دسترسی سریع به محتوای این مطلب
ایمنی الکتریکی یکی از اصول بنیادی در طراحی و اجرای تأسیسات برقی ساختمان ها است. سیستم ارت یا چاه ارت به عنوان یک سامانه حفاظتی نقش کلیدی در جلوگیری از برق گرفتگی، آتش سوزی های ناشی از نشت جریان و آسیب به تجهیزات الکترونیکی ایفا می کند. این سیستم با انتقال جریان های نشتی یا اضافه ولتاژ به زمین، مقاومت الکتریکی مسیر عبور جریان را کاهش داده و از عبور آن از بدن انسان یا وسایل حساس جلوگیری می کند. در این مقاله به معرفی کامل چاه ارت برای ساختمان های مسکونی، اهمیت آن در حفظ ایمنی و روش های اصولی نصب آن بر اساس استانداردهای رایج پرداخته خواهد شد.
چاه ارت (یا به زبان فنی تر سیستم ارتینگ) یک سیستم حفاظتی است که وظیفه آن تخلیه جریان الکتریکی غیر مجاز به زمین است. این جریان ها می توانند ناشی از نشتی برق، صاعقه یا حتی اضافه بار لحظه ای باشند. عملکردش هم ساده ولی بسیار کاربردی است. چاه ارت برای ساختمان مسکونی بدین صورت کار می کند که:
وقتی یک جریان نا خواسته در ساختمان تولید می شود، به جای اینکه از بدن انسان یا وسایل برقی عبور کند، از طریق مسیر کم مقاومت تر چاه ارت به زمین منتقل می شود.
فرض کنید یک یخچال قدیمی در خانه دچار نقص در سیم کشی شده و بدنه آن دارای نشتی برق است. در صورت نبود چاه ارت در ساختمان، این جریان الکتریکی ممکن است از بدن افراد عبور کرده و موجب برق گرفتگی شود. اما با وجود سیستم ارت، این جریان نا خواسته به صورت ایمن از طریق مسیری با مقاومت پایین به زمین منتقل می شود و از بروز حادثه جلوگیری می کند.
مهم‌ترین دلایل نیاز به چاه ارت در ساختمان مسکونی:
حفاظت از جان ساکنان به ویژه کودکان، سالمندان و افرادی با شرایط جسمی حساس.
محافظت از تجهیزات برقی و الکترونیکی در برابر نوسانات ولتاژ و صاعقه.
جلوگیری از آتش سوزی های الکتریکی ناشی از اتصال کوتاه یا نشتی برق در تابلوها و پریزها.
افزایش طول عمر سیستم های الکتریکی با کاهش استهلاک ناشی از اختلالات برقی.
بر اساس آمار، بیش از ۳۰٪ از حوادث برق گرفتگی به دلیل فقدان یا اجرای غیر اصولی سیستم چاه ارت در ساختمان های مسکونی رخ می دهد. بنابراین اگر در حال ساخت یا بازسازی خانه ای هستید، نصب سیستم ارت باید در فهرست اولویت های ایمنی شما قرار گیرد.
انتخاب نوع چاه ارت برای ساختمان مسکونی به شرایط خاک، فضای موجود و بودجه بستگی دارد. در این قسمت رایج ترین انواع چاه ارت را بررسی می کنیم:
جهت استفاده چاه ارت برای ساختمان مسکونی در ایران، بیشتر از روش عمقی استفاده می شود. برای بهره مندی از این روش یک چاه با عمق بین ۴ تا ۸ متر و قطر حدود ۸۰ سانتی متر حفر می شود.
در مناطق با محدودیت حفاری عمیق (برای مثال مناطقی با سنگ های سخت یا کم عمق بودن سفره آب)، از روش سطحی استفاده می شود.
روش دیگر چاه ارت، سیستم میله ای نام دارد. در این روش از میله های گالوانیزه یا مسی استفاده می شود که به صورت عمودی در زمین کوبیده می شوند.
یک نوع دیگر چاه ارت برای ساختمان مسکونی به این شکل است که کابل مسی در قالب حلقه هایی به شعاع حدود ۰.۵ تا ۱ متر در عمق حدودی ۱ متر دفن می شود.
برای اجرای چاه ارت لازم است شما مرحله به مرحله، دقیق و طبق استاندارد عمل کنید. نصب غیر اصولی چاه ارت نه تنها هیچ فایده ای برای ایمنی ندارد، بلکه می تواند باعث حس امنیت کاذب شود و در موقع بروز حادثه، دردسرهای جبران ناپذیری ایجاد کند.
در روش عمقی، چاهی با عمق بین ۴ تا ۸ متر و قطر تقریبی ۸۰ سانتی‌متر حفر می شود تا به لایه ای از خاک با رطوبت پایدار برسد. عمق دقیق چاه بر اساس شرایط خاک، اقلیم و میزان مقاومت الکتریکی زمین تعیین می شود.
در کف چاه، یک صفحه مسی به ابعاد استاندارد ۵۰×۵۰ سانتی متر قرار می گیرد که با جوش کدولد (Cadweld) به کابل مسی ارت متصل می شود. برای بهبود هدایت الکتریکی، چاه به صورت لایه لایه با مواد کاهنده مقاومت مانند بنتونیت، زغال و نمک پر می شود. همچنین یک لوله پلیکا در کنار صفحه برای حفظ رطوبت خاک و امکان آبرسانی دوره ای نصب می گردد.
این روش به دلیل دسترسی به لایه های مرطوب و عمیق زمین، مقاومت الکتریکی را به شکل طبیعی کاهش داده و عملکرد سیستم ارت را در بلند مدت تضمین می کند.
روش سطحی زمانی به کار می رود که امکان حفاری عمیق وجود نداشته باشد؛ مانند مناطقی با بستر سنگی، خاک سخت یا شرایطی که حفاری ممکن است به سازه های اطراف آسیب برساند.
در این روش به جای حفر چاه عمودی، ترانشه هایی با عمق کم (حدود ۵۰ سانتی متر تا ۱ متر) و طول بیشتر حفر می شوند. الکترودهای مسی یا کابل ارت به صورت افقی در کف ترانشه قرار گرفته و به شکل حلقه ای یا شبکه ای در خاک خوابانده می شوند. سپس این بخش ها با مواد کاهنده مقاومت زمین مانند بنتونیت، زغال و نمک پوشانده می شوند تا مقاومت الکتریکی کاهش یابد.
این روش معمولاً در فضاهای باز مانند باغچه ها، محوطه پارکینگ یا اطراف ساختمان هایی با حیاط وسیع اجرا می شود و گزینه ای مناسب در شرایط محدودیت حفاری عمقی است.
در روش صفحه ای، یک صفحه مسی با ابعاد استاندارد ۵۰×۵۰ سانتی متر و ضخامت حداقل ۵ میلی متر به صورت عمودی یا افقی در چاه قرار می گیرد. عمق چاه در این روش بین ۳ تا ۵ متر است.
صفحه مسی به وسیله جوش کدولد یا کابلشو به کابل مسی اصلی سیستم ارت متصل می شود. سپس اطراف صفحه با ترکیبی از بنتونیت، ذغال و نمک پر می شود تا مقاومت زمین کاهش یابد.
روش میله ای یکی از ساده ترین روش های نصب سیستم ارت است. برای بهره مندی از این چاه ارت، یک یا چند میله گالوانیزه با قطر ۲.۵۴ سانتی متر و طول ۲ متر به صورت عمودی در خاک کوبیده می شوند. میله ها به صورت تکی یا زنجیره ای به کار برده می شوند و با استفاده از کابل مسی و بست مخصوص به سیستم ارت متصل می گردند. برای استعلام قیمت لوله گالوانیزه با کارشناسان مرکزآهن تماس بگیرید.
عملکرد مؤثر چاه ارت در ساختمان های مسکونی تنها به نصب صحیح آن محدود نمی شود، بلکه عوامل محیطی متعددی در کارایی این سیستم نقش دارند. نوع خاک از مهم ترین این عوامل است؛ به طور معمول خاک های رسی به دلیل حفظ بهتر رطوبت، رسانایی بالاتری دارند، در حالی که خاک های شنی یا سنگی مقاومت الکتریکی بالاتری ایجاد می کنند. رطوبت خاک نیز نقش کلیدی در کاهش مقاومت زمین دارد، به طوری که افزایش رطوبت، مقاومت را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. از سوی دیگر، دمای محیط نیز تأثیرگذار است؛ در مناطق سردسیر و به ویژه در فصل زمستان که خاک یخ می زند، مقاومت زمین افزایش می یابد. همچنین، ترکیب شیمیایی خاک می تواند مؤثر باشد؛ وجود موادی مانند نمک یا بنتونیت به کاهش مقاومت زمین کمک می کند. بنابراین برای اطمینان از عملکرد پایدار و ایمن چاه ارت، لازم است شرایط محیطی، نوع خاک و نحوه اجرا با دقت بررسی و مدیریت شود.
انتخاب محل مناسب برای احداث چاه ارت در ساختمان های مسکونی، نیازمند بررسی های تخصصی و فنی است. محل چاه نباید در مجاورت چاه فاضلاب یا منابعی قرار گیرد که امکان ایجاد خوردگی در تجهیزات ارت را فراهم می کنند. همچنین، نصب چاه ارت در نزدیکی سازه های فلزی یا تأسیسات زیرزمینی دیگر توصیه نمی شود؛ به طور معمول رعایت فاصله حداقل ۱.۵ متر از این سازه ها الزامی است.
مناسب ترین مکان برای حفر چاه ارت، فضای سبز حیاط یا باغچه است؛ زیرا این مناطق معمولاً دارای رطوبت کافی، خاک با تراکم کمتر و دسترسی آسان تری هستند. در صورت عدم وجود چنین فضایی، می توان از روش های سطحی یا چاه های ترکیبی به همراه استفاده از مواد کاهنده مقاوم تر بهره گرفت.
پس از نصب چاه ارت در ساختمان های مسکونی، بسیاری از افراد آن را فراموش می کنند، اما چاه ارت مانند هر تجهیز مهم دیگری نیازمند نگهداری و انجام تست های دوره ای است. این تست ها به شما اطمینان می دهند که سیستم ارت همچنان به درستی و با کارایی مطلوب عمل می کند.
تست مقاومت زمین: این تست با دستگاه ارت سنج انجام می شود و دو روش اصلی دارد: تست سه سیمه و تست ارت مرده.
مقاومت مجاز: مقاومت چاه ارت باید زیر ۲ اهم باشد، البته در شرایط خاص مقدار تا ۵ اهم نیز قابل قبول است.
تزریق آب به لوله پلیکا: در مناطق خشک یا فصل های گرم و طولانی، لازم است سالیانه چند بار به لوله پلیکا آب اضافه شود تا خاک اطراف صفحه مسی خشک نشود و از افت کیفیت سیستم جلوگیری شود.
نگهداری منظم و تست های دوره ای چاه ارت نه تنها هزینه اضافی ندارد، بلکه می تواند از بروز خسارت های بزرگ و هزینه بر جلوگیری کند و ایمنی ساختمان را تضمین نماید.
هزینه اجرای چاه ارت به شدت به شرایط محلی وابسته است، اما برای یک ساختمان مسکونی معمولی در ایران، معمولاً بین ۳ تا ۵ میلیون تومان تخمین زده می شود.
عوامل مؤثر در هزینه ها:
نکته مهم اینجا است که قیمت ورق مسی تأثیر چشمگیری روی هزینه نهایی نصب چاه ارت دارد.
جمع بندی
چاه ارت در ساختمان های مسکونی یکی از موارد حیاتی است که نباید نادیده گرفته شود یا از هزینه های ساخت حذف گردد. اهمیت آن در حفظ ایمنی ساختمان مشابه نقش قفل در درب خانه است. حتی اگر بهترین تابلو برق، سیم کشی و تجهیزات مقاوم را داشته باشید، بدون سیستم ارت، همچنان در معرض خطر خواهید بود. اجرای صحیح چاه ارت به معنای حفظ جان افراد در مواقع اضطراری، افزایش طول عمر تجهیزات الکتریکی، اطمینان و آرامش خاطر است. از نظر مالی، توصیه می شود میزان مصرف مقاطع فلزی را بر اساس قیمت آهن کیلویی برنامه ریزی کنید تا از هزینه های اضافی جلوگیری شود.
سوالات متداول
بله، طبق مقررات ملی ساختمان (مبحث ۱۳)، در همه ی ساختمان ها نصب ارت توصیه و در برخی موارد الزامی است. چاه ارت برای همه ساختمان ها به ویژه آن هایی که مجهز به آسانسور، تجهیزات الکتریکی سنگین یا شبکه های کامپیوتری هستند ضروری است.
تست مقاومت زمین باید حداقل سالی یک بار انجام شود، اما در محیط های خشک یا برای تجهیزات حساس، تست هر ۶ ماه توصیه می شود.
بله، امکان نصب چاه ارت در انواع خاک وجود دارد، اما در خاک هایی که مقاومت الکتریکی بالایی دارند مانند خاک های سنگی، شنی یا خشک، نیاز است از روش های ترکیبی و استفاده از مواد کاهنده مقاومت (مثل نمک، بنتونیت یا مواد مشابه) بهره برد تا مقاومت زمین به حد استاندارد (معمولاً کمتر از ۵ اهم) کاهش یابد و عملکرد سیستم ارت تضمین شود.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.