تبلیغات
بانک مقالات و نرم افزارهای برق - چگونگی تست سیستم زمین(ارت تستر)

چگونگی تست سیستم زمین

اولین نکته این است که اندازه گیری مقاومت شبکه زمین اعم از یک چاه یا میله ارت تا یک شبکه ارت بزرگتر را نبایستی ساده انگاشت و بیشتر روی روشهای مرسوم قدیمی و اکثرا  توام با اشتباه پافشاری نمود. از بین روشهای اندازه گیری مقاومت شبکه زمین بهترین روش اندازه گیری همان روش افت ولتاژ یا fall of  potential  است که در شکل زیر نشان داده شده است  

 

اصول کار این است که یک جریان با فرکانس حول و حوش 100 هرتز به شکل مربعی از طریق دستگاه و الکترود C به زمین وارد می شود واین جریان از زمین عبور کرده و از طریق صفحه ارت به دستگاه بر می گردد, این جریان در زمین افتی ایجاد می کند که افت ولتاژ نسبت به چاه ارت است و این افت توسط الکترود P اندازه گیری می شود. میزان این افت تقسیم بر جریان ارسالی بر حسب  Ω است که دستگاه نشان می دهد و همان مقاومت چاه ارت است.

 

مهمترین نکته در این روش فواصل میخ های C و  P از چاه یا شبکه مورد اندازه گیری است که در اندازه گیریها نقش به سزایی دارد.

 اگر سیستم مورد نظر یا همان X یک میله ارت یا صفحه ارت ساده و تک باشد الکترود Y را 30 تا 50 متر دورتر از میله ارت می کوبیم و Z را هم وسط یعنی C ½ قرار داده و عدد را می خوانیم, اگر 5 متر الکترود Z را به سمت X نزدیک کرده و عدد دوم را بخوانیم ودر مرحله سوم 5متر به سمت Y رفته و عدد سوم را بخوانیم یعنی الکترود Y روی 30 تا 50 هر عددی که امکان کوبیدن هست مانده و تغییری نکند ولی الکترود وسط در 3 نقطه حرکت کرده و 3 عدد بدست آید و اعداد خوانده شده نزدیک هم باشند و اختلاف آنها بیش از 5% نباشد میانگین 3 عدد خوانده شده همان R شبکه یا صفحه ارت است , اگر اعداد با هم اختلاف زیادی داشتند بایستی C را بیشتر کنیم و آزمایش را تکرار کنیم.

  روش ۶۲٪

اساس  این روش دقیقا مانند بالا است با این تفاوت که فاصله الکترود ولتاژ تا سیستم ارت اندازه گیری شده که در شکل زیر با ES نشان داده شده باید 62 درصد فاصله الکترود الکترود جریان تا سیستم ارت یعنی EH   باشد.

 

این روش مورد تایید و توصیه اکثر استانداردها از جمله استانداردهای BS  و IEEE می باشد و اخیرا در تمامی پروژه ها از این روش جهت اندازه گیری مقاومت شبکه های ارت استفاده میشود.

 این روش برای سیستم های با تعداد چاه بیشتر با افزایش فاصله EH  حتی تا چند صد متر  قابل انجام است.

بطور کلی در صورتیکه بتوان منحنی R بر حسب P را ترسیم نمود و در اطراف P=62%C تغییرات R کم باشد یا به اصطلاح به قسمت تخت منحنی برسیم عدد بدست آمده درست است، در غیر اینصورت بایستی C را افزایش داده و دوباره منحنی را رسم کنیم.

توجه شود که میزان کوبیدن الکترود های تست چندان به صحت و دقت آزمایش کمک نمی کند و بر عکس بایستی میله ها را بیش از 20 سانت درون خاک نکوبیم, ولی در عوض ریختن آب پای الکترودها دقت آزمایش را بالا می برد و عدد واقعی تری را  اندازه گیری می كنیم.

 این روش برای شبکه های زمین گسترده شامل چندین میله یا چاه ارت که در فواصل مختلف نصب شده و به هم متصل شده اند و همچنین شبکه توری زمین پست ها نیز قابل انجام است به شرطی که بتوان به قسمت تخت منحنی رسید که لازمه این کار سیم کشی در طول های زیاد است. البته در مورد پست و نیروگاه طبق تجربه ما، روش شیب روش بهتری می باشد.

 

اندازه گیری مقاومت شبکه زمین به روش دو الكترودی (ارت مرده)

در بعضی مواقع كه كوبیدن الكترود امكانپذیر نمی باشد و یا فضای لازم جهت سیم كشی و كوبیدن میله ها وجود ندارد در صورتی كه نزدیك میله ارت مزبور یك سیستم لوله كشی گسترده آب مدفون، فونداسیون گسترده و یا سیم نول وجود داشته باشد به راحتی و بدون كوبیدن الكترود میتوان مقاومت شبكه ارت را با تقریب بالائی به دست آورد. روش كار به این صورت است كه یك سیم از چاه ارت به دستگاه ارت تستر وصل میكنیم و یك سیم هم از سیم نول یا ارت گسترده به دستگاه می آوریم و دستگاه را در حالت دو پین قرار میدهیم و تست را انجام می دهیم.

دقت این آزمایش به اندازه روش 3 پین نمی باشد ولی روش بسیار ساده ای است و معمولا جواب قابل قبولی خواهد داد. و مقدار بدست آمده بیشتر از مقدار واقعی می باشد.

 


اندازه گیری بدون کوبیدن میله  stake less measurement  

 این روش بسیار عملی و مفید است و نیازی به کوبیدن الکترود ندارد.در این روش نیاز به دستگاه مخصوصی با دو انبرک یا کلمپ میباشد. توسط یکی از انبرک ها که دور سیم زمین حلقه میزند ولتاژی به سیم زمین القا میشود و توسط حلقه دوم که این نیز در همان محل چفت میشود جریان عبوری از حلقه زمین ناشی از این ولتاژ اندازه گیری میشود و صفحه دستگاه حاصل تقسیم این دو یعنی مقاومت شبکه زمین را نشان خواهد داد.

این روش به طور مشخص برای مواقعی که چند میله یا چاه ارت با هم موازی شده و تشکیل یک شبکه ارت گسترده و موازی را داده اند بسیار کاربردی میباشد.

این روش بسیار عالی است و در زمان کمتری می توان سیستم را تست نمود. فقط قیمت دستگاه گران می باشد و تنها کلمپ های آن به اندازه یک دستگاه 3 پین قیمت دارد.

نکنه جالب در مورد اکثر دستگاههای کلمپی اینست که، امکان تست بروش 2 پین در آنها وجود ندارد.

 

شکل های زیر نحوه تست را به طور شماتیک نشان میدهد .

 

 

 

 

(Earth Tester) ارت تستر

 

دستگاه ارت تستر یا تست مقاومت زمین (Earth Tester) دستگاهی است جهت اندازه گیری مقاومت زمین.


زمین کردن حفاظتی


زمین کردن حفاظتی عبارت است از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تأسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم (فلز به فلز) با مدار الکتریکی قرار ندارند. این زمین کردن به خصوص برای حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماسی زیاد به کار برده می شود. بدین منظور در پست های فشار قوی باید تمام قسمت های فلزی که در نزدیکی و همسایگی با فشار قوی قرار گرفته اند و امکان تماس عمدی با آنها موجود است، به تأسیسات زمینی که برای این منظور احداث شده است (زمین حفاظتی)  متصل و مرتبط گردند. این قسمت ها عبارتند از ستون ها و پایه های فلزی، درب ها و نرده های فلزی، قسمت های فلزی دسترس تمام دستگاه های اندازه گیری، ایزولاتورها، مقره های عبور، به خصوص قسمت های فلزی که برای کارکردن با دستگاه باید آنها را لمس کرد و در دست گرفت، مثل چرخ های فرمان انواع و اقسام تنظیم کننده ها و رگولاتورها، دسته کلیدها و غیره، زیرا در این قسمت ها در اثر عبور جریان خیلی کم نیز عضلات دست به طوری منقبض می شود که بازکردن و رهایی پیدا کردن از آن غیر ممکن و محال به نظر می رسد و عاقبتی وخیم و اسفناک برای تماس گیرنده به پیش خواهد داشت.


عامل مؤثر خطر برای انسان یا هر موجود زنده دیگر جریان می باشد که البته وجود اختلاف سطح است که باعث عبور این جریان می گردد. در فشار ضعیف جریان های 1 تا 0.1 آمپر که از قلب می گذرد خطر جانی دارد. عبور جریان از قلب باعث می شود که عمل منظم طپش قلب نامنظم شده و در رسیدن خون به مغز وقفه ای حاصل گردد، در نتیجه انسان پس از چند ثانیه بیهوش می شود و پس از چند دقیقه به هلاکت می رسد.

البته اثر مرگبار جریان بستگی به فرکانس هم دارد و متاسفانه فرکانس صنعتی 50 هرتس خطرناک ترین آنها می باشد. در فرکانس های زیاد، شدت جریان های زیاد نمی تواند موجبات منقبض شدن اعضای بدن انسان را فراهم سازد، بطوری که عبور جریان به شدت چندین امپر با فرکانس خیلی زیاد نیز ممکن است برای انسان بی خطر باشد و به همین جهت است که در پزشکی از جریان های با فرکانس زیاد برای درمان استفاده می شود.


زمین کردن الکتریکی

زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه ای از دستگاه های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی از مدار الکتریکی می باشند. مثل زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچی ترانسفورماتور و یا ژنراتور یا زمین کردن سیم وسط یا سیم مشترک دو ژنراتور جریان دائم سری شده.

زمین کردن الکتریکی دستگاه ها به خاطر کار صحیح دستگاه ها و جلوگیری از ازدیاد فشار الکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فازها با زمین می باشد. زمین کردن الکتریکی سه نوع است:

زمین کردن مستقیم

مثل وصل کردن مستقیم نقطه صفر ترانسفورماتور یا نقطه ای از سیم رابط بین دو ژنراتور جریان دایم به زمین.


زمین کردن غیرمستقیم

مانند اتصال نقطه صفر ژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفر ستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین (سلف پترزن یا پیچک محدود کننده جریان زمین.

زمین کردن بار

در این نوع زمین کردن هر نقطه از شبکه الکتریکی که دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یک فیوز فشارقوی (الکترود جرقه گیر) به زمین وصل می شود. تا موقعی مدار فیوز باز است یعنی در حالت کار عادی شبکه، ارتباط شبکه با زمین باز است ولی در موقعی که ولتاژ زیادی شبکه را تهدید می کند، مدار فیوز به کمک جرقه بسته می شود و شبکه مستقیما با زمین ارتباط برقرار می کند. برق گیرهای فشارقوی انواع این فیوزها می باشند و بدین جهت زمین کردن بار در حقیقت نوعی از زمین کردن الکتریکی در حالت کار عادی شبکه محسوب نمی شود.

از زمین الکتریکی اغلب در موقعی که دستگاه ها و شبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشد جریان عبور می کند. در صورتیکه از زمین حفاظتی فقط در موقع ارتباط فازها با زمین جریان عبور می کند.

بازرسی های فنی سیستم اتصال زمین

شبکه اتصال زمین معمولا متشکل از مدار بسته ای است که از سیم یا تسمه مسی یا مشابه آن در زیر زمین احداث شده و از طریق آن، دستگاه های صنعتی واحد به قطب های زمین مرتبط می شوند.

بازرسی های فنی حین نصب سیستم های اتصال زمین شامل بازرسی های عینی و آزمایشات الکتریکی است. در بازرسی های عینی، پس وضعیت اتصال شبکه به قطب های زمین و ماشین آلات، وضعیت عمومی چاهک قطب ها، وضعیت پوشش روی اتصال شبکه به قطب زمین، و اتصالات قابل رویت شبکه در طول مسیر آن می باشد.


آزمایشات الکتریکی شامل آزمایش مقاومت قطب های زمین به زمین است با دستگاه مخصوص تست مقاومت زمین یا همان ارت تستر (Earth Tester) انجام می شود. مقاومت این قطب ها به طور جداگانه باید از 3 اهم کمتر باشد. همچنین آزمایش تداوم هدایت الکتریکی سیم سیستم اتصال زمین و آزمایش تعیین مقاومت اهمی دستگاه ها نسبت به قطب زمین باید انجام گیرد.
بازرسی های ادواری باید بطور سالیانه و در فصل تابستان یا اوائل پاییز اجرا گردد. در این فصل سطح آب های زیرزمینی پایین بوده و مقاومت زمین بیشتر می باشد.

 

اصلاح مقاومت زمین

در مواقعی که مقاومت زمین به اندازه کافی کم نباشد به چند طریق می توان آن را کاهش داد:

افزایش طول قطب ها یا الکترودها در داخل زمین

فرو بردن یک قطب طولانی تر در عمق بیشتری از زمین، مقاومت زمین را به خوبی کاهش می دهد. به طور کلی اگر طول قطب را دو برابر کنیم مقاومت تا حدود 40 درصد کاهش می یابد.

استفاده از قطب های متعدد


دو عدد قطب که با فاصله معین در زمین فرو برده شده باشند مسیرهای موازی به وجود می آورند بنابراین این دو قطب، دو مقاومت موازی هستند که مقاومت زمین را کاهش می دهند.

درمان شیمیایی زمین

زمانیکه نمیتوان قطب ها را در عمق زیادتری در زمین فرو برد روش درمان شیمیایی روش مناسبی است (مثلا جائی که در زیر زمین سنگ های بزرگ است). در این روش با اضافه کردن مواد شیمیایی شامل سولفات منیزیم، سولفات مس و نمک طعام به اطراف قطر مقاومت را کاهش می دهند.




طبقه بندی: مطالب دیگر،

تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 | 10:48 ق.ظ | نویسنده : سجاد عبداللهیان | نظرات
.: Weblog Themes By SlideTheme :.