مطلب بررسی و نحوه اندازه گیری ارت با اهم متر

مقدمه

دستگاه ارت سنج به عنوان یکی از ابزارهای مهم در صنعت برق، برای اندازه‌ گیری ارت استفاده می‌شود. در این پست، به بررسی مطالب مربوط به دستگاه ارت سنج و تست مقاومت زمین با دستگاه اهم متر و اندازه‌ گیری ارت میپردازیم.

اندازه گیری ارت (مقاومت زمین) با اهم متر در مقایسه با دستگاه ارت سنج

تست زمین یکی از مهمترین تست‌ هایی است که در صنعت برق به کار میرود. هدف اصلی از تست زمین، اطمینان حاصل کردن از اینکه مقاومت زمین مورد استفاده در مدارهای الکتریکی، به مقدار مناسبی تنظیم شده است و احتمال وقوع خطراتی مانند شوک الکتریکی و آتش سوزی را کاهش می‌دهد.

در تست زمین با استفاده از اهم متر، با تزریق جریان مشخص به زمین و اندازه‌ گیری ولتاژ تولید شده توسط مقاومت معادل زمین، مقاومت زمین اندازه‌ گیری می‌شود. این روش به دلیل سادگی و قیمت ارزان، برای تست زمین در مدارهای ساده و با مقاومت‌های کمتر از 1000 اهم، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از طرفی، در تست زمین با استفاده از دستگاه ارت تستر، با تزریق جریان مشخص به زمین و اندازه‌ گیری ولتاژ و جریان تولید شده، مقاومت زمین به دقت بالاتری اندازه‌ گیری می‌شود. همچنین، دستگاه ارت تستر دارای ویژگی‌ های امنیتی بیشتری نسبت به اهم متر است و میتواند در مدارهای با مقاومت‌ های بالا و پیچیده‌ تر نیز مورد استفاده قرار گیرد.

بنابراین، در مقایسه تست زمین با استفاده از اهم متر و دستگاه ارت تستر، دستگاه ارت تستر دارای دقت بالاتر و ویژگی‌های امنیتی بیشتری است و در تست زمین در مدارهای پیچیده‌ تر و با مقاومت‌ های بالاتر بهتر عمل میکند. با این حال، استفاده از اهم متر برای تست زمین در مدارهای ساده و با مقاومت‌ های کمتر از ” 1000 اهم = 1KΩ ” نیز همچنان مورد تایید است.

در ادامه روش‌های دقیق اندازه‌ گیری مقاومت زمین با استفاده از دستگاه اهم متر و دستگاه ارت سنج را توضیح میدهیم:

روش های دقیق اندازه گیری مقاومت زمین با اهم متر و در مقابل با ارت تستر

• روش اندازه‌ گیری مقاومت زمین با استفاده از اهم متر:

1. ابتدا، اهم‌ متر را در حالت اندازه‌ گیری مقاومت قرار داده و مقدار صفر را بر روی اهم‌ متر تنظیم می‌کنیم.

2. سپس، یکی از سرهای اهم‌ متر را به الکترود ارت تستر متصل می‌کنیم و سر دیگر را به زمین مورد نظر.

3. بعد از اتصال اهم‌ متر به زمین، جریان از الکترود ارت تستر به زمین جاری می‌شود. این جریان ممکن است ضعیف باشد، بنابراین بهتر است قبل از انجام اندازه‌ گیری،  اطمینان حاصل شود که جریان کافی جاری است.

4. در این مرحله، می‌توانیم مقاومت زمین را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنیم:

• مقاومت زمین = ولتاژ اندازه‌ گیری شده / جریان تزریق شده
• برای محاسبه جریان تزریق شده، می‌توانیم از فرمول زیر استفاده کنیم:
• جریان تزریق شده = ولتاژ تزریقی / مقاومت داخلی اهم‌ متر

5. با پیش‌ بردن فرمول‌ های فوق و وارد کردن مقادیر ولتاژ تزریقی و ولتاژ اندازه‌ گیری شده به اهم‌ متر، میتوانیم مقاومت زمین را محاسبه کنیم.
6. برای دقت بیشتر در اندازه‌ گیری مقاومت زمین، بهتر است این فرایند را چندین بار تکرار کنیم و میانگین مقادیر به دست آمده را به عنوان مقاومت زمین گزارش کنیم.

چالش‌ های این روش اندازه‌ گیری مقاومت زمین با استفاده از اهم‌ متر عبارتند از:

• دقت پایین تر این روش نسبت به روش‌ های تزریق جریان با دستگاه‌ های ارت تستر.
• نیاز به تنظیم مقدار صفر اهم‌ متر هر بار که میخواهیم اندازه‌ گیری کنیم.
• نیاز به اتصال اهم‌ متر به زمین به درستی تا جریان کافی جاری شود و نتیجه دقیقی بدست آید.
• در موقعیت‌ هایی که مقاومت زمین بسیار بالا یا بسیار پایین است، این روش به خوبی عمل نمیکند و نیاز به روش‌ های دیگری مانند روش‌های تزریق جریان با دستگاه‌های ارت تستر دارد.

• روش اندازه‌ گیری استاندارد مقاومت زمین با استفاده از دستگاه ارت تستر:

روش اندازه‌ گیری مقاومت زمین با استفاده از ارت تستر، یکی از متداول‌ ترین روش‌ های اندازه‌ گیری مقاومت زمین است. در این روش، از جریان متناوب (AC) برای ایجاد جریان در زمین و اندازه‌ گیری ولتاژ و جریان آن، استفاده میشود. با توجه به نکات و مراحل زیر، این روش با جزئیات توضیح داده شده است.

1. انتخاب دستگاه ارت تستر:
برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین، ابتدا باید یک دستگاه ارت تستر (Earth Tester) مناسب برای محیط مورد نظر انتخاب شود. این دستگاه‌ ها، به طور معمول دارای دو الکترود هستند که یکی برای ارسال جریان به زمین و دیگری برای دریافت ولتاژ و جریان از زمین است.

2. آماده سازی دستگاه:
پس از انتخاب دستگاه، باید آن را با توجه به دستورالعمل تولید کننده، روشن کرد. سپس، الکترودهای ارت تستر به زمین مورد نظر متصل میشوند. الکترود ارت تستر به عنوان الکترود ارسال کننده جریان در نقطه مورد نظر قرار می‌گیرد و الکترود مرجع به عنوان الکترود دریافت کننده ولتاژ و جریان در نقطه مورد نظر قرار می‌گیرد.

3. تزریق جریان:
در این مرحله، دستگاه ارت تستر جریان AC را از الکترود ارسال کننده جریان به زمین ارسال میکند. این جریان به صورت تزریقی از الکترود ارسال کننده وارد زمین میشود و از الکترود دریافت کننده خارج میشود.

4. اندازه‌ گیری ولتاژ و جریان:
در این مرحله، دستگاه ارت تستر ولتاژ و جریان زمین را از طریق الکترودهای دریافت کننده اندازه‌ گیری میکند. این مقادیر سپس به عنوان ورودی برای محاسبه مقاومت زمین در نظر گرفته میشوند.

5. محاسبه مقاومت زمین:
با استفاده از قانون اهم، مقاومت زمین محاسبه میشود. برای این منظور، مقدار ولتاژ و جریان زمین را برحسب مقدار RMS اندازه‌ گیری می‌کنیم و سپس با تقسیم ولتاژ بر جریان، مقاومت زمین را به دست می آوریم.

نکته‌ های مهم:

• قبل از شروع اندازه‌ گیری، باید اطمینان حاصل کرد که هیچ بار الکتریکی در مدار زمین وجود ندارد.
• در صورتی که مقاومت زمین بسیار بزرگ باشد، ممکن است دستگاه ارت تستر به درستی عمل نکند.
• برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین در حالت دو سیم، الکترود ارت تستر به نقطه مورد نظر و مرجع آن به یک نقطه دیگری از زمین متصل میشود.
• برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین در حالت سه سیم، الکترود ارت تستر به نقطه مورد نظر و دو الکترود مرجع به دو نقطه دیگر از زمین متصل میشود.
• برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین در حالت چهار سیم، دو جفت الکترود ارت تستر به نقطه مورد نظر و دو نقطه دیگر از زمین متصل میشوند. در این حالت، دو الکترود ارسال کننده جریان و دو الکترود دریافت کننده ولتاژ و جریان به صورت جفت‌ های متقابل قرار می‌گیرند.
• در هر یک از حالات دو سیم تا چهار سیم، اندازه‌ گیری مقاومت زمین با استفاده از ارت تستر امکان‌ پذیر است و در صورتی که به درستی عمل شود، نتایج دقیقی را به دست می‌آوریم.

       نتیجه گیری:

استفاده از هر دو دستگاه برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین مزایا و معایب خود را دارند و بسته به شرایط مورد نظر، یکی از دو روش انتخاب میشود. به طور کلی، دستگاه ارت تستر دارای دقت بالاتری است و در مدارهای پیچیده و با مقاومت‌ های بالا بهتر عمل میکند، در حالی که دستگاه اهم متر برای تست زمین در مدارهای ساده و با مقاومت‌ های کمتر از 1000 اهم میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

با این حال، استفاده از اهم متر برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین دقت کمتری نسبت به دستگاه ارت تستر دارد.

برای دقیق‌ تر کردن نتایج اندازه‌ گیری، می‌توان از روش‌ هایی مانند تزریق جریان با دستگاه‌ های ارت تستر و از چندین روش مختلف استفاده کنیم و نتایج به دست آمده را با هم مقایسه کنیم تا به نتیجه دقیقی برسیم. همچنین، در صورتی که نیاز به اندازه‌ گیری دقیق مقاومت زمین در شرایطی مانند خطر برق یا سیستم‌ های حساس وجود دارد، بهتر است از خدمات یک پیمانکار متخصص در این زمینه استفاده کنیم.

در هر دو روش، برای اندازه‌ گیری مقاومت زمین، باید از وسایل ایمنی مانند دستکش، کفش ایمنی و عینک مناسب استفاده کرد و از تماس با قسمت‌ های برق‌ دار پرهیز کرد. همچنین، باید دقت کنید که در صورت عدم اطمینان از صحت اندازه‌ گیری، باید تست زمین را بررسی کرده و در صورت نیاز به دفعات تکرار کنید.

برخی از شرکت‌ های معروف در این زمینه عبارتند از:

• Fluke
• Megger
• Chauvin Arnoux
• Kyoritsu
• Amprobe
• Meco
• CEM
• Uni-T

این شرکت‌ ها دستگاه‌ هایی با کیفیت و دقت بالا تولید میکنند که در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.

معرفی انواع روش‌های دیگر برای اندازه‌ گیری ارت

علاوه بر دستگاه تست ارت و مولتیمتر در حالت تداوم، روش‌ های دیگری برای اندازه‌ گیری ارت وجود دارند. در زیر، به برخی از این روش‌ ها اشاره می‌کنیم:

1. روش جریان-ولتاژ (Current-Voltage Method):

در این روش، با تولید جریان کوچکی توسط یک منبع ولتاژ و اندازه‌ گیری ولتاژ روی ارت، مقدار ارت به‌ دست می‌آید. این روش در مدارهای بزرگ و پیچیده به‌ کار میرود.

2. روش فرکانس (Frequency Method):

در این روش، با تولید سیگنال با فرکانس بالا و اندازه‌ گیری ولتاژ روی ارت، مقدار ارت به‌ دست میآید. این روش نیز در مدارهای بزرگ و پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد.

3. روش دیجیتال (Digital Method):

در این روش، یک دستگاه دیجیتال با استفاده از روشی مشابه با روش جریان-ولتاژ، مقدار ارت را اندازه‌ گیری می‌کند. این روش برای اندازه‌ گیری ارت در مدارهای کوچک و ساده مناسب است.

همچنین، برای اندازه‌ گیری ارت در مدارهای بزرگ و پیچیده، ممکن است از دستگاه‌های خاصی مانند کلمپ متر (Clamp Meter) استفاده شود که با قرار دادن دستگاه حول یکی از سیم‌های مدار، جریان و ولتاژ را به دقت اندازه‌ گیری میکند و در نهایت مقدار ارت را محاسبه میکند.

به طور کلی، روش اندازه‌ گیری ارت باید بسته به نیازهای خاص و شرایط مدار تعیین شود.

نحوه انتخاب صحیح دستگاه ارت سنج

هنگام انتخاب دستگاه تست ارت تستر باید به چند مورد مهم توجه کرد. این عوامل عبارتند از:

1. دقت دستگاه: دستگاه تست ارت باید دارای دقت بالا و قابل اطمینان باشد تا بتوانید به طور دقیق مکان ارت را شناسایی کنید.
2. قابلیت تشخیص مدارهای برقی: دستگاه باید قابلیت تشخیص مدارهای برقی را داشته باشد تا بتوانید به طور دقیق ارت را شناسایی کنید.
3. قابلیت اطمینان: دستگاه باید قابلیت اطمینان بالا و قابل اعتمادی داشته باشد که در هر شرایطی به درستی کار کند.
4. سهولت استفاده: دستگاه باید ساده و آسان در استفاده باشد تا بتوانید به سرعت مشکل را پیدا و رفع کنید.
5. دارای استانداردهای بین المللی مانند CE اروپا، IEC 60079-10-1:2015 ، IEC 60079-14:2014 ، IEEE Std 80-2013 ، IEC 61010-1 ، IEEE 4 ، IEC 62271-203 ، IEC 60060-1 ، EC 60060-2 ، ASTM E 142-13 ، BS EN 61557-9:2007 و غیره باشد.

بررسی ویژگی‌ های امنیتی دستگاه ارت تستر

برای بررسی ویژگی‌ های امنیتی هر دستگاه تست ارت، می‌توانید به موارد زیر توجه کنید:

1. محافظت در برابر ولتاژ خطرناک: دستگاه باید دارای محافظت در برابر ولتاژ خطرناک باشد تا در صورتی که به طور اتفاقی با ولتاژ بالا در مدارهای برقی درگیر شدید، محافظت لازم را داشته و جریان را قطع کند.

2. محافظت در برابر جریان بالا: دستگاه باید دارای محافظت در برابر جریان بالا باشد تا در صورتی که به طور اتفاقی با جریان بالا در مدارهای برقی درگیر شدید، محافظت لازم را داشته باشد.

3. قابلیت کالیبره کردن: دستگاه باید قابلیت کالیبره خودکار یا دستی را داشته باشد تا بتوانید به طور دقیق و حداقل خطا مقدار ارت را اندازه‌ گیری کنید.

4. قابلیت ذخیره‌ سازی داده‌ ها: دستگاه باید قابلیت ذخیره‌ سازی و بازیابی داده‌ها را داشته تا بتوانید به طور دقیق مقدار ارت را در طول زمان ثبت، پیگیری و اشتراک گذاری کنید.

5. قابلیت اتصال به شبکه بیسیم: در صورتی که دستگاه قابلیت اتصال به شبکه بی‌سیم داشته باشد، می‌توانید به طور آسان داده‌های اندازه‌ گیری شده را با دیگران به اشتراک بگذارید.

6. دقت و قابلیت تشخیص مدارهای برقی: دستگاه باید دارای دقت بالا و قابلیت تشخیص مدارهای برقی باشد تا به طور دقیق مقدار ارت را شناسایی کنید.

همچنین، قبل از استفاده از هر دستگاه تست ارت، بهتر است که دستورالعمل‌ ها و اصول ایمنی استفاده از دستگاه را به دقت مطالعه و از تجهیزات ایمنی مناسب و یک تیم مجرب بهره ببرید.

میترتولز – مرجع ابزار دقیق ایران

“تمامی حقوق مادی و معنوی این مطلب متعلق به “ابزار دقیق میترتولز” میباشد. هرگونه کپی‌ برداری و استفاده غیرمجاز از این محتوا غیر اخلاقی بوده و فقط با ذکر منبع بلاع مانع است”

نمونه دستگاه های پیشرفته با استانداردهای سطح بالا

(با اطمینان بررسی و خرید کنید)