آموزش اجرای سیستم ارت بیمارستانی

چرا باید از سیستم ارت استفاده کنیم؟

به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهای توليد شده در بدنه که باعث صدمه ديدن دستگاهها و افراد می شود ، همچنين ولتاژهای بسيار زياد و خطرناك ناشی از برخورد صاعقه با دکلها را بايد در جايی خنثی نمائيم . به همين منظور استفاده از سيستم ارت و حفاظت از تجهيزات بسيار لازم و ضروری است بعلاوه با افزايش استفاده از سيستمهای ديجيتالی و حساس ، لزوم بازنگری در طراحی ، نصب و نگهداری سيستمهای حفاظتی گراندينگ وجود دارد.

به طور خلاصه اهداف بكارگيری سيستم ارتينگ يا گراندينگ عبارتند از :

۱ – حفاظت و ايمنی جان انسان

۲ – حفاظت و ايمنی وسايل و تجهيزات الكتريكی و الكترونيكی

۳ – فراهم آوردن شرايط ايده ال جهت کار

۴ – جلوگيری از ولتاژ تماسی

۵ – حذف ولتاژ اضافی

۶ – جلوگيری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

۷ – اطمينان از قابليت کار الكتريكی

 

روشهای اجرای ارت يا زمين حفاظتی :

بطور کلی جهت اجرای ارت و سيستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذيلا ضمن بيان آنها ، موارد استفاده و تجهيزات مورد نياز هر روش و نحوه اجرای هر يك بيان می گردد .

١ – زمين عمقی :

در اين روش که يك روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده مي شود.

٢ – زمين سطحی:

در اين روش سيستم ارت در سطح زمين (براي مناطقي که امكان حفاری عميق در آنها وجود ندارد) و يا در عمق حدود ۸۰ سانتيمتر اجرا مي گردد.

در چه شرايطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائيم ؟

در مكانهايی که :

۱ – فضای لازم و امكان حفاری در اطراف بیمارستان وجود داشته باشد .

۲ – ارتفاع از سطح دريا پائين باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور .

۳ – پستی و بلندی محوطه بیمارستان کم باشد .

۴ – فاصله بين دکل و بیمارستان زياد باشد .

با توجه به مزايای روش سطحی اجرای ارت به اين روش ارجحيت دارد .

مراحل اجرای ارت به روش عمقی :

۱ – انتخاب محل چاه ارت مناسب :

چاه ارت بیمارستان را بايد در جاهايی که پايین ترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به رطوبت حدالامكان در عمق کمتری وجود داشته باشد و يا درنقاطی که بيشتردرمعرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمين های چمن ، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود.

۲ – عمق چاه

با توجه به مقاومت مخصوص زمين ، عمق چاه از حداقل ۴ متر تا ٨ متر و قطرآن حدودا٨٠ سانتيمتر می تواند باشد. درزمين هايی که با توجه به نوع خاك دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند (مانند خاکهای کشاورزی و رسی)؛عمق مورد نياز برای حفاری کمتر بوده ودر زمينهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر می باشد. برای اندازه گيری مقاومت مخصوص خاك از دستگاههای خاص استفاده می گردد.

نکته:

در صورتی که تا عمق ۴ متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم درعمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازی نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر کنيم . بطور کلی عمق ۶ متر و قطر حدود ٨٠ سانتيمتر برای حفر چاه پيشنهاد می گردد.

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير آمده است.

۳ – مصالح مورد نياز

مصالح مورد نياز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت ( روش عمقی ) و Rod کوبی ( روش سطحی ) در جدول زير آمده است.

 

ردیف	نوع جنس	توضیحات
1	ميله برقگير	ميله برقگير به طول 1/5متر و قطر آن 16 ميليمتر وجنس آن مس خالص و نوك تيزباشد
2	بست ميله برقگير به سيم ارت	جهت اتصال ميله برقگير به سيم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد.
3	يوبوليت	جهت استفاده در ميله برقگير
4	بست سيم به دکل	سيم نمره 50 را به اندازه هاي لازم بريده و رشته رشته کرده جهت اتصال سيم ارت به دکل استفاده مي نمائيم.
5	تسمه آلومينيومی يا مسی	در اندازه 3*30*100 ميليمتر عدد بكارگيری با يوبوليت جهت بستن ميله برق گير در دکل های مهاری
6	سيم مسي نمره 50 متر	7 رشته
7	کابلشو نمره 50	جهت اتصال سيستم ارت به شينه داخل بیمارستان و يا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ايستا به سيستم ارت
8	لوله پلي اتيلن 10 اتمسفر	براي ايجاد پوشش عايق روی سيم مسی در محوطه و محل تردد
9	بست لوله پلی اتيلن همراه پيچ و رولپلاك	جهت اتصال لوله پلی اتيلن به ديوار
10	پودر انفجاری cadweld	جهت جوش دادن سيم به صفحه يا سيم به ميله ROD يا اتصال جوش نقره يا سيمها به يكديگردر نقاطي آه دسترسي به جوش نقره يا جوش برنج وجودندارد .
11	شينه مسي به ابعاد 3*30*250 ميليمتر	براي نصب در داخل بیمارستان و اتصال دستگاهها به آن
12	صفحه مسی 0/5*50*50	مورد استفاده در روش عمقی ×
13	مقره همراه پيچ و رولپلاك	جهت اتصال شينه مسی به ديوار
14	پيچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت	جهت استفاده شينه مسی–پليت -شينه پای دکل و …
15	بست سيم به صفحه مسی	به منظور محكم کردن اتصال سيم روی صفحه مسی
16	بست دو سيم نمره 50	جهت اتصال دو سيم نمره 50 روی زمين
17	پليت مخصوص اتصال ميله برقگير به دکل	براي دکل هاي خود ايستاي 60 متری استفاده مي گردد.
18	شينه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100	براي وصل نمودن پای دکل های خود ايستای 60 متری به سيستم ارت
19	ميله ROD	در روش سطحی استفاده می گردد.
20	بست مربوط به سيم مسی و ميله ROD	برای اتصال سيم به ميله برقگير يا ROD
21	کرپی ابروئی همراه پيچ و مهره ايستای لوله ای	براي بستن ميله برقگير به دکل های 100فوتی و دکل های خود ايستای لوله ای
22	بنتونيت اکتيو کيلو	برای روش عمقی و سطحی
23	بست ميله برقگير به پليت	جهت اتصال ميله برقگير به پليت در دکلهای خود ايستای 60 متری

 

نکته:

صفحه مسی به ابعاد ۰٫۵*۴۰*۴۰ سانتيمتر برای مناطق شمالی کشور و ۰٫۵ *۵۰*۵۰ سانتيمتر برای مناطق نيمه خشك مانند تهران و ۰٫۵ *۷۰*۷۰ سانتيمتر برای مناطق کويری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهيد باهنر باشد . از صفحه مسی با ضخامت ٣ يا ۴ ميليمتر نيز می توان استفاده نمود.

۴ – اتصال سيم به صفحه مسی

اتصال سيم به صفحه مسی بسيار مهم می باشد و هرگز و در هيچ شرايطی نبايد اين اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار گردد.بلكه حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و برای استحكام بيشتر با استفاده از ٢ عدد بست سيم به صفحه ( رديف ١۵ جدول مصالح مورد نياز )بسته شده و محكم گردد.

برای جوش دادن قطعات مسی به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به اين نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد.

۵ – حفر چاه ارت

با توجه به شرايط جغرافيايی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مكان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شياری به عمق ۶٠ سانتيمتر از چاه تا پای دکل برای مسيرسيم چاه ارت تا برقگير روی دکل همچنين برای سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتی که مسير ٢ سيم مشترك باشد بهتر است مسير دو سيم ايزوله گردند.همينطور مسير سيمها بايد کوتاهترين مسير بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتی الامكان مستقيم و بدون پيچ وخم باشد و نبايستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نياز به خم زدن سيم در طول بيش از ۵٠ سانتيمتر انجام گردد.

۶ – مراحل پر نمودن چاه ارت

۱ – ابتدا حدود٢٠ ليتر محلول آب و نمك تهيه و کف چاه می ريزيم بطوريكه تمام کف چاه را در برگيرد بعد از ٢۴ ساعت مراحل زير را انجام می دهيم.

۲ – به ارتفاع ٢٠ سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم.

۳ – به مقدار لازم (حدود ۴۵٠ کيلو گرم معادل ١۵ کيسه ٣٠ کيلو گرمی)بنتونيت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب درمی آوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع ٢٠ سانتيمتر از کف چاه ميريزيم هر چه مخلوط حاصل غليظ تر باشد کيفيت کاربهتر خواهد بود.

۴ – صفحه مسی را به ٢ سيم مسی نمره ۵٠ جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله برقگير روی دکل و ديگری به شينه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم ها را متناسب با طول مسير انتخاب می نمائيم.

۵ – صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهيم.

۶ – اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهيه شده تا بالای صفحه پر می نمائيم.

۷ – لوله پليكای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهيم و داخل لوله پليكا را شن می ريزيم تا ۵٠ سانتيمتر از انتهای لوله پرشود اين لوله برای تامين رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا کلا در جاهايی که رطوبت ته چاه از بالای چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازی به قراردادن لوله نمی باشد .

۸ – بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع ٢٠ سانتيمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماده شده پرمينمائيم.

۹ – الباقی چاه را هم تا١٠سانتيمتر به سر چاه مانده ، با خاك معمولی همراه با ماسه يا خاك سرند شده کشاورزی پر می نمائيم و ١٠ سانتيمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگريزه پر می نمائيم .

نکته:

روی چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پوليكا استفاده نمی گردد نبايدآسفالت شده و يا با سيمان پر گردد.

۱۰ – داخل شيارهای حفاری شده را با خاك سرند شده کشاورزی يا خاك نرم معمولی و يا خاك معمولی مخلوط با بنتونيت پرنمائيد.

 

۷ – نصب شينه و ميله برقگير

شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايی از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و طول شينه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد.(تمامی تجهيزات داخل ساختمان بايستی بطور جداگانه و موازی به اين شينه متصل گردد.)

در حالتيكه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستی از داخل ساختمان برده شود بلكه بايد خارج از ساختمان سيم کشيده شود و همينطور مسير عبوری سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودی ساختمان بايد عايق دار باشد.

در پای دکل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكی از پايه های دکل خيلی محكم متصل شود و تا بالای دکل به ميله برقگير متصل گردد. لازم بذکر است مسير ميله برقگير از کابلهايی که به آنتن ها می روند بايد جدا باشد .

 

اجرای ارت به روش سطحی

هفت روش برای اجرای چاه ارت برای زمين سطحی وجود دارد که عبارتند از :

۱ – اجرای چاه ارت به روش ROD

۲ – اجرای چاه ارت به روش RING

۳ – اجرای چاه ارت به روش پنجه ای (شعاعی)

۴ – اجرای چاه ارت به روش مختلط

۵ – اجرای چاه ارت به روش حلزونی

۶ – اجرای چاه ارت به روش الكتروشيميايی

۷ – اجرای چاه ارت به روش شبكه ای

 

اجرای ارت به روش ROD کوبی

مصالح مورد نياز

مصالح مورد نياز همانند روش عمقی می باشد با اين تفاوت که به جای صفحه مسی از ميله های مغز فولادی ۱/۵ متری و با قطر ١۴ ميليمتر و با روکش مس استفاده می نمائيم.

روش اجرای ارت به روش ROD کوبی

۱ – کانالی به عمق ٨٠ سانتيمتر وعرض ۴۵ سانتيمتر و طول X حفر می نمائيم.

طول کانال را به دو روش ميتوان تعيين نمود.

– اندازه گيری مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم

– به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.

نکته:

– چنانچه محل مورد نظر دارای دکل خود ايستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بين اتاق تجهيزات و دکل و همچنين اطراف دکل استفاده شود.

– چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته باشد حفاری با درنظرگرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسيری که زمين رطوبت بيشتری دارد انجام گيرد.

۲ – پس ازآماده شدن کانال ٢ميله به فاصله ٣مترازيكديگر درزمين ميكوبيم به گونه ای که حدود ١۵ سانتيمتر از ميله ها بيرون بمانند سپس ٢ميله را با کابل مسی يا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه ميگيريم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای ۴ اهم بود ميله ديگری به فاصله ٣ متراز ميله دوم ميكوبيم و با اتصال ۳ ميله به هم مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه گيری می نمائيم .اينكار را تا زماني که مقاومت اندازه گيری شده به زير ۴ اهم برسد ادامه می دهيم بعد از آنكه به تعداد کافي ميله کوبيده شد سيمی را که به شينه مسی نصب شده دراتاق دستگاه متصل است به تك تك ميله ها جوش داده و به سمت دکل ميبريم.

۳ – برای پرنمودن کانال ابتدا با بنتونيت روی سيم مسی را پوشانده (در زمينهايی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاك سرند شده کشاورزی يا خاك نرم کانال را پر می نمائيم.

۴ – مقاومت ارت زمين اجرا شده را اندازه گيری نموده و ثبت مينمائيم ( بعد ازپر کردن کانال نیزمقاومت زمين اندازه گيری شده کاهش خواهد یافت وبايد این مقدار کمتر از ٣ اهم باشد.)

نكته :

در مناطق سردسير عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسير عبور کابل مسی خيلی مهم می باشد و نبايد در معرض يخبندان قرارگيرد.

تاثير کاهش درجه حرارت برافزايش مقاومت سيستم ارت زمين به شرح زير مي باشد .

دما بر حسب درجه سانتيگراد ميزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

دما (سانتيگراد)	ميزان مقاومت ( اهم بر متر )
20+	72
10+	99
0	138
5-	790

ساير روش ها:

روش های ديگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مكانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازديد از محل و اندازه گيری های لازم ميتواند طرح مناسب تهيه گردد.

اجرای ارت در ارتفاعات

ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمين و خاك ميتوان به سه دسته تقسيم کرد.

۱ – ارتفاعات خاکی که امكان حفاری و کوبيدن ميله مغز فولادی در آنها وجود دارد.

برای این حالت به يكی از روش های حفر چاه يا کوبيدن ROD می توان سيستم ارت را اجرا نمود.

۲ – ارتفاعات سنگلاخی که امكان حفاری عميق در آنها وجود ندارد ولی ميتوان شيار ايجاد کرد.

برای این حالت شيارهايی بصورت ستاره و پنجه ای ايجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شيار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاك و بنتونيت می پوشانيم .

 

نكته : کليه اتصالات در زير خاك بايد به يكديگر جوش داده شود .

۳ – ارتفاعات صخره ای

روش اول اجرای ارت در ارتفاعات صخره ای:

در زمينهای صخره ای که امكان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده وکانال را با بنتونيت پرمی نمائيم . طول کانال يا کانالها بايد به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گيری شده زير٣ اهم گردد. برای گرفتن نتيجه مطلوب ميبايستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.

روش دوم اجرای ارت در ارتفاعات صخره ای:

روش شبكه ای است بدين صورت که ابتدا شبكه شطرنجی با سيم مسی به طول x+3 وعرض y+3 بطوريكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست آرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمين با بنتونيت به ارتفاع ۴۰ سانتیمتر بطوريكه ابتدا ۲۰ سانتیمتر بنتونيت ريخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا ۲۰ سانتیمتر با بنتونیت می پوشانيم و انشعابهای لازم جهت دکل ونقاط ديگر از آن گرفته می شود متغيير های y و x به ميزان مقاومت خوانده شده بستگي دارد .

 

نكات عمومی و مهم در خصوص اجرای سيستمهای ارت

۱ – کليه اتصالات با مفتول برنج يا نقره جوشكاری گردد. سطح جوش بايد ۶ سانتیمتر باشدو جهت اتصالات وجوشكاری رعايت گردد(در مواردي کدولد توصيه ميشود).

۲ – ازهر پايه دکلهای خودايستا هم فونداسيون دکل توسط سيم مسی و بست مخصوص به سيستم ارت و هم پای دکل به سيستم ارت جوشكاری گردد.

۳ – سيم ميله برقگير ازپايه ای که آنتن های کمتری نصب می شود وبا کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسير ومستقيما به رينگ داخل کانال وازکوتاهترين مسير توسط جوش متصل گردد.

۴ – ميله برقگير روی دکل در بالاترين نقطه دکل(با رعايت مخروط حفاظتی با زاويه ۴۵ درجه ) بطوريكه تجهيزات را کاملا پوشش دهد، قرارگيرد وجنس آن تمام مس با آلياژ استاندارد به قطر ۱۶ میلیمتر و طول آن بستگی به ارتفاع نصب آنتن های روی دکل دارد.

۵ – شعاع خم سيم مسي حداقل ۲۰ سانتیمتر وزاويه قوس حداقل ۶٠ درجه رعايت گردد (رعايت زاويه خمش سيم مسي )

۶ – پايه ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سيستم گراند متصل گردد.

۷ – کليه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی(بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.

۸ – به هيچ عنوان در روی دکل،جوشكاری صورت نگيرد.

۹ – اتصال از شبكه گراند سيستم اجرا شده به تانكر سوخت ديزل ژنراتور، تانكر آب هوايی ، اسكلت فلزی ساختمان و درو پنجره های اتاق دستگاه صورت گيرد.

۱۰ – اگر سيستمی ازقبل اجرا شده باشد،سيستم قديم به جديد درعمق خاك متصل گردند.

۱۱ – سيم ارت درروی زمين بايد با روکش و سيم داخل کانالها بايد بدون روکش و مستقيم کشيده شود.

۱۲ – پرکردن کانال بايد با خاك سرند شده کشاورزی يا خاك نرم انجام گردد.

۱۳ – ارتفاع نصب شینه مسی ۵۰ سانتیمتر از کف تمام شده باشد.

۱۴ – شينه داخل اتاق حدالمقدور به چيدمان دستگاهها نزديك باشد.

۱۵ – ازهر دستگاهی جداگانه سيم ارتی به شينه متصل گردد ( قطر و طول شينه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).

۱۶ – در دکلهای مهاری پر ظرفيت ، مهارهای دکل بايستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال يابد.

۱۷ – جهت استفاده ترانس برق شهر در ايستگاههای مخابرات بايستی گراند جداگانه اجرا گردد.

۱۸ – جهت اجرای سيستم ارت زمين حتی المقدور بايستی از يك زمين با سطح يكنواخت ( بدون

شيب ) استفاده نمود.

۱۹ – در ايستگاهها بين نول وگراند نبايستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.

۲۰ – در دکلهای پر ظرفيت که ابعاد قسمت بالای دکل بيشتر از ۲متر می باشد نياز به نصب يك عدد برقگير اضافی در سمت مقابل برقگير اول می باشد.

۲۱ – در سيم کشی داخل محوطه برای چراغهای روشنايی و سايرموارد بايد ازکابل زمينی استفاده گردد و در ايستگاههای بالای کوه و نقاط دورازشهر نبايد ازچراغهای روشنايی خيابانی استفاده شود.

۲۲ – استاندارد قابل قبول آزمايش و تحويل اتصال زمين برای مکان های کوچک باید زير ١٠ اهم و برای مکان های بزرگ ومهم باید زير ٣ اهم مي باشد.

 

مدرسه مهندسی پزشکی ایران