امروزه یکی از بخش‌های ثابت در قوانین نظام مهندسی، ابزار آلات و پیش‌نیاز‌های کاربردی ارت می‌باشد. اما اینکه ارت چیست و چه کاربرد‌هایی دارد؟ بحثی است که در این مقاله قرار است به آن پرداخته شود.
سیم ارت چیست؟
سیم ارت به‌عنوان وسیله‌ای شناخته می‌شود که می‌تواند با عبور دادن جریانات نشتی به سمت زمین، مانع از ایجاد اتصالی شود و عواقبی چون، برق گرفتگی و آتش‌سوزی نداشته باشد. به‌همین دلیل از این سیم در تمامی لوازمی که امکان برق گرفتگی و آتش‌سوزی محیط امکان پذیر است، استفاده می‌شود. سیم ارت یا سیم اتصال به زمین به‌عنوان یک محافظ عمل می‌کند و جان افراد را در برابر خطرات ناشی از انرژی برق نجات می‌دهد.
مزایای این کابل، مخصوصا برای جلوگیری از برق گرفتگی و نجات جان انسان نیست، بلکه از خرابی ناشی از بار الکتریکی زیاد دستگاه نیز جلوگیری می‌کند.
استفاده از سیم ارت چه کاربرد و مزایایی دارد
همانطور که در بالا اشاره کردیم، سیم ارت در تمامی لوازمی که اتصالات الکتریکی دارند، مانند: ماشین لباسشویی، یخچال، شیرینگ پک، خودرو و … استفاده می‌شود. سیم ارت در بخش ساختمانی نیز پرکاربرد است و با اتصال در تابلو پلی کربنات ساختمان و همچنین سیمکشی آن به تمامی پریز‌های برق، یک سطح ارتباطی ایمن با لوازم برقی منزل ایجاد می‌کند. نقش ریل مینیاتوری در برق‌کشی ساختمانی برای ثابت نگهداشته شدن سیم‌ها و فیوز‌ها بسیار مهم و تأثیر گذار است.
کاربرد کابل ارت در سیمکشی ساختمان
اگر بخواهیم امنیت این‌کار را در بخش ساختمانی توضیح دهیم، باید گفت: در زمان‌هایی ممکن است خطایی در مسیر برقی ایجاد شود و سیم برق، دچار اتصالی گردد، عملکرد آن به‌این صورت است که جریان برق از طریق سیم ارت به سمت تابلو و جعبه برق بر‌می‌گردد و با پریدن فیوز مربوطه، از اتفاقات ناگوار و تلخ جلوگیری می‌کند. وجود فیوز‌ها در سیمکشی ساختمانی نقش بسیار مهمی در این روند ایفا می‌کند.
مزایا سیم ارت
- پیشگیری از بروز برق‌گرفتگی
- رسانا بودن زمین و عبور جریان الکتریکی
- بالا بردن ایمنی و محافظت افراد یا دستگاه‌ها
- جلوگیری و محافظت از افزایش الکتریسیته ساکن
- جلوگیری از آسیب دیدن عایق‌های مدار در اثر افزایش ولتاژ
- پیشگیری از وقوع برق گرفتگی، آتش سوزی، آسیب و فوت افراد
- ثابت نمودن سطح ولتاژ و ممانعت از overload شدن مدار و نشت جریان
- حفاظت در برابر بار الکتریکی اضافه نظیر صاعقه یا جریان قوی وارد شده به مدار
چاه ارت چیست؟
چاه ارت به گودال‌هایی با ارتفاع 4 تا 8 متر گفته می‌شود که به‌وسیله تجهیزاتی، هرگونه جریانات الکتریکی را به زمین منتقل می‌کنند. این سیستم که به سیستم ارتینگ معروف است، به منظور برطرف کردن خطرات ناشی از برق گرفتگی ایجاد می‌شود و جان هر جانداری را نجات می‌دهد. البته این عملکرد زمانی اتفاق می‌افتد که تمامی اقدامات در جهت اجرای این سیستم با حساسیت و به درستی انجام گیرد وگرنه عملکردی وارونه دارد و بسیار خطرناک می‌شود.
اهداف از حفر و راه‌اندازی چاه ارت
با راه اندازی چاه ارت، این امکان فراهم می‌شود تا با انتقال دادن فشار اضافی برق به داخل زمین، از خطراتی که این ولتاژ اضافه بر روی تمامی سیستم‌های الکتریکی وارد می‌کند، جلوگیری شود. از دیگر اهدافی که با راه اندازی سیستم ارتینگ می‌توان به آن‌ها دست یافت، به شرح زیر می‌باشد:
حفظ سلامتی و جان انسان‌ها:
زمانی که تمامی سازه‌های مسکونی و غیر مسکونی به سیستم ارتینگ مجهز می‌شوند، جان ساکنین در برابر حوادثی چون صاعقه و برق گرفتگی ایمن می‌شود.
محافظت از وسایل و تجهیزات برقی:
تمامی لوازم برقی مورد استفاده در ساختمان‌ها نیز، توانایی تحمل ولتاژ بالای برق را ندارند و در صورت نبودن چنین امکاناتی، دچار آسیب‌های کلی می‌شوند.
یکنواخت کردن، به حداقل رساندن و حذف ولتاژ اضافی:
یکی دیگر از کاربرد‌های احداث چاه ارت، که به‌وسیله حذف ولتاژ اضافه و انتقال آن به زمین ایجاد می‌شود، کاهش ولتاژ ناشی از صاعقه و خطرات آن است. این سیستم، ایمنی مناسبی را ایجاد می‌کند و دیگر جان افراد به خطر نمی‌افتد.
تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی چاه ارت
سیستم ارتینگ به جهت ایجاد ایمنی و امنیت لازم، یکی از استاندارد‌های مهم ساختمان‌سازی محسوب می‌شود. تجهیزات مورد نیاز در اجرای سیستم ارتینگ به شرح زیر است:
- جوش
- کابلشو
- بنتونیت
- شینه ارت
- سیم مسی
- میله مسی
- صفحه مسی
- حوضچه ارت
- تابلو ارت یا ارت باکس
- مواد یا ژل کاهنده مقاومت زمین
روش‌های اجرایی چاه ارت
چاه ارت شامل دو بخش ارتینگ سطحی و ارتینگ عمقی می‌باشد.
ارتینگ سطحی:
در مکان‌هایی که امکان حفاری عمقی وجود ندارد، از روش ارتینگ سطحی در جهت حفظ ایمنی و امنیت آن محل استفاده می‌شود. ویژگی مکان‌های مورد نیاز به سیستم ارتینگ سطحی، به شرح زیر است:
- فضا‌هایی که، فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد.
- فضا‌هایی که، میزان پستی و بلندی محوطه سایت آن کم باشد.
- فضا‌هایی که، مساحت لازم و امکان حفاری در اطراف محوطه آن وجود داشته باشد.
- فضا‌هایی که، ارتفاعشان از سطح دریا پایین‌تر باشد، مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور
سیستم ارتینگ سطحی در 7 روش مختلف قابل اجراست. نام این روش‌ها عبارتند از:
- ROD
- RING
- مختلط
- حلزونی
- شبکه ای
- الکتروشیمیایی
- پنجه ای یا شعاعی
ارتینگ عمقی:
برای ارتینگ‌سازی اماکن، بیش‌تر از روش ارتینگ عمقی استفاده می‌کنند. این روش به ترتیب مراحل زیر انجام می‌گیرد:
- انتخاب محل احداث چاه ارت:
یکی از ویژگی‌های محل مناسب برای حفاری چاه ارت؛ مکانی است که با حفاری کم‌عمق آن بتوان به رطوبت مناسبی دسترسی پیدا کرد. از دیگر ویژگی‌های آن به شرح زیر است:
- پایین‌ترین سطح را داشته باشد.
- زمینی‌هایی که در معرض رطوبت و آب قرار داشته باشند، مانند: باغچه‌ها، زمین‌های چمن، و فضاهای سبز
- محاسبه عمق چاه ارت
برای حفر چاه ارت عمقی، نیاز به زمینی دارم که با کندن 4 متر از آن به رطوبت لازم برسیم، این عمق تا 8 متر نیز امکان پذیر است و قطر آن نیز باید حدودا 80 سانتی‌متر باشد.
- اتصال سیم به صفحه مسی
برای برقراری سیستم ارتینگ، نیاز است یک عدد سیم را به وسیله جوشکاری به صفحه‌ای مسی متصل کنیم. حتما این عمل باید به وسیله جوشکاری، از جنس برنج یا نقره انجام شود.
- حفر چاه ارت
نیاز است متناسب با شرایط جغرافیایی، بتوان برای کندن عمق مناسب چاه اقدام کرد.
- پر کردن چاه
برای پر کردن چاه، باید از موادی مانند بنتونیت(مخلوط گوگرد و نمک) استفاده شود. این ترکیب از چسبندگی خوبی برخوردار است و با استفاده از آن مقاومت زمین کاسته می‌شود. در ادامه صفحه مسی را به شکل ایستاده در چاه فرو می‌بریم و ریختن بنتونیت را ادامه میدهیم. در آخر یک لوله پلیکا را در میانه چاه قرار میدهیم.
- نصب شینه و میله برقگیر
با توجه به تعداد شاخه‌هایی که نیاز است به سمت داخل ساختمان هدایت شود، قطر و طول شینه‌ها مشخص می‌گردد. شینه‌های داخل ساختمان باید توسط مقره‌ها عایق شوند یا می‌توان با قرار دادن درون ارت باکس، از آن محافظت کرد و دسترسی راحت‌تری به چاه ارت داشت. از آنجایی که تابلو برق ارت باکس، برخلاف جنس پلاستیکی تابلو برق پلی کربنات ، از جنس گالوانیزه می‌باشد، با استفاده از آن در محیط بیرونی هیچ مشکلی رخ نمی‌دهد.
برای نصب میله برقگیر نیز، باید سیم میله برقگیر، به شکل خیلی محکمی در پای دکل از بخش خارجی ساختمان وصل شود و تا بالای دکل کشیده شود.