ارت سنج

در یک سیستم الکتریکی و در هر مجموعه ساختمانی که دارای سیستم یا شبکه الکتریکی است ، حفاظت در برابر برق گرفتگی در اثر اتصال بدنه هادی دستگاه‌ها و عوامل دیگر مانند تخلیه الکتریکی از بدنه دستگاهها به سایر تجهیزات و یا اتصالات بدنه و ایجاد ولتاژ مواج در اثر صاعقه و …  همواره یکی از دغدغه‌های مهندسین برق بوده و برقراری سیستم اتصال زمین در شبکه های الکتریکی به عنوان کارآمدترین و اولین روش در محافظت از برق گرفتگی‌های ناشی از اتصال بدنه است .

کارایی سیستم اتصال زمین همیشه وابسته به پارامترهایی است که مهم ترین آنها مقاومت الکتریکی زمین است . کیفیت سیستم اتصال زمین کاملا وابسته به مقدار مقاومت زمین بوده و با کاهش مقاومت زمین اتصال زمین بهتر و مطمئن تری می‌توان احداث کرد .

در زمان احداث واحدهای مسکونی ، صنعتی ، تجاری و همه واحدهایی که دارای سیستم الکتریکی مستقل هستند احداث سیستم اتصال زمین که در اصطلاح سیستم ارت نیز نام دارد از اهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار است . قبل از احداث یک مجموعه حتما باید مکان و موقعیت مناسب جهت اجرای چاه و سیستم ارت و قرارگیری الکترودهای زمین پیش بینی شود . این امر مستلزم سنجش مقاومت زمین و دست یابی به مقدار مناسب برای حفر چاه ارت یا برقراری سیستم ارت می‌باشد .

برای اندازه گیری مقدار مقاومت زمین از یک نوع دستگاه استفاده می‌شود که به دستگاه ارت سنج یا ارت تستر معروف است . این دستگاه با اندازه گیری مقاومت الکتریکی زمین محل احداث پروژه اطلاعات دقیق و کاربردی را به مهندسین جهت برقراری سیستم الکتریکی قابل اطمینان و ایمن می‌دهد .

مقدار مقاومت مجاز زمین برای احداث سیستم اتصال زمین در شرایط عادی حداکثر 2 اهم می‌باشد که در شرایط خاصی این مقدار به 1 اهم هم کاهش می‌یابد که مطابق با شرایط کابل کشی مدار و طول کابل‌ها انتخاب می‌شود . در برخی موارد که مقاومت زمین بیشتر از 2 اهم باشد با افزودن موادی به خاک می‌توان به کاهش مقاومت زمین و نقطه دفن الکترودها کمک کرد . بالا بودن مقدار مقاومت زمین بیش از مقادیر گفته شده نیز نیازمند شرایط محاسبه ای خاص و بدست آوردن مقاومت معادل زمین است .

علاوه بر این موارد سیستم اتصال زمین یا ارت هر پروژه ای نیاز به بازدید و بررسی دوره ای دارد . در صنایع و کاربری‌های مختلف بر اساس حساسیت ساختمان و کاربری پروژه ، بازه‌ی زمانی دوره‌های بازرسی ارت متفاوت است . با توجه به موارد گفته شده مشخص می‌شود که همواره در یک سیستم الکتریکی نیاز به سنجش مقاومت زمین و سیستم ارت و در نتیجه دستگاه ارت سنج به عنوان یکی از نیازهای اصلی یک مهندس ارت یا مهندس برق است .

ارت سنج‌ها از نظر ساختار و کاربرد و نحوه عملکرد و استفاده از آن دارای انواع مختلفی هستند .

ارت سنج آنالوگ ، دیجیتال و ارت سنج کلمپی از انواع پرکاربرد و متداول این وسیله ها محسوب می‌شوند .

ارت سنج‌های دیجیتال و آنالوگ از نظر نحوه به کارگیری تا حدودی مشابه هم هستند اما تفاوت‌های عمده ای در ساختار درونی خود ، دقت و نحوه اندازه گیری مقدار مقاومت زمین دارند . تفاوت‌های ظاهری آن‌ها نیز در قسمت نمایشگر و اهرم‌ها و دکمه های تنظیم و تعداد سیم و ارت سنجی دو سیمه یا سه سیمه‌ی آن‌هاست . نمایشگر ارت سنج‌های آنالوگ ، عقربه ای بوده و ارت سنج‌های دیجیتال دارای نمایشگر دیجیتالی هستند . نحوه به کارگیری این ارت سنج‌ها به صورت فرو کردن میله‌های کمکی در زمین و وصل سیم‌های مربوط به آن‌ها از ارت سنج می‌باشد . قبل از هر چیز ابتدا باید کابل اتصال زمین خارج شده از الکترود زمین یا چاه ارت که به شینه اصلی اتصال زمین وصل است از شینه جدا شده و به ارت سنج وصل گردد . اندازه گیری مقاوت توسط ارت سنج‌ها با مکانیزمی مشابه هم که ایجاد یک جریان و ولتاژ در مدار داخلی است انجام می‌شود . یافتن مکان مناسب برای قرار دادن میله‌ها در زمین بسیار حائز اهمیت است .

ارت سنج‌های کلمپی نوع بسیار پرکاربرد و دقیق ارت سنج‌ها هستند که بدون نیاز به میله‌های کمکی و جدا کردن کابل اتصال زمین از شینه به راحتی قادر به اندازه گیری مقاومت الکتریکی چاه ارت است .

این نوع ارت سنج‌ها دارای قلابی هستند که به وسیله یک اهرم فشاری باز و بسته شده و کابل ارت درون آن قلاب قرار می‌گیرد . با قرار گرفتن کابل ارت درون قلاب این ارت سنج ، ولتاژ بالایی توسط سیم پیچ اول ارت سنج به کابل القا شده و جریانی در حلقه بسته ایجاد شده برقرار می‌شود . سیم پیچ دوم نیز شدت جریان الکتریکی برقرار شده را اندازه گرفته و در نتیجه مقدار مقاومت را محاسبه می‌کند .