نحوه پیاده سازی سیستم ارت دکلها

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.

روش های اجرای چاه ارت

سیستم ارت یا زمین کردن یک نقطه از مدار الکتریکی به معنی اتصال آن به هادی حفاظتی است. سیستم زمین یا ارتینگ برای تجهیزاتی به کار می روند که با برق کار می کنند یا با برق کار نمی کنند اما بدنه فلزی دارند. چاه ارت یکی از اصلی ترین ارکان نیروگاهها، پست های برق، ساختمان ها  و … می باشد که به منظور حفظ سلامت افراد، تجهیزات و دستگاه ها در مقابل خطرات ناشی از اتصال کوتاه یا صاعقه  طراحی می گردد.

برای دستیابی به این امر باید کلیه دستگاه ها تجهیزات و سازه های فلزی توسط هادی های مناسب فلزی به شبکه ارت که متشکل از سیمهای مسی، میله ارت، صفحه مسی، چاه ارت و … می باشد متصل نمود تا هنگام برور اتصال کوتاه و یا صاعقه ، جریانات فوق از این طریق به زمین انتقال داده شود و خنثی گردد.

کاربرد سیستم زمین در تاسیسات تغذیه 1KV > (مطابق با استانداردهای VDE0141 , EN50179)

– تاسیسات و اجزای فلزی سیستم های HV و MV که جزئی از مدار الکتریکی نبوده اما درهنگام اتصالیها حامل جریان الکتریکی می شوند (بطور مثال اجزاء فلزی و بدنه ژنراتورها ، ترانسفورمرها ، خازن ها و تابلوها) می بایست به سیستم زمین سایت متصل گردند.

– قطعات و هادیهای فلزی که ممکن است در حین اتصالیهای سیستم تغذیه ، مسیر عبور جریان الکتریکی شوند (مانند سینی ها و نردبانهای کابل ، لوله ها و داکتهای فلزی ، استراکچر ساختمان و … ) نیز می بایست به سیستم زمین متصل شوند.

برخی از کاربریهای سیستم ارتینگ به شرح زیر است :

•     سیستم ارتینگ ساختمان ها
•     سیستم ارتینگ دکل مخابراتی
•     سیستم ارتینگ آپارتمان
•     سیستم ارتینگ برج نوری
•     سیستم ارتینگ نیروگاه خورشیدی
•     سیستم ارتینگ دکل مخابراتی
•     سیستم ارتینگ دکل مهاری
•     سیستم ارتینگ دوربین مداربسته
•     سیستم ارتینگ سوله

اهمیت ارتینگ تجهیزات در دکل‌های مخابراتی

دکل‌های مخابراتی و نصب دکل اینترنت به دلیل نوع تجهیزاتی که روی آن‌ها نصب می‌شود بسیار حساس هستند. به طور مثال آنتن‌های ارتباطی که روی دکل‌های مخابراتی نصب شده‌اند باید در برابر شوک الکتریکی و نوسان ولتاژ محافظت شوند. در صورتی که آسیب‌های این چنینی به این تجهیزات دکل‌های مخابراتی وارد شود باعث خرابی آن‌ها و در نتیجه قطع ارتباطات می‌شود. این قطع ارتباط و اختلال در خدمات ارتباطی می‌تواند برای کاربران و مشترکین خدمات ارتباطی بسیار ناراحت کننده باشد.

در این میان حادثه‌ای طبیعی مانند صاعقه از رویدادهایی است که می‌تواند برای ساختمان‌های بلند، دکل‌های مخابراتی و تجهیزات آن  و دکل مهاری چیست مخرب باشد و برای انسان‌ها به قیمت جانشان تمام شود. بنابراین انجام اقداماتی برای جلوگیری از اتفاقات خطرناک ناشی از این پدیده طبیعی بسیار مهم است و بر اهمیت استفاده از ارتینگ در دکل‌های مخابراتی به عنوان بخشی از یک سیستم امنیتی و محافظی می‌افزاید.

سیستم ارتینگ در دوربین‌های مدار بسته برای محافظت از تجهیزات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنانچه دوربین مدار بسته به دکلی متصل باشد احتمال آسیب دیدن آن و تجهیزات متصل به آن در پی حوادث و اتفاقاتی که پیش‌تر اشاره شد وجود دارد. به دلیل استفاده از دوربین‌های مدار بسته در مدت زمان طولانی و اهمیت استفاده از آن در شرایط مختلف محافظت از آن‌ها بسیار حائز اهمیت است. سازنده برج نوری نیز می داند که باید از سیستم ارتینگ برای محافظت از تجهیزات نوری خود استفاده کند.

استانداردهای ارتینگ تجهیزات در دکل‌های مخابراتی

برای ایجاد یک سیستم ارتینگ مناسب در دکل‌های مخابراتی باید به استانداردهای آن توجه شود. این استانداردها و قوانین مرتبط با آن‌ها در بسیاری از کشورها چه در سطح ملی و چه در سطح محلی به عنوان بخشی از استانداردهای ایمنی و حفاظتی در صنعت مخابرات به حساب می‌آید. در ایران نیز استانداردها و مقررات دقیقی برای نصب و استفاده از سیستم ارتینگ تجهیزات در دکل‌های مخابراتی تعیین شده است.

استاندارهای مختلفی در زمینه ارتینگ تجهیزات در دکل‌های مخابراتی وجود دارند که به طور کلی در موارد زیر خلاصه می‌شوند.

استفاده از مواد و تجهیزات مناسب و استاندارد برای ارتینگ در دکل‌های مخابراتی.

نصب سیستم ارتینگ به گونه‌ای که از کلیه‌ی تجهیزات نصب شده بر روی دکل مخابراتی محافظت نماید.

انجام اتصالات و وصله‌هایی که بتوانند برای مدت طولانی ماندگاری داشته باشند.

بررسی و تعمیر دوره‌ای سیستم ارتینگ به منظور حفظ عملکرد بهینه آن و جلوگیری از ایجاد خرابی و نقصان در تجهیزات دکل مخابراتی.

رعایت این استانداردها علاوه بر تضمین بهبود عملکرد و پایداری سیستم ارتباطی و خدمات مخابرات، هزینه‌های ناشی از خرابی و تعمیرات را برای شرکت‌های مخابراتی کاهش می‌دهد.

انواع سیستم‌های ارتینگ در دکل‌های مخابراتی

انواع سیستم ارتینگ در دکل‌های مخابراتی برای محافظت از تجهیزات روی آن وجود دارد که هر کدام برای شرایط مختلفی مناسب هستند. در انتخاب سیستم ارتینگ مناسب باید به نوع دکل، ارتفاع آن و محیط اطراف توجه شود. همچنین عواملی مانند نوع خاک، تعداد و نوع تجهیزات نیز در انتخاب آن تأثیرگذار هستند.

سیستم ارتینگ یکپارچه (Integrated Grounding System): این سیستم ارتینگ برای دکل‌های کوتاه و متوسط که نیاز محافظت کمتری دارند استفاده می‌شود. در این روش تمام اجزای سیستم از یک سیم زمین مشترک استفاده می‌کنند.

سیستم ارتینگ به زمین با سیم زمین (Down Conductor Grounding System): این سیستم ارتینگ برای دکل‌های بلند و در محیط‌های با احتمال خطر بالای آسیب استفاده می‌شود. در این روش از چندین سیم زمین کوتاه استفاده می‌کنند.

سیستم ارتینگ شبکه‌ای (Grid Grounding System): این سیستم ارتینگ برای دکل‌های بزرگ و در محیط‌های با احتمالا بالای خطر آسیب دیدن تجهیزات استفاده می‌شود. در این روش از یک شبکه سیم‌های زمین به منظور جذب جریان‌های الکتریکی بیشتر از حداکثر مقدار جریان‌های خطا در دکل‌ها استفاده می‌کنند.

سیستم ارتینگ فشار زیاد (High Voltage Grounding System): در این سیستم از سیم‌های زمین ضخیم و برق‌گیرهای قوی استفاده می‌شود.

اجرای ارت به روش عمقی

۱-انتخاب محل چاه ارت:

چاه ارت را بايد در جاهايي كه پايين‌ترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به رطوبت حتي‌الامكان در عمق كمتري وجود داشته باشد و يا در نقاطي كه بيشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمين هاي چمن، باغچه‌ها و فضاهاي سبز حفر نمود.

۲- عمق چاه:

با توجه به مقاومت مخصوص زمين، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ۸ متر و قطرآن حدودا ۸۰ سانتيمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك داراي مقاومت مخصوص كمتري هستند مانند خاك هاي كشاورزي و رسي عمق مورد نياز براي حفاري كمتر بوده و در زمينهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر مي باشد.

براي اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك از دستگاههاي خاص استفاده مي گردد. و در صورتي كه تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر كنيم. بطور كلي عمق ۶ مترو قطر حدود ۸۰ سانتيمتر براي حفر چاه پيشنهاد مي گردد.