روش اجرای سیستم ارتینگ

روش اجرای سیستم ارتینگ
به طور خلاصه اهداف بكارگیری سیستم ارتینگ یا گراندینگ عبارتند از :

الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان

ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الكتریكی و الكترونیكی

ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده‌ال جهت كار

د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی

ه ـ حذف ولتاژ اضافی

و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

ز ـ اطمینان از قابلیت كار الكتریكی

روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی :

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

1ـ زمین عمقی :

در این روش كه یك روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.

2- زمین سطحی:

در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی كه امكان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.

در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم ؟

در مكانهایی كه :

ـ فضای لازم و امكان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد .

ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی كشور .

ـ پستی و بلندی محوطه سایت كم باشد .

ـ فاصله بین دكل و سایت زیاد باشد .

با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد .

اجرای ارت به روش عمقی :

الف ـ انتخاب محل چاه ارت :

چاه ارت را باید در جاهایی كه پایین‌ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی‌الامكان در عمق كمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی كه بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمینهای چمن ، باغچه‌ها و فضاهای سبز حفر نمود.

ب- عمق چاه

با توجه به مقاومت مخصوص زمین ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی كه با توجه به نوع خاك دارای مقاومت مخصوص كمتری هستند مانند خاكهای كشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری كمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی كه دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاك از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی كه تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر كنیم . بطور كلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زیر آمده است.

نوع خاك مقاومت مخصوص زمین ( اهم متر )

باغچه‌ای 5 الی 50

رسی 8 الی 50

مخلوط رسی ، ماسه‌ای و شنی 25 الی 40

شن و ماسه 60 الی 100

سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000

ج ـ مصالح مورد نیاز

مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod كوبی ( روش سطحی ) در جدول زیر آمده است.

ردیف

نوع جنس

 

1

میله برقگیر

میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر وجنس آن مس خالص و نوك تیزباشد

2

بست میله برقگیر به سیم ارت

جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی كه ارتفاع دكل حدودا 20 متر باشد

3

یونولیت

جهت استفاده در میله برقگیر

4

بست سیم به دكل

سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته كرده جهت اتصال سیم ارت به دكل استفاده می نمائیم

5

تسمه آلومینیومی یا مسی

در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بكار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دكل های مهاری

6

سیم مسی نمره 50 متر

7 رشته

7

كابلشو نمره 50

جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دكلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت

8

لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر

برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد

9

بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاك

جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار

10

پودر انفجاری cadweld

جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یكدیگردر نقاطی كه دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجودندارد .

11

شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر

برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن

12

صفحه مسی 5.*50*50

مورد استفاده در روش عمقی ×

13

مقره همراه پیچ و رولپلاك

جهت اتصال شینه مسی به دیوار

14

پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت

جهت استفاده شینه مسی –پلیت-شینه پای دكل و …

15

بست سیم به صفحه مسی

به منظورمحكم كردن اتصال سیم روی صفحه مسی

16

بست دو سیم نمره 50

جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین

17

پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دكل

برای دكل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد.

18

شینه مسی مخصوص پای دكل 3*30*100

برای وصل نمودن پای دكل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت

19

میله ROD

در روش سطحی استفاده می گردد.

20

بست مربوط به سیم مسی و میله ROD

برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD

21

كرپی ابروئی همراه پیچ و مهره

برای بستن میله برقگیر به دكل های 100 فوتی و دكل های خود ایستای لوله ای

22

بنتونیت اكتیو كیلو

برای روش عمقی و سطحی

23

بست میله برقگیر به پلیت

جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دكلهای خود ایستای60متری

× : صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی كشور و 5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشك مانند تهران و 5/0*70*70 سانتیمتر برای مناطق كویری استفاده شده و محصول كارخانه مس شهید باهنر باشد . از صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.

د – اتصال سیم به صفحه مسی

اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد.بلكه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحكام بیشتر با استفاده از 2 عدد بست سیم به صفحه ( ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز )بسته شده و محكم گردد.

برای جوش دادن قطعات مسی به یكدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد

ه – حفر چاه ارت

با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مكان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر از چاه تا پای دكل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دكل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی كه مسیر 2 سیم مشترك باشد بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطور مسیر سیمها باید كوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامكان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50 سانتیمتر انجام گردد.

و – پر نمودن چاه ارت

-ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمك تهیه و كف چاه میریزیم بطوریكه تمام كف چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم .

2-به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاك رس و یا خاك نرم پر مینمائیم.

3- به مقدار لازم (حدود 450كیلو گرم معادل 15 كیسه 30 كیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20

سانتیمتر از كف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد كیفیت كار بهتر خواهد بود.

4-صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یكی به میله برقگیر روی دكل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.

5- صفحه مسی را بطور عمودی در مركز چاه قرار می دهیم

6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم

7- لوله پلیكای سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیكا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردی كه چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا كلا در جاهایی كه رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد .

8- بعد از قراردادن لوله پلیكا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.

9-الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولی همراه با ماسه یا خاك سرند شده كشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم . روئ چاه مخصوصا در مواقعی كه از لوله پولیكا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.

10-داخل شیار های حفاری شده را با خاك سرند شده كشاورزی یا خاك نرم معمولی و یا خاك معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید

نصب شینه و میله برقگیر

شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد.قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.)در حالتیكه دكل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلكه باید خارج از ساختمان سیم كشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.

در پای دكل توسط بست ، سیم میله برقگیر به یكی از پایه های دكل خیلی محكم متصل شود و تا بالای دكل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذكر است مسیر میله برقگیر از كابلهایی كه به آنتنها می روند باید جدا باشد .

اجرای ارت به روش سطحی

هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد كه عبارتند از :

1-ROD

RING -2

3-پنجه ای (شعاعی)

4-مختلط

5- حلزونی

6- الكتروشیمیایی

7- شبكه ای

اجرای ارت به روش ROD كوبی

مصالح مورد نیاز

مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت كه به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطر 14 میلیمتر و با روكش مس استفاده می نمائیم.

روش اجرا

كانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول كانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.

الف – اندازه گیری مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم

ب – به روش تجربی كه در ادامه شرح داده می شود.

ج – چنانچه سایت دارای دكل خود ایستا می باشد برای حفر كانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دكل و همچنین اطراف دكل استفاده شود .

د – چنانچه دكل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دكل در مسیری كه زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.

ه – پس از آماده شدن كانال 2 میله به فاصله 3متر از یكدیگر در زمین میكوبیم به گونه ای كه حدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با كابل مسی یا كابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میكوبیم و با اتصال 3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم . اینكار را تا زمانی كه مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برسد ادامه می دهیم بعد از آنكه به تعداد كافی میله كوبیده شد سیمی را كه به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تك تك میله ها جوش داده و به سمت دكل میبریم.

و – برای پر نمودن كانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمینهایی كه رطوبت كافی ندارند) و سپس با خاك سرند شده كشاورزی یا خاك نرم كانال را پر می نمائیم.

ز – مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر كردن كانال مقاومت زمین اندازه گیری شده كاهش خواهد داشت و باید كمتر از 3 اهم باشد.)

نكته : در مناطق سردسیر عمق كانال حفاری شده و بطور كلی مسیر عبور كابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد . تاثیر كاهش درجه حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد .

دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

20+ 72

10+ 99

0 138

5- 790

سایر روش ها:

روش های دیگر در مناطق كوهستانی و سنگلاخی و مكانهای خاص كاربرد دارد كه بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات كشور را با توجه به نوع زمین و خاك میتوان به سه دسته تقسیم كرد.

ارتفاعات خاكی كه امكان حفاری و كوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد.

ارتفاعات سنگلاخی كه امكان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد كرد.

ارتفاعات صخره ای

برای حالت اول : به یكی از روش های حفر چاه یا كوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود

در حالت دوم : شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای كاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاك و بنتونیت می پوشانیم .

نكته : كلیه اتصالات در زیر خاك باید به یكدیگر جوش داده شود .

روش اول :

در زمینهای صخره ای كه امكان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی كانال ساخته، تسمه مسی را در كف كانال خوابانده و كانال را با بنتونیت پر می نمائیم . طول كانال یا كانالها باید به اندازه ای باشد كه مقاومت اندازه گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل كانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.

روش دوم:

روش شبكه ای است بدین صورت كه ابتدا شبكه شطرنجی با سیم مسی به طول 3+x و عرض3+y بطوریكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست كرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریكه ابتدا 20cm بنتونیت ریخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دكل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد .

نكات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت

1- كلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشكاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشكاری رعایت گردد(در مواردی كدولد توصیه میشود).

2- ازهرپایه دكلهای خودایستا هم فونداسیون دكل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دكل به سیستم ارت جوشكاری گردد.

3- سیم میله برقگیر ازپایه ای كه آنتنهای كمتری نصب می شود و با كابلهای روی لدر حداكثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل كانال و از كوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.

4- میله برقگیر روی دكل در بالاترین نقطه دكل(با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه 45 درجه ) بطوریكه تجهیزات راكاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دكل دارد.

5- شعاع خم سیم مسی حداقل بیست سانتیمتر وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد(رعایت زاویه خمش سیم مسی )

6- پایه‌ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.

7- كلیه كابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دكل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن كابل)گراند شوند.

8- به هیچ عنوان در روی دكل،جوشكاری صورت نگیرد.

9- اتصال از شبكه گراند سیستم اجرا شده به تانكر سوخت دیزل ژنراتور، تانكر آب هوایی ، اسكلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.

10- اگر سیستمی‌ازقبل‌اجرا شده باشد،سیستم قدیم به‌جدید در عمق‌خاك متصل گردند.

11- سیم‌ارت‌ درروی زمین باید باروكش‌وسیم‌داخل‌كانالها‌ باید بدون روكش و مستقیم كشیده شود.

12- پركردن كانال باید با خاك سرند شده كشاورزی یا خاك نرم انجام گردد.

13- ارتفاع نصب شینه مسی پنجاه سانتیمتر ازكف تمام شده باشد.

14- شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیك باشد.

15- ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد ( قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).

16- در دكلهای مهاری پر ظرفیت ، مهارهای دكل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.

17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.

18- در سایتهای کامپوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یك زمین با سطح یكنواخت ( بدون شیب ) استفاده نمود.

19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.

20- در دكلهای پر ظرفیت كه ابعاد قسمت بالای دكل بیشتر از 2 متر می‌باشد نیاز به نصب یك عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می‌باشد.

21- در سیم‌كشی داخل محوطه سایت های کامپوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از كابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای كوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.

22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای كوچك زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر 3 اهم می‌باشد.