سیم ارت را به کجا وصل کنیم؟

از نظر مقررات ملی ساختمان، ساختمان ها بنا به چهار دلیل باید مجهز به سیستم اتصال به زمین یا ارت باشند :

1. محافظت در برابر برق گرفتگی انسان یا سایر موجودات زنده هنگام بهره برداری از سیستم الکتریکی
2. مهار کردن جریان های تولید شده در اثر القاهای الکترومغناطیسی و تخلیه الکتریسیته ساکن
3. حفظ عایق بندی سیستم از طریق ایجاد کردن مسیری برای جریان های اتصال کوتاه به منظور عملکرد به موقع لوازم حفاظتی
4. کاهش ولتاژ گام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک.

به طور کلی سیستم یا سیم ارت موجب جلوگیری از برق گرفتگی می شود. گاهی ممکن است در مدارهای الکتریکی نشتی جریان به وجود بیاید، این نشتی اگر به اجسام رسانا یا سطوح هادی برسد می تواند به بدنه یا قسمت بیرونی لوازم الکتریکی و الکترونیکی انتقال پیدا کند، به گونه ای که دست زدن به آن وسیله موجب برق گرفتگی شود. برای این که این اتفاق رخ ندهد باید فلزات رسانای مربوط به وسایل الکتریکی را با سیم ارت به زمین متصل کرد. به این روش خطر برق گرفتگی ناشی از نشتی جریان از بین می رود و ایمنی محل زندگی و کار افزایش پیدا می کند.

سیم ارت در صنایع مختلف به ویژه صنایع پرقدرت به شدت اهمیت دارد زیرا جریان های الکتریکی قدرتمند بیشتر از ولتاژهای معمولی و شهری خطر آفرین هستند. به دلیل ایمنی فوق العاده ای که سیم های ارت ایجاد می کنند استفاده از آن ها در انواع ساختمان های مسکونی و تجاری نیز رواج پیدا کرد به گونه ای که در بیشتر کشورهای توسعه یافته دنیا سیم کشی ارت ساختمان یکی از الزامات و استانداردهای سیم کشی ساختمان محسوب می شود.

سیم ارت را به کجا وصل کنیم؟

سیم ارت از یک سمت به لوازم الکتریکی و از طرف دیگر به سیستم لوله کشی آب ساختمان یا چاه ارت وصل می شود. بهتر است سیم ارت از طریق چاه ارت به زمین متصل شود. چاه ارت حفره ای است که متناسب با میزان رطوبت خاک عمق آن را تعیین می کنند. یعنی در بعضی از قسمت ها برای رسیدن به رطوبت دلخواه خاک لازم است فقط نیم متر زمین را حفر کنیم در حالی که در قسمتی دیگر مجبور شویم دو تا سه متر حفاری کنیم تا چاه ارت داشته باشیم.

چاه ارت با زغال، خاک و آهک پر می شود و داخل آن یک صفحه مسی بزرگ به صورت عمودی داخل خاک قرار می گیرد. این کار موجب می شود که زمین رسانایی بالایی داشته باشد و بازدهی سیم ارت به حداکثر میزان برسد. به طور تقریبی می توان گفت که همه لوازم الکتریکی و الکترونیکی به سیم ارت احتیاج دارند اما آن دسته از لوازمی که بدنه آن ها از جنس فلز یا مواد رسانا است بیشتر به سیم ارت یا اتصال به زمین احتیاج دارند تا موجب برق گرفتگی افرادی که از آن ها استفاده می کنند نشوند.

جریان الکتریکی حامل بارهایی الکتریکی پر انرژی است. گاهی اوقات در برخی از وسایل برقی این بارهای الکتریکی جریان ضعیفی را به بیرون از مدار الکتریکی هدایت می کنند. به این اتفاق نشتی الکتریکی گفته می شود. درست است که این جریان ضعیف است و احتمال خطر آفرینی آن در شرایط عادی کم است اما در شرایطی که افراد دارای بیماری خاصی باشند می تواند مشکل بزرگی ایجاد کند و اسیب زننده باشد.

پوسیده شدن عایق، ضربه خوردگی، لخت شدن قسمتی از سیم های وسیله برقی، وجود رطوبت، غبار و غیره همگی می توانند موجب نشتی جریان الکتریکی شوند. به همین دلیل است که برای جلوگیری از خطرات احتمالی و ایمن کردن مدارهای الکتریکی از سیم ارت استفاده می شود.

تفاوت میان سیم نول و سیم ارت

هم سیم نول و هم سیم ارت را می توان به چاه ارت یا جاه نول متصل کرد. راه دیگر این است که این سیم ها به لوله کشی آب ساختمان متصل شوند. در حقیقت میان سیم نول و سیم ارت تفاوت چندانی نیست اما اتصال سیم نول به سیم کشی نول شهری و اتصال سیم ارت به چاه ارت اصولی تر و بهتر است. در حقیقت سیم نول و سیم ارت از این نظر که هر دو دارای جریان برق نیستند به یکدیگر شباهت دارند اما عملاً دو سیم متفاوت و مجزا هستند که کاربردهای متفاوتی دارند. یعنی به هیچ عنوان نمی توان از این سیم ها به جای همدیگر استفاده کرد.

روش های نصب سیم ارت ساختمان

برای اجرای سیم کشی ارت و سیستم حفاظتی معمولاً از دو روش مختلف استفاده می کنند که هرکدام کاربرد و تجهیزات مورد نیاز خاص خود را دارند. این دو روش عبارتند از روش زمین عمقی و روش زمین سطحی. در روش زمین عمقی از چاه ارت برای پیاده سازی طرح ارت ساختمان استفاده می شود اما در روش زمین سطحی چاه عمیقی حفر نمی گردد و سیم ارت در عمق حدود 80 سانتی متری به زمین متصل می شود. از این روش در مواقعی که عملاً امکان حفر چاه عمیق وجود ندارد استفاده می شود.

• روش زمین عمقی نصب سیم ارت ساختمان

بعد از پیدا کردن محل مناسب برای حفر چاه، هنگام نصب سیم ارت باید به این نکته توجه کنید که در زمین های دارای خاک رس که مقاومت کمتری دارند باید چاه های کم عمق حفر شود و در زمین های سنگی و شنی لازم است که عمق چاه زیاد باشد. بهتر است چاه ارت را در نقاطی با سطح پایین و در مجاورت آب و محیط مرطوب حفر کنید نظیر زمین های چمن، باغچه ها، فضاهای سبز و غیره.

عمق چاه به مقاومت زمین بستگی دارد. در روش عمقی، عمق چاه بین 4 الی 8 متر و قطر آن تقریباً 80 سانتی متر تعیین می شود. در خاک های کشاورزی و رسی چاه هایی با عمق کمتر و در زمین های شنی سنگلاخی چاه هایی با عمق بیشتر حفر می شوند. برای اندازه گیری میزان مقاومت خاک از دستگاه های مخصوصی استفاده می شود.

بعد از حفر چاه سیم ها را به یک صفحه مسی متصل می کنیم و برای اتصال محکم تر حتماً سیم ها را به صفحه جوش می دهیم. باید توجه کنید که سیم ارت و سیم میله برق گیر در مسیر مستقیم و دارای پیچ و تاب بسیار کمی باشند. برای جوش دادن قطعات مسی به همدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده می شود. در این مرحله ابتدا 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه کرده و کف چاه می ریزیم تا کل چاه را در بر گیرد سپس بعد از 24 ساعت ادامه مراحل را انجام می دهیم.

ته چاه را به ارتفاع 20 سانتی متر با خاک نرمی مانند رس پر می کنیم. سپس مقدار لازم بتونیت را با آب مخلوط کرده و محلول را به ارتفاع 20 سانتی متر در کف چاه میریزیم. توجه کنید که هر چه محلول غلیظ تر باشد بهتر است. اکنون صفحه مسی را به دو سیم مسی جوش می دهیم. یکی از این سیم های مسی به میله برق گیر و دیگری به شینه داخل ساختمان متصل خواهد شد. در نهایت صفحه مسی را به صورت عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم و اطراف آن را با محلول تهیه شده تا بالای صفحه پر می کنیم.

لوله پلیکای سوراخ شده را  به صورت مورب در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل آن را تا ارتفاع 50 سانتی متر شن می ریزیم. قرار دادن این لوله برای تأمین رطوبت مورد نیاز در فصول گرم سال است بنابراین، اگر رطوبت مورد نیاز سیستم ارت از انتهای چاه تأمین می شود نیازی به قرار دادن آن روی صفحه مسی نیست.

بعد از قرار داد لوله پلیکا روی صفحه مسی را تا ارتفاع 20 سانتی متر با محلول دوغاب پر می کنیم. بقیه چاه را هم تا 10 سانتی متر بر سر چاه مانده با خاک معمولی پر می کنیم. مابقی ارتفاع را برای نفوذ آب باران با سنگریزه پر می کنیم. آخرین مرحله نصب شینه و میله برق گیر است. تمام تجهیزات ساختمان به صورت جداگانه و موازی به شینه متصل می شوند. اگر دکل روی ساختمان باشد باید سیم میله برق گیر از بیرون ساختمان تا شینه کشیده شود و دارای عایق باشد.

• روش زمین سطحی نصب سیم ارت

معمولاً در مکان هایی که امکان حفاری زیاد در آن ها وجود ندارد، ارتفاع از سطح دریا پایین تر است (نظیر شهرهای شمالی و جنوبی کشور)، پستی و بلندی محوطه سایت زیاد باشد و فاصله بین دکل و سایت کم باشد برای سیم کشی ارت ساختمان از روش زمین سطحی استفاده می کنند. در این روش چاهی به عمق 80 سانتی متر حفر می شود و بسته به مقاومت زمین به جای صفحه مسی از صفحه فولادی با روکش مسی استفاده می شود.

کابل های مسی به این صفحه متصل می شوند. در این مرحله دو میله به فاصله 3 متر از همدیگر داخل زمین قرار می دهیم تا حدود 15 سانتی متر از آن ها بیرون بماند. دو میله را با کابل مسی به هم متصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه می گیریم. تعداد میله ها را افزایش می دهیم تا به مقاومت دلخواه برسیم. بعد از این سیمی که به شینه مسی متصل شده است به تک تک میله ها جوش می دهیم و به طرف دکل می بریم.

روی سیم مسی را با بتونیت ب/وشانید و با خاک نرم یا خاک کشاورزی پر می کنیم. در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و مسیر عبور سیم مسی خیلی مهم است و باید عایق شود تا دچار یخ زدگی نشود. سیم کشی ارت به روش زمین سطحی به روش های مختلفی نظیر شعاعی، مختلط، شبکه ای، حلزونی، الکتروشیمیایی و غیره نیز انجام می شود.