کابلشو به منظور اتصال هادی کابل به شینه و سایر محل‌های اتصال موردنیاز استفاده می شود. جنس کابلشو برای هادی‌های مسی، مس قلع اندود و برای کابل‌های آلومینیومی از آلومینیوم می باشد . همچنین برای اتصال کابل های آلومینیومی به شینه مسی از کابلشوی بیمتال استفاده می شود .

ارت پلیت

قطعه ای برنجی ( استنلس استیل ) قابل استفاده در اجرای سیستم ارت فونداسیون جهت اتصال به آرماتورها و ایجاد نقطه ای در خارج بتن جهت انشعاب گیری ارت

C-CLAMP

سی کلمپ ساخته شده از الیاژ مسی که جهت اتصال دو عدد کابل به صورت موازی یا انشعاب گرفتن از کابل یا سیم مسی گراند

انواع الکترود شبکه زمین

الکترودهای شبکه زمین به دو دسته الکترودهای طبیعی و الکترودهای مصنوعی تقسیم بندی می شوند.

انواع الکترودهای طبیعی

• غلاف هادی کابلها

• اجزای فلزی سازه ها

• آرماتورهای سازه

• لوله کشی تاسیسات

• هرگونه تاسیسات زیر زمینی فلزی که در تماس با زمین بوده و مانعی برای استفاده از آن بعنوان الکترود زمین وجو نداشته باشد

انواع الکترودهای مصنوعی

• هادیهای عمقی(میله،لوله،صفحه و ...)

• هادیهای افقی(سیم مسی،مش،آرماتورهای پی و...)

انواع آرایش الکترود زمین

الکترودهای شبکه زمین می توانند بصورت عمقی و یا سطحی و یا ترکیبی از هر دو بر اساس اصل هم پتانسل سازی اجرا گردد.

آرایش نوع A

سیستم پایانه زمین نوع A برای ساختمانهای کوچک و کم اهمیت (خانه های مسکونی) و یا سازه های موجود که امکان اجرای نوع دیگری را ندارند و یا برای سیستم حفاظتی (LPS) باا استفاده از میله و یا سیم های کشیده کاربرد دارند .

آریش نوع B

سیستم پایانه زمین نوع B برای ساختمان های که در سیستم حفاظتی آنها از هادی های شبکه بندی شده و تعداد زیادی هادی پایین برنده جریان صاعقه استفاده شده است ، بسیار مناسب است .

مشخصات الکترود شبکه زمین

• شبکه الکترودهای زمین می بایست در نقاط مناسب سایت و بگونه ای نصب شوند که اختلاف پتانسیل گام ، به حداقل برسد.

• عمق دفن الکترودها و نوع آنها بگونه ای باشند که از شرایط یخ زدگی ، خشکی و خوردگی مصون باشند و در طول زمان عمر خود ، مقدار مقاومت نسبتاً یکنواخت و پایدار داشته باشند.

• الکترودهای عمقی نیز برای متفرق کردن جریانهای DC و یا فرکانس برق شهر در صورتی که با افزایش عمق ، هدایت الکتریکی خاک بالارود ، مناسب می باشند.

• در صورتیکه از آرماتورهای داخل فونداسیون بعنوان الکترود زمین استفاده می شود ، می بایست اتصالات از نظر الکتریکی و مکانیکی کاملاً مناسب باشند.

سیستم ارتینگ

جرم اصلی زمین می تواند بعنوان یک مرجع ثابت و غیرقابل تغییر پتانسیل (صفر) مورد استفاده قرارگیرد. این نقطه صفربرای تمامی سیستم هایی که به نوعی به زمین نیاز دارند ، بکار گرفته می شود. در عمل ، تمامی اجزا و بدنه های هادی تجهیزات الکتریکی به طور مستقیم به این مرجع پتانسیل (زمین) متصل می شوند.

در هنگام بروز یک اتصال کوتاه ناخواسته با بدنه تجهیزات الکتریکی ، قطعات فلزی که دارای اتصال به زمین نیستند ، درهمان پتانسیل فاز قرار می گیرند و انسانی که با آنها درتماس است ، ممکن است یک اختلاف پتانسیل خطرناک را برداشت نموده و آسیب ببیند.

اساس زمین کردن

زمین کردن به دو علت انجام می گیرد ، کارکرد و رفتار صحیح سیستم های الکتریکی به بیان دیگر حفاظت از تجهیزات (زمین الکتریکی ) و دیگری حفاظت اشخاصی که به نوعی با تجهیزات در تماس هستند ( زمین حفاظتی ).

کاربردهای سیستم اتصال زمین

• حفاظت انسانها و تجهیزات (Protection & Safety)

• عملکرد صحیح سیستم تغذیه الکتریکی (Functional & Operational) .

• انتقال جریانهای لحظه ای ناشی از تخلیه الکترواستاتیک و حوادث جوی (EMP,ESD)

• حفاظت و عملکرد مناسب تجهیزات مخابراتی و دیتا (EMC)

کاربرد سیستم زمین در تاسیسات تغذیه 1KV > (مطابق با استانداردهای VDE0141 , EN50179)

- تاسیسات و اجزای فلزی سیستم های HV و MV که جزئی از مدار الکتریکی نبوده اما درهنگام اتصالیها حامل جریان الکتریکی می شوند (بطور مثال اجزاء فلزی و بدنه ژنراتورها ، ترانسفورمرها ، خازن ها و تابلوها) می بایست به سیستم زمین سایت متصل گردند.

- قطعات و هادیهای فلزی که ممکن است در حین اتصالیهای سیستم تغذیه ، مسیر عبور جریان الکتریکی شوند (مانند سینی ها و نردبانهای کابل ، لوله ها و داکتهای فلزی ، استراکچر ساختمان و ... ) نیز می بایست به سیستم زمین متصل شوند.

برخی از کاربریهای سیستم ارتینگ به شرح زیر است :

• سیستم ارتینگ ساختمان ها

• سیستم ارتینگ دکل مخابراتی

• سیستم ارتینگ آپارتمان

• سیستم ارتینگ برج نوری

• سیستم ارتینگ نیروگاه خورشیدی

• سیستم ارتینگ دکل مخابراتی

• سیستم ارتینگ دکل مهاری

• سیستم ارتینگ دوربین مداربسته

• سیستم ارتینگ سوله

• سیستم ارتینگ مخازن سوخت

• سیستم ارتینگ مخازن نفت

• سیستم ارتینگ تاور کرین

• سیستم ارتینگ ایستگاه مترو

• سیستم ارتینگ تجهیزات هوانوردی

• سیستم ارتینگ تجهیزات هواشناسی

• سیستم ارتینگ استادیومهای ورزشی و زمین گلف

• سیستم ارتینگ انبارهای روباز