چاه ارت به چاه‌هایی گفته می‌شود که در عمق زمین کنده می‌شوند. برای حفر این نوع حفر چاه، در داخل آن یک صفحه مسی کار می‌گذارند و یک رشته سیم مسی بر روی این صفحه جوش می‌خورد؛ پس از آن صفحه را درون چاه ارت قرار می‌دهند تا در تماس با خاک باشد. دور این صفحه را با موادی مانند بنتونیت می‌پوشانند و سیم را از چاه بیرون می‌گذارند. برای انجام تست باکس، این سیم را به دستگاه الکترونیک متصل می‌کنند. از چاه ارت و تجهیزات آن در جاهایی استفاده می‌شود که بتوانند رطوبت کافی خاک را تخمین بزنند. بهترین نوع خاک‌ها جهت اجرای این سیستم، خاک‌های رسی هستند. ما در این مقاله قصد داریم شما را با دستورالعمل اجرای سیستم ارت در ساختمان ها، چاه ارت و نحوه اجرای آن، لوازم و تجهیزات مورد نیاز برای این کار و مزایای اجرای آن بیشتر آشنا کنی
مشاهده و خرید انواع تجهیزات چاه ارت ⬅️ ⬅️ ⬅️ ⬅️ ⬅️
روش‌های اجرای چاه ارت
برای اجاری چاه ارت دو روش کلی وجود دارد که ما از این دو روش به تناسب مکان اجرا استفاده می‌کنیم:
انواع اجرای چاه ارت به روش سطحی
چاه ارت سطحی با توجه به ارجحیت و اهمیت آن در دستورالعمل اجرای سیستم ارت در ساختمان ها، دارای انواع مختلفی است که هر کدام ممکن است برای مکان به خصوصی کارایی داشته باشد و مورد اجرا واقع شود. حال به انواع این نوع حفر چاه اشاره می‌کنیم.
◀️ چاه ارت حلقه‌ای
◀️ چاه ارت پنجه‌ای
◀️ چاه ارت میله‌ای
◀️ چاه ارت مختلط
◀️ چاه ارت حلزونی
◀️ چاه ارت الکتروشیمیایی
◀️ چاه ارت شبکه‌ای
هر کدام از این سیستم‌های اجرا، مناسب برای موقعیت خاصی است و شما باتوجه به موقعیت مکانی اقدام به اجرای آن می‌کنید. یکی از این مکان‌ها اجرای چاه ارت در ساختمان است.
این روش اجرای چاه ارت، برای زمین‌هایی به کار می‌رود که در آن‌ها امکان حفر عمیق چاه وجود ندارد. این روش به روش نوع اول ارجحیت دارد؛ اما باید زمین برای اجرای آن ویژگی‌های زیر را دارا باشد:
۱) فضای کافی برای حفاری چاه ارت در اطراف سایت باشد.
۲) ارتفاع مکان حفر چاه از سطح دریا پایین‌تر باشد.
۳) مکانی که می‌خواهیم چاه را حفر کنیم، پستی و بلندی کمی داشته باشد.
۴) بیشتر برای پروژه‌های مخابراتی به کار می‌رود که بین دکل و سایت است.
انواع اجرای چاه ارت به روش عمقی
اجرای ارتینگ به روش عمقی طبق دستورالعمل اجرای سیستم در ساختمان به صورت زیر است.
1) بایستی چاه را در مکانی که پایین‌ترین سطح را داشته باشد، انتخاب کنید و حتی الامکان رطوبت لازم را داشته باشد.
2) باتوجه به دستور العمل اجرای چاه ارت نظام مهندسی عمق چاه ۴ الی ۸ متر و قطر آن ۸۰ سانتی‌متر داشته باشد. زمانی که در عمق ۴ متری به رطوبت نرسید در عمق ۶ متری هم به رطوبت نمی‌رسید، باید چاه ۶ متری با قطر ۸۰ سانتی‌متر را حفر کنید.
3) مصالح مورد نیاز برای اجرای چاه ارت به روش عمقی:
1. میله برقگیر با با قطر ۱۶ میلی‌متر و طول ۱.۵ متر مسی.
2. بست میله برقگیر برای وصل سیم ارت به میله برقگیر.
3. یوبولیت به منظور استفاده در میله برقگیر.
4. بست سیم به دکل
5. سیم مسی نمره ۵۰ متر به ۷ متر رشته
6. کابلشو نمره ۵۰
7. بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ رولپلاک و پیچ
8. پودر انفجاری Cadweld
9. شینه مسی به ابعاد ۲۵۰*۳۰*۳ میلی‌متر
10. صفحه مسی ۵۰*۵۰*۵
11. مقره به همراه رولپلاک و پیچ
12. پیچ و مهره نمره ۸ با واشر فنری و تخت
13. بست سیم به صفحه مسی
14. بست دو سیم نمره ۵۰
15. پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل
16. شینه مسی مخصوص پای دکل ۱۰۰*۳۰*۳
17. کرپی ابروئی به همراه پیچ و مهره
18. بتونیت سوپر اکتیو
19. بست میله برقگیر به پلیت
د) بر حسب دستور العمل اجرای چاه ارت نظام مهندسی متصل کردن سیم به صفحه مسی بسیار مهم است و نباید تحت هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها توسط بست به صفحه دوخت و غیره شود؛ بنابراین برای استحکام بیشتر سیم به صفحه مسی جوش داده شود و از بست هم استفاده شود.
ه) برای حفر چاه ارت در ابتدا شرایط جغرافیایی با عمق مناسب در مکان مورد نظر حفر کنید.
و) در نهایت بایستی چاه ارت را پر کنید:
💠 در کف چاه ۲۰ لیتر محلول آب و نمک ریخته شود و بعد از یک روز صبر به صورت زیر عمل کنید.
💠 ۲۰ سانت ته چاه خاک رس ریخته شود.
💠 سپس با بتونیت ۲۰ سانت ته چاه را پر کنید.
💠 حال صفحه مسی را عمودی در چاه جایگذاری کنید.
💠 تا بالای صفحه دوغاب بریزید.
💠 بعد لوله پلیکا را قرار طبق دستورالعمل اجرای چاه ارت جایگذاری کنید و با خاک معمولی چاه را پر کنید.
اجرای چاه ارت در ساختمان
طبق دستورالعمل اجرای سیستم ارت در ساختمان ها، برای اجرای چاه ارت، در ابتدا چاهی تقریباً نیمه عمیق، به عمق حدود ۶ متر حفر می‌کنیم؛ البته این موضوع را مد نظر داشته باشید که عمق چاه به نوع خاک بستگی دارد و باتوجه به نوع آن عمق‌های متفاوتی را درنظر می‌گیریم. عمق چاه باید به حدودی برسد که رطوبت خاک حتی الامکان در عمق کم‌تری وجود داشته باشد. بهتر است چاه را در مکانی حفر کنید که امکان آبیاری وجود داشته باشد؛ مثلاً در ساختمان‌ها، داخل باغچه‌ها گزینه مناسبی هستند و حفر چاه در آن جا هیچ آسیب احتمالی برای ساختمان ندارد. مراحل اجرای چاه ارت به شرح زیر است:
🔴 حفر چاه که توضیح آن رفت.
🔴 قرار دادن صفحه مسی در داخل چاه
پس از حفر چاه، یک صفحه مسی از پیش آماده شده را در داخل چاه قرار می‌دهیم که حدود ۲۰ سانتی‌متر بالاتر از کف چاه قرار می‌گیرد.
جوش دادن سیم مسی
بعد از قرار دادن صفحه مسی در کف چاه، یک سیم مسی را به آن جوش می‌دهیم و سر دیگر آن را از چاه بیرون می‌گذاریم.
پر کردن چاه با مواد بنتونیت
پس از جوش دادن سیم مسی به صفحه مسی، نوبت پر کردن چاه می‌رسد. برای این کار از موادی مانند بنتونیت استفاده می‌کنیم که مخلوطی از گوگرد و نمک است. این مواد به علت چسبندگی خوب آن و قدرت کاهندگی مقاومت زمین استفاده می‌شود؛ پس از آن که مواد بنتونیت را داخل چاه ریختیم، اجازه می‌دهیم تا مواد سفت شود، سپس لوله پولیکای مورد نظر را روی صفحه کار می‌گذاریم و چاه را با خاک نرم پر می‌کنیم.
سطح لوله باید کاملاً با سطح زمین یکی باشد و پس از پرکردن چاه با خاک نرم، داخل لوله را با سنگ ریزه پر می‌کنیم تا امکان نفوذ آب به داخل چاه وجود داشته باشد.
متصل کردن سیم مسی به شینه ارت
نکته محل برای اجرای سیستم چاه ارت این است که می‌بایست برای اتصال سیم مسی به صفحه مسی از جوش استفاده شود.( در ادامه توضیح خواهیم داد)؛ همچنین نباید به اتصال توسط پیچ یا رول پلاک بسنده کرد. در مرحله بعدی انتهای سیم مسی را به شینه زمین توسط کابلشو محکم می‌کنیم. نکته مهم دیگر در این مرحله آن است که وجود شینه در مجاورت چاه از ضروریات است.
تست چاه ارت
در این مرحله کار اجرای چاه به اتمام رسیده و نوبت به تست چاه می‌رسد تا از کارکرد صحیح چاه اطمینان حاصل شود. این کار با استفاده از دستگاه تستر انجام می‌شود.
مشاهده و خرید انواع مدل‌های تسمه مسی ⬅️ ⬅️ ⬅️ ⬅️ ⬅️
خصوصیات اجرای سیستم چاه ارت
برای اجرای این سیستم می‌بایست نکاتی را در نظر گرفت؛ مثلاً باید مقررات ایمنی در برابر خطر برق گرفتگی را داشته باشد و چندین مورد از مقررات مربوط به سازه ساختمانی را دارا باشد. برخی از این مقررات و اهداف به قرار زیر است:
۱) تأمین ایمنی کاربر در برابر خطر برق گرفتگی نه تنها برای انسان، بلکه برای سایر موجودات در طول بهره برداری.
۲) عایق‌بندی مناسب و یا ایجاد راهی برای جریان‌های کوتاه احتمالی برای مواقع حفاظتی
۳) تأمین سازگاری الکترومغناطیسی در موارد ضروری
حال که به چند مورد از مقررات اجرای سیستم چاه ارت اشاره شد، در زیر به توضیحی در خصوص این کار می‌پردازیم. مقاومت الکتریکی الکترود به عوامل زیادی مانند جنس خاک و حتی به ابعاد و شکل الکترود بستگی مستقیم دارد؛ بنابراین هر چه حجم یک الکترود بزرگ‌تر باشد، مقاومت آن در برابر جرم زمین کم‌تر است، برای همین الکترود میله‌ای و تسمه‌ای برتری زیادی نسبت به الکترود صفحه‌ای دارد. به بیانی دیگر، الکترود صفحه‌ای از لحاظ اقتصادی هم مقرون به صرفه نیست؛ چون اکثریت اقلیم آب و هوایی کشور ما خشک است، بنابراین برای اجرای سیستم چاه ارت چندان مناسب نیست چون مقاومت زمین در این نوع خاک‌ها بالاست.
برای کم کردن مقاومت زمین باید خاک اطراف الکترود را تعویض کرد و الکترولیت‌های دارای کیفیت الکتریکی خوب و مناسب را جایگزین آن کرد. برخی از این نوع الکترولیت‌ها عبارت‌اند از:
♦️ بنتونیت
♦️ بتن هادی
♦️ بتن معمولی
♦️ در مواردی، استفاده از مواد کاهنده دیگر که دارای استانداردهای لازم هستند.
بنتونیت که مخلوطی از گوگرد و نمک است، در موارد گسترده مورد استفاده قرار می‌گرفت؛ چون چسبندگی بسیار خوبی هم دارد، اما این مخلوط مضراتی نیز دارد از جمله این که باعث خوردگی می‌شود که در سیستم‌هایی مانند برق ساختمان که دوام طولانی سیستم زمین را می‌طلبد بسیار مضر است.
محل نصب الکترود بسیار مهم است و نباید در مکان‌هایی مانند چاه آب یا چاه فاضلاب یا خاک دستی اجرا شود؛ چون مقادیر بیش از حد وجود آب منجر به شسته شدن املاح مفید خاک و ضعیف شدن هدایت الکتریکی آن می‌شود که بسیار مضر است؛ البته اگر پیش از اجرا در محل چاه آب موجود بوده است، به شرطی که از آن به منظوری غیر از اتصال الکتریکی مورد استفاده قرار نگیرد، می‌توان از آن برای احداث الکترود بهره برد. در مواردی که قرار دادن الکترود با تأسیسات مکانیکی و فلزات مدفون شده مجاور است و این اجرا باید صورت بگیرد؛ اما در این موارد نیز برای پیشگیری از تشکیل پیل الکتروشیمیایی، بهتر است که فاصله را رعایت کنید.
انواع الکترودها
الکترودها انواع و اقسام مختلفی دارند که در موارد زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم.
الکترودهای صفحه‌ای
الکترود صفحه‌ای نسبت به انواع مختلف آن کاربرد کم‌تری دارد و تنها در برخی موارد استفاده می‌شود؛ مثلا در حالت‌هایی که اجرای الکترود زمین آن قدر کم است که نمی‌توان از الکترودهای میله‌ای استفاده کرد یا این که سختی زمین آن قدر بالاست که تنها از راه حفر زمین می‌توان الکترود را در درون زمین قرار داد. هنگام اجرای آن باید الکترود به صورت عمودی دفن شود تا جریانی که از صفحه خارج می‌شود به صورت یکنواخت در داخل خاک پخش شود و فشار خاک از هر دو طرف صفحه برابر باشد.
نکته قابل توجه برای الکترود صفحه‌ای این است که اگر هادی زمین و صفحه مانند هم نیستند و از دو جنس مخالف هستند، پس می‌بایست محل اتصال با ماده مناسبی پر شود تا از خوردگی اتصالات جلوگیری شود. با این کار سهم هادی برای کم شدن مقاومت الکترود تاثیری نخواهد داشت.
صفحه ممکن است یک پارچه نباشد و در واقع به نوعی مشبک باشد که تفاوت زیادی با صفحه یک پارچه ندارد و تنها تفاوت آن‌ها این است که وزن صفحه مشبک کم‌تر است. در واقع این نوع از الکترود آخرین گزینه برای انتخاب الکترود است. ناگفته نماند که در برخی کشورها که میزان رطوبت خاک بالاست و زمین نمناکی دارند، از این نوع الکترود به طور کم عمق و در سطح گسترده استفاده می‌شود و هیچ مانعی هم ندارد. در کشور ما برای اجرای این نوع الکترود برای رسیدن به رطوبت کافی اجرا می‌شد، اما این نوع الکترود در مقایسه با نوع افقی و لوله‌ای بسیار هزینه بر است و توصیه نمی‌شود، چون توجیه اقتصادی ندارد و کم کم استفاده از این نوع در حال منسوخ شدن است.
الکترودهای افقی
الکترودهای افقی به دو نوع تسمه و سیم چند مفتولی تقسیم می‌شوند. از این نوع الکترودها وقتی استفاده می‌شود که فضای کافی داشته باشیم. مثلاً در زمین‌های دارای سیستم صاعقه گیر و یا در زمین‌های سخت و سنگلاخی مورد اجرا قرار می‌گیرد. معمولاً این نوع الکترودها در زمین‌هایی اجرا می‌شوند که عمق آن‌ها پایین‌تر از عمق یخ زدگی است. نکته قابل توجه در مورد الکترودهای افقی این است که فلزات دفن شده در زمین مانند غلاف، کابل و حتی لوله‌های فلزی ممکن است به عنوان یک الکترود افقی محسوب شوند؛ گرچه امروزه در برابر الکترودهای پیشرفته و حرفه‌ای این موارد به چشم نمی‌آیند. باید دقت داشت که از لوله‌های فلزی نفت و گاز و یا فاضلاب به عنوان الکترود استفاده نکنیم.
الکترودهای قائم
این نوع الکترودها به علت نفوذ خوب در عمق خاک، از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است و به همین علت از انواع پرکاربرد الکترودها در جهان است؛ چون این نوع الکترود به خوبی در عمق نفوذ می‌کند پایداری بیشتری نیز دارد، چرا که در عمق زیاد تغییرات آب و هوایی و تغییرات فصلی خاک به حداقل ممکن می‌رسد. الکترودهای قائم انواع مختلفی دارند، مانند:
۱) الکترودهای میله‌ای
برای اجرای الکترودهای میله‌ای باید از شیوه‌ای خاص این نوع الکترود استفاده کرد و آن هم استفاده از چکش‌های استاندارد مانند چکش دستی، چکش الکتریکی یا همان پیلور و… است. برای این کار به هیچ وجه نباید از پتک استفاده کرد، چرا که علاوه بر زمان بر بودن و سختی کار، ممکن است برای کاربر نیز صدماتی به همراه داشته باشد. در استفاده از پتک احتمال آسیب دیدن الکترود نیز وجود دارد؛ بنابراین به هیچ وجه توصیه نمی‌شود. یک نکته مهم در اجرای الکترودهای میله‌ای و لوله‌ای این است که این میله‌ها یا لوله‌ها باید حتما در هنگام نصب سالم باشند و هیچ گونه خراشیدگی، خوردگی، زنگ زدگی یا تو رفتگی نداشته باشند. الکترود میله معمولاً به صورت عمودی نصب می‌شود، اما در مواردی ممکن است به صورت افقی نیز به کار برود.
۲) الکترودهای لوله‌ای و پروفیلی
الکترود لوله‌ای در هر جایی می‌تواند کاربرد داشته باشد؛ چرا که در مقایسه با نوع سیم بسیار مقرون به صرفه است و توجیه اقتصادی دارد. الکترود لوله‌ای به طور مستقیم در سطح خاک قرار می‌گیرد و برای اجرای آن نیازی به حفاری زمین نیست. سیم کاربرد کم‌تری دارد و تنها در مواردی بسیار خاص توصیه می‌شود. در الکترودهای لوله‌ای نباید طول الکترود کوبیده شده در زمین خیلی کم باشد. اگر میله‌ها بلند باشند باید برای اجرا آن‌ها را به ناچار به چند قسمت تقسیم کرد.
۳) سیم چند مفتولی
از بین این سه نوع الکترود میله‌ای و لوله‌ای نسبت به سیم از صرفه اقتصادی خوبی برخوردار هستند؛ چون در سطح خاک قرار می‌گیرند و نیازی به حفاری نیست. معمولاً از این نوع الکترود به روش دفن در زمین استفاده می‌کنند و به طور معمول در خاک‌هایی استفاده می‌شود که مقاومت خیلی بالایی دارند. اجرای آن‌ها نیز به طریق خاصی انجام می‌شود؛ بدین صورت که با استفاده از دستگاه حفاری مخصوصی، سوراخی را در سطح زمین ایجاد می‌کنند؛ سپس سیم یا تسمه داخل این سوراخ قرار می‌گیرد و در مرحله بعدی دور آن با بتن مناسب یا همان الکترولیت پر می‌شود.
مشکل عمده برای اجرای این نوع الکترود این است که چون دستگاه حفر در همه جا در دسترس نیست، به ناچار در موارد بسیاری حفر با دست انجام می‌شود. از مزایای اجرای این نوع الکترود این است که قیمت کم‌تری هم دارد و مقدار خوردگی ان نیز کم‌تر است. به علاوه این که از نظر پایداری هم مورد توجه هستند. نکته مهم این که مقاومت آن‌ها بسیار کم‌تر است.
الکترودهای بتنی مسلح در شالوده ساختمان
برای اجرای این نوع الکترود باید به موارد زیر توجه داشت:
۱) در ابتدا باید بین شالوده و بستر زمین اطراف آن بتن به طور کاملاً مستقیم با خاک تماس داشته باشد و در اطراف آن عایق کاری رطوبتی انجام نشده باشد.
۲) حتماً باید این نوع الکترود با یک نوع دیگر از الکترودها، مثلاً الکترود میله‌ای یا لوله‌ای استفاده شود.
۳) از این الکترود در سیستم زمین صاعقه گیر به جای هادی استفاده نشود.
۴) اگر برای دفع کردن بتن از میلگرد استفاده می‌شود؛ حتما قطر میلگرد ۱۰ میلی‌متر باشد.
شرایط لازم برای اجرای الکترود
چند مورد از شرایط لازم برای اجرای الکترود که به کارگیری آن‌ها بسیار ضروری است عبارت‌اند از:
🔵 دریچه بازدید
یکی از ضروریات اجرای الکترود این است که هنگام اجرا، دریچه‌ای ایجاد کنیم تا بتوانیم جداسازی و تست را به راحتی انجام دهیم.
🔵 تزریق رطوبت
بهتر است یک لوله ته بسته که غیرفلزی هم باشد و در سطح آن سوراخ‌های متعددی ایجاد شده است، در لبه بالای الکترولیت به کار برود تا در سال‌های خشک و مواقعی که از رطوبت کافی اطمینان نداریم و تغییرات آب و هوایی و پایین رفتن عمق آب‌ها وجود دارد، بتوان از طریق این لوله رطوبت کافی را به چاه تزریق کرد.
الکترود ساده و اساسی
این دو نوع الکترود برای انشعابات برق به کار می‌روند که هر کدام کاربرد ویژه‌ای دارند، مثلا:
◀️ الکترود ساده تنها برای وصل به هادی خنثی در قشار برق ضعیف به کار می‌رود.
◀️ الکترود اساسی برای زمین‌های حفاظت سیستم و ایمنی به کار می‌روند.
انواع الکترود اساسی
الکترود اساسی دارای انواع مختلفی است؛ از جمله:
۱) الکترود اساسی قائم موازی
الکترود اساسی را می‌توان به صورت میله‌های متعدد و به موازات هم و به طوری که با یک دیگر در ارتباط باشند، نصب کرد. با این کار مقاومت لازم برای الکترود ایجاد می‌شود؛ اما باید دقت کرد که فاصله الکترودها از هم دیگر تقریباً دو برابر عمق آن در نظر گرفته شود.
۲) الکترود اساسی افقی
از این نوع الکترود وقتی استفاده می‌شود که هم فضای کافی برای اجرای آن داریم و هم زمین مقاومت بالایی دارد و به نوعی سنگلاخی است. الکترود افقی به انواع کمربندی، مستطیل و مستقیم اجرا می‌شود. نکته مهم در این نوع الکترودها این است که اگر مقاومت خاک بالاست، می‌بایست با استفاده از مواد کاهنده مقاومت آن را کاهش داد.
الکترولیت‌ها
الکترولیت‌ها خود به سه دسته تقسیم می‌شوند:
۱) الکترولیت‌هایی که پایه خاکی آن‌ها رس است.
۲) الکترولیت‌هایی که پایه خاکی آن‌ها کربن مانند مارکونیت است.
۳) الکترولیت‌هایی که پایه آن‌ها پلی مرهای جذب کننده رطوبت است.
هر کدام از این الکترولیت‌ها خصوصیات منحصر به فردی دارند که می‌بایست در اجرای آن و با توجه به شرایط زمین مورد توجه قرار بگیرند. به طور کلی این الکترودها باید خصوصیات زیر را دارا باشند:
✅ مقاومت پایین
✅ میزان خورندگی خیلی کم
✅ دارا بودن طول عمر زیاد
✅ سازگار بودن با محیط زیست و عدم ایجاد آلایندگی
✅ قدرت جذب رطوبت خوب
✅ پی اچ آن در محدوده خنثی و اندکی هم به سمت قلیایی باشد؛ برای این منظور پی اچ ۸ بسیار مناسب است.
✅ خاصیت چسبندگی خوب و مناسب باشد.
در پایان به این مطلب اشاره کنیم که برای تشخیص کیفیت الکترود چند مورد تست را می‌توان انجام داد تا از کیفیت آن اطمینان حاصل کرد که در موارد زیر ذکر می‌شود:
☑️ تست فرو نشست
☑️ تست خورندگی
☑️ تست مقاومت
☑️ تست تعیین میزان سولفور
در دستورالعمل اجرای سیستم ارت در ساختمان ها، هنگام تهیه الکترود می‌بایست از شرکت سازنده گواهی لازم برای تست‌های فوق را به مصرف کننده ارائه نماید و مصرف کننده می‌تواند آن‌ها را مطالبه کند. خاورمس با آغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شماست؛ برای ما کامنت بگذارید یا با شماره‌های درج شده در وبسایت با ما تماس بگیرید.
بروزرسانی در تاریخ ۲۹ شهریور ۱۴۰۱