مقدمه
یکی از اصول اساسی در ایمنی سیستم‌های برقی و الکتریکی، استفاده از سیستم‌های ارت یا اتصال به زمین است. این سیستم‌ها نقش مهمی در حفظ ایمنی تجهیزات، جلوگیری از برق‌گرفتگی و کاهش خطرات احتمالی ناشی از نشت جریان‌های الکتریکی ایفا می‌کنند. در این مقاله، به بررسی سیستم ارت از نظر مبحث 13 مقررات ملی ساختمان پرداخته می‌شود. این مبحث، به‌طور خاص به الزامات ایمنی در سیستم‌های برقی پرداخته و ضوابط لازم برای طراحی، نصب و نگهداری سیستم‌های ارت را مشخص کرده است. آشنایی با این مقررات می‌تواند به اجرای صحیح سیستم‌های ارت و همچنین افزایش ایمنی و بهره‌وری در ساختمان‌ها کمک کند. ضمنا کامل ترین پکیج آموزشی ویدیویی در این زمینه با عنوان سیستم ارت در نظام مهندسی ساختمان با تدریس محسن انتظاری مهندس پایه ارشد برق نظام مهندسی ساختمان و مدرس دانشگاه در همین وب سایت ارایه می شود.
سیستم ارت چیست؟
سیستم ارت به مجموعه‌ای از تجهیزات و اتصالات گفته می‌شود که با هدف انتقال جریان اضافی یا جریان خطا به زمین طراحی شده‌اند. این سیستم به‌طور عمده برای جلوگیری از خطرات برق‌گرفتگی، حفاظت از دستگاه‌های الکتریکی و برقی، و کاهش خطرات ناشی از نشت برق به کار می‌رود. در سیستم ارت، جریان اضافی از طریق هادی‌های مخصوص به زمین هدایت می‌شود تا از ورود آن به بدن انسان یا آسیب به تجهیزات جلوگیری شود. برای اظلاعات بیشتر مقاله آشنایی با انواع اتصال زمین (ارت) در نظام مهندسی ساختمان را ملاحظه کنید.
اهمیت سیستم ارت
سیستم ارت به‌ویژه در سیستم‌های برقی با ولتاژ بالا اهمیت زیادی دارد. در صورت بروز خطا یا اتصال کوتاه در تجهیزات الکتریکی، جریان اضافی ممکن است به بدنه فلزی تجهیزات یا زمین ساختمان منتقل شود. اگر این جریان به‌درستی از طریق سیستم ارت هدایت نشود، احتمال برق‌گرفتگی یا آسیب به تجهیزات افزایش می‌یابد. به‌ویژه در محیط‌های صنعتی یا ساختمان‌های بلند، سیستم ارت می‌تواند به‌طور مؤثری ایمنی افراد و دستگاه‌ها را تضمین کند.
مقررات ملی ساختمان: مبحث 13
مبحث 13 مقررات ملی ساختمان به‌طور خاص به مسائل ایمنی در برابر خطرات برق‌گرفتگی و حفاظت از سیستم‌های برقی پرداخته است. این مبحث شامل ضوابط و استانداردهایی است که باید در طراحی، نصب و نگهداری سیستم‌های برقی، به‌ویژه سیستم‌های ارت، رعایت شوند. هدف از این مقررات، ایجاد محیطی ایمن برای افراد و جلوگیری از خسارت‌های مالی و جانی ناشی از خطرات برق‌گرفتگی است.
الزامات مبحث 13 برای سیستم ارت
مبحث 13 مقررات ملی ساختمان برای طراحی و نصب سیستم‌های ارت استانداردهایی را ارائه داده است که به رعایت آن‌ها در پروژه‌های ساختمانی کمک می‌کند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین الزامات این مبحث اشاره می‌کنیم:
1. انتخاب و نصب سیستم ارت مناسب
مبحث 13 تاکید دارد که سیستم‌های ارت باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که قادر به هدایت جریان اضافی به زمین باشند. انتخاب محل مناسب برای نصب الکترودهای زمین، استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی، و طراحی صحیح سیستم‌های اتصال به زمین از جمله الزامات این مبحث است.
2. نوع و اندازه هادی‌ها
هادی‌های استفاده‌شده برای سیستم ارت باید دارای مقاومت الکتریکی کم و مقاومت بالا در برابر خوردگی باشند. همچنین، اندازه و ظرفیت هادی‌ها باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که بتوانند جریان‌های اضافی را بدون آسیب‌دیدگی هدایت کنند. این هادی‌ها معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند.
3. الکترودهای زمین
الکترودهای زمین، که به‌عنوان بخش اصلی سیستم ارت شناخته می‌شوند، باید در عمق مناسبی از زمین نصب شوند. این الکترودها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که در برابر خوردگی و فرسایش مقاوم باشند و بتوانند جریان‌های اضافی را به‌طور مؤثر هدایت کنند. نوع و تعداد الکترودها بستگی به ویژگی‌های زمین و شرایط محیطی دارد.
4. زمین‌سازی چندگانه
مبحث 13 همچنین به امکان استفاده از سیستم‌های زمین‌سازی چندگانه برای ساختمان‌ها اشاره می‌کند. این سیستم‌ها به‌ویژه در ساختمان‌های بزرگ یا تأسیسات صنعتی اهمیت دارند و می‌توانند عملکرد بهتری را در انتقال جریان‌های اضافی به زمین فراهم کنند.
5. اتصالات و لحیم‌کاری
اتصالات سیستم ارت باید به‌طور مناسب انجام شوند تا هیچ‌گونه اتصالی ضعیف یا ناصحیح وجود نداشته باشد. لحیم‌کاری یا جوش‌کاری اتصالات باید به‌گونه‌ای صورت گیرد که اتصالات پایدار و مقاوم در برابر فشار و شرایط محیطی باشند. استفاده از اتصالات مناسب، مانند اتصالات پیچ‌خور یا استفاده از اتصالات مکانیکی خاص، می‌تواند از ایجاد مشکلات در سیستم ارت جلوگیری کند.
6. مقاومت سیستم ارت
طبق مبحث 13، باید مقاومت سیستم ارت از حد معینی پایین‌تر باشد تا جریان اضافی به‌درستی و بدون هیچ مشکلی به زمین هدایت شود. مقاومت زمین باید به‌گونه‌ای باشد که جریان اضافی یا خطا را به‌طور مؤثر به زمین منتقل کند و در عین حال از خطرات برق‌گرفتگی جلوگیری کند.
7. حفاظت در برابر رعد و برق
سیستم ارت باید به‌گونه‌ای طراحی شود که در برابر رعد و برق نیز مقاوم باشد. این بدین معناست که تجهیزات مورد استفاده در سیستم ارت باید قادر به تحمل ولتاژهای بالا و انرژی‌های ناشی از رعد و برق باشند.
نکات اجرایی برای سیستم ارت
برای اجرای موفق سیستم ارت طبق مبحث 13 مقررات ملی ساختمان، رعایت نکات اجرایی زیر ضروری است:
1. بازرسی دوره‌ای سیستم ارت
سیستم‌های ارت باید به‌طور دوره‌ای بازرسی و تست شوند تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل شود. این بازرسی‌ها شامل بررسی اتصالات، مقاومت سیستم و وضعیت الکترودهای زمین است.
2. نصب سیستم ارت در زمان مناسب
نصب سیستم ارت باید همزمان با مراحل ساخت ساختمان انجام شود تا از بروز مشکلات ناشی از نصب در مراحل بعدی جلوگیری شود. این کار می‌تواند هزینه‌ها و زمان ساخت را کاهش دهد.
3. استفاده از سیستم‌های استاندارد
برای اطمینان از کیفیت و ایمنی سیستم ارت، باید از مواد و تجهیزات استاندارد و دارای گواهی‌نامه استفاده شود. انتخاب تجهیزات معتبر و معتبر می‌تواند از ایجاد مشکلات در آینده جلوگیری کند.
مشکلات رایج در سیستم‌های ارت
با وجود اهمیت بالای سیستم‌های ارت، در برخی مواقع مشکلاتی در طراحی یا نصب آن‌ها به وجود می‌آید. برخی از این مشکلات عبارتند از:
اتصال ضعیف یا خراب: اتصال‌های ضعیف یا خراب می‌توانند باعث ایجاد مقاومت زیاد در سیستم ارت شوند و از هدایت مؤثر جریان اضافی جلوگیری کنند.
انتخاب نادرست الکترودهای زمین: استفاده از الکترودهایی با مقاومت بالا یا مواد نامناسب می‌تواند عملکرد سیستم ارت را تحت تأثیر قرار دهد.
عدم رعایت مقاومت سیستم: در صورتی که مقاومت سیستم ارت بالاتر از حد استاندارد باشد، سیستم قادر به هدایت جریان اضافی به زمین نخواهد بود و احتمال برق‌گرفتگی و آسیب به تجهیزات افزایش می‌یابد.
عدم بازرسی دوره‌ای: عدم انجام بازرسی‌های دوره‌ای باعث می‌شود که مشکلات احتمالی در سیستم ارت شناسایی نشوند و ایمنی سیستم تحت خطر قرار گیرد.
نتیجه‌گیری
سیستم ارت به‌عنوان یک جزء حیاتی در حفظ ایمنی سیستم‌های برقی، باید طبق استانداردهای مشخص و ضوابط موجود در مبحث 13 مقررات ملی ساختمان طراحی و نصب شود. رعایت اصول صحیح در انتخاب مواد، نصب تجهیزات و نگهداری سیستم‌های ارت می‌تواند از خطرات برق‌گرفتگی، آسیب به تجهیزات و حتی آتش‌سوزی‌های ناشی از برق جلوگیری کند. برای اطمینان از عملکرد صحیح این سیستم‌ها، باید بازدیدهای دوره‌ای و تست‌های منظم انجام شود و از تجهیزات استاندارد استفاده گردد. سیستم ارت مناسب نه‌تنها ایمنی افراد را در برابر خطرات برق‌گرفتگی تضمین می‌کند، بلکه به کارکرد بهینه تجهیزات و تأسیسات کمک می‌نماید.
کامل ترین پکیج آموزشی ویدیویی در این زمینه با عنوان سیستم ارت در نظام مهندسی ساختمان با تدریس محسن انتظاری مهندس پایه ارشد برق نظام مهندسی ساختمان و مدرس دانشگاه در همین وب سایت ارایه می شود.