آموزش اجرای چاه ارت میله ای و نحوه کوبیدن میله ارت (تصویری)

چاه ارت میله‌ای یکی از انواع سیستم‌ ارتینگ است که با هدف انتقال جریان‌های اضافی برق به زمین و افزایش ایمنی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. چاه ارت میله‌ای، در شرایطی که خاک‌ مرطوب، قابل نفوذ و مقاومت الکتریکی پایینی داشته باشد، اجرا می‌شود. چون برای ایجاد آن، میله‌های فلزی (مسی یا گالوانیزه) را به‌شکل عمودی داخل خاک فرو می‌کنند تا میله با سطح خاک تماس برقرار کند. بعد از فرو کردن میله‌ها داخل زمین، یک مسیر مناسب برای تخلیه جریان‌های ناخواسته یا نشتی الکتریکی ایجاد خواهد شد.

با توجه به‌این که چاه ارت میله‌ای جزو پرکاربردترین شیوه‌های ارتینگ در پروژه‌های ساختمانی، صنعتی و مخابراتی به‌حساب می‌آید؛ هدف از این مطلب، آموزش نصب ارت میله‌ای و نحوه کوبیدن میله ارت است.

• معرفی کامل لوازم مورد نیاز برای اجرای چاه ارت

کاربرد ارت میله‌ای 

1. کاهش خطر آتش‌سوزی ناشی از جریان‌های نشتی
2. حفظ عملکرد سریع انواع فیوز و کلیدهای حفاظتی در زمان خطا 
3. کاهش ولتاژ تماسی و ولتاژ اضافی ناشی از نوسانات برق و صاعقه 
4. پایداری عملکرد بدون وقفه سیستم‌های قدرت و شبکه‌های الکترونیکی 
5. افزایش پایداری سیستم توزیع برق در محیط‌های صنعتی و ساختمانی 
6. کنترل پارازیت و نویزهای الکترومغناطیسی تجهیزات حساس در مراکز داده و آزمایشگاه‌ها 
7. جلوگیری از خراب شدن، فرسودگی و کاهش عمر مفید تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی 
8. محافظت از جان انسان‌ها در برابر شوک‌های الکتریکی و خطرات ناشی از تماس با تجهیزات برق‌دار 
9. ایجاد شرایط ایده‌آل برای عملکرد صحیح سیستم‌ها و تضمین کارکرد پایدار تجهیزات صنعتی و اداری 
10. کاهش استهلاک تجهیزات و محافظت از آن‌ها در برابر آسیب ناشی از جریان‌های ناخواسته و ولتاژ‌های اضافی

معرفی انواع روش اجرای ارت میله‌ای 

چاه ارت میله‌ای به روش‌های مختلفی همچون میله‌ای خطی و میله‌ای پنجه کلاغی اجرا می‌شود. انتخاب روش اجرا به شرایط خاک، فضای نصب و نیازهای حفاظتی محیط خاص بستگی دارد و انتخاب روش مناسب اجرای چاه ارت، باعث کاهش مقاومت زمین، افزایش ایمنی و بهبود عملکرد سیستم ارتینگ می‌شود.

1. اجرای ارت میله‌ای خطی

در روش اجرای ارت میله‌ای خطی، میله‌ها به‌شکل خطی و در یک راستا داخل زمین قرار می‌گیرند. در نتیجه این روش، برای فضاهای محدود که خاک یکنواختی دارند بسیار مناسب است و در کمترین زمان ممکن انجام می‌شود.

نحوه اجرای ارت میله‌ای خطی به‌صورت زیر است:

1. انتخاب یک محل مناسب برای قرار دادن میله‌ها
2. حفاری چند حفره در حالت خطی و با فاصله مناسب از یکدیگر
3. فرو بردن میله‌های مسی یا گالوانیزه در حالت عمودی به داخل حفره‌ها
4. اتصال کابل‌ها و سیم مسی بدون روکش از طریق بست‌ها و گیره‌ها به میله‌ها 
5. پوشاندن اطراف میله‌ها و اتصالات با محافظ و روکش عایق 
6. بررسی مقاومت چاه با دستگاه تست ارت

2. اجرای ارت میله‌ای پنجه کلاغی

در روش اجرای ارت میله‌ای پنجه کلاغی، میله‌ها به شکل مورب و شاخه‌ای داخل زمین قرار می‌گیرند و سطح تماس بیشتری با خاک دارند. به همین منظور، در صورتی که فضای باز و وسیع وجود داشته باشد، برای هدایت جریان الکتریکی از این روش استفاده می‌شود.

اجرای ارت میله‌ای پنجه کلاغی به‌صورت زیر انجام می‌شود:

1. تعیین یک مکان مناسب برای جای‌گذاری میله‌ها 
2. ایجاد چند عدد حفره مورب با زاویه مناسب
3. قرار دادن میله‌ها داخل حفره‌ها در حالت مورب
4. محکم کردن میله‌ها با کوپلر و ضربه‌خور 
5. استفاده از بنتونیت یا الکترولیت برای کاهش مقاومت زمین
6. متصل کردن هادی‌ها و کابل‌ها با بست و گیره به میله‌ها 
7. عایق‌بندی میله‌ها و اتصالات
8. تست کردن عملکرد سیستم با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری مخصوص

پیش نیاز اجرای چاه ارت میله‌ای 

رعایت برخی نکات قبل از اجرای چاه ارت باعث عملکرد بهتر سیستم و افزایش ایمنی سیستم ارتینگ می‌شود. در نتیجه قبل از اجرای چاه ارت میله‌ای باید موارد زیر مورد بررسی قرار بگیرند:

• ارزیابی نوع خاک و میزان رطوبت
• تعیین نقطه ایده‌آل با دسترسی آسان
• مشخص کردن عمق و مسیر نصب میله‌ها
• طراحی مهندسی و نقشه‌کشی سیستم ارتینگ
• فراهم کردن ابزار نصب (چکش، ضربه‌خور، کوپلر)
• آماده‌سازی مواد کاهنده مقاومت مانند بنتونیت یا الکترولیت
• رعایت اصول ایمنی در حفاری و نصب
• تضمین اتصال میله‌ها به شبکه ارت اصلی
• اندازه‌گیری مقاومت زمین قبل از اجرای نهایی
• انتخاب جنس مناسب میله راد (مسی یا فولادی گالوانیزه)

میله راد (میله ارت) چیست؟

یکی از اجزای اصلی سیستم ارتینگ، میله راد یا همان میله ارت است که اتصال پایدار و ایمن را میان تجهیزات الکتریکی و زمین ایجاد می‌کند. درواقع، میله راد را داخل زمین می‌کوبند (که در ادامه نحوه کوبیدن میله ارت را به صورت تصویری نشان داده‌ایم) تا جریان‌های نشتی، اضافه‌ولتاژها و خطاهای الکتریکی را به خاک منتقل کند. کاربردهای میله راد عبارتند از:

• ایجاد مسیر استاندارد برای انتقال جریان‌های نشتی و اضافه‌ولتاژ به زمین
• ارتینگ سازه‌های فلزی نظیر دکل‌های برق، برج‌های مخابراتی و منابع نوری
• استفاده در مکان‌هایی که اجرای چاه ارت امکان‌پذیر نیست
• ایمن‌سازی تأسیسات الکتریکی، نیروگاه‌ها و مجموعه‌های صنعتی
• کاهش مقاومت زمین و بهبود عملکرد سیستم حفاظت الکتریکی

معرفی انواع میله ارت مناسب برای چاه ارت میله‌ای

میله‌های ارت در جنس‌های استنلس استیل، گالوانیزه، مس، کاپرباند (اتومایز) و تیتانیوم ساخته می‌شوند و با توجه به ویژگی‌هایی که دارند مکان نصب آن‌ها فرق می‌کند. از آنجایی که انتخاب نوع میله یک پیش نیاز اجرای چاه ارت میله ای است، در جدول زیر جیات کاملی از انواع میله ارت مناسب برای چاه ارت میله‌ای را با کاربرد و و یژگی‌های هر یک بررسی کرده‌ایم:

• انواع میله ارت، از استاندارد بین‌المللی IEC 62561-2 پیروی می‌کنند.

اقلام ضروری در اجرای ارت میله ای 

انواع لوازم چاه ارت

مشاهده همه

روش اجرای چاه ارت میله‌ای 

چاه ارت میله‌ای یک روش‌ ایمن برای انتقال دادن جریان‌های اضافی برق است. برای عملکرد صحیح و حفظ ایمنی کامل سیستم، مراحل اجرای آن باید به‌صورت مرحله‌ای و تخصصی پیش برود.

1. تعیین یک محل مناسب برای نصب چاه

ابتدا باید ویژگی‌های خاک مانند رطوبت، هدایت الکتریکی، مسیر عبور خطوط برق و شرایط محیطی مورد بررسی قرار بگیرند. سپس یک نقطه مناسب که رطوبت و هدایت الکتریکی خوبی دارد، برای نصب چاه ارت تعیین شود.

2. طراحی فنی چاه ارت

در مرحله بعد نوبت طراحی فنی چاه ارت است یعنی باید مواردی مثل عمق و ابعاد چاه، مصالح مورد استفاده و نحوه اتصال میله‌ها و هادی‌ها طراحی شوند. چون بخش زیادی از عملکرد سیستم ارتینگ به طراحی فنی آن بستگی دارد.

3. حفر زمین برای نصب میله‌ها

برای آن که میله‌ها داخل زمین قرار بگیرند باید با ابزارهای مخصوص حفاری، زمین حفاری شود. معمولا عمق حفره‌ها به روش اجرای چاه ارت بستگی دارد. به عنوان مثال، عمق حفره‌ها در روش پنجه کلاغی باید ۵۰ سانتی‌متر باشد.

4. کاهش مقاومت خاک و بهبود مسیر هدایت

در صورتی که مقاومت خاک بالا باشد، راندمان سیستم ارتینگ کاهش پیدا می‌کند. به همین منظور، گاهی اوقات ماده‌ای به نام بنتونیت به خاک اضافه می‌کنند تا میزان مقاومت خاک کم شود و راندمان سیستم افزایش پیدا کند. معمولا در خاک‌های مرطوب از مواد کاهنده مقاومت استفاده نمی‌کنند، ولی برای مناطق سرد و یخ‌زده استفاده از این مواد الزامی است.

5. جای‌گذاری میله‌ها و تجهیزات

در این مرحله باید تمام میله‌های مسی یا گالوانیزه و سایر تجهیزاتی که برای انتقال جریان اضافی نیاز است، داخل حفره‌های ایجاد شده قرار بگیرند.

6. نحوه کوبیدن میله ارت

بعد از آن که میله‌های ارت داخل زمین قرار گرفتند باید به کمک ابزار مخصوص و ضربه‌خور، داخل زمین محکم شوند. در صورتی که زاویه و عمق میله‌ها مناسب باشد، تماس آن‌ها با خاک بهینه است و هدایت جریان بهتر انجام می‌شود. نحوه کوبیدن میله ارت به این صورت است که باید با ضربه‌خور یا دستگاه چکش برقی مخصوص ارتینگ، به میله ضربه وارد شود تا بدون انحراف در عمق مورد‌نظر فرو بروند.

7. پوشش‌دهی و حفاظت از چاه

در این مرحله، چاه ارت را با استفاده از پوشش‌های مقاوم مانند بتن، مواد ضد‌خوردگی یا محفظه‌های مخصوص ایزوله می‌پوشانند. چون با این کار، از تماس مستقیم بخش‌های فلزی با خاک جلوگیری می‌شود و طول عمر و پایداری سیستم ارتینگ تا حد زیادی افزایش پیدا می‌کند.

8. کنترل و اندازه‌گیری عملکرد چاه

بعد از قرار گرفتن میله‌ها داخل زمین و عایق‌بندی چاه، مقاومت چاه اندازه‌گیری می‌شود تا متخصصین از عملکرد بهینه آن مطمئن شوند.

9. راه‌اندازی سیستم ارتینگ

در پایان هم سیستم ارتینگ به شبکه برق متصل می‌شود تا در صورت بروز خطا یا صاعقه، جریان‌های اضافه را به سمت زمین منتقل کند.

نحوه کوبیدن میله راد چگونه است؟

قبل از شروع کار باید تجهیزات برای کوبیدن میله ارت را آماده کنید. این تجهیزات عبارتند از: میله ارت (مسی یا گالوانیزه)، چکش یا پتک سنگین، دستگاه کوبنده برای پروژه‌های بزرگ، مقداری آب برای نرم‌کردن خاک و اتصالات مناسب برای اتصال سیم ارت.

مراحل کوبیدن میله ارت

• آماده سازی خاک: اگر خاک منطقه خشک و سخت است، کمی آب روی محل کوبیدن بریزید تا زمین نرم‌تر شود. این کار نفوذ میله را راحت‌تر کرده و از آسیب‌ دیدن میله در مراحل اولیه جلوگیری می‌کند.
• زاویه نصب: برای این‌که میله تماس بهتری با لایه‌های خاک داشته باشد و مقاومت چاه ارت پایین‌تر بیاید؛ میله راد را باید در زمین عمودی بکوبید.
• شروع کار و کوبیدن میله ارت: میله را در محل مشخص قرار دهید و به آن چند ضربه چکش بزنید تا حدود ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر در خاک فرو رود.
• دومین مرحله کوبیدن میله ارت: سپس با پتک یا دستگاه کوبنده، آنقدر آن را در زمین بکوبید تا به عمق مناسب که بین ۲ تا ۳ متر است، در خاک فرو رود.
• بررسی و تست میله ارت: عمق میله راد رو در زمین بررسی کنید و اطمینان حاصل کنید که به عمق استاندارد فرو رفته و بدون لقی است. همچنین اگر خاک مقاومت زیادی داشت یا نیاز به عمق بیشتر بود، چند میله را با اتصالات مخصوص به هم متصل کنید تا مسیر ارت کامل‌ شود و مقاومت زمین پایین‌تر بیاید.

کدام میله ارت برای اجرای چاه ارت میله‌ای مناسب است؟

• استنلس استیل مناسب برای محیط‌های صنعتی و مرطوب
• گالوانیزه گزینه اقتصادی برای خاک‌های معمولی
• مس سخت مناسب برای محیط‌های صنعتی و مسکونی
• کاپرباند (اتومایز) عملکرد خوب در خاک‌های خشک و مرطوب
• تیتانیوم مناسب محیط‌های خاص و مقاوم در برابر شرایط شیمیایی

نحوه محافظت از چاه ارت میله‌ای 

1. نصب و نگهداری سیستم ارتینگ باید مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی انجام شود تا ایمنی و کارایی آن افزایش پیدا کند.
2. برای عملکرد بهینه چاه ارت، محل نصب باید دارای خاک مرطوب، مقاومت الکتریکی پایین و هدایت بالا باشد.
3. اطراف میله‌ها و اتصالات باید با محفظه‌های فلزی یا پلاستیکی مقاوم پوشانده شود تا از فرسایش و آسیب‌های محیطی در امان باشند.
4. سیم و کابل‌ و اتصالات ارت باید به‌طور کامل عایق‌بندی شوند تا نشت جریان برق رخ ندهد.
5. میله‌ها و کابل‌های به‌کاررفته در چاه ارت باید از مواد ضد خوردگی و بادوام مانند مس یا فولاد گالوانیزه ساخته شده باشند.
6. برای افزایش عمر مفید سیستم ارت و اطمینان از عملکرد صحیح آن، مواردی مانند مقاومت چاه ارت و وضعیت اتصالات باید به‌صورت منظم بررسی شود.
7. سیستم ارت باید به تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه متصل باشد تا از آسیب‌های ناشی از ولتاژ بالا جلوگیری شود.
8. افرادی که مسئول نگهداری از چاه ارت هستند باید با استانداردهای ایمنی و روش‌های نگهداری صحیح آشنا باشند.
9. طراحی و نصب چاه ارت باید با در نظر گرفتن نوع خاک، میزان رطوبت و تجهیزات متصل انجام شود تا عملکردی پایدار و بلند‌مدتی داشته باشد.