خرداد
دوازده تردید در تست چاه ارت که مهندسین برق را به شدت سردرگم می‌نماید.
باید‌ها و نباید‌های تست زمین
تست چاه ارت اغلب توسط تکنسین‌ها و مهندسین برق که اغلب و به طور منظم این آزمایش را انجام نمی‌دهند، به درستی درک نمی‌شود. به نظر می‌رسد که در رابطه با آزمایش زمین، سوألات و تردیدهای زیادی وجود داشته‌باشد. در این مقاله فنی که براساس مقاله Transcat می‌باشد، سعی خواهد شد تا به دوازده تردید رایج در رابطه با به کارگیری آزمایش زمین، اتصالات، روش‌های آزمایش و ایمنی پاسخ داده‌شود.
دوازده تردید در آزمایش زمین موجب سردرگمی مهندسین برق می‌شود. اجازه دهید این تردیدها و سوألات را مشاهده نماییم. لطفاً توجه نمایید، که احتمالاً ممکن‌است ده‌ها مشکل و عدم قطعیت در طول فرآیند آزمایش زمین وجود داشته‌باشد، اما در اینجا بر روی رایج‌ترین موارد تمرکز خواهد شد.
لیست سوالات:
- آیا می‌توانم از یک تستر[1] (آزماینده) عایق برای انجام تست چا ارت استفاده کنم؟
- اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت مورد نیاز‌است؛ چرا نمی‌توانم از مولتی متر استفاده کنم؟
- تفاوت بین آزمایش دو نقطه، سه نقطه و چهار نقطه در تست چاه ارت چیست؟
- آیا نمی‌توانم به سادگی اندازه‌گیری را در یک زمین مرجع انجام دهم؟
- چطور می‌توان فهمید که چاه ارت خوب است؟
- چند وقت یک بار باید چاه ارت را آزمایش کنم؟
- چگونه می‌توان یک چاه ارت خوب طراحی نمود؟
- آیا مهم است که پروبها[2] را در چه عمقی قرار دهم؟
- آزمایش من تماماً بر روی بتن و سنگ فرش است؛ چطور می‌توانم پروبها را قرار دهم؟
- هنگام انجام تست چاه ارت، چه نکات ایمنی باید رعایت‌شود؟
- باران به شدت باریده است؛ آیا این امر بر آزمایش من تأثیرگذار خواهد بود؟
- من دارای چاه ارتی هستم که بر روی خاک شنی (صخره‌ای) قرار گرفته است؛ برای آزمایش آن چه کاری می‌توانم انجام دهم؟
ویدئو تست ارت و دلیل لزوم کم بودن مقاومت سیستم ارت
ارتینگ – تست ارت – اجرای ارتینگ – تست ارتینگ – تست چاه ارت
آیا می‌توانم از یک تستر عایق برای انجام تست چاه ارت (ارتینگ) استفاده کنم؟
خیر. این یک خطای رایج‌است. اغلب، اپراتورهای میدانی بدون بررسی اینکه آیا دستگاه یک تستر عایق( میگر) یا یک تستر چاه ارت می‌باشد، از فروشگاه‌ها خریداری می‌کند.
هیچ کس ارت در اندازه مگا اهم نمی‌خواهد. تسترهای عایق، ولتاژهای آزمایش بالا در محدوده کیلو ولت را به کار می‌برند. تسترهای زمین یا ارت، از نظر ایمنی اپراتور، به ولتاژهای پایین محدود هستند. معمولاً تسترهای عایق بارها به منظور انجام آزمایش زمین، به صورت نادرست به کار برده شده‌اند.
با این حال، یک آزمایش پیوستگی تنها می‌تواند یک اندازه‌گیری دلخواه بین یک الکترود نصب‌شده و یک زمین مرجع که فرض شده‌است دارای مقاومت ناچیزی‌است، را انجام دهد. این تجهیز نمی‌تواند از عهده یک اندازه‌گیری مقاومت زمین که در برابر یک جریان خطا ارائه می‌دهد، برآید.
یک آزمایش dc پیوستگی نمی‌تواند قابل اعتماد‌باشد زیرا تحت تأثیر ناماندگاری خاک ، نویز (اختلال) الکتریکی که توسط جریان‌های زمین شبکه که سعی در بازگشت به تراسفورماتور را دارد، قرار‌می‌گیرد.
ابزار تست میگر 1000 ولت و تستر پیوستگی
اندازه‌گیری مقاومت مورد نیاز‌است؛ چرا نمی‌توانم از مولتی متر استفاده کنم؟
به همان دلایل مشابه که نباید از یک تستر پیوستگی در یک تستر عایق استفاده نمود. اندازه‌گیری انجام شده توسط مولتی متر DC، در معرض اعوجاج نویز الکتریکی در خاک قرار دارد.
با استفاده‌از مولتی‌متر‌می‌توان مقاومت خاک بین یک الکترود زمین و نقطه مرجع، نظیر سیستم لوله‌کشی آب، را اندازه‌گیری نمود، اما جریان خطا ممکن‌است با مقاومت بزرگتری رو به رو‌شود.
Fluke FLUKE-115، مولتی متر دیجیتال True-RMS متخصصین برق.
تفاوت بین آزمایش دو نقطه، سه نقطه و چهار نقطه در چیست؟
در واقع، عملاً تفاوت در تعداد نقاط اتصال با خاک می‌باشد. به طور خاص‌تر، این اصطلاحات رایج به ترتیب به زمین مرده، افت پتانسیل و آزمایشات روش‌ونر[3] اشاره دارند. در‌روش زمین مرده، اتصال‌تنها در دو نقطه برقرار می‌باشد: الکترود زمین تحت آزمایش و یک زمین مرجع مناسب، نظیر سیستم لوله‌کشی آب یا یک پست حصار فلزی.
در‌روش افت پتانسیل، یک تستر زمین واقعی، از طریق الکترود آزمایش بعلاوه پروب‌های پتانسیلی و جریانی، اتصال را ایجاد می‌نماید.
روش‌ونر شامل هیچ الکترود زمینی نمی‌باشد، بلکه در آن خصوصیات الکتریکی مستقل خاک را می‌توان با به کارگیری ساختار چهار نقطه و یک‌روش استاندارد شناخته شده، اندازه‌گیری نمود.
آیا نمی‌توانم به سادگی اندازه‌گیری را در یک زمین مرجع انجام دهم؟
این روش رایج اغلب از ابزاری غیر از یک تستر زمین اختصاصی استفاده می‌کند. از این‌روش به عنوان‌روش زمین مرده نیز یاد می‌شود، زیرا زمین مرجع‌تنها برای آزمایش به کار برده می‌شود و به طور معمول بخشی از سیستم الکتریکی نمی‌باشد. این می‌تواند لوله‌های آب، یک پست حصار فلزی و یا حتی میله‌ای باشد که‌تنها برای آزمایش به کار برده می‌شود.این روش به دلیل سهولت و عمومیت آن، محبوب می‌باشد، اما به کارگیری آن توصیه نمی‌شود. زیرا در واقع از آنجا که زمین مرجع از طریق ترکیبی از راحتی و شانس تعیین می‌شود، بنابراین به شانس بستگی دارد که مقاومت خاک مقاوت زمین الکتریکی واقعی را نشان دهد،
چطور می‌توان فهمید که چاه ارت خوب‌است؟
بیشترین مشخصه مورد استفاده، NEC می‌باشد که برای چاه ارت مسکونی مقاومت Ω 25 یا کمتر اختیار می‌شود. این مشخصه برای برآروده سازی، بسیار دشوار نیست. سایر مشخصات دشوارتر می‌باشند و ممکن‌است توسط یک مهندس طراحی سیستم الکتریکی، یا توسط یک مشتری و یا به عنوان بخشی از مقررات ضمانت نامه در تجهیزات پیشرفته، مشخص‌شود.
به طور کلی رایج‌ترین مشخصات یافت شده برای چاه ارت های صنعتی، Ω 5 یا کمتر می‌باشد. رایانه‌ها و تجهیزات کنترل فرآیند ممکن‌است نیازمند به چاه ارت Ω 1 تا Ω 2 اهم باشند.
چند وقت یک بار باید تست چاه ارت انجام دهم؟
فواصل زمانی فرد از ماه‌های 5، 7 و 9 توصیه می‌شود، به‌طوری که فصول مختلف به طور متوالی قرار خواهند گرفت. این امر به این دلیل‌است که کیفیت و اثربخشی یک زمین عمیقاً تحت تأثیر آب و هوا و فصول می‌باشد. اگر برنامه‌های آزمایش سه ماهه یا شش ماهه به کار برده شوند، همواره ماه‌های مشخصی از دست خواهند رفت و این مورد می‌تواند از جمله مواردی باشد که در آن زمین به شدت تحت تأثیر آب و هوا قرار‌می‌گیرد.
از طرف دیگر، اتخاذ بازه‌های زمانی نامنظم، تضمین می‌کند که بدترین مورد فصول آشکار خواهد شد. از آنجا که ممکن‌است خطای زمین، آتش سوزی بالقوه در هر زمان اتفاق بیفتد، محفاظت از شما به همان اندازه خوب‌است که شرایط زمین در بدترین زمان از سال‌است.
چگونه می‌توان یک چاه ارت خوب طراحی نمود؟
به‌طور سنتی، روش آزمون و خطا مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرد و می‌تواند از طریق آزمایشی منحصر به فرد تقویت‌شود. این کار شامل طراحی ارت در طول فرآیند نصب می‌باشد و تا زمانی که مشخصات مطلوب برآورده‌شود، در طول روند به‌طور مکرر آزمایش می‌شود.
برای مثال، یک میله به کار برده شده را می‌توان آزمایش نمود. میله دوم را می‌توان با میله اول جفت نمود و در عمق عمیق‌تری قرار داد و دوباره آزمایش نمود. این روند تا زمان برآورده شدن مشخصات تکرار می‌شود. به همین ترتیب می‌توان میله دوم را به صورت موازی اضافه نمود (به صورت جداگانه در خاک قرار می‌گیرند و به جای اینکه به انتهای هم وصل شوند توسط یک رسانا به هم متصل می‌شود) و مجدداً آزمایش را انجام داد. سپس به منظور تشکیل یک بستر زمینی، می‌توان میله‌های اضافی را اضافه نمود و این کار را تا زمانی که مقاومت پایین کافی بدست آید ادامه داد.
هنوز روش آزمون و خطا به‌طور مکرر مورد استفاده قرار‌می‌گیرد و اغلب به خوبی جواب می‌دهد. اما دارای محدودیتی می‌باشد و این محدودیت شامل موضوع قانون کاهش بازده است: کار بیشتر و بیشتر برای پاداش کمتر و کمتر.
در شرایط بهینه خاک، تنها‌با چند آزمایش مجدد، می‌توان زمین رضایت بخش را به دست آورد. اما در محیط‌های دشوارتر، می‌توان بدون تحقق هدف، یک روز را بیهوده هدر داد.
اگر وقت داشتید، دستورالعمل‌های جالب و بهترین تمرینات را در زمینه بنا نمودن ایستگاه برق مطالعه نمایید ….
آیا مهم است که پروبها را در چه عمقی قرار‌دهم؟
خیر، یک حد استانه برای ماکسیمم مقاومت اتصال پروبها تعریف شده نیست. این استدلال که هر چه پروب‌های آزمایش در عمق بیشتری قرار‌گیرند، بازخوانی کاهش خواهد یافت، یک استدلال غلط رایج است. تصور کنید که هنگام قرار‌دادن پروبها، بازخوانی تغییر کند؛ مقدار صحیح چه خواهد بود؟
این درست است هنگامی که پروب‌های آزمایش جابه‌جا می‌شوند، مقاومت زمین تحت آزمایش تغییر می‌کند اما روش‌های استانداردی با این امر سروکار دارند و در زمان رسیدن به بازخوانی صحیح، وسیله‌ای برای تخمین زدن فراهم می‌نمایند.
با توجه به پروبها، این امر ضروری نمی‌باشد. پروبها تنها باید یک حداقل مقدار اتصال با خاک را برقرار نمایند، که دستیابی به این امر تنها از طریق مشاهده شاخص‌های نمایش صورت می‌گیرد. پس از دستیابی به اتصال، ممکن‌است آزمایش ادامه یابد.
آیا مهم‌است که پروبها را در چه عمقی قرار دهم؟
آزمایش من تماماً بر روی بتن و سنگ فرش‌است؛ چطور می‌توانم پروبها را قرار‌دهم؟
خبر خوب این‌است که احتمالاً لازم نیست شما این کار را انجام دهید. برخی از مدل‌های تستر زمین، دارای محدوده خطای[4] مقاومتی بالایی در مدارهای آزمایش می‌باشند (به طور معمول 4، 40 و 400 کیلو در جریان مدار، 75 کیلو برای پتانسیل). هر تماس سطحی با مقاومت کمتر از این مقادیر آستانه بالا ، کافی‌است.
بنابراین، شما تنها نیازمندید که پروب‌های آزمایش را روی سطح، صاف قرار‌دهید و از طریق مرطوب کردن ناحیه، اتصال را برقرار نمایید. بتن نسبتاً جریان خوبی را هدایت می‌نماید و احتمال اینکه آزمایش قابل قبولی داشته باشد، مقبول‌است. سنگ فرش به دلیل رسانا نبودن، مناسب نمی‌باشد اما شما هنوز هم می‌توانید به اتصال کافی دست یابید.
شما خواهید فهمید، زیرا اگر آستانه اتصال برآورده نشود، چراغ‌های نشانگر در تستر به شما هشدار خواهند داد. اگر این مسئله به مشکل تبدیل شود، شما می‌توانید با به کارگیری یک اتصال مش مانند به جای پروپ‌های ارائه شده، شانس خود را بهبود بخشید. اتصالات مش مانند، صفحه‌های رسانای فلزی انعطاف پذیری می‌باشند. آنها به راحتی از تأمین کنندگان مواد زمین، قابل دستیابی می‌باشند.
هنگام‌انجام تست چاه ارت ، چه نکات ایمنی باید رعایت شود؟
، روش‌های ایمنی استاندارد صنعتی، ایده خوبی می‌باشند.
اما برای مثال، با مدل‌های خاص تستر زمین میگر، الزامات کمی وجود دارد. این سازه‌ها برای خود خطر پتانسیلی ندارند. از آنجا که سال‌ها پیش گاهی اوقات تسترها از ولتاژها و جریان‌های بالا استفاده می‌کردند، و حتی برخی خطوط هنوز هم این کار را انجام‌می‌دهند، تمامی مدل‌های میگر به منظور محدود نمودن ولتاژ و جریان در سطوح ایمنی برای عملکرد انسان، از ریزپردازنده برخوردار شده اند.
به طور کل بیش از 50 ولت و 10 میلی آمپر تولید نمی‌شود، مگر به عنوان مثال مدل DET2/2 میگر، در حالت جریان بالا به کار برده شود که در این حالت حداکثر 50 میلی آمپر در ولتاژ پایین تولید می‌شود.
تنها خطر احتمالی در آزمایش زمین زمانی رخ می‌دهد در زمان تست یک خطای اتصال زمین رخ دهد. و این ممکن‌است به دستگاه تست آسیب بزند و افراد خطرناک باشد
با این حال، به منظور ایمنی پرسنل، تمام کارها براساس روش‌های استاندارد ایمنی نظیر پوشیدن دستکش الکتریکی عایق و کار کردن بر روی حصیر محافظ، انجام‌می‌شود.
آزمایش زمین ایستگاه برق (عکس براساس OMICRON).
باران به شدت باریده‌است؛ آیا این امر بر تست چاه ارت من تأثیرگذار خواهد بود؟
بله. در رابطه با آب و هوا کارهای کمی می‌توانید انجام‌دهید، مگر اینکه از اثرات آن آگاه باشید و بر این اساس کار کنید. رسانایی خاک، بر خلاف عملکرد باتری ماشین، براساس رسانایی الکتریکی توسط یون‌های محلول در رطوبت می‌باشد. هنگامی که باران می‌بارد، رطوبت افزایش یافته، موجب حل شدن نمک در خاک می‌شود‌و رسانایی افزوده شده را افزایش می‌دهد. مقاومت شروع به کاهش می‌نماید.
اگر تنها هدف “ایجاد مشخصات” باشد، می‌توانید قبل از ورود بازرس، منطقه را آبیاری نمایید. اما این کار، تنها هدف نصب زمین را خراب می‌کند.
به یاد داشته‌باشید که الکترود تنها به خوبی بدترین روز‌است، زبرا یک شبیه‌سازی خطا در هر زمانی ممکن‌است رخ دهد. اگر در تمام شب باران باریده باشد و الکترود به سختی با مشخصات ظاهری خود مطابقت یابد، این احتمال وجود دارد که آزمایش در طول هوای خشک انجام‌نشود. طراحی زمین باید بهبود یابد. تمام این موارد را در نظر بگیرید و طبق آن برنامه‌ریزی نمایید.
من دارای زمینی هستم که بر روی خاک شنی (صخره‌ای) قرار‌گرفته‌است؛ برای آزمایش آن چه کاری می‌توانم انجام‌دهم؟
این آزمایش نیز به صورت مشابه انجام‌می‌شود اما این شانس وجود دارد که نتایج خوشایندی به دست نیاید. زمین شنی یا صخره‌ای بسیار دشوارتر‌است. شن آب را به خوبی نگه نمی‌دارد و به همین دلیل رطوبت مورد نیاز برای گسترش رسانایی الکتریکی، بسیار سریع تخلیه‌می‌شود.
خاک‌های صخره‌ای دارای استحکام کلی ضعیف، فضای زیاد بین عناصر جداگانه و اتصال سطحی کم با الکترود مدفون، می‌باشند. تمام این شرایط به این معناست که طراحی اصلی و نصب باید دقیق‌تر بوده و نسبت به دیگر انواع خاک قابل قبول‌تر باشد.
اگر این کار در وهله اول صورت نگیرد، این شانس وجود دارد که نتایج آزمایش بعدی زمین، ناخوشایند‌شود.
این آزمایش به طور قطع به خودی خود متفاوت نیست، اما توصیه می‌شود که برای موفقیت، گام‌های خاصی در نظر گرفته شود. در زمین‌های صخره‌ای ممکن‌است لازم باشد به منظور دستیابی به اتصال کافی با خاک، پروب‌های آزمایشی طولانی‌تر و مستحکم‌تر به کار برده شود. شاخص‌های تستر، اپراتور را از این موضوع مطلع خواهند کرد.
از آنجا که به طور کلی سیستم‌های زمین در خاک‌های ضعیف، باید بزرگتر و پیچیده‌تر باشند، نواحی میدان الکتریکی آنها نسبت به زمین‌های ساده‌تر بسیار بزرگتر و پراکنده‌تر می‌باشد. بنابراین برای خروج از حوزه نفوذ زمین برای انجام یک آزمایش خوب، ممکن‌است طول هدایت بسیار بزرگی مورد نیاز باشد. برای جایگزینی روشی دیگر که به فاصله زیادی نیازمند نمی‌باشد، آماده شوید (برای مثال، روش شیب).
مقالات مرتبط:
اندازه گیری مقاومت ارت – مقاومت چاه ارت
[1] tester
[2] probe
[3] Wenner method
[4] tolerance
ارتینگ – تست ارت – اجرای ارتینگ – تست ارتینگ – تست چاه ارت