صفر تا صد سیستم اتصال زمین یا ارت

سیستم ارت چیست و چه کاربردی دارد؟

سیستم ارت یا سیستم اتصال زمین، یک سیستم حفاظتی است که برای جلوگیری از برق گرفتگی و آسیب به تجهیزات الکتریکی در اثر نشت جریان برق به زمین استفاده می‌شود. این سیستم با اتصال تمام اجزای فلزی یک سیستم الکتریکی به زمین، مسیری کم مقاومت برای جریان برق ایجاد می‌کند و از عبور آن از بدن انسان یا تجهیزات الکتریکی جلوگیری می‌کند. در ادامه ی این مقاله کامل به صفر تا صد سیستم اتصال زمین یا ارت میپردازیم پس با ما همراه باشید.
تاریخچه سیستم ارت: استفاده از سیستم ارت به دوران باستان باز می‌گردد. اولین بار در حدود 2000 سال پیش، یونانیان باستان از سیستم ارت برای حفاظت از خود در برابر برق گرفتگی استفاده می‌کردند. در آن زمان، آنها از میله‌های فلزی برای اتصال تجهیزات الکتریکی به زمین استفاده می‌کردند.

در قرن 18 میلادی، با اختراع لامپ الکتریکی و افزایش استفاده از برق، نیاز به سیستم ارت بیش از پیش احساس شد. در این زمان، دانشمندان و مهندسان شروع به مطالعه و بررسی سیستم‌های ارت مختلف کردند و در نهایت، استانداردهای مربوط به سیستم ارت تدوین شد.
امروزه، سیستم ارت در تمام سیستم‌های الکتریکی مدرن استفاده می‌شود و به عنوان یک جزء ضروری برای حفاظت از جان انسان و تجهیزات الکتریکی شناخته می‌شود. مزایای استفاده از سیستم ارت:

حفاظت از جان انسان: سیستم ارت با ایجاد مسیری کم مقاومت برای جریان برق، از عبور آن از بدن انسان جلوگیری می‌کند و به این ترتیب، از برق گرفتگی و جراحات ناشی از آن جلوگیری می‌کند.
حفاظت از تجهیزات الکتریکی: سیستم ارت با جلوگیری از نشت جریان برق به زمین، از آسیب دیدن تجهیزات الکتریکی جلوگیری می‌کند. این امر باعث افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیرات و نگهداری می‌شود.
بهبود عملکرد سیستم الکتریکی: سیستم ارت با ایجاد یک سیستم زمین مرجع، به بهبود عملکرد سیستم الکتریکی کمک می‌کند. این امر باعث کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی و افزایش راندمان سیستم الکتریکی می‌شود.
کاهش تداخل الکترومغناطیسی: سیستم ارت با جذب تداخل الکترومغناطیسی، از بروز مشکل در عملکرد سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی جلوگیری می‌کند. کاربردهای سیستم ارت:

سیستم‌های الکتریکی صنعتی: در سیستم‌های الکتریکی صنعتی، از سیستم ارت برای حفاظت از جان انسان، تجهیزات الکتریکی و تاسیسات صنعتی در برابر برق گرفتگی و نشت جریان برق استفاده می‌شود.
سیستم‌های الکتریکی خانگی: در سیستم‌های الکتریکی خانگی، از سیستم ارت برای حفاظت از جان انسان و تجهیزات الکتریکی در برابر برق گرفتگی و نشت جریان برق استفاده می‌شود.
سیستم‌های مخابراتی: در سیستم‌های مخابراتی، از سیستم ارت برای حفاظت از تجهیزات مخابراتی در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی استفاده می‌شود.
سیستم‌های پزشکی: در سیستم‌های پزشکی، از سیستم ارت برای حفاظت از جان بیماران و تجهیزات پزشکی در برابر برق گرفتگی و نشت جریان برق استفاده می‌شود.

 

خانه‌ای امن با ارت: مزایای استفاده از سیستم ارت برای حفظ جان انسان

حفاظت از جان انسان در برابر برق گرفتگی: سیستم ارت با ایجاد مسیری کم مقاومت برای جریان برق، از عبور آن از بدن انسان جلوگیری می‌کند و به این ترتیب، از برق گرفتگی و جراحات ناشی از آن جلوگیری می‌کند. در صورت عدم وجود سیستم ارت، در صورت بروز نقص فنی در سیستم الکتریکی و نشت جریان برق به بدنه تجهیزات، هر فردی که با آن ها تماس پیدا کند، در معرض خطر برق گرفتگی قرار خواهد گرفت.
جلوگیری از آتش سوزی و انفجار: سیستم ارت با جلوگیری از نشت جریان برق به زمین، از بروز جرقه و آتش سوزی جلوگیری می‌کند. در صورت عدم وجود سیستم ارت، در صورت بروز نقص فنی در سیستم الکتریکی و نشت جریان برق به زمین، احتمال بروز جرقه و آتش سوزی افزایش می‌یابد.
افزایش ضریب اطمینان سیستم الکتریکی: سیستم ارت با حفاظت از تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات ولتاژ و جریان، از بروز نقص فنی در سیستم الکتریکی و افزایش ضریب اطمینان آن جلوگیری می‌کند.

مزایای اقتصادی
افزایش طول عمر تجهیزات الکتریکی:سیستم ارت با جلوگیری از نشت جریان برق به تجهیزات الکتریکی، از آسیب دیدن آنها و افزایش طول عمر آنها جلوگیری می‌کند.
کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری: سیستم ارت با جلوگیری از بروز نقص فنی در سیستم الکتریکی، از هزینه‌های تعمیر و نگهداری آن می‌کاهد.
افزایش راندمان سیستم الکتریکی: سیستم ارت با کاهش نویز و تداخل الکترومغناطیسی، از اتلاف انرژی و افزایش راندمان سیستم الکتریکی جلوگیری می‌کند.

نکات: سیستم ارت باید توسط افراد متخصص و مجرب اجرا شود. استفاده از مواد و تجهیزات با کیفیت در اجرای سیستم ارت بسیار مهم است. سیستم ارت باید به طور دوره‌ای تست و بازرسی شود.

 

رمزگشایی از قلب تپنده‌ی امنیت: آشنایی با اجزای سیستم ارت و وظایفشان

سیستم ارت از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه‌ای خاص را بر عهده دارند. در این بخش به معرفی اجزای اصلی سیستم ارت می‌پردازیم:
1. هادی ارت: هادی ارت، مسیری فلزی است که برای اتصال تجهیزات الکتریکی به زمین استفاده می‌شود. هادی ارت می‌تواند از جنس مس، فولاد یا آلومینیوم باشد.
2. الکترود ارت: الکترود ارت، فلزی است که در زمین قرار می‌گیرد و برای اتصال هادی ارت به زمین استفاده می‌شود. الکترود ارت می‌تواند از جنس مس، فولاد یا گالوانیزه باشد.
3. چاه ارت: چاه ارت، حفره‌ای در زمین است که برای قرار دادن الکترود ارت در آن استفاده می‌شود. عمق چاه ارت به نوع خاک و مقاومت زمین بستگی دارد.

4. سیم ارت: سیم ارت، سیمی است که برای اتصال هادی ارت به الکترود ارت استفاده می‌شود. سیم ارت باید از جنس مس باشد و دارای سطح مقطع مناسب باشد.
5. جعبه تقسیم ارت: جعبه تقسیم ارت، جعبه‌ای است که برای اتصال هادی ارت تجهیزات مختلف به یکدیگر استفاده می‌شود. جعبه تقسیم ارت باید از جنس فلزی باشد و دارای درب و قفل باشد.
6. تجهیزات تست و اندازه گیری ارت: تجهیزات تست و اندازه گیری ارت، برای تست و اندازه گیری مقاومت زمین و سیستم ارت استفاده می‌شود.

در ادامه به شرح وظایف هر یک از این اجزا می‌پردازیم:

• هادی ارت: هادی ارت وظیفه دارد جریان برق را از تجهیزات الکتریکی به زمین منتقل کند. هادی ارت باید دارای مقاومت الکتریکی کمی باشد تا بتواند جریان برق را به راحتی منتقل کند.
• الکترود ارت: الکترود ارت وظیفه دارد جریان برق را از هادی ارت به زمین منتقل کند. الکترود ارت باید دارای سطح مقطع مناسب باشد تا بتواند جریان برق را به راحتی منتقل کند.
• چاه ارت: چاه ارت وظیفه دارد الکترود ارت را در زمین نگه دارد و رطوبت لازم برای انتقال جریان برق را به الکترود ارت فراهم کند.

• سیم ارت: سیم ارت وظیفه دارد هادی ارت را به الکترود ارت متصل کند. سیم ارت باید دارای سطح مقطع مناسب باشد تا بتواند جریان برق را به راحتی منتقل کند.
• جعبه تقسیم ارت: جعبه تقسیم ارت وظیفه دارد هادی ارت تجهیزات مختلف را به یکدیگر متصل کند. جعبه تقسیم ارت باید از جنس فلزی باشد و دارای درب و قفل باشد تا از اتصال تصادفی به هادی ارت جلوگیری شود.
• تجهیزات تست و اندازه گیری ارت: تجهیزات تست و اندازه گیری ارت وظیفه دارد مقاومت زمین و سیستم ارت را تست و اندازه گیری کند. تست و اندازه گیری ارت باید به طور دوره‌ای انجام شود تا از صحت عملکرد سیستم ارت اطمینان حاصل شود.

 

ارتینگ، الفبای ایمنی: صفر تا صد انواع سیستم‌های ارت

سیستم‌های ارت بر اساس نحوه اتصال نقطه خنثی منبع تغذیه به زمین و نحوه اتصال بدنه تجهیزات الکتریکی به هادی ارت، به چهار دسته کلی تقسیم می‌شوند:

1. سیستم ارت TN-S: در این سیستم، نقطه خنثی منبع تغذیه به طور مستقیم به زمین متصل می‌شود و هادی ارت (PE) و هادی نول (N) از یکدیگر جدا هستند. بدنه تجهیزات الکتریکی به هادی ارت (PE) متصل می‌شود.
مزایای سیستم ارت TN-S: بالاترین سطح ایمنی را برای انسان و تجهیزات فراهم می‌کند. در صورت بروز نقص در سیستم الکتریکی، جریان برق به زمین منتقل می‌شود و از برق گرفتگی و آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌شود. عیب یابی سیستم ارت آسان تر است.
معایب سیستم ارت TN-S: اجرای آن پیچیده تر و پرهزینه تر از سایر سیستم های ارت است. به هادی ارت و نول جداگانه نیاز دارد.

2. سیستم ارت TN-C: در این سیستم، نقطه خنثی منبع تغذیه به طور مستقیم به زمین متصل می‌شود و هادی ارت (PE) و هادی نول (N) با هم ترکیب شده و یک هادی مشترک (PEN) را تشکیل می‌دهند. بدنه تجهیزات الکتریکی به هادی مشترک (PEN) متصل می‌شود.
مزایای سیستم ارت TN-C: اجرای آن ساده تر و کم هزینه تر از سیستم ارت TN-S است. فقط به یک هادی مشترک (PEN) نیاز دارد.
معایب سیستم ارت TN-C: سطح ایمنی آن نسبت به سیستم ارت TN-S پایین تر است. در صورت بروز نقص در هادی مشترک (PEN)، خطر برق گرفتگی افزایش می‌یابد. عیب یابی سیستم ارت دشوارتر است.

3. سیستم ارت TT: در این سیستم، نقطه خنثی منبع تغذیه به طور مستقیم به زمین متصل نمی‌شود و بدنه تجهیزات الکتریکی به یک الکترود ارت جداگانه متصل می‌شود.
مزایای سیستم ارت TT: در مناطقی که مقاومت زمین بالا است، قابل استفاده است. در صورت بروز نقص در سیستم الکتریکی، جریان برق به زمین منتقل می‌شود و از برق گرفتگی و آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌شود.
معایب سیستم ارت TT: سطح ایمنی آن نسبت به سیستم های ارت TN-S و TN-C پایین تر است. به الکترود ارت جداگانه نیاز دارد.

4. سیستم ارت IT: در این سیستم، نقطه خنثی منبع تغذیه به طور مستقیم به زمین متصل نمی‌شود و بدنه تجهیزات الکتریکی به طور مستقیم به زمین متصل نمی‌شود. سیستم ارت IT فقط برای سیستم‌های الکتریکی با ولتاژ بالا و تجهیزات حساس استفاده می‌شود.
مزایای سیستم ارت IT: در صورت بروز نقص در سیستم الکتریکی، عیب به طور خودکار مشخص می‌شود.
تداخل الکترومغناطیسی را کاهش می‌دهد.
معایب سیستم ارت IT: پیچیده تر و پرهزینه تر از سایر سیستم های ارت است. فقط برای سیستم‌های الکتریکی با ولتاژ بالا و تجهیزات حساس قابل استفاده است. انتخاب نوع سیستم ارت مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع سیستم الکتریکی، شرایط محیطی و الزامات ایمنی بستگی دارد.

 

راهنمای جامع نحوه اجرای سیستم ارت

1. انتخاب نوع سیستم ارت: در اولین قدم باید نوع سیستم ارت مناسب با توجه به نوع سیستم الکتریکی، شرایط محیطی و الزامات ایمنی انتخاب شود.
2. انتخاب محل مناسب برای چاه ارت: محل چاه ارت باید به گونه ای انتخاب شود که رطوبت کافی داشته باشد و به دور از تاسیسات و خطوط برق باشد.
3. حفر چاه ارت: عمق چاه ارت به نوع خاک و مقاومت زمین بستگی دارد.
4. نصب الکترود ارت: الکترود ارت باید در عمق مناسب در چاه ارت قرار داده شود.

5. اتصال هادی ارت به الکترود ارت: هادی ارت باید به طور محکم به الکترود ارت متصل شود.
6. اتصال سیم ارت به تجهیزات الکتریکی: سیم ارت باید به هادی ارت تجهیزات الکتریکی متصل شود.
7. تست و اندازه گیری سیستم ارت: پس از اجرای سیستم ارت، باید مقاومت زمین و سیستم ارت تست و اندازه گیری شود.
نکات مهم در اجرای سیستم ارت: استفاده از مواد و تجهیزات با کیفیت – رعایت الزامات استانداردهای مربوطه – استفاده از افراد متخصص و مجرب – انجام تست و اندازه گیری دوره ای سیستم ارت
در ادامه به شرح جزئیات هر یک از این مراحل می‌پردازیم:

• انتخاب نوع سیستم ارت: همانطور که در بخش قبل اشاره شد، سیستم‌های ارت بر اساس نحوه اتصال نقطه خنثی منبع تغذیه به زمین و نحوه اتصال بدنه تجهیزات الکتریکی به هادی ارت، به چهار دسته کلی TN-S، TN-C، TT و IT تقسیم می‌شوند. انتخاب نوع سیستم ارت مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع سیستم الکتریکی، شرایط محیطی و الزامات ایمنی بستگی دارد.
• انتخاب محل مناسب برای چاه ارت: محل چاه ارت باید به گونه ای انتخاب شود که رطوبت کافی داشته باشد و به دور از تاسیسات و خطوط برق باشد. رطوبت کافی خاک برای انتقال جریان برق به زمین ضروری است. همچنین، چاه ارت باید به دور از تاسیسات و خطوط برق باشد تا از بروز خطر برق گرفتگی جلوگیری شود.
• حفر چاه ارت: عمق چاه ارت به نوع خاک و مقاومت زمین بستگی دارد. در خاک های با مقاومت بالا، عمق چاه ارت باید بیشتر باشد.

• نصب الکترود ارت: الکترود ارت باید در عمق مناسب در چاه ارت قرار داده شود. الکترود ارت باید به طور کامل در خاک قرار گیرد تا بتواند جریان برق را به زمین منتقل کند.
• اتصال هادی ارت به الکترود ارت: هادی ارت باید به طور محکم به الکترود ارت متصل شود. اتصال هادی ارت به الکترود ارت باید به گونه ای باشد که از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری شود.
• اتصال سیم ارت به تجهیزات الکتریکی: سیم ارت باید به هادی ارت تجهیزات الکتریکی متصل شود. اتصال سیم ارت به تجهیزات الکتریکی باید به گونه ای باشد که از زنگ زدگی و خوردگی جلوگیری شود.
• تست و اندازه گیری سیستم ارت: پس از اجرای سیستم ارت، باید مقاومت زمین و سیستم ارت تست و اندازه گیری شود. تست و اندازه گیری سیستم ارت باید توسط افراد متخصص و مجرب انجام شود.

 

نکات مهم در اجرای سیستم ارت: الفبای ایمنی

1. استفاده از مواد و تجهیزات با کیفیت: استفاده از مواد و تجهیزات با کیفیت در اجرای سیستم ارت، تضمین کننده عملکرد صحیح و طول عمر مفید سیستم خواهد بود. هادی ارت، الکترود ارت، سیم ارت و سایر تجهیزات باید از جنس مرغوب و با مقاومت الکتریکی کم باشند.
2. رعایت الزامات استانداردهای مربوطه: اجرای سیستم ارت باید مطابق با الزامات استانداردهای مربوطه انجام شود. در ایران، استاندارد ملی به شماره 1-644 و همچنین استانداردهای بین المللی مانند IEC 60364 و IEEE 80 برای سیستم ارت وجود دارند.
3. استفاده از افراد متخصص و مجرب: اجرای سیستم ارت باید توسط افراد متخصص و مجرب انجام شود. این افراد با دانش و تجربه کافی، می‌توانند سیستم ارت را به درستی اجرا و از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری کنند.
4. انجام تست و اندازه گیری دوره ای سیستم ارت: پس از اجرای سیستم ارت، باید به طور دوره ای مقاومت زمین و سیستم ارت تست و اندازه گیری شود. تست و اندازه گیری دوره ای سیستم ارت، تضمین کننده عملکرد صحیح و ایمن سیستم خواهد بود.

در ادامه به شرح جزئیات هر یک از این نکات می‌پردازیم:

• استفاده از مواد و تجهیزات با کیفیت: هادی ارت باید از جنس مس، فولاد یا آلومینیوم با سطح مقطع مناسب باشد. الکترود ارت باید از جنس مس، فولاد یا گالوانیزه با طول و قطر مناسب باشد. سیم ارت باید از جنس مس با سطح مقطع مناسب باشد. سایر تجهیزات مانند جعبه تقسیم ارت، بست ها و اتصالات باید از جنس مرغوب و با کیفیت باشند.
• رعایت الزامات استانداردهای مربوطه: استاندارد ملی ایران به شماره 1-644 الزامات مربوط به سیستم ارت را در ایران تعیین می کند. استانداردهای بین المللی مانند IEC 60364 و IEEE 80 نیز الزامات مربوط به سیستم ارت را در سطح جهانی تعیین می کنند. در هنگام اجرای سیستم ارت، باید به الزامات تمام این استانداردها توجه شود.
• استفاده از افراد متخصص و مجرب: افراد متخصص و مجرب با دانش و تجربه کافی، می توانند سیستم ارت را به درستی اجرا و از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری کنند. برای اجرای سیستم ارت، می توانید از خدمات شرکت های معتبر و متخصص در این زمینه استفاده کنید.
• انجام تست و اندازه گیری دوره ای سیستم ارت: تست و اندازه گیری دوره ای سیستم ارت، تضمین کننده عملکرد صحیح و ایمن سیستم خواهد بود. تست و اندازه گیری سیستم ارت باید توسط افراد متخصص و مجرب و با استفاده از تجهیزات مناسب انجام شود. دوره تناوب تست و اندازه گیری سیستم ارت به نوع سیستم ارت، شرایط محیطی و سایر عوامل بستگی دارد. با رعایت این نکات می توان سیستم ارت را به درستی اجرا و از مزایای آن بهره مند شد.

 

ایمنی در تار و پود زمین: رمزگشایی از استانداردهای سیستم ارت

در اجرای سیستم ارت، باید به الزامات استانداردهای مربوطه توجه شود. در این بخش به معرفی چند مورد از مهمترین استانداردهای سیستم ارت می‌پردازیم:

1. استاندارد ملی ایران به شماره 1-644: این استاندارد الزامات مربوط به سیستم ارت را در ایران تعیین می کند. این استاندارد شامل الزاماتی در خصوص موارد زیر است: انواع سیستم ارت – نحوه انتخاب نوع سیستم ارت – نحوه اجرای سیستم ارت – مواد و تجهیزات مورد استفاده در سیستم ارت – تست و اندازه گیری سیستم ارت
2. استاندارد IEC 60364: این استاندارد بین المللی الزامات مربوط به سیستم ارت را در سطح جهانی تعیین می کند. این استاندارد شامل الزاماتی در خصوص موارد زیر است: نصب الکتریکی ساختمان ها – حفاظت در برابر شوک الکتریکی – سیستم ارت
3. استاندارد IEEE 80: این استاندارد بین المللی راهنمای طراحی، نصب، بهره برداری و نگهداری سیستم ارت را ارائه می دهد. این استاندارد شامل الزاماتی در خصوص موارد زیر است: اصول طراحی سیستم ارت – روش های محاسبه مقاومت زمین – انتخاب الکترود ارت – تست و اندازه گیری سیستم ارت
علاوه بر این استانداردها، ممکن است در برخی از کشورها یا مناطق، استانداردهای محلی یا منطقه ای نیز برای سیستم ارت وجود داشته باشد.

در هنگام اجرای سیستم ارت، باید به الزامات تمام این استانداردها توجه شود.