ارت سنج (ارت تستر) چیست؟

آشنایی با ارت سنج و کاربرد آن

سیستم ارتینگ (earthing)، یک سیستم بسیار مهم و الزامی در جهت حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و جان افراد بوده و باید مورد توجه قرار بگیرد. ارت سنج (ارت تستر) از جمله ابزار هایی است که برای اطمینان از صحت سیستم ارتینگ بکار میرود. که تمامی مهندسین و تکنسین‌ها ملزم به استفاده از ارت سنج برای اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت هستند. با همراه بودن تا پایان این مقاله و مطالعه آن بیشتر با این ابزار سنجش آشنا خواهید شد.

فهرست مطلب:

• ارت سنج (ارت تستر) چیست؟
• لزوم استفاده از دستگاه ارت چیست؟
• کاربرد ارت سنج
• انواع ارت سنج
• ساختار داخلی ارت سنج
• نحوه اندازه گیری مقاومت با ارت سنج
• روش بدون کوبیدن میله
• روش دو الکترودی
• روش تست سه نقطه ای
• روش تست ۶۲ درصد
• تکنیک الکترونیک متصل

حتما بخوانید:

پنل خورشیدی چیست؟ کاربرد آن

آشنایی با ماشین‌آلات ساختمانی

ارت سنج (ارت تستر) چیست؟

دستگاه اندازه‌گیری مقاومت زمین یکی از لوازم الکترونیک ضروری برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم چاه ارت و سنجش آن میباشد. همانطور که گفتیم ارت سنج نوعی دستگاه الکترونیکی است که در جهت اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت و یا مقاومت مخصوص خاک بکار گرفته می‌‎شود.

سیستم چاه ارت به منظور جلوگیری از خرابی تجهیزات و محافظت از افراد، جلوگیری از افزایش ولتاژ سیستم در اثر بروز اتصالی، کشف اتصالی‌ها، و افت ولتاژ بر اثر عدم تعادل بار ضروری میباشد. طبق توصیه انجمن بین المللی تست وسایل الکتریکی (International Electrical Testing Association) باید حداقل سه سال یکبار تست ارت زمین یا همان سیستم ارتینگ را بررسی کرد و تست را انجام داد و از مراکز ذیصلاح تایید گرفت.

لزوم استفاده از دستگاه ارت سنج چیست؟

از ارت سنج برای خنثی کردن ولتاژهای اضافه تولید شده در بدنه دستگاه‌های الکترونیکی و رسانای مختلف که با برق کار می‌کنند، استفاده می‌شود. معمولاً ولتاژهای اضافی بر اثر برخورد صاعقه با دکل‌های کامپیوتری ایجاد میشود. ولتاژ های اضافی بسیار خطرناک هستند و سیستم ارت سنج برای محافظت افراد و دستگاه‌‌ها در برابر این ولتاژها اضافی ضروری است.

امروزه با سیستم‌های دیجیتالی بسیار حساسی که در اتوماسیون‌ها و سیستم‌ها و… بکار میرود. باید سیستم‌های حفاظتی گراندینگ (earthing) قوی‌تری به‌کار گرفته شود. تا بتواند از تمامی لوازم الکترونیکی محافظت کند. معمولا سیستم‌های حفاظتی جدید که قوی‌تر میباشند. در پست‌های خیابانی، تیرهای چراغ برق، برج‌های مخابراتی و فضاهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دلایل استفاده از سیستم ارت بصورت خلاصه در زیر آمده است:

• جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه و خطرات زیادی که برای بخش‌های اصلی دستگاه‌ها دارد.
• حفظ ایمنی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر افزایش
• محافظت از جان انسان‌ها و ایمن کردن لوازم در شرایط اتصالی نیروی برق به بدنه دستگاه‌ها
• هر نوع ولتاژ اضافی را حذف کرده و از آسیب رساندن به موتور دستگاه جلوگیری می‌کند.
• یک محیط امن و شرایط ایده‌آل برای کار کردن افراد با دستگاه‌های مختلف را به وجود می‌آورد.
• جلوگیری از کلیه ولتاژهای تماسی که در بدنه دستگاه رخ می‌دهد.

حتما بخوانید:

انواع منبع تغذیه صنعتی

آشنایی با انواع سیسم و کابل صنعتی

کاربرد ارت سنج چیست؟

با توجه به وظیفه و آنچه تا اینجا خواندیم. لازم است تا اپراتورها و مهندسین مسئول در حوزه ارتینگ، آشنایی کامل با سیستم زمینی داشته‌باشند. تا بتوانند بدون محدودیت از روش‌های مختلف موجود سیستم الکترود در محل‌های مناسب استفاده کنند. ارت سنج در واقع جزء لوازم اندازه‌گیری بسیار دقیقی است که برای مشخص کردن کیفیت ارتینگ و تست آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از ارت سنج در موارد گوناگونی که هدف همه بررسی سیستم زمین و مقاومت آن است استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای مهم ارت سنج عبارتند از:

تیر برق:

تیرهای شبکه انتقال برق یک پورت متصل به زمین دارند که آنها را در برابر صاعقه محافظت می‌کند. از آنجایی که ترانسفورماتورهای توزیع دو الکترودی در آنها وجود دارد امکان اندازه‌گیری مقاومت زمین نیز به آسانی فراهم می‌شود.

مطلب مرتبط: انواع تست ترانسفورماتورهای قدرت

روشنایی در خیابان:

کاربرد ارت سنج در روشنایی‌هایی خیابان هم مشابه تیر برق است. در روشنایی خیابان هم به دلیل اتصال ارت به زمین میتوان بطور دقیق مقاومت زمین را اندازه‌گیری کرد.

سیستم حفاظت از صاعقه:

در همه ساختمان‌های با کیفیت باید سیستم حفاظت صاعقه الکترودهای زمین اجرا شود. الکترودهای زمین معمولاً در گوشه‌های ساختمان قرار میگرد. و در ساختمان‌‌های بزرگ برای جلوگیری از خسارت ناشی از صاعقه الکترودهای اضافی در بین الکترودهای گوشه قرار می‌‌دهند. معمولاً در سیستم حفاظت از صاعقه ساختمان‌ها، قطعات سیستم‌ها می‌توانند تعویض شوند تا امکان تست پیوستگی دو سیمه به خوبی فراهم آید.

تابلوی انشعاب گیری از کابل:

از دیگر کاربردهای ارت سنج و تست الکترود زمین در تابلوی انشعاب گیری از کابل‌ها است.

باجه های تلفن:

مقاومت باجه‌های تلفن باید با استفاده از الکترودهای زمین، بخوبی مورد آزمایش قرار بگیرند تا از آسیب دیدن به تلفن‌ها جلوگیری شود. و نحوه عملکرد آن بدرستی انجام شود.

انواع ارت سنج کدامند؟

انواع مختلفی از این دستگاه الکترونیکی با کاربردها و ویژگی‌های مختلف تولید و در بازار عرضه میشود. این دستگاه به دو دسته‌ی کلی ارت سنج آنالوگ یا عقربه‌ای و ارت سنج دیجیتال تقسیم میشوند. ارت سنج دیجیتال مقاومت را به شکل اعداد ولتاژ جریان AC و DC را در صورت نصب مناسب محاسبه میکند. معمولا ارت سنج دیجیتال میتواند برای نمایش داده‌ها به کامپیوتر متصل شود. دستگاه‌های ارت سنج دیجیتال از دقت بالاتری نسبت به نمونه‌های آنالوگ برخوردارند. ارت سنج انواع متفاوتی دارد که در زیر به آنها اشاره خواهیم کرد:

• ارت‌ سنج عقربه‌ای
• ارت‌ سنج سه‌سیمه دیجیتال
• ارت ‌سنج چهار سیمه دیجیتال
• ارت‌ سنج کلمپی دیجیتال
• ارت ‌سنج دوسیمه دیجیتال
• ارت ‌سنج با قابلیت اندازه‌‌گیری مقاومت ویژه خاک و شلیدینگ (ارسنج پرتابل)

گفتنی است که دقیق‌ ترین روش اندازه‌گیری استفاده از روش سه‌سیمه و چهار سیمه میباشد. استفاده از دستگاه ارت سنج کلمپی آسان‌ترین روش اندازه‌گیری مقاومت زمین است. از مزایای مهم کار با ارت سنج کلمپی بی‌نیازی کاربر به جدا سازی سیستم ارت از شبکه و همچنین سرعت بالای انجام تست میباشد.

حتما بخوانید: موتور برق چیست؟ کاربرد آن

ساختار داخلی ارت سنج

1. در واقع دستگاه ارت سنج یا تستر زمین متشکل از یک ژنراتور با محور دستی است.
2. در یک دستگاه ارت سنج، دو فاکتور اصلی وجود دارد: جریان چرخشی و یکسو کننده
3. همچنین در ساختار آن یکسو کننده‌ها به همراه یک معکوس کننده جریان در شفت ژنراتور DC نصب شده‌اند.
4. عامل اصلی عملکرد دستگاه ارت سنج یکسو کننده در DC میباشد.
5. دستگاه ارت سنج در کنار یکسو کننده جریان و معکوس کننده فعلی دو کموتاتور (وسیله‌ای برای تبدیل جهت جریان) دارد.
6. هر کموتاتور دارای چهار جاروبک میباشد که همیشه به آن متصل هستند.
7. کموتاتورها بصورت سری به آرمیچر ژنراتور وصل هستند.
8. جاروبک‌ها با هدف هدایت نیرو از قطعات ثابت به سمت قسمت‌های متحرک دستگاه‌ها وصل شده‌اند.
9.  نحوه قرارگیری جاروبک‌ها (برس‌ها) به گونه‌ای است که متناوبا حتی پس از چرخش در کموتاتور با یکی از بخش‌ها در ارتباط باشند.

حتما بخوانید:

تابلو برق چیست؟ کاربرد آن

یو پی اس (UPS) چیست؟ چه کاربردی دارد؟

نحوه اندازه‌گیری مقاومت با ارت سنج

دانستیم که ارت سنج یک وسیله الکترونیکی است که با کمک آن مقاومت الکتریکی زمین را تست و اندازه‌گیری می‌کنند. به کارگیری تجهیزات ارت سنج برای کسب اطمینان از عملکرد صحیح و در بسیاری از موارد و کاربرد ضروری است.

به علت وجود انواع مختلف دستگاه ارت سنج در بازار و همچنین شرایط گوناگون و کاربردهای مختلف در اندازه‌گیری مقاومت، روش‌های گوناگونی برای اندازه‌گیری مقاومت با استفاده از این دستگاه وجود دارد.
در این بخش به بررسی برخی از روش‌های رایج اندازه‌گیری مقاومت زمین با استفاده از دستگاه ارت سنج خواهیم پرداخت:

روش بدون کوبیدن میله یا دو الکترودی:

روش دو الکترودی جزء روش‌های علمی و پر مزایا است که در آن نیازی به کوبیدن الکترود نیست. در این روش ولتاژ با کمک یک دستگاه با دو الکترود (یا کلمپ) به زمین القا می‌گردد. و توسط حلقه دوم که این حلقه هم در همان محل چفت شده، جریان عبوری از حلقه زمین اندازه‌گیری میشود. این روش بیشتر در مواقعی به‌کار می رود که چند میله راد یا چاه ارت با هم موازی باشند و یک شبکه ارتقا را تشکیل داده‌اند. از مزایای استفاده این روش این است که با کمک آن میتوان در مدت زمان کمتری و سیستم ارت را بسیار دقیق ارزیابی کرد.

روش دو الکترودی:

روش دو الکترودی برای مواقعی به کار گرفته میشود که امکان کوبیدن الکترود وجود ندارد و یا فضای لازم برای سیم‌کشی و کوبیدن میله‌ها وجود ندارد. همچنین در صورتی که نزدیک میله ارت، سیستم لوله‌کشی آب گسترده یا فونداسیون گسترده با سیم نول وجود داشته باشد. بدون کوبیدن الکترود باید مقاومت شبکه ارت را با تقریب بالا به کمک روش دو الکترودی بدست آورد.

در این روش یک سیم از چاه ارت به دستگاه ارت تستر متصل میشود. و دستگاه تست را پس از آوردن یک سیم هم از سیم نول یا ارت گسترده به دستگاه انجام میدهد. در این روش دقت اندازه‌گیری بالا نیست. اما تقریباً جزء روش‌های قابل قبول و ساده است.

روش تست سه نقطه‌ای:

اصول کار در روش تست سه نقطه‌ای به این صورت است که یک جریان با فرکانس به دو دسته به شکل مربعی از طریق دستگاه و الکترود به زمین وارد میشود و این جریان از زمین عبور میکند و از طریق صفحه ارت به دستگاه باز میگردد. این جریان پس از ورود در زمین افت پیدا می‌کند. که جریان افت ولتاژ نسبت به چاه ارت بیان میشود. این افت ولتاژ به وسیله الکترودها اندازه‌گیری میشوند. اغلب از این روش تست ارت برای پروژه‌های بزرگ جهت مقاومت شبکه‌‌های ارتباطی استفاده میشود.

روش تست ۶۲ درصد:

اساس کار روش تست ۶۲ درصد همانند روش تست سه نقطه‌ای است. مهمترین نکته در این روش تست، فاصله‌های قرارگیری میله‌های متصل به چاه ارت میباشد که در اندازه‌گیری مقاومت تاثیر دارد.

تکنیک الکترونیک متصل:

در روش تکنیک الکترود متصل الزامی نسبت به کوبیدن میله ارت در محدوده تست وجود ندارد. بلکه در این روش از میله‌های ارتی که قبل در زمان ساخت ساختمان‌ها در نقاط مختلف زمین نصب شده، استفاده میشود. معمولاً میله‌های ارت درون زمین مدفون هستند و با دریچه‌هایی میتوان به آنها دسترسی پیدا کرد. بطور معمول میله‌های ارت از فولاد با روکش مس مرغوب است. اشکال این میله‌ها آن است که با مرور زمان در آنها فرسودگی به وجود می‌آید.

کلام آخر

در این مقاله پی بردیم ارت سنج چیست و چه کاربردی دارد. بطور کلی می وان نتیجه گرفت که برای اندازه‌گیری مقاومت زمین با استفاده از ارت سنج روش‌های متنوعی وجود دارد. از دیگر روش‌های آن میتوان به روش‌های تکنیک چیدمان مثلثی، روش تزریق جریان کلمپی، روش تکنیک دو نقطه‌ای و بسیاری از موارد دیگر نام برد که میتوان هر کدام از این روش‌ها را با توجه به شرایط محیط استفاده نمود.

توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید و ساخت ارت سنج فعالیتی ندارد.