راهنمای جامع تفاوت ارت‌سنج و مگر چیست؟

ارت‌سنج برای اندازه‌گیری مقاومت زمین

قبل از ارتینگ یک تجهیز یا گستره‌ای از تاسیسات الکتریکی، لازم است که مقاومت زمین را در ناحیه متمرکزی که از آنجا چاه زمین حفر می‌شود، محدود کرد. در حین اندازه‌گیری امپدانس زمین، می‌توان اطمینان حاصل کرد که امپدانس محل مورد نظر در کمترین مقدار خود باقی می‌ماند و در نتیجه جریان خطا به راحتی به زمین منتقل می‌شود. ارت‌سنج برای این منظور یعنی آزمایش مقاومت زمین به کار می‌رود. 

ساختمان ارت‌سنج

در ساختمان ارت‌سنج یک ژنراتور دستی تعبیه شده است. همچنین یکسو‌کننده و معکوس‌کننده جریان چرخشی دو جزء اصلی ارت‌سنج به شمار ‌می‌آیند. یکسو کننده، جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کند. 

باید توجه داشت که ارت‌سنج فقط با جریان مستقیم کار می‌کند. یکسو‌کننده و معکوس‌کننده جریان روی شفت ژنراتور DC قرار گرفته‌اند. 

ارت‌سنج دارای دو کموتاتور است که به طور همزمان با معکوس کننده جریان و یکسوکننده نصب می‌شوند. هر کموتاتور از چهار جاروبک ثابت تشکیل شده است.

تعریف: کموتاتور وسیله‌ای است که برای تغییر جهت جریان به کار می‌رود. این وسیله به شکل سری با آرمیچر ژنراتور متصل می‌شود. در حالی که، جاروبک‌ها برای انتقال توان الکتریکی از قطعات ثابت به قسمت متحرک دستگاه به کار می‌‌‌آیند. به منظور تداوم برقراری جریان جاروبک‌ها و کموتاتور همیشه متصل هستند.  ارت‌سنج از اجزای زیر تشکیل شده است:

• دو سیم‌پیچ‌ فشار
• دو سیم‌پیچ‌ جریان
• یک آهنربای دائمی 
• یک ژنراتور DC
• معکوس کننده جریان
• یکسو کننده
• سیم‌پیچ‌ پتانسیل
• مقاومت آنالوگ
• نشان‌گر

نحوه کارکرد ارت‌سنج

سیم‌پیچ‌های فشار و جریان هر کدام یک جفت ترمینال دارند. این جفت ترمینال‌ها روی یک آهنربای دائمی قرار می‌گیرند. یک جفت سیم‌پیچ‌ جریان و فشار به شکل هماهنگ در ابتدا اتصال کوتاه شده و سپس به الکترودهای فرعی متصل می‌شوند. 

سیم‌پیچ فشار دیگر در یک سر به یکسوکننده و در انتهای دیگر به یک الکترود ارت وصل می‌شود. سیم‌‌پیچ جریان نیز به روشی مشابه اتصال میابد. 

سیم‌پیچ پتانسیل مستقیما به ژنراتور DC متصل می‌شود. این سیم‌پیچ در میان آهنربای دائمی قرار می‌گیرد. سیم‌پیچ پتانسیل به نشان‌گر متصل شده و نشان‌گر بر اساس مقیاس تعریفی کالیبره می‌شود. این نشان‌گر مقاومت اندازه‌گیری شده زمین را نشان می‌دهد.

نکته: انحراف نشان‌گر بستگی به نسبت ضریب ولتاژ سیم‌پیچ فشار به جریان عبوری از سیم‌پیچ جریان دارد.

اتصال کوتاه جریان را به خاک منتقل می‌کند. و از این رو مقاومت با استفاده از قانون اهم به شکل زیر اندازه‌گیری می‌شود: 

V=RI

که در آن V = ولتاژ، I = جریان، و R = مقاومت است. 

نحوه به‌کارگیری ارت‌سنج

روش مورد استفاده برای این منظور تکنیک چهار نقطه‌ای است. تجهیزات مورد نیاز برای اندازه‌گیری دقیق عبارتند از:

• ارت‌سنج (4 ترمیناله)
• 4 الکترود
• 4 سیم روکش‌دار
• یک چکش
• نوار اندازه‌گیری

آشنایی با نحوه اتصال ارت‌سنج

در ادامه می‌توان با فرآیند اتصال ارت‌سنج برای آندازه‌گیری مقاومت زمین آشنا شد. 

• مرحله اول :مشخص کردن و ایزوله نمودن الکترود زمین از بقیه سیستم جهت فرآیند اندازه‌گیری

• مرحله دوم :نام‌گذاری ترمینال‌های جریان ارت سنج با حروف C1 و C2 ، و مراکز پتانسیل با P1 و P2
• مرحله سوم :رنگ‌آمیزی حروف مشخص‌شده در مرحله دوم بر اساس استاندارد  

•  C1  = سیاه
•  C2 =  قرمز
•  P1 =  سبز
•  P2 = زرد

• مرحله چهارم : دفن چهار الکترود کوچک در خاک در عمق یکسان و فواصل مساوی از یکدیگر 

•  توجه: اندازه عمق الکترودها در زمین باید حداقل 20 برابر کوچکتر از الکترودهای ارت باشد.

• مرحله پنجم : اتصال الکترود زمین به ترمینال C1 ارت‌سنج.
• مرحله ششم : اتصال الکترود به سایر ترمینال‌های تستر و ترمینال‌های پتانسیل طبق تکنیک چهار نقطه‌ای

در آخر برای اندازه‌گیری مقاومت زمین، می‌بایست دکمه استارت را بر روی ارت‌سنج فشار داد.  حداقل باید شش مقدار مقاومت زمین را ثبت کرده و میانگین آن‌ها را به عنوان مقدار دقیق مقاومت اندازه‌گیری شده در نظر گرفت. 

ارت‌سنج از نوع Clamp – on

این نوع ارت‌سنج به شکل قابل توجهی باعث صرفه‌جویی در زمان می‌شود و بر اساس قانون اهم کار می کند. در هنگام استفاده از این نوع  ارت‌سنج، کاربر مجبور نیست برای انجام اندازه‌گیری، سیستم زمین را قطع کند. 

ساختمان آن به شکل زیر است:

• یک سیم‌پیچ حامل، که ولتاژ را اعمال می‌کند و
• سیم‌پیچ گیرنده که جریان را اندازه‌گیری می‌کند. 

مقاومت در اینجا با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود.

تفاوت ارت‌سنج و مگر

جدول زیر تفاوت این دو دستگاه را نشان می‌دهد.