شرکت تلاش گستر درخشان کاسپین (سهامی خاص)
مجری و مشاور طرح های صنعتی و ساختمان، تاسیسات، برق و نیرو رسانی
ارتینگ یا زمینکردن یکی از مهمترین اقدامات حفاظتی در تأسیسات الکتریکی است. هدف اصلی آن جلوگیری از برقگرفتگی، کاهش خطر آتشسوزی ناشی از اتصال کوتاه و حفاظت از تجهیزات الکتریکی حساس در برابر نوسانات ولتاژ و صاعقه است.
در مجتمعهای مسکونی و تجاری که تراکم جمعیتی بالایی دارند، اجرای صحیح سیستم ارتینگ نقش حیاتی در ایمنی ساکنان و افزایش طول عمر تجهیزات دارد.
این مقاله بهطور جامع اصول طراحی، اجرای صحیح و نگهداری سیستم ارتینگ را بررسی میکند.
آنچه در این مقاله میخوانید
- ضرورت ارتینگ در ساختمانها
- اجزای اصلی سیستم ارت
- انواع سیستمهای زمین (TT، TN، IT)
- استانداردهای طراحی (IEC، IEEE، مبحث ۱۳)
- مراحل اجرایی ارت در ساختمانهای بلندمرتبه
- روشهای بهبود مقاومت خاک
- نگهداری و تست دورهای
- اشتباهات رایج در اجرای ارت
- فناوریهای نوین ارت (Chemical Earthing، Exothermic Welding)
- سوالات متداول
ضرورت ارتینگ در ساختمانها
- ایمنی جانی: در صورت تماس افراد با بدنه فلزی برقدار، جریان از طریق زمین تخلیه میشود و مانع برقگرفتگی میگردد.
- حفاظت تجهیزات: جلوگیری از آسیب دیدن وسایل الکتریکی حساس مانند آسانسور، دربهای اتوماتیک و سیستمهای BMS.
- تخلیه الکتریسیته ساکن و صاعقه: در مجتمعهای بزرگ، احتمال ایجاد جرقه و آتشسوزی کاهش مییابد.
اجزای اصلی سیستم ارت
- الکترود ارت (میله یا صفحه مسی): نقطه تماس با زمین.
- کابل ارت (مسی بدون روکش): انتقال جریان خطا به زمین.
- چاه ارت: محل دفن الکترود و مواد کاهنده مقاومت.
- مواد کاهنده مقاومت (بنتونیت، نمک، ذغال): کاهش مقاومت خاک اطراف الکترود.
- شینه ارت و تابلو اصلی: نقطه اتصال تجهیزات به سیستم زمین.
انواع سیستمهای زمین
- TT: نول و ارت مستقل، مناسب برای ساختمانهای کوچک.
- TN-S: نول و ارت مجزا از پست تا مصرفکننده، متداولترین در مجتمعها.
- TN-C-S: ترکیب نول و ارت در بخشی از مسیر.
- IT: بدون اتصال مستقیم به زمین، بیشتر در مراکز درمانی استفاده میشود.
استانداردهای طراحی
- IEC 60364: اصول کلی طراحی سیستمهای زمین.
- IEEE Std 80: محاسبات مربوط به مقاومت زمین.
- مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان: الزام وجود ارتینگ و حداکثر مقاومت مجاز ۲ اهم برای ساختمانها.
مراحل اجرایی ارت در ساختمانهای بلندمرتبه
- حفر چاه ارت: عمق ۳ تا ۶ متر بسته به مقاومت خاک.
- قرار دادن الکترود مسی: صفحه یا میله با ابعاد استاندارد.
- ریختن مواد کاهنده مقاومت: لایههای ذغال و نمک یا بنتونیت.
- اتصال کابل مسی به الکترود: جوش کادمیومی یا بست برنجی.
- هدایت کابل ارت به تابلو اصلی: عبور از مسیر مجزا و عایقکاری مناسب.
- اندازهگیری مقاومت نهایی: با دستگاه ارتتستر.
روشهای بهبود مقاومت خاک
- افزایش عمق چاه ارت.
- استفاده از مواد شیمیایی مانند بنتونیت.
- ایجاد شبکه ارت (Mesh) در زیر فونداسیون.
- حفر چند چاه موازی و اتصال آنها به یکدیگر.
نگهداری و تست دورهای
- سالیانه: اندازهگیری مقاومت چاه ارت (باید کمتر از ۲ اهم باشد).
- هر ۳ تا ۵ سال: بازسازی مواد کاهنده درون چاه.
- بازرسی اتصالات: جلوگیری از سولفاته شدن یا قطعشدگی کابلها.
اشتباهات رایج در اجرای ارت
- استفاده از کابلهای آلومینیومی به جای مسی.
- جوشکاری یا اتصالات غیر استاندارد.
- عدم توجه به رطوبت و نوع خاک.
- نصب ارت بدون تست نهایی مقاومت.
فناوریهای نوین ارت
- Chemical Earthing: استفاده از الکترودهای پرشده با مواد شیمیایی پایدار.
- Exothermic Welding: جوشکاری دائم کابل ارت به الکترود با استفاده از واکنش شیمیایی.
- Smart Ground Monitoring: سیستم پایش آنلاین مقاومت زمین.
سوالات متداول
- حداکثر مقاومت چاه ارت چقدر باید باشد؟
برای ساختمانهای مسکونی و تجاری حداکثر ۲ اهم.
- طول عمر چاه ارت چقدر است؟
بین ۵ تا ۱۰ سال بسته به شرایط خاک و مواد مصرفی.
- آیا میتوان از چند چاه ارت استفاده کرد؟
بله؛ در ساختمانهای بزرگ معمولاً چند چاه بهصورت موازی استفاده میشود.
- آیا ارتینگ در طبقات بالا هم کاربرد دارد؟
بله؛ کابل ارت از چاه اصلی تا تابلوها در همه طبقات کشیده میشود.
- چه زمانی باید ارت تست شود؟
هنگام تحویل پروژه و سپس بهصورت سالانه.
تحلیل اقتصادی
- هزینه اجرای یک چاه ارت استاندارد: حدود ۳۰ تا ۶۰ میلیون تومان (بسته به عمق و مصالح).
- هزینه تست سالانه: حدود ۳ تا ۵ میلیون تومان.
- مقایسه با خسارت ناشی از آتشسوزی یا برقگرفتگی: چندین میلیارد تومان.