چاه ارت چیست؟ ارتفاع، کابل، مزایا و ویژگی های چاه ارت را بدانید!

چاه ارت (Earth Pit) یک سیستم ایمنی الکتریکی است که برای انتقال ایمن جریان‌های الکتریکی اضافی یا نشتی به زمین طراحی شده است. این کار از برق‌گرفتگی افراد و آسیب دیدن تجهیزات الکتریکی جلوگیری می‌کند.

در اینجا به ارتفاع، کابل، مزایا و ویژگی‌های چاه ارت می‌پردازیم:

ارتفاع (عمق) چاه ارت

• عمق استاندارد برای حفر چاه ارت معمولاً بین ۴ تا ۸ متر با قطر حدود ۸۰ سانتی‌متر است.
• با این حال، عمق دقیق به نوع خاک و میزان مقاومت آن بستگی دارد. خاک‌های رسی و مرطوب معمولاً به عمق کمتری نیاز دارند، در حالی که خاک‌های سنگی و شنی به عمق بیشتری احتیاج دارند تا به رطوبت دائمی برسند.
• توصیه می‌شود حفر چاه تا رسیدن به خاکی با رطوبت طبیعی ادامه یابد. در واقع، عمق مناسب آن است که در آن رطوبت و نم دائمی خاک وجود داشته باشد.
• در برخی موارد و بسته به شرایط زمین، ممکن است از روش‌های سطحی یا میله‌ای نیز برای ایجاد سیستم ارتینگ استفاده شود.

کابل مورد استفاده در چاه ارت

• معمولاً از سیم مسی لخت با خلوص بالا به عنوان کابل ارت استفاده می‌شود. مس به دلیل رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت در برابر خوردگی، انتخاب مناسبی است.
• سایز (سطح مقطع) سیم مسی بر اساس حداکثر جریان اتصال به زمین، طول مسیر کابل و مقاومت خاک تعیین می‌شود.
• سایزهای استاندارد معمولاً از ۱۶ میلی‌متر مربع به بالا متغیر است و بسته به نیاز و طراحی سیستم ارتینگ انتخاب می‌شود.
• اتصال کابل مسی به صفحه مسی داخل چاه ارت و همچنین به شینه ارت در تابلوی برق باید به صورت محکم و با استفاده از بست‌های مناسب یا جوشکاری انجام شود تا از ایجاد مقاومت در محل اتصال جلوگیری شود.

مزایای استفاده از چاه ارت

• حفاظت از جان انسان‌ها: مهم‌ترین مزیت چاه ارت، فراهم کردن یک مسیر کم مقاومت برای جریان‌های نشتی است و از عبور این جریان‌ها از بدن افراد جلوگیری می‌کند، در نتیجه خطر برق‌گرفتگی کاهش می‌یابد.
• حفاظت از تجهیزات الکتریکی: چاه ارت از تجهیزات در برابر ولتاژهای ناگهانی، نوسانات برق و بارهای اضافی محافظت می‌کند و عمر مفید آن‌ها را افزایش می‌دهد.
• جلوگیری از آتش‌سوزی: با هدایت جریان‌های خطا به زمین، خطر ایجاد جرقه و آتش‌سوزی ناشی از اتصالات الکتریکی کاهش می‌یابد.
• حذف ولتاژهای اضافی: چاه ارت به تخلیه بارهای الکتریکی ساکن و ولتاژهای القایی ناخواسته کمک می‌کند و از بروز مشکلات عملکردی در تجهیزات جلوگیری می‌کند.
• کاهش نویز الکتریکی: در سیستم‌های الکترونیکی و مخابراتی، ارتینگ مناسب به کاهش نویز و بهبود عملکرد دستگاه‌ها کمک می‌کند.
• افزایش ایمنی در محیط‌های کارگاهی و صنعتی: وجود سیستم ارتینگ ایمن، محیط کار را برای افرادی که با تجهیزات برقی سروکار دارند، امن‌تر می‌سازد.

ویژگی‌های یک چاه ارت خوب

• مقاومت الکتریکی پایین: مهم‌ترین ویژگی یک چاه ارت خوب، داشتن مقاومت الکتریکی کم (معمولاً کمتر از ۵ اهم و در موارد حساس کمتر از ۱ اهم) است تا جریان‌های خطا به راحتی به زمین منتقل شوند.
• پایداری در طول زمان: مقاومت چاه ارت باید در طول زمان و با تغییر شرایط محیطی (مانند تغییر رطوبت خاک) تا حد امکان ثابت بماند.
• اتصالات محکم و مطمئن: تمامی اتصالات بین الکترود، کابل و شینه ارت باید به خوبی انجام شده باشند تا از ایجاد مقاومت اضافی جلوگیری شود.
• انتخاب محل مناسب: چاه ارت باید در مکانی حفر شود که به رطوبت دسترسی داشته باشد و از نظر خوردگی و عوامل آسیب‌زا محافظت شود.
• استفاده از مواد مناسب: الکترود (معمولاً صفحه یا میله مسی یا فولاد گالوانیزه) و مواد کاهنده مقاومت خاک (مانند بنتونیت) باید از کیفیت مناسبی برخوردار باشند.
• رعایت استانداردهای مربوطه: اجرای چاه ارت باید مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی ایمنی برق انجام شود.
• بازرسی و نگهداری دوره‌ای: برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم ارتینگ، بازرسی و تست دوره‌ای مقاومت چاه ارت ضروری است.

طریقه اتصال کابل چاه ارت به تابلو برق

اتصال کابل چاه ارت به تابلوی برق یک مرحله حیاتی در ایجاد یک سیستم ارتینگ ایمن و مؤثر است. این اتصال باید به درستی و مطابق با استانداردهای ایمنی برق انجام شود. در اینجا مراحل و نکات مهم مربوط به این اتصال آورده شده است:

مراحل اتصال کابل چاه ارت به تابلوی برق

1. انتخاب کابل مناسب: همانطور که قبلاً اشاره شد، از کابل مسی لخت با سایز مناسب (بر اساس جریان اتصال کوتاه و طول مسیر) برای اتصال چاه ارت به تابلوی برق استفاده کنید.
2. مسیر کابل‌کشی:
   • کابل ارت باید به صورت مستقیم و بدون هیچگونه قطعی یا اتصال غیراستاندارد از چاه ارت به تابلوی برق کشیده شود.
   • از قرار دادن کابل در معرض آسیب‌های مکانیکی، حرارت زیاد یا مواد خورنده خودداری کنید. در صورت نیاز، از لوله‌های محافظ یا داکت‌های مناسب برای محافظت از کابل استفاده کنید.
   • مسیر کابل‌کشی باید به گونه‌ای باشد که امکان بازرسی و تست کابل در آینده وجود داشته باشد.
3. ورود کابل به تابلوی برق:
   • برای ورود کابل ارت به تابلوی برق، از گلندهای مناسب با سایز کابل استفاده کنید تا از ورود گرد و غبار و رطوبت به داخل تابلو جلوگیری شود و همچنین از آسیب دیدن عایق کابل در محل ورود محافظت شود.
4. اتصال کابل به شینه ارت (Earth Busbar):
   • درون تابلوی برق، یک شینه ارت (معمولاً از جنس مس) وجود دارد که تمامی سیم‌های ارت تجهیزات مختلف به آن متصل می‌شوند.
   • کابل اصلی چاه ارت باید به این شینه ارت متصل شود. این اتصال باید بسیار محکم و با رسانایی بالا باشد.
   • برای اتصال، معمولاً از روش‌های زیر استفاده می‌شود:
     • استفاده از کلمپ‌های مخصوص ارت (Earth Clamps): این کلمپ‌ها به طور اختصاصی برای اتصال کابل‌های ارت به شینه‌ها طراحی شده‌اند و اتصال مطمئن و با کیفیتی را فراهم می‌کنند. کلمپ باید با سایز کابل و شینه ارت مطابقت داشته باشد و به درستی محکم شود.
     • استفاده از پیچ و مهره و واشرهای مناسب: در این روش، کابل ارت پس از تمیزکاری و برداشتن اکسیدهای احتمالی، با استفاده از پیچ و مهره مناسب (معمولاً از جنس مس یا با روکش مناسب) و واشرهای تخت و فنری به شینه ارت محکم می‌شود. اطمینان حاصل کنید که تماس کافی بین کابل و شینه برقرار شده است.
     • جوشکاری (در موارد خاص): در برخی کاربردهای صنعتی و خاص که نیاز به اتصال بسیار قوی و با مقاومت بسیار پایین است، ممکن است از روش جوشکاری تخصصی (مانند جوشکاری کدولد) برای اتصال کابل ارت به شینه استفاده شود. این روش نیاز به تخصص و تجهیزات خاص دارد.
5. محکم کردن اتصالات: پس از انجام اتصال با هر روشی، اطمینان حاصل کنید که تمامی پیچ‌ها و مهره‌ها به طور کامل محکم شده‌اند تا از شل شدن آن‌ها در طول زمان و ایجاد مقاومت در محل اتصال جلوگیری شود.
6. بازرسی نهایی: پس از اتمام اتصال، یک بازرسی چشمی انجام دهید تا مطمئن شوید که:
   • کابل به درستی و محکم به شینه ارت متصل شده است.
   • هیچگونه آسیب دیدگی یا خمش غیرمجاز در کابل وجود ندارد.
   • گلند ورودی کابل به درستی بسته شده است.

نکات مهم در اتصال کابل چاه ارت به تابلوی برق:

• رعایت استانداردها: تمامی مراحل اتصال باید مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی ایمنی برق (مانند مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان ایران یا IEC 60364) انجام شود.
• استفاده از تجهیزات مناسب: از ابزار و تجهیزات مناسب برای لخت کردن کابل، بستن کلمپ‌ها یا پیچ و مهره‌ها استفاده کنید.
• تمیزکاری محل اتصال: قبل از اتصال، محل اتصال کابل و شینه ارت را از هرگونه آلودگی، چربی یا اکسید پاک کنید تا رسانایی بهتری برقرار شود.
• عدم استفاده از اتصالات غیراستاندارد: از گره زدن یا استفاده از سیم‌های نازک به عنوان رابط جداً خودداری کنید.
• تست اتصال: پس از اتمام کار، توصیه می‌شود که مقاومت اتصال بین کابل ارت و شینه ارت با استفاده از تجهیزات تست مناسب اندازه‌گیری شود تا از کیفیت اتصال اطمینان حاصل شود.
• برچسب‌گذاری: معمولاً توصیه می‌شود که کابل ارت در محل ورود به تابلوی برق و همچنین شینه ارت با برچسب مناسب (علامت ارت) مشخص شود.

خلاصه:

اتصال کابل چاه ارت به تابلوی برق نیازمند دقت، استفاده از تجهیزات مناسب و رعایت استانداردهای ایمنی است. اتصال محکم و با رسانایی بالا بین کابل و شینه ارت، عملکرد صحیح و ایمن سیستم ارتینگ را تضمین می‌کند. در صورت عدم تخصص کافی در این زمینه، حتماً از یک متخصص برق کمک بگیرید.

خاک بنتونیت چیست؟

خاک بنتونیت نوعی رس معدنی است که از تجزیه خاکستر آتشفشانی در محیط‌های آبی به وجود می‌آید. این خاک به دلیل ساختار متخلخل و ذرات ریز خود، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی است که آن را در صنایع مختلف بسیار کاربردی می‌سازد. در گذشته به این خاک، “گل سرشور” نیز می‌گفتند و از آن برای شستشو استفاده می‌کردند.

برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های خاک بنتونیت عبارتند از:

• چسبندگی بالا: به دلیل ساختار لایه‌ای و میکرو-متخلخل خود.
• قابلیت تورم: در تماس با آب، حجم آن تا چندین برابر افزایش می‌یابد.
• جذب آب: توانایی بالایی در جذب و نگهداری آب دارد.
• جذب سطحی: می‌تواند مواد مختلف از جمله روغن، چربی و یون‌ها را جذب کند.
• گرانروی بالا: حالت خمیری و ویسکوز پیدا می‌کند.
• خاصیت تصفیه‌کنندگی و رنگبری.

خاک بنتونیت انواع مختلفی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• بنتونیت سدیم‌دار: قابلیت جذب آب و تورم بسیار بالایی دارد و در حفاری‌ها به عنوان عایق و برای تولید توده‌های ژله‌ای استفاده می‌شود.
• بنتونیت کلسیم‌دار: خاصیت جذب چربی و یون‌ها را دارد و بیشتر در صنایع غذایی، پلاستیک، کاغذ، آرایشی و بهداشتی و کشاورزی کاربرد دارد.

کاربردهای متنوع خاک بنتونیت:

خاک بنتونیت به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود، در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله:

• صنعت نفت و گاز: به عنوان ماده اصلی در گل حفاری برای روانکاری و پایداری دیواره چاه.
• صنعت ریخته‌گری: به عنوان ماده اتصال‌دهنده در قالب‌های ماسه‌ای.
• صنعت ساختمان: در ساخت سدها، تونل‌ها، و به عنوان افزودنی در بتن و ملات برای بهبود خواص مکانیکی و آب‌بندی.
• کشاورزی: برای بهبود ساختار خاک، افزایش نگهداری آب و مواد مغذی، اصلاح خاک‌های شور و قلیایی، تولید کودهای گرانوله و جذب سموم.
• صنایع غذایی: برای تصفیه روغن‌ها، شفاف‌سازی نوشیدنی‌ها، شکر و عسل، و به عنوان بهبوددهنده بافت در آرد غلات.
• صنایع آرایشی و بهداشتی: در تولید ماسک‌های صورت، کرم‌ها و سایر محصولات به دلیل خاصیت جذب و نرم‌کنندگی.
• تصفیه آب و فاضلاب: برای جذب آلاینده‌ها و آب‌بندی محل‌های دفن زباله.
• بستر حیوانات خانگی: به دلیل خاصیت جذب رطوبت و بو.
• داروسازی: به عنوان پرکننده در داروها و همچنین پادزهر در موارد مسمومیت با فلزات سنگین.
• کاغذسازی: برای بهبود کیفیت خمیر کاغذ و حذف رزین‌ها.
• گندله‌سازی: برای تولید گندله از کنسانتره آهن در صنعت فولادسازی.

به طور خلاصه، خاک بنتونیت یک ماده معدنی با ارزش و کاربردهای بسیار گسترده است که نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند.

بله، خاک بنتونیت به طور گسترده در سیستم‌های چاه ارت (Earthing Pit) مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل این امر، خواص منحصربه‌فرد این خاک است که به بهبود عملکرد و ایمنی سیستم ارت کمک می‌کند.

چرا از خاک بنتونیت در چاه ارت استفاده می‌شود؟

• کاهش مقاومت الکتریکی خاک: مهم‌ترین وظیفه سیستم ارت، انتقال جریان خطا به زمین با کمترین مقاومت ممکن است. خاک بنتونیت به دلیل ساختار ریزدانه‌ها و توانایی جذب رطوبت بالا، تماس بهتری با الکترود ارت برقرار کرده و مقاومت الکتریکی اطراف آن را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد. این امر باعث می‌شود جریان خطا به سرعت و به طور ایمن به زمین منتقل شود.
• افزایش سطح تماس الکترود با زمین: ذرات ریز بنتونیت به خوبی فضاهای خالی اطراف الکترود ارت را پر کرده و سطح تماس آن با زمین را افزایش می‌دهند. هرچه سطح تماس بیشتر باشد، مقاومت الکتریکی کاهش می‌یابد.
• حفظ رطوبت خاک: بنتونیت خاصیت نگهداری آب بالایی دارد. این امر به ویژه در مناطق خشک که رطوبت خاک پایین است و مقاومت الکتریکی افزایش می‌یابد، بسیار مهم است. حفظ رطوبت اطراف الکترود ارت، مقاومت سیستم را در طول زمان ثابت نگه می‌دارد.
• جلوگیری از خوردگی الکترود: برخی از انواع بنتونیت دارای خواصی هستند که می‌توانند از خوردگی الکترود ارت جلوگیری کنند و عمر مفید سیستم را افزایش دهند.
• سهولت در نصب: استفاده از مخلوط بنتونیت و آب، یک ملات نرم و قابل انعطاف ایجاد می‌کند که به راحتی می‌توان آن را اطراف الکترود ارت ریخته و فضای خالی را پر کرد.

نحوه استفاده از خاک بنتونیت در چاه ارت

معمولاً خاک بنتونیت به صورت پودر یا گرانول تهیه شده و با مقدار مشخصی آب مخلوط می‌شود تا یک ملات همگن به دست آید. سپس این ملات به تدریج در اطراف الکترود ارت که در چاه حفر شده قرار داده شده است، ریخته می‌شود. اطمینان حاصل می‌شود که تمام فضای اطراف الکترود به خوبی با مخلوط بنتونیت پر شده و هیچگونه فضای خالی باقی نمانده است.

نکات مهم در استفاده از خاک بنتونیت در چاه ارت:

• انتخاب نوع مناسب بنتونیت: بسته به شرایط خاک منطقه و نوع سیستم ارت، ممکن است از بنتونیت سدیم‌دار یا کلسیم‌دار استفاده شود. بنتونیت سدیم‌دار معمولاً برای کاهش مقاومت الکتریکی بهتر است.
• نسبت اختلاط صحیح با آب: مقدار آب باید به اندازه‌ای باشد که یک ملات روان و بدون حباب ایجاد شود. نسبت دقیق معمولاً توسط تولیدکننده توصیه می‌شود.
• اجرای صحیح: اطمینان از پر شدن کامل فضای اطراف الکترود و عدم وجود فضای خالی بسیار مهم است.
• تراکم مناسب: پس از ریختن مخلوط بنتونیت، ممکن است نیاز به تراکم ملایم آن باشد تا تماس بهتری با الکترود و خاک اطراف برقرار شود.

در مجموع، استفاده از خاک بنتونیت یک روش مؤثر و رایج برای بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های چاه ارت است و به طور قابل توجهی مقاومت الکتریکی سیستم را کاهش می‌دهد.