میله ارت و انواع آن

25 مرداد میله ارت و انواع آن

میله ارت چیست؟

میله ارت و اتصالات آن، به عنوان واسطه ای به زمین در همه نوع شرایط خاک برای ایجاد یک سیستم ارتینگ مناسب در شبکه های توزیع و انتقال برق زیرزمینی و هوایی، مورد استفاده قرار می گیرند.

این میله ها از ظرفیت جریان خطای بالا در پست های فشار قوی/متوسط/پایین، دکل ها و سیستم های توزیع، برخوردار هستند.

میله ارت، مناسب برای نصب در مکان هایی است که زیر سطح خاک آن فاقد سنگ ریزه و تخته سنگ های بزرگ بوده و اطراف و یا روی آن را می توان توسط مواد دارای مقاومت پایین مانند مواد کاهنده، پر کرد.

میله ارت را می توان با توجه به شرایط فرسایش و هدایت الکتریکی زمین و یا به طور خاص برای ایجاد یک حفاظت ارتینگ ایمن، قابل اطمینان و دارای عمر طولانی، به کار گرفت.

استحکام مکانیکی یک میله ارت باید قابلیت تحمل در برابر سایش و تنش های اعمالی هنگام نصب و کوبیدن به وسیله چکش های میله ای بادی و یا الکتریکی را داشته باشد.

همچنین در هنگام کوبیدن، سر میله ارت نباید به صورت قارچی شکل پخش شود.

طراحی یک میله ارت می تواند به گونه ای باشد تا طول آن قابل گسترش باشد و توسط کوپلر های مسی که چند میله را به یکدیگر متصل می کنند به طول مورد نیاز برای کوبیدن، دست پیدا کرد.

کوپلر های میله قادر به ایجاد یک هدایت الکتریکی مستمر بوده و میله های ارت مسی طویل نیز قادر خواهند بود تا به اعماق پایین تر زمین نفوذ کرده و به خاک های دارای مقاومت پایین دست پیدا کنند.

میله های ارت کوبیدن عمودی شکل، معمولا موثرترین الکترود ارت برای استفاده در پست های برق کوچک و یا مواقعی که به یک میله با قابلیت نفوذ به لایه های زیرین خاک برای دستیابی به مقاومت خاکی پایین مورد نیاز است، محسوب می شوند.

طول و قطر یک میله ارت

یک تصور رایج و غلطی در مورد قطر میله ارت وجود دارد و آن این است که برخی گمان می کنند بین قطر یک میله ارت و پایین آوردن مقادیر مقاومت ارت، ارتباط مستقیم و موثری وجود دارد.

خیر! این مسئله نادرست است.

نمودار زیر نشان می دهد که با دو برابر شدن قطر یک میله ارت، مقدار مقاومت آن فقط به میزان 9.5% درصد افزایش پیدا می کند.

(که در نتیجه آن، وزن و قیمت میله تقریبا به اندازه 400% درصد افزایش می یابد.)

بنابراین، منطقی است تا با توجه به شرایط زمین، از به صرفه ترین میله ارت استفاده کنید تا نصاب قادر به حفر آن باشد.

با یک حساب سر انگشتی می توان پی برد که دو برابر کردن شعاع یک میله ارت، مقاومت را فقط تا میزان 10% درصد کاهش می دهد و این گزینه مقرون به صرفه ای محسوب نمی شود.

این در حالی است که با دو برابر کردن طول یک میله ارت، می توان مقاومت را تا میزان 40% کاهش داد.

در جایی که میله های ارت اضافه حفر شده با یکدیگر به صورت ترکیبی متصل شده اند، باید نسبت به یکدیگر و کابل های مجاور خود مجزا شوند و فاصله جدا سازی آن ها نباید کمتر از عمقی باشد که درون آن حفر شده اند.

اتصال میله های ارت اضافه باید توسط نوار مسی و یا کابل لخت مسی با سطح مقطعی برابر با یک هادی الکترود ارت، انجام بگیرد.

نحوه قرار گیری الکترود های اضافه نیز باید متناسب با حفظ جدا سازی مورد نیاز سیستم الکترود ارت ولتاژ بالا/پایین، باشد.

انواع مختلف میله ارت

• میله های ارت از جنس فولاد ضد زنگ (استیل)
• میله های ارت از جنس فولاد گالوانیزه شده
• میله های ارت از جنس کاپر باند (اتومایز)
• میله های ارت از جنس مس سخت

مس، انتخابی مناسب به عنوان ماده تشکیل دهنده یک الکترود ارت و هادی زیر زمینی به حساب می آید.

به کار بردن مس سخت در تاسیساتی که از جریان خطای بالایی برخوردار هستند، گزینه مناسبی محسوب می شود.

این در حالی است که میله های دارای کاپر باند، در قسمت های دارای جریان خطای کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

میله های ارت هسته از جنس فولاد کاپر باند به طور مشخص از استحکام مکانیکی و الکتریکی بهتر، مقاومت بالا در برابر خوردگی و قیمت پایین تری نسبت به نوع مس سخت و یا فولاد ضد زنگ، برخوردار هستند.

از میله های گالوانیزه شده ارزان قیمت نیز در مواقعی که نیاز به ارتینگ موقت، کوتاه مدت و معمولی باشد، استفاده می کنند.

انواع میله ارت	ویژگی ها و مزایا
کاپر باند (اتومایز)	راندمان اقتصادی مناسب مقاومت بالا در برابر خوردگیمقاومت کششی بسیار بالا*قابل گسترش و تعمیم
مس سخت	مقاومت در برابر خوردگی فوق العاده کاربرد در خاک های سخت (مانند خاک های دارای نمک زیاد)قابل گسترش و تعمیم
فولاد ضد زنگ (استیل)	حداکثر مقاومت در برابر خوردگی مقاومت در برابر خوردگی گالوانیکقیمت بالای مواد سازنده*طول عمر بالا
فولاد گالوانیزه شده	هدایت الکتریکی پایین قیمت پایین مقاومت پایین در برابر خوردگی*ظرفیت انتقال جریان پایین

خرید محصولات و تجهیزات ارتینگ از جمله میله ارت شرکت تجهیزات سیستم زمین

میله های ارت مس سخت یا کاپر باند

میله های ارتینگ پیوند مسی هسته فولادی، از پیوند مولکولی مس الکترولیت با خلوص 99.9% به درون هسته یک فولاد کم کربن، ساخته می شوند.

میله های فولادی کاپر باند از استحکام کششی مکانیکی مناسب، مقاومت در برابر خوردگی بالا و قیمت ارزان تر نسبت به میله های مس سخت و یا فولاد ضد زنگ (استیل) که در شرایط خاکی دارای مقاومت و نمک بالا کاربرد دارند، برخوردار هستند.

میله های کاپر باند و الکترود ها، مناسب برای کوبیدن عمیق در شرایط سخت خاکی و ایجاد یک مسیر دارای مقاومت پایین به سمت زمین هستند.

تست مقاوت خاک باید قبل از نصب میله های ارت انجام بگیرد تا از وجود مقدار مناسب مقاومت، اطمینان حاصل شود.

به منظور کاهش مقاومت، می توان از میله های اضافه برای حفر به درون زمین و افزایش چگالی نیز استفاده کرد.

نصب میله های زمین از جنس فولاد ضد زنگ، برای جلوگیری از ایجاد خوردگی گالوانیک که بین فلزات غیر مشابه دفن شده در مجاورت یکدیگر رخ می دهد، انجام می گیرد.

نحوه نصب میله ارت

الکترود های میله ارت در حین انجام کارهای مهندسی عمران مرتبط با ساخت پست، نصب می شوند.

ابتدا مقدار مقاومت خاک را اندازه گیری می کنند و اگر مقدار آن بیشتر از 200 اهم باشد (مثلا در مناطقی که خاک آن از تخته سنگ، سنگ ریزه و یا شیل تشکیل شده است)، با نصب الکترود های عمودی، مقدار مقاومت را کاهش می دهند.

بر اساس توصیه های ایمنی و به منظور حصول اطمینان از انجام صحیح و ایمن کار در هنگام حفر میله های ارت، باید به تمامی مراحل عملی آن توجه شود تا میله ارت به درون سیستم های خدماتی مدفون و زیر سطح سینی کابل آن ها مانند: گاز، تلفن، آب و برق، حفر نشود.

استفاده پیمانکاران از سوابق مقتضی و ابزارات مخصوص برای تشخیص وجود سرویس های خدماتی دفن شده نیز ممکن است از یک امر ضروری محسوب شود.

خصوصا این امر زمانی حائز اهمیت خواهد بود که نصب میله های ارت بعد از تکمیل کابل کشی انجام بگیرد.

تغییر قطر میله ارت، تاثیر کمی بر روی مقدار کلی مقاومت با اندازه ای دارد که بیشتر توسط دوام مکانیکی آن میله ارت تعیین می شود تا قابلیت ایستادگی در حین کوبیدن مکانیکی در مواقعی که میله های ارت طویل برای حفر در اعماق بیشتر از 20 متر است را داشته باشد.

• کد روش برای ارتینگ شبکه های ولتاژ پایین و پست های توزیع ولتاژ بالا
• شبکه قدرت شمالی Doc IMP/010/011 2012

میله های ارت مسی کوبیدن اغلب در مناطق شهری پر از ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند و روش انجام کار آن ها باید با احتیاط، دقت و اقدامات از قبل طراحی شده انجام بگیرد تا از آسیب رساندن به سرویس های خدماتی مدفون در خاک مانند: کابل های ولتاژ بالای 11kv/33kv، جلوگیری شود.

میله های ارت به صورت عمودی به درون زمین حفر شده و مقدار مقاومت خاک در قسمتی که نصب شده اند نیز اندازه گیری می شود.

خطوط هوایی و پست

پست های 132، 275، 400، 66 کیلو ولت فشار قوی و سیستم های انتقال برق باید از سیستم های ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه متناسب با نوع آن ها، برخوردار باشند.

این امر همچنین شامل پست های ولتاژ متوسط (11/33 کیلو ولت) در بریتانیا می شود که الزامات استاندارد آن تصریح می کند:

شبکه های قدرت در صورت وجود هر جریان قابل پیش بینی ناشی از وقوع یک خطا، نباید از ارت قطع شوند.

میله و یا الکترود های مسی ارت معمولا برای حفاظت از ادوات سوئیچینگ ایزوله گازی در کف بتونی ساختمان پست، نصب می شوند.

بار های ارت نیز یا داخل قرار می گیرند و یا در غیر این صورت بیرون از دیوار های ساختمان دفن می شوند.

الکترود باید نزدیک به یکی از تجهیزات زیر قرار بگیرد:

1. قطع کننده های مدار
2. سر کابل های روغنی
3. بوش هوا و یا SF6
4. ترانسفورماتور های ابزار دقیق
5. باس بار های پست

بر اساس BS 7430:2011 (کد روش برای ارتینگ حفاظت از تاسیسات الکتریکی)، توصیه می شود که یک میله/الکترود ارت جانبی را در اطراف پست و مجاورت یک ستون، دفن کنید.

این الکترود می تواند به صورت سطح نوار مسی نصب شده بر روی کف و یا در اطراف یک دیوار داخلی باشد.

برای به حداقل رساندن پتانسیل تماس، ارت دفن شده باید از مقابل سوئیچ گیرعبور کند.

چنانچه این روش قابل انجام نباشد، نصب یک حصیر ارت مسی در مقابل سوئیچ گیر و ایجاد پیوند های متقابل به الکترود ارت اصلی در جایی که اپراتور می ایستد نیز توصیه می شود.

سیستم های ارتینگ ولتاژ بالا و سیستم های ارتینگ ترکیبی ولتاژ بالا/پایین متصل به سرج ارستر ها و یا تجهیزات ولتاژ بالا دارای شکاف قوس، گزینه های مناسبی برای حفاظت در برابر صاعقه محسوب می شوند.

در چنین شرایطی، باید میله های ارت و یا الکترود های مسی اضافه را در یک tee یا پیکر بندی ستاره و تا حد امکان نزدیک به سرج ارستر و تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا نصب کرد.

در خطوط هوایی ولتاژ بالا نیز از میله های ارت برای ارستر هر فاز و ترانسفورماتور ولتاژ خازنی، استفاده می کنند.

به طور معمول، برای سرج ارستر نوع قطبی 11، 20، 33، 66 کیلو ولت، یک پیکر بندی ایده آل بدین گونه است که دو میلگرد پایینی و میله ارت متصل به سمت پایین پایه های قطب H، وجود داشته باشد.

(منبع: سند UKPN، طرح ارتینگ پست اولیه و شبکه ای EDS 06-0013)

مقاومت خاک و انتخاب میله ارت

در نظر گرفتن مدل و شرایط خاک، برای طراحی یک سیستم ارتینگ موثر در مکانی که مقادیر مقاومت خاک، نوع و طول یک میله ارت مورد نیاز را تعیین می کند، یک امر ضروری به حساب می آید.

هنگام مواجه شدن با طراحی ارتینگ دشوار، یک رویکرد استانداردی شامل تکمیل کردن صورت حساب مواد استفاده شده به همراه هادی ها و میله های ارت اضافه می شود.

به دلیل بالا بودن هزینه ها و کاهش تاثیر میله های مجاور، این روش همواره مفید نخواهد بود.

اثرات خوردگی بر روی نوع خاک

فاکتور های مرتبط با فلزاتی که در تماس با خاک قرار دارند و باید در نظر گرفته شوند، شامل: ماهیت شیمیایی خاک (مقدار نمک و اسیدی بودن)، اختلاف هوا گیری و وجود باکتری های غیر هوازی می شود.

در فهرست زیر انواع مختلف خاک های نرم آورده شده است.

• خاک شنی
• خاک ماسه ای
• خاک سیلتی (رس آهکی)
• خاک رس
• خاک معدنی و ارگانیک

ارتینگ پست-شبکه توزیع و انتقال (11/33 کیلو ولت) فشار متوسط، (132 کیلو ولت) و (275/400) کیلو ولت فشار قوی

در صورت نیاز به راهنمایی در خصوص مشخصات و بهره مندی از پشتیبانی فنی در نحوه انتخاب یک سیستم ارتینگ صحیح به منظور حداکثر رساندن عملکرد ارتینگ در شرایط زمینی و محیط های تاسیسات مختلف، با ما در تماس باشید.

در جایی که شرایط سخت زمین مانع کوبش میله ها می شود، دستگاه ها و چکش های مخصوص کوبیدن برای نفوذ و سوراخ کردن زمین و سپس پر کردن آن توسط ترکیبات دارای مقاومت پایین مانند مواد کاهنده، مورد استفاده قرار می گیرند.

علاوه بر این، ترکیب مواد کاهنده به حفظ مقادیر مقاومت ارت در سطوح سازگار تر، حفاظت در برابر آسیب های شخص ثالت و محافظت از میله در برابر خوردگی، کمک می کند.

برای دریافت مشاوره در خصوص نصب، راه اندازی، پشتیبانی و خرید محصولات ارتینگ با شرکت تجهیزات سیستم زمین تماس بگیرد.

شماره تماس های ما : 02177959032 – 02177940716

آدرس شرکت و کارخانه تولید محصولات ارتینگ هولدینگ تجهیزات ایران زمین

برای مشاهده سایر محصولات ارتینگ از منوی اصلی سایت بخش محصولات به زیر منوی تجهیزات ارتینگ مراجعه کنید.