استانداردهای مختلفی برای اندازه‌گیری مقاومت زمین در پروژه‌های مختلف وجود دارد، و هدف اصلی در همه این روش‌ها، تضمین سطح پایینی از مقاومت زمین است. به طور معمول، هدف رسیدن به سطحی کمتر از 2 اهم است که نشان‌دهنده کیفیت و ایمنی سیستم است. این استانداردها تضمین می‌کنند که مقاومت زمین در محدوده قابل قبولی قرار داشته باشد تا عملکرد و ایمنی تجهیزات الکتریکی را تضمین کند.
روش های تست مقاومت زمین
سیستم ارتینگ، یک روش حفاظتی ضروری و مهم است که برای تضمین ایمنی افراد و اماکن در برابر خطرات بالقوه طراحی شده است. این سیستم، با ایجاد یک مسیر امن برای جریان الکتریکی، از وقوع حوادث ناگوار مانند صاعقه و برق‌گرفتگی جلوگیری می‌کند. چاه ارت، به عنوان یک عنصر کلیدی در این سیستم، به محافظت از تجهیزات و افراد در برابر خطرات ناشی از اتصال کوتاه کمک می‌کند. هدف اصلی آن، کاهش خسارات و ایجاد یک محیط ایمن برای فعالیت‌های روزمره است.
برای ارزیابی سیستم زمین و چاه ارت، باید تست مقاومت زمین را انجام دهیم تا از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنیم. این آزمایش‌ها با استفاده از ابزارهای معتبر ارت‌سنج، امری ضروری و مهم محسوب می‌شوند.
تست مقاومت چاه ارت، فرآیندی است که با استفاده از تجهیزات تخصصی، دقت و صحت را در اندازه‌گیری تضمین می‌کند. این عملیات شامل روش‌های متنوعی است که هر کدام به نحوی به ارزیابی مقاومت زمین می‌پردازند. این تجهیزات پیشرفته، امکان دستیابی به نتایج دقیق و قابل اعتماد را فراهم می‌کنند.
تست مقاومت زمین با استفاده از ترانسفورماتور ایزوله و ولت متر و آمپرمتر
برای اندازه‌گیری مقاومت زمین، میله‌های مخصوص را در زمین قرار می‌دهیم و سپس آمپرمتر را به سر ثانویه ترانس متصل می‌کنیم. سر دیگر ترانسفورماتور به سیستم چاه ارت وصل می‌شود و در نهایت، یکی از سرهای آمپرمتر به آخرین میله متصل خواهد شد.
برای اندازه‌گیری مقاومت زمین، ابتدا ولت‌متر را به سیم چاه ارت و میله اول متصل کنید. سپس، سر ترانس ایزوله را به منبع برق 220 ولت وصل کنید. ولتاژ حاصل از این آزمایش را بر مقدار آمپر متر تقسیم نمایید، و عدد حاصل، مقاومت زمین را نشان می‌دهد.
محاسبه مقاومت سیستم زمین با استفاده از میگر یا ارت تستر
تضمین ایمنی سیستم ارتینگ با استفاده از روش ساده و کارآمد اندازه‌گیری مقاومت خاک امکان‌پذیر است. این روش شامل محاسبه مقاومت زمین با استفاده از سه میله است. در این فرایند، یک میله به سیم مسی ارت متصل می‌شود، و دو میله دیگر در فواصل 10 و 20 متری چاه ارت در زمین قرار می‌گیرند. در مرحله آخر، از ابزار ارت تستر برای اندازه‌گیری مقاومت خاک استفاده می‌گردد.
برای محاسبه مقاومت خاک بدون استفاده از ارت تستر، می‌توانید از فیوز مینیاتوری 10 آمپری کمک بگیرید. ابتدا یکی از سرهای فیوز را به منبع برق 220 ولتی متصل کنید و پس از اطمینان از اتصال، سر دیگر را به چاه ارت وصل نمایید. اگر فیوز قطع شد، نشان‌دهنده این است که سیستم ارتینگ شما از مقاومت مناسب و استاندارد خاک برخوردار است.
تست مقاومت خاک، که به آن تست مقاومت ارت نیز گفته می‌شود، می‌تواند با روش‌های متنوعی انجام شود. برخی از این روش‌ها بسیار ساده و ابتدایی هستند. یکی از عوامل کلیدی در این آزمایش، اندازه‌گیری مقاومت چاه ارت است که نقش مهمی در نتیجه‌گیری دارد. این تست به ما کمک می‌کند تا از ایمنی و کارایی سیستم‌های الکتریکی اطمینان حاصل کنیم.
تست ونر
برای اندازه‌گیری مقاومت خاک، از دستگاه ارت سنج چهار سیمه استفاده می‌شود. این روش شامل استفاده از چهار میله‌ی تست است که به صورت جفت‌های مجزا برای جریان و ولتاژ به کار می‌روند. دو میله جانبی برای برقراری جریان و دو میله میانی برای اندازه‌گیری ولتاژ در نظر گرفته می‌شوند.
برای انجام این آزمایش، چهار میله را در یک ردیف قرار می‌دهند. در هر اندازه‌گیری، موقعیت میله‌ها باید تغییر کند. اگر خاک یکنواخت باشد، با افزایش فاصله بین الکترودها، نسبت فاصله و ولتاژ به صورت خطی تغییر خواهد کرد.
در تکنیک ونر، میله‌ها با فاصله‌گذاری منظم در یک خط مستقیم روی زمین قرار می‌گیرند. سپس، هر میله به‌طور جداگانه با استفاده از سیم‌های مجزا به ترمینال دستگاه متصل می‌شود، به طوری که هر میله دارای اتصال اختصاصی خود است. این روش، یک راهکار منظم و سازمان‌یافته برای برقراری ارتباط الکتریکی بین اجزای مختلف است.
برای تعیین عمق مناسب کوبیدن میل‌ها در زمین، می‌توان از یک معادله خاص استفاده کرد که فاصله‌ای حدود یک بیستم را مشخص می‌کند. این فاصله باید به دقت رعایت شود تا استحکام و پایداری لازم را تضمین کند.
در زمینه جلوگیری از القای متقابل، رساناهای ولتاژ نقش مهمی ایفا می‌کنند. قرار دادن این رساناها در فاصله‌ای مناسب از یکدیگر، به کاهش اثرات القایی کمک می‌کند. همچنین، برای به حداقل رساندن القای الکتریکی، اطمینان از بازگرداندن کامل سیم‌ها از روی قرقره ضروری است.
اهمیت شناسایی مقاومت زمین
خاک، با مقاومت ویژه‌اش، عاملی کلیدی در تعیین مقاومت سیستم الکترود زمینی است. این آزمایش‌ها به افراد کمک می‌کند تا عمق مورد نیاز برای دستیابی به یک سیستم با مقاومت مطلوب را تعیین کنند. به عبارتی، این تست‌ها راهنمایی هستند برای انتخاب عمق مناسب قرارگیری الکترود.
در سراسر جهان، مقاومت زمین یک پدیده متغیر است که تحت تأثیر عوامل فصلی قرار دارد. این مقاومت به شدت به ویژگی‌های الکترولیتی خاک وابسته است، که شامل رطوبت، مواد معدنی و نمک‌های موجود در آن می‌شود.
خاکی که فاقد نمک‌های محلول است، به عنوان خاک خشک شناخته می‌شود و مقاومت بالایی دارد، زیرا نمک‌ها می‌توانند رسانایی الکتریکی را افزایش دهند.
اهداف تعیین مقاومت زمین
روش‌های ژئوفیزیکی برای اکتشافات زیرسطحی، از جمله شناسایی پدیده‌های زمین‌شناسی، مکان‌یابی ذخایر معدنی، و تعیین عمق بسترها، به طور گسترده‌ای از داده‌های مقاومت خاک بهره می‌برند. این مقاومت ویژه خاک، نقش حیاتی در ارزیابی خوردگی خطوط لوله‌های زیرزمینی ایفا می‌کند. هنگامی که مقاومت زمین کاهش می‌یابد، فعالیت خوردگی شتاب می‌گیرد، و در نتیجه، استفاده از سیستم‌های حفاظت کاتدیک ضروری می‌شود. این تکنیک‌ها به دانشمندان و مهندسان کمک می‌کند تا به درک عمیق‌تری از ویژگی‌های زیرسطحی دست یابند و در نتیجه، تصمیم‌گیری‌های آگاهانه‌تری در زمینه‌های مختلف زمین‌شناسی و مهندسی داشته باشند.
خاک با مقاومت مخصوص پایین، نقش مهمی در طراحی سیستم ارتینگ ایفا می‌کند. شناسایی منطقه‌ای با کمترین مقاومت زمین، به ایجاد یک سیستم ارتینگ مقرون‌به‌صرفه و کارآمد کمک می‌کند. در چنین شرایطی، سیستم ارتینگ به تعداد کمتری الکترود نیاز دارد و طراحی آن ساده‌تر خواهد بود.