تعمیر سیستم ارتینگ

سیستم ارتینگ (زمین) یکی از بنیادی‌ترین اجزای هر شبکه برق صنعتی و ساختمانی است. این سیستم نقش حیاتی در ایمنی جان افراد، حفاظت از دستگاه‌ها و جلوگیری از آتش‌سوزی و اتلاف برق دارد. زمانی که یک خطا یا نشتی جریان در شبکه برق اتفاق می‌افتد، سیستم ارتینگ با انتقال سریع جریان به زمین از خطر برق‌گرفتگی و صدمه به تجهیزات جلوگیری می‌کند. این فرآیند بر اساس قوانین فیزیک الکتریکی و هدف اصلی آن، برقراری یک مسیر با کمترین مقاومت ممکن برای تخلیه جریان‌های خطا به توده زمین است.

تعمیر سیستم ارتینگ زمانی ضرورت پیدا می‌کند که مقاومت زمین افزایش یافته یا کارایی آن کاهش یافته باشد. دلایل متعددی می‌تواند منجر به این افت عملکرد شود، از جمله تغییرات شیمیایی خاک، فرسایش الکترودها، یا آسیب‌های فیزیکی به کابل‌کشی‌های زیرزمینی. نادیده گرفتن این اختلالات می‌تواند عواقب جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد. اینجاست که مجموعه فنی کارشه با سال‌ها تجربه و تجهیزات دقیق وارد عمل می‌شود و تعمیر تخصصی سیستم زمین را با رعایت تمام استانداردها و متدهای اندازه‌گیری روز دنیا انجام می‌دهد. کارشه تضمین می‌کند که سیستم زمین شما به سطح مقاومت مطلوب برای حفاظت حداکثری بازگردد.

معرفی و تعریف سیستم ارتینگ

سیستم ارتینگ، که گاهی به آن سیستم اتصال به زمین نیز گفته می‌شود، مجموعه‌ای است از تجهیزات، اتصالات و مواد رسانا که هدف آن انتقال جریان الکتریکی اضافی یا جریان‌های خطا (مانند صاعقه، اتصال فاز به بدنه یا صاعقه) به محیط زمین (توده نامحدود) است. این کار از طریق ایجاد یک نقطه مرجع با پتانسیل صفر (صفر ولت) انجام می‌شود.

این سیستم از بخش‌های متعددی تشکیل شده که عملکرد هماهنگ آن‌ها کلید موفقیت است: چاه ارت (یا الکترودهای دفن شده)، الکترودهای مسی یا گالوانیزه، سیم‌های رابط مسی لخت، مواد کاهنده مقاومت (مانند بنتونیت، نمک و ذغال)، تابلو اتصال زمین (شینه اصلی ارت) و میله‌های اتصال‌دهنده.

هدف اصلی ارتینگ: ایجاد مسیری با مقاومت الکتریکی بسیار پایین به سمت زمین است تا در صورت وقوع اتصال بدنه یا نوسان ولتاژ، طبق قانون اهم ( I = V / R )، جریان تخلیه ( I ) حداکثر شود و ولتاژ سرگردان بر روی بدنه تجهیزات به حداقل برسد. ولتاژ تماس و ولتاژ گام را در محدوده ایمن نگه می‌دارد. تعمیر سیستم ارتینگ یعنی بازگرداندن عملکرد صحیح و کم‌مقاومت این مسیر حیاتی.

انواع سیستم‌های ارتینگ

انتخاب نوع سیستم ارتینگ بستگی به شرایط جغرافیایی، نوع کاربری و بافت خاک منطقه دارد. مجموعه کارشه با تحلیل دقیق محیط، مناسب‌ترین روش را به کار می‌گیرد:

• سیستم ارتینگ عمقی (چاه ارت): رایج‌ترین و موثرترین روش در بسیاری از مناطق ایران است. این شامل حفاری چاه به عمق بین ۴ تا ۱۲ متر (بسته به نوع خاک و رطوبت) و قرار دادن الکترودهای عمودی (میله‌های مسی) است که اطراف آن‌ها با مواد کاهنده مقاومت احاطه می‌شود. عمق بیشتر معمولاً به دلیل دسترسی به لایه‌های رطوبتی زمین، منجر به مقاومت پایین‌تری می‌شود.

• سیستم ارتینگ سطحی (شبکه‌ای): در مناطقی که سنگ بستر نزدیک سطح زمین است یا حفاری عمیق امکان‌پذیر نیست، از این روش استفاده می‌شود. در این حالت، صفحات مسی یا سیم‌های مسی ضخیم در عمق کم (مثلاً زیر ۵۰ سانتی‌متر) به صورت شبکه‌ای یا محیطی دفن می‌شوند.

• ارتینگ ترکیبی (Deep and Surface Combination): ترکیب هر دو روش (استفاده از چاه ارت به همراه شبکه‌ای سطحی) برای افزایش سطح تماس با زمین و راندمان کلی شبکه زمین، به خصوص در تاسیسات با بارهای الکتریکی بالا (صنعتی و دیتا سنترها).

مجموعه فنی کارشه با بررسی دقیق نوع خاک (رس، لومی، ماسه‌ای)، میزان رطوبت و حجم بار الکتریکی مصرفی، نوع سیستم ارتینگ مناسب را انتخاب، تعمیر یا در صورت نیاز، بازسازی می‌کند تا مقاومت نهایی به زیر ۲ اهم برسد.

اجزای اصلی سیستم زمین و نقش آن‌ها در تعمیر

سیستم ارتینگ از ترکیب اجزایی تشکیل شده که سلامت هر یک برای عملکرد کلی ضروری است. خرابی یا ضعف در هر کدام نیازمند تعمیر تخصصی است:

1. الکترود یا میله ارت (Earth Electrode): معمولاً از جنس مس خالص (Copper Rod) یا فولاد با روکش مس (Copper Bonded Steel) برای انتقال مؤثر جریان به زمین استفاده می‌شود. خوردگی یا شکستگی میله، اولین دلیل افزایش مقاومت است که نیازمند جایگزینی کامل است.

2. سیم مسی لخت (Bare Copper Conductor): مسیر اتصالی بین الکترودهای دفن شده و شینه اصلی تابلو برق اصلی است. پارگی، خوردگی در اتصالات یا استفاده از سیم با آلیاژ نامناسب، کارایی سیستم را مختل می‌کند.

3. مواد پرکننده (Backfill Material): شامل بنتونیت (Bentonite)، نمک و ذغال (کربن فعال). این مواد که اطراف میله ارت تزریق می‌شوند، به طور چشمگیری مقاومت الکتریکی خاک اطراف میله را کاهش داده و رطوبت را حفظ می‌کنند. خشک شدن یا ته‌نشینی این مواد در اثر گذر زمان، دلیل اصلی افت مقاومت است و نیاز به تزریق مجدد دارد.

4. تابلو یا جعبه اتصال ارت (Grounding Busbar/Box): شینه اصلی در تابلو برق که تمامی سیم‌های ارت دستگاه‌ها به آن متصل می‌شوند. اتصالات شل یا اکسید شدن شینه، مقاومت کلی سیستم را افزایش می‌دهد.

5. مقاومت‌سنج زمین (Earth Tester): دستگاهی حیاتی برای اندازه‌گیری مقاومت موثر سیستم. تعمیرات بدون اندازه‌گیری دقیق، بی‌معنی است.

تعمیر این بخش‌ها باید طبق دستورالعمل‌های استاندارد IEC و مبحث ۱۳ مقررات ملی و با ابزار دقیق انجام شود تا مقاومت زمین کمتر از ۲ اهم (در تاسیسات بحرانی) حفظ شود.

دلایل خرابی و افت عملکرد سیستم ارتینگ

افت عملکرد سیستم ارتینگ یک فرآیند تدریجی است که در صورت عدم رسیدگی، می‌تواند منجر به بروز فاجعه شود. دلایل اصلی خرابی عبارتند از:

1. خوردگی (Corrosion) الکترودها: به ویژه در خاک‌های اسیدی یا شور، الکترودهای مسی یا گالوانیزه به مرور زمان مورد حمله شیمیایی قرار گرفته و سطح مقطع رسانایی آن‌ها کاهش می‌یابد.

2. خشک شدن خاک اطراف چاه ارت: در مناطق خشک یا در اثر تغییرات فصلی، آب موجود در خاک تبخیر شده و مقاومت ویژه خاک (Resistivity of Soil) به شدت افزایش می‌یابد.

3. پارگی یا قطع شدن سیم ارت: ارتعاشات، حفاری‌های ناخواسته یا آسیب فیزیکی به کابل ارت در مسیر بین چاه و تابلو برق.

4. کاهش غلظت مواد کاهنده مقاومت: بنتونیت به مرور زمان خاصیت جذب رطوبت خود را از دست داده یا به دلیل نشست زمین، مواد از اطراف میله شسته می‌شوند.

5. اتصالی معیوب در شینه ارت یا پیچ‌های اتصال: زنگ‌زدگی، شل شدن پیچ‌ها یا عدم استفاده از اتصالات مقاوم در برابر رطوبت در محل اتصال سیم ارت به شینه.

در همه این موارد، تعمیر سریع سیستم ارتینگ ضروری است. تعمیرکاران فنی کارشه پس از اندازه‌گیری دقیق مقاومت و بازدید میدانی با استفاده از نقشه‌های اجرایی، منشاء خرابی را تشخیص و اقدام به بازسازی کامل (شامل تعویض مواد یا حفر مجدد) می‌کنند.

مراحل استاندارد تعمیر سیستم ارتینگ توسط کارشه

تعمیر سیستم ارتینگ فرآیندی فنی و چند مرحله‌ای است که توسط تیم‌های آموزش‌دیده کارشه با دقت اجرا می‌شود:

1. بازرسی اولیه و تست مقاومت: اندازه‌گیری مقاومت فعلی زمین با دستگاه ارت تستر با روش ۳ یا ۴ سیمه. بررسی سلامت ظاهری کابل‌ها و شینه‌های متصل.

2. تعیین نقطه ضعف: اگر مقاومت بالاتر از حد مجاز باشد، تست‌های کمکی برای تشخیص اینکه مشکل از الکترود است یا مواد کاهنده مقاومت (معمولاً با تزریق آب و تست مجدد).

3. پاک‌سازی و آماده‌سازی چاه/محدوده ارت: در صورت نیاز به تعویض میله، حفاری جزئی یا تخلیه مواد کهنه و رسوبات از دور الکترود.

4. جایگزینی یا تقویت میله ارت جدید: نصب میله مسی استاندارد (به عنوان مثال با ضخامت حداقل ۴۸ میلی‌متر و طول ۳ متر) برای رسانایی بهتر و عمر طولانی‌تر.

5. تزریق مواد جدید (بنتونیت و نمک): تزریق ترکیبات مرطوب کاهنده مقاومت به فضای حلقوی اطراف میله ارت تا فشردگی مناسبی ایجاد شود.

6. اتصال‌دهی مجدد و تقویت اتصالات: استفاده از اتصالات برنجی یا جوشکاری سرد (Cold Welding) برای اطمینان از اتصال بی‌نقص سیم ارت به میله و شینه اصلی.

7. اندازه‌گیری مجدد مقاومت نهایی: اجرای تست ارت تستر سه قطبی پس از گذشت ۲۴ ساعت از تزریق مواد، برای تأیید رسیدن به مقاومت هدف (معمولاً زیر ۲ اهم).

8. ثبت نتایج و مستندسازی: صدور گزارش فنی کامل از تست مقاومت اولیه و نهایی و نصب برچسب مشخصات جدید روی تابلو ارت.

در هر پروژه، متخصصان کارشه گزارش کامل از تست مقاومت زمین و عملیات تعمیر را ثبت می‌کنند تا در مراجعات بعدی قابل ارزیابی باشد و تضمین کیفیت حفظ شود.

روش‌های اندازه‌گیری مقاومت زمین و تجهیزات کارشه

دقت در اندازه‌گیری، پایه و اساس هر تعمیر موفق است. تجهیزات اندازه‌گیری مستعمل یا غیراستاندارد، نتایج گمراه‌کننده‌ای ارائه می‌دهند.

تجهیزات مدرن کارشه شامل دستگاه ارت تستر دیجیتال پیشرفته (مانند مدل‌های Megger یا AEMC) است که امکان اندازه‌گیری دقیق را در شرایط مختلف فراهم می‌آورد:

• Fall-of-Potential (افت پتانسیل – روش ۳ سیمه): استانداردترین روش برای ارزیابی مقاومت کلی یک الکترود. در این روش، دو الکترود کمکی (پتانسیل و جریان) در فاصله‌های مشخصی از الکترود اصلی قرار داده شده و اندازه‌گیری انجام می‌شود.

• روش ۴ سیمه (Four-Terminal Method): برای اندازه‌گیری مقاومت ویژه خاک (Soil Resistivity) که برای طراحی سیستم‌های ارتینگ جدید یا بررسی مناطق وسیع ضروری است.

• Clamp Method (روش گیره‌ای یا غیرمستقیم): برای اندازه‌گیری مقاومت حلقوی (Ring Earth System) بدون نیاز به قطع اتصالات سیستم ارت. این روش برای تست‌های دوره‌ای سریع مفید است.

استانداردهای مقاومت مطلوب: مقاومت مطلوب معمولاً کمتر از ۲ اهم در تاسیسات صنعتی، نیروگاه‌ها و اتاق‌های سرور و کمتر از ۵ اهم در فضاهای خانگی یا سبک ساختمانی است.

استانداردها و الزامات ایمنی در تعمیرات ارتینگ

تعمیر سیستم ارتینگ یک فعالیت پرخطر است که نیازمند آگاهی کامل از استانداردهای حفاظتی است. مجموعه کارشه ملزم به رعایت کامل دستورالعمل‌های ملی و بین‌المللی است:

• استانداردهای بین‌المللی: رعایت استانداردهای IEC 60364 (نصب تجهیزات الکتریکی) و IEEE Std 80 (الزامات ایمنی برای ارتینگ سیستم‌های فرعی برق).

• مقررات ملی ساختمان ایران: انطباق کامل با مبحث سیزدهم (تأسیسات الکتریکی و الحفاظ از اشخاص در برابر صاعقه).

رعایت این استانداردها تضمین می‌کند که:

• ایمنی پرسنل و کاربران در بالاترین سطح باشد.

• ولتاژ تماس خطرناک در هنگام خطا، فراتر از حد مجاز (معمولاً کمتر از ۵۰ ولت AC) نرود.

• خطر آسیب به تجهیزات حساس (مانند تجهیزات مخابراتی، PLCها و درایوها) به حداقل برسد.

• پایداری کل سیستم برق در برابر نوسانات شبکه حفظ شود.

کارشه با تکیه بر متخصصان دارای پروانه صلاحیت از سازمان نظام مهندسی برق، تعمیر سیستم‌های ارتینگ را طبق ضوابط رسمی و با تضمین ایمنی اجرا می‌کند.

نکات فنی مهم هنگام تعمیر و بازسازی سیستم زمین

برای حصول اطمینان از دوام و کارایی سیستم ارتینگ پس از تعمیر، رعایت نکات فنی زیر توسط کارشناسان کارشه الزامی است:

1. تست پیش از تعمیر: هرگز نباید بدون اندازه‌گیری مقاومت و بررسی ظاهری دقیق، تعمیر آغاز شود.

2. کیفیت مواد: استفاده انحصاری از سیم و الکترود مسی استاندارد با خلوص بالا (حداقل ۹۹٫۹٪) و ضخامت مناسب.

3. کیفیت مواد پرکننده: مواد پرکننده (بنتونیت) باید از نوع حفاری با خلوص بالا بوده و قبل از تزریق به خوبی مرطوب شوند تا بهترین هدایت الکتریکی را فراهم کنند.

4. کیفیت اتصالات: اتصالات بین میله و سیم ارت و همچنین شینه اصلی باید با دقت کامل، لحیم‌کاری یا با اتصالات مکانیکی مقاوم در برابر رطوبت (مانند بست‌های مسی یا جوشکاری) انجام شود.

5. فاصله از تاسیسات: رعایت فاصله ایمنی حداقل ۳ متر از لوله‌های آب، گاز و سایر کابل‌های مخابراتی در زمان حفر چاه ارت برای جلوگیری از تداخل الکتروشیمیایی و خطرات حفاری مجدد.

6. تست نهایی: تست مقاومت باید پس از تثبیت رطوبت در چاه (حداقل ۴۸ ساعت) انجام شود.

هزینه تعمیر سیستم ارتینگ

هزینه تعمیر سیستم ارتینگ یک قیمت ثابت ندارد و تابعی از پیچیدگی پروژه، میزان تخریب و مواد مصرفی است. عوامل زیر تعیین‌کننده قیمت نهایی هستند:

1. وضعیت الکترود موجود: آیا نیاز به تعویض کامل است یا فقط تزریق مجدد مواد؟

2. عمق و نوع چاه ارت: حفاری چاه‌های عمیق (بیش از ۸ متر) هزینه بیشتری دارد.

3. کیفیت خاک و رطوبت محیط: در خاک‌های با مقاومت ویژه بالا (مانند مناطق شنی)، نیاز به تزریق حجم بیشتری از مواد کاهنده مقاومت است.

4. نوع مواد مصرفی: هزینه بنتونیت استاندارد وارداتی در مقایسه با نمونه‌های داخلی یا استفاده از ترکیبات شیمیایی خاص.

5. میزان خوردگی و خرابی کابل و شینه‌ها: تعویض شینه‌های اصلی و کابل‌های مسیر نیز به هزینه اضافه می‌شود.

6. هزینه نیروی فنی و زمان کار: پروژه‌های اضطراری خارج از ساعت اداری مشمول تعرفه متفاوتی هستند.

به‌صورت میانگین، هزینه تعمیرات جزئی (تزریق مجدد مواد) از ۲ تا ۴ میلیون تومان و بازسازی کامل یک چاه ارت از ۵ تا ۱۰ میلیون تومان (بسته به عمق و مواد مصرفی) متغیر است. مجموعه فنی کارشه پس از بازدید محل، برآورد دقیق و فاکتور رسمی با تفکیک مواد و خدمات ارائه می‌دهد.

مزایای استفاده از خدمات فنی کارشه در تعمیر سیستم ارتینگ

انتخاب کارشه برای خدمات تعمیر و نگهداری سیستم زمین، مزایای زیر را برای شما به ارمغان می‌آورد:

• استفاده از تجهیزات ارت تستر دیجیتال دقیق: تضمین اندازه‌گیری‌های قابل اعتماد بر اساس استانداردهای بین‌المللی.

• تیم مجرب و دارای گواهینامه برق صنعتی: کلیه پرسنل دارای آموزش‌های تخصصی در زمینه حفاظت الکتریکی و ارتینگ هستند.

• ارائه گزارش فنی جامع و گارانتی عملکرد: تمامی تعمیرات با ضمانت کتبی حداقل ۱۲ ماهه بر اساس مقاومت اندازه‌گیری شده ارائه می‌شود.

• تعمیر در محل و بررسی مجدد سیستم: تعهد به بازگشت و تست مجدد سیستم پس از شش ماه برای اطمینان از عدم افت مقاومت.

• پشتیبانی کامل: مشاوره و پشتیبانی فنی تا رفع کامل مشکلات زمین و دریافت تاییدیه نهایی.

• رعایت استانداردهای ایمنی: اجرای کامل نکات ایمنی برای محافظت از پرسنل کارفرما و خود تیم تعمیرات.

نمونه پروژه‌های موفق کارشه در حوزه ارتینگ

تجربه عملی کارشه در طول سال‌ها فعالیت، اطمینان مشتریان را به همراه داشته است:

• تعمیر سیستم ارتینگ کارخانه تولید قطعات الکتریکی در شهرک صنعتی شمس‌آباد: کاهش مقاومت از ۴.۵ اهم به ۱.۶ اهم با تزریق بنتونیت و تعویض یک میله ارت آسیب‌دیده.

• بازسازی کامل چاه ارت برج مسکونی در سعادت‌آباد: حفر چاه به عمق ۹ متر و استفاده از روش ترکیبی (عمقی و سطحی) جهت تامین مقاومت زیر ۲ اهم برای تابلوهای کنتور اصلی.

• تست و تعمیر سیستم زمین در بیمارستان خصوصی در تهران‌پارس: تنظیم مقاومت بخش‌های حساس اتاق عمل و بخش دیالیز مطابق با استاندارد تجهیزات پزشکی.

• اجرای سیستم ارتینگ حفاظتی برای انبار مرکزی یک مجموعه پتروشیمی: تامین مقاومت کمتر از ۱.۵ اهم برای حفاظت از سیستم‌های حفاظتی و ضد انفجار.

اهمیت تعمیر به‌موقع سیستم زمین

تأخیر در تشخیص و تعمیر سیستم ارتینگ ناکارآمد، عواقب مالی، جانی و عملیاتی سنگینی دارد:

1. خطر برق‌گرفتگی اپراتور: در صورت اتصال فاز به بدنه دستگاه، ولتاژ خطرناکی روی بدنه باقی می‌ماند که می‌تواند منجر به برق‌گرفتگی جدی یا فوت شود.

2. از بین رفتن کامل تجهیزات حساس: دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته مانند UPS، PLC، درایوهای VFD به شدت به پتانسیل زمین مرجع پایدار وابسته هستند. نوسانات ولتاژ ناشی از عدم ارتینگ صحیح، باعث خرابی ناگهانی این تجهیزات می‌شود.

3. ایجاد ولتاژ تماس خطرناک: در ساختمان‌ها، ولتاژ سرگردان می‌تواند در نقاط مختلف سازه ایجاد شود و خطرات ایمنی برای ساکنین ایجاد کند.

4. کاهش عمر تجهیزات: جریان‌های نشتی کوچک که فرصت تخلیه به زمین را پیدا نمی‌کنند، به مرور زمان باعث تنش الکتریکی و کاهش عمر مفید تجهیزات می‌شوند.

با تعمیر به‌موقع سیستم ارت، ایمنی مجموعه و آرامش کاربران برای سال‌های متمادی تضمین می‌شود و هزینه‌های آتی جایگزینی تجهیزات گران‌قیمت حذف می‌گردد.

جمع‌بندی

سیستم ارتینگ قلب ایمنی شبکه برق است. زمانی که این قلب دچار مشکل شود، عملکرد کل سیستم تحت تأثیر قرار می‌گیرد و کل تاسیسات در معرض خطر صاعقه، اتصال کوتاه و ولتاژهای ناخواسته قرار می‌گیرد.
مجموعه فنی کارشه با بیش از ۲۰ سال تجربه متمرکز در اجرای پروژه‌های پیچیده برق صنعتی و ارتینگ در سراسر تهران و ایران، آماده ارائه خدمات تست، نصب و تعمیر کامل سیستم ارتینگ با ضمانت رسمی و استفاده از مواد استاندارد درجه یک است.
اگر مقاومت زمین شما بیش از حد مجاز است یا تاسیساتتان با مشکل اتصالی یا حفاظت ضعیف روبه‌رو شده، همین امروز با واحد پشتیبانی کارشه تماس بگیرید تا با اعزام تیم فنی، مشکل را به طور ریشه‌ای حل کنیم.

شماره تماس مستقیم: 09215708292
ساعت کاری: همه‌روزه ۹ صبح تا ۷ عصر (پنج‌شنبه تا ۲ بعدازظهر)

درخواست بازدید و مشاوره رایگان

برای تست مقاومت زمین مجموعه خود و دریافت مشاوره رایگان در خصوص بهینه‌سازی و تعمیر سیستم ارتینگ، فرم درخواست کارشه را تکمیل کنید یا مستقیماً با دفتر مرکزی تماس بگیرید تا کارشناسان ما در کمتر از ۲۴ ساعت برای بازدید تخصصی و ارائه راهکار فنی در محل شما حاضر شوند.