آموزش کامل ارتینگ ساختمان | روشها، استانداردها و اجرای صحیح سیستم ارت
چرا ارتینگ در ساختمان مهم است؟
در هر سیستم برقی، ایمنی مهمترین اصل است. یکی از مؤثرترین روشها برای افزایش ایمنی در برق ساختمان، استفاده از سیستم ارتینگ (Earthing) یا همان اتصال زمین است.
سیستم ارتینگ باعث میشود در صورت بروز نشتی جریان یا اتصال بدنه، برق به جای عبور از بدن انسان، از طریق مسیر زمین تخلیه شود.
به همین دلیل اجرای درست و اصولی ارتینگ، نهتنها جان افراد را حفظ میکند، بلکه از تجهیزات برقی نیز در برابر آسیبهای الکتریکی محافظت میکند.
ارتینگ ساختمان چیست؟
ارتینگ ساختمان به مجموعهای از اقدامات گفته میشود که در آن، قسمتهای فلزی سیستم الکتریکی (بدنه وسایل، تابلو برق، اسکلت فلزی و غیره) به زمین متصل میشوند تا ولتاژهای اضافی یا خطرناک، بهصورت ایمن تخلیه شوند.
در واقع، سیستم ارتینگ مانند یک مسیر نجات برای جریان الکتریکی عمل میکند. در صورت وقوع خطا، این جریان از طریق مسیر زمین (و نه بدن انسان) عبور میکند.
در آموزشگاه فنی سازان دوره آموزش برق ساختمان و آموزش برق صنعتی به صورت کامل و صفر تا صد برگزار می شوند. مطالب مربوط به ارتینگ ساختمان نیز در دوره برق ساختمان آموزش داده می شود.
اهداف اجرای ارتینگ در ساختمانها
سیستم ارتینگ فقط برای ایمنی نیست، بلکه چند هدف مهم دیگر را نیز دنبال میکند:
حفاظت از جان افراد در برابر برقگرفتگی.
جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکتریکی در زمان نوسان یا اتصال کوتاه.
کاهش نویز و تداخل الکتریکی در تجهیزات حساس.
تأمین مسیر برگشت جریان خطا برای عملکرد درست فیوز و کلید محافظ جان (RCD).
ایجاد تعادل ولتاژ در شبکه داخلی ساختمان.
مقالات مرتبط:
انواع روشهای ارتینگ ساختمان
سیستمهای ارتینگ با توجه به نوع زمین، رطوبت خاک و شرایط محیطی، در چند روش مختلف اجرا میشوند. در ادامه مهمترین آنها را بررسی میکنیم:
-
ارتینگ به روش چاه ارت (Earth Pit)
روش چاه ارت رایجترین نوع ارتینگ در ساختمانهای مسکونی و تجاری است.
مراحل اجرای چاه ارت:
حفر چاهی به عمق حدود ۲ تا ۳ متر.
قرار دادن الکترود مسی یا صفحه مسی (به ابعاد معمولاً ۵۰×۵۰ سانتیمتر).
پر کردن اطراف صفحه با مخلوط خاک رس، زغال چوب و نمک برای افزایش رسانایی.
اتصال سیم مسی از صفحه به تابلو برق ساختمان.
این روش در خاکهای مرطوب و مناطق شهری عملکرد بسیار خوبی دارد.
-
ارتینگ میلهای (Rod Earthing)
در این روش به جای چاه، از میلههای فولادی یا مسی استفاده میشود که در زمین کوبیده میشوند.
مزایا:
اجرای سریعتر و کمهزینهتر نسبت به چاه ارت.
مناسب برای زمینهای با عمق سخت یا محدود.
نکته: میتوان چند میله را با کابلهای مسی بهصورت موازی متصل کرد تا مقاومت کل سیستم کاهش یابد.
-
ارتینگ صفحهای (Plate Earthing)
در این روش از صفحات فلزی (مس یا گالوانیزه) بهصورت افقی در عمق ۲ تا ۳ متری خاک استفاده میشود.
صفحهها از طریق سیم ارت به تابلو برق متصل میشوند.
ویژگیها:
دوام بالا و عمر طولانی.
مقاومت پایینتر نسبت به سیستمهای میلهای.
نیازمند فضای کافی برای حفر زمین.
-
ارتینگ مش یا شبکهای (Grid Earthing)
در پروژههای صنعتی یا ساختمانهای بزرگ، از سیستم مش یا شبکه ارت استفاده میشود.
در این روش چندین سیم یا تسمه مسی به شکل شبکه در زیر سطح زمین نصب میشوند تا مقاومت ارت کاهش یابد.
مزایا:
کاهش چشمگیر مقاومت زمین.
افزایش پایداری در برابر صاعقه و اضافه ولتاژ.
قابلاستفاده در ساختمانهای با اسکلت فلزی یا فونداسیون گسترده.
-
سیستم ارتینگ فونداسیون (Foundation Earthing)
در ساختمانهای جدید، معمولاً سیستم ارت داخل فونداسیون ساختمان تعبیه میشود.
در این روش، تسمههای مسی در هنگام آرماتوربندی به میلگردها متصل شده و به زمین متصل میشوند.
مزایا:
بدون نیاز به حفاری مجزا.
دوام بسیار بالا (چون در بتن محافظت میشود).
مقاومت مناسب در بیشتر شرایط خاک.
نکات مهم در اجرای ارتینگ ساختمان
برای اینکه سیستم ارتینگ عملکرد مطلوبی داشته باشد، رعایت چند نکته ضروری است:
استفاده از سیم یا تسمه مسی با سطح مقطع کافی (حداقل 16mm² برای ساختمانهای کوچک).
حفظ رطوبت خاک اطراف چاه ارت، بهویژه در فصول گرم.
فاصله مناسب بین چاه ارت و فونداسیون (حداقل ۱.۵ متر).
اتصال همه تجهیزات فلزی به سیستم ارت اصلی (سیستم همبندی یا Equipotential Bonding).
نصب جعبه تست ارت برای اندازهگیری مقاومت زمین.
اندازهگیری و تست مقاومت سیستم ارت
یکی از مهمترین مراحل در ارتینگ ساختمان، تست مقاومت زمین است.
هدف از این تست، اطمینان از عملکرد مناسب سیستم ارت و تخلیه جریان خطا است.
حداکثر مقاومت مجاز طبق استانداردها:
برای ساختمانهای مسکونی: کمتر از 5 اهم
برای ساختمانهای صنعتی یا حساس: کمتر از 2 اهم
روش اندازهگیری:
با استفاده از دستگاه مخصوص ارت تستر (Earth Tester) انجام میشود که مقاومت بین الکترود ارت و زمین مرجع را میسنجد.
اشتباهات رایج در اجرای سیستم ارتینگ
بسیاری از خطاهای رایج باعث میشوند سیستم ارت بهدرستی کار نکند:
استفاده از سیم یا صفحه بیکیفیت و غیراستاندارد.
خشک بودن خاک اطراف چاه ارت.
عدم اتصال صحیح بین سیم ارت و صفحه مسی.
نداشتن جعبه تست یا دسترسی برای بازرسی دورهای.
اجرای ارت بدون در نظر گرفتن نوع خاک و مقاومت آن.
برای جلوگیری از این خطاها، بهتر است اجرای ارتینگ را به تکنسینهای برق ساختمان یا مهندسین واجد صلاحیت بسپارید.
استانداردهای مهم ارتینگ ساختمان
در ایران و جهان، استانداردهای متعددی برای طراحی و اجرای سیستم ارت وجود دارد، از جمله:
IEC 60364: استاندارد بینالمللی برای سیستمهای الکتریکی ساختمان.
IEEE Std 80: دستورالعمل طراحی سیستمهای زمین در پستها و ساختمانها.
استاندارد ملی ایران ISIRI 3010: دستورالعمل سیستم اتصال زمین در تأسیسات برقی.
رعایت این استانداردها، عملکرد مطمئن و ایمن سیستم ارت را تضمین میکند.
نگهداری و بازبینی دورهای سیستم ارت
سیستم ارتینگ ساختمان، مانند هر بخش دیگر از تاسیسات الکتریکی، نیاز به بازبینی دورهای دارد.
توصیه میشود حداقل سالانه یکبار موارد زیر بررسی شوند:
اندازهگیری مجدد مقاومت زمین.
بازبینی اتصالات و پیچها.
بررسی رطوبت خاک اطراف چاه.
اطمینان از سلامت مسیر سیم ارت تا تابلو برق.
در صورت افزایش مقاومت بیش از حد مجاز، باید خاک اطراف الکترود مرطوب یا با مواد رسانا مانند بنتونیت اصلاح شود.
اجرای درست ارتینگ، تضمین ایمنی در برق ساختمان
سیستم ارتینگ ساختمان یکی از حیاتیترین بخشهای ایمنی در تأسیسات برقی است.
انتخاب روش مناسب (چاه، میلهای، یا فونداسیون) به نوع خاک، فضا و کاربرد ساختمان بستگی دارد.
با اجرای اصولی، رعایت استانداردها و انجام تستهای دورهای، میتوان خطر برقگرفتگی و خسارت به تجهیزات را به حداقل رساند.
روشهای کاهش مقاومت زمین در ارتینگ ساختمان
یکی از مهمترین چالشها در اجرای سیستم ارتینگ ساختمان، رسیدن به مقاومت پایینتر از ۵ اهم است. مقاومت زیاد زمین باعث میشود سیستم ارت به درستی عمل نکند. برای کاهش مقاومت، چند روش مؤثر وجود دارد:
-
استفاده از مواد بهبوددهنده خاک (Soil Enhancer)
مواد بهبوددهنده مانند بنتونیت، زغال فعال، نمک، و ترکیبات رسانا باعث افزایش رطوبت و رسانایی خاک میشوند.
این مواد در اطراف الکترود یا صفحه مسی ریخته میشوند تا مسیر جریان برق به زمین آسانتر شود.
نکته مهم: استفاده بیش از حد نمک باعث خوردگی الکترود میشود؛ بنابراین باید از ترکیبات استاندارد استفاده کرد.
-
افزایش سطح تماس الکترود با خاک
هرچه سطح تماس بین الکترود و زمین بیشتر باشد، مقاومت کاهش مییابد.
برای این منظور میتوان:
از صفحههای بزرگتر استفاده کرد،
یا چند میله ارت را بهصورت موازی به هم متصل کرد (سیستم چند الکترودی).
-
حفظ رطوبت دائمی در اطراف چاه ارت
خشک شدن خاک یکی از دلایل اصلی افزایش مقاومت ارت است.
برای حفظ رطوبت:
در اطراف چاه ارت میتوان چاه آب یا سیستم آبیاری قطرهای ساده نصب کرد.
همچنین میتوان از مواد رطوبتگیر مانند بنتونیت سدیمی استفاده کرد که خاصیت نگهداری آب دارند.
نکات اجرایی برای سیستم ارتینگ ساختمانهای چند طبقه
در ساختمانهای بلند و چندواحدی، طراحی سیستم ارت اهمیت بیشتری دارد، چون طول مسیر کابلها و خطر نوسانات ولتاژ بالاتر است.
-
اجرای سیستم ارت مشترک
در ساختمانهای چندطبقه معمولاً از ارتینگ مرکزی استفاده میشود که تمام تابلوهای برق فرعی (هر واحد) به یک ارت اصلی در طبقه همکف متصل میشوند.
این روش ارتینگ ساختمان باعث کاهش هزینه و کنترل بهتر مقاومت زمین میشود.
-
سیستم همبندی اصلی و فرعی (Equipotential Bonding)
برای جلوگیری از اختلاف پتانسیل بین بخشهای مختلف ساختمان، لازم است تمام قسمتهای فلزی (مثل لولهها، فریمهای فلزی درب و پنجره، اسکلت و غیره) به سیستم ارت متصل شوند.
این روش خطر شوک الکتریکی را تا حد زیادی کاهش میدهد.
-
مسیر کابل ارت در ساختمان
سیم ارت باید در مسیری مستقیم، بدون شکست شدید و با شعاع خم زیاد عبور کند تا امپدانس القایی ایجاد نشود.
در ساختمانهای بزرگ معمولاً از کابل مسی نوارشده یا تسمه ارت استفاده میشود.
انتخاب بهترین روش باید بر اساس نوع خاک، میزان رطوبت، بودجه و نیاز پروژه انجام شود.
نکات ایمنی هنگام اجرای چاه ارت
اجرای چاه ارت باید توسط افراد دارای تخصص در برق ساختمان انجام شود. در هنگام کار رعایت موارد زیر الزامی است:
قطع کامل برق ساختمان در زمان اتصال سیستم ارت.
استفاده از دستکش عایق، چکمه لاستیکی و لباس مخصوص برقکار.
عدم تماس مستقیم با سیمها یا صفحه مسی در حین آزمایش.
اطمینان از محکم بودن پیچها و جوشهای مسی.
حفاظت از دهانه چاه ارت با درپوش و هشدار ایمنی.
ارتباط سیستم ارت با کلید محافظ جان (RCD)
بسیاری از مردم تصور میکنند کلید محافظ جان (Residual Current Device) جایگزین ارت است، درحالیکه این دو مکمل یکدیگرند.
کلید محافظ جان در صورت نشتی جریان، مدار را قطع میکند.
ارتینگ مسیر امنی برای تخلیه همان جریان نشتی فراهم میکند.
بدون وجود ارت، عملکرد کلید محافظ جان ممکن است ناقص یا بیاثر شود. بنابراین، در طراحی برق ساختمان، وجود هر دو سیستم ضروری است.
تعمیر و نگهداری سیستم ارت ساختمان
حتی بهترین سیستم ارتینگ ساختمان هم در طول زمان دچار فرسودگی میشود. عواملی مانند خوردگی فلز، خشک شدن خاک و شکستگی کابل میتوانند مقاومت زمین را افزایش دهند.
چک لیست نگهداری دورهای:
اندازهگیری مقاومت چاه ارت هر ۶ ماه.
بررسی سلامت سیم ارت در مسیر تابلو برق.
تعویض الکترود یا کابل در صورت زنگزدگی.
بررسی وجود رطوبت در اطراف چاه.
اطمینان از بسته بودن درپوش چاه ارت.
اگر مقاومت از حد مجاز بیشتر شد، باید چاه جدید حفر شود یا از روشهای تقویتی مانند افزودن الکترود موازی استفاده گردد.
هزینه اجرای ارتینگ ساختمان در ایران
هزینه اجرای سیستم ارتینگ ساختمان بسته به نوع روش و مصالح مورد استفاده متفاوت است، اما عوامل مؤثر عبارتاند از:
نوع زمین (خاکی، سنگی، مرطوب یا خشک)
متراژ سیم یا تسمه مسی موردنیاز
اندازه صفحه یا تعداد میلهها
عمق حفاری و هزینه نیروی کار
بهطور میانگین (در سال ۱۴۰۴-۱۴۰۵)، هزینه اجرای چاه ارت استاندارد برای ساختمان مسکونی بین ۲ تا ۴ میلیون تومان متغیر است.
در پروژههای صنعتی یا برجها، این مبلغ ممکن است تا چند ده میلیون تومان افزایش یابد.
جمعبندی نهایی درباره ارتینگ ساختمان
با انتخاب روش مناسب، استفاده از مصالح استاندارد و انجام تستهای منظم، میتوان خطر برقگرفتگی و خسارتهای مالی را به صفر نزدیک کرد.
به یاد داشته باش:
ارتینگ ساختمان، هزینه نیست — سرمایهگذاری برای ایمنی و آرامش است.
