انجمن برق ایران
عوامل اثر گذار برروی الکترود زمین

عوامل اثر گذار برروی الکترود زمین

چکیده :

یک سیستم اتصال زمین ایده آل برای حفاظت از هرگونه اتصالات الکتریکی در برابر خطای جریان که موجب تشدید جریان می شود امری حیاتی و ضروری است. سیستم اتصال زمین با استفاده از (الکترودهای زمین) انجام می شود. بگذارید جزئیات بیشتری را مورد مطالعه انجام دهیم.

الکترود زمین

انواع مختلفی از الکترودهای زمین وجود دارد که در بازار موجود است. الکترودهای زمین براساس نوع مواد و هم از لحاظ پیکربندی و طراحی الکترود مورد استفاده متفاوت هستند. انتخاب یک نوع خاص از الکترود توسط استاندارد آن کشور مورد استفاده قرار میگیرند. در استاندارد ملی ایالات متحده(NEC) ارجاع شده است.

به طور کلی، تقریبا تمام استانداردها به یک فرم پایه، مبتنی بر الکترود زمین اشاره دارند. یک الکترود زمین شامل یک میله فلزی است که در عمق مشخصی به خاک متوسل شده و از طریق سیم زمینی خارجی به سیستم اتصال زمین متصل می شود.(معمولا سیم مسی)

هدف از این میله، اتصال سیستم اتصال زمین(Grounding) با زمین های سنگی که خاک آن مقاومت بسیار کمی را از خود نشان می دهد تا خطاهای جریان های اتصال زمین را به صورت کاملا امن از خود عبور دهد.

عوامل موثر برعملکرد الکترودهای زمینی

مواد مورد استفاده در سیستم اتصال زمین(Grounding)شامل خود الکترود زمین و سیم های اتصال آن می باشد. انواع مختلف از الکترود های اتصال زمین وجود دارد مانند:

-میله مسی یا آهن گالوانیزه(GI) یا ورق مسی

انتخاب اکترودهای اتصال زمین بستگی به نوع کاربرد و موقعیت آنها در شرایط مختلف دارد. استانداردهای محلی و قوانینی که انتخاب الکترود ها را کنترل می کنند.

مقاومت در برابر خاک

این یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر عملکرد سیستم اتصال زمین است.

استانداردها نشان می دهند در جاهایی که حداکثر مقدار مقاومت به خاک وجود دارد الکترودها برای انجام سیستم زمین ایده آل هستند.

استاندارد ملی(NEC:National Electric Code) توصیه میکند که ماکزیمم مقدار مقاومت خاک 25 اهم باشد. با این حال مطلوب نگه داشتن این مقدار حداقل است.

مقدار تلرانس این سیستم بسته به نوع کلاس برق، نصب و راه اندازی می شود.(LV,HV,EHV)

عمق الکترود ارت

مهم است که الکترود ارت را در عمق کافی در داخل زمین قرار و پنهان کنید. این اطمینان حاصل شود که در کمترین مقدار مقاومت خاک متصل میشود.

عمق الکترود زمین براساس هر مکان و کیفیت خاک متفاوت است.

به طور معمول لایه خاک نزدیک به سطح زمین دارای بالاترین مقدار مقاومت است که با عمق درون زمین کاهش می یابد. همچنین خاک های سنگی اثر منفی بر مقاومت خاک تاثیر می گذارد.(مقاومت آن را افزایش می دهد)

با توجه به این حقایق، معمولا یافتن الکترود زمین در عمق بین 2.43متر تا 3.04 متر که در آن مقاومت خاک ممکن است در محدوده مجاز بین 2 تا 25 اهم باشد دفن می شود.

مقدار رطوبت

مقدار رطوبت در خاک باعث می شود تا مقدار مقاومت خاک کنترل شود. خاک خشک مقاومت بیشتری نسبت به خاک مرطوب دارد، زیرا رطوبت، حضور الکترولیت ها را در خاک افزایش می دهد. این به نوبه خود مقاومت در برابر خاک را کاهش می دهد.

این یک روش معمول برای نگه داشتن منطقه الکترود زمین در حالت هیدراته با ابزارهای مختلف خارجی هست.

به طور معمول در مورد نوع الکترود زمین و نوع میله های ارت، مثل آن می ماند که با یک دستگاه قیف شکل به منظور پر کردن آب در داخل آن می باشد.

و همچنین یک روش معمول برای تشکیل مدار دایره ای شکل در اطراف الکترود میله ارت و متراکم و پر کردن آن با مواد الکترولیتی را میتوان با این شکل مثال زد: سنگ نمک، ذغال سنگ و غیره.

این ترکیب کمک می کند تا از رطوبت موجود در خاک جلوگیری شود.

تصویر زیر را مشاهده کنید:

Ground-Electrode.jpg

در برخی از موارد خاص که در آن حفظ رطوبت و مقاومت در برابر خاک دشوار است، الکترود زمین و چاه حفر شده که با ترکیبات شیمیایی هستند به حفظ رطوبت کمک می کند واز این طریق از تبخیر آن به فضای خارج جلوگیری می کند.

دمای خاک

دمای خاک نیز برروی مقاومت خاک  تاثیر بسزایی دارد.

با کاهش درجه حرارت خاک مقاومت خاک افزایش می یابد.

در مناطق خاک یخ زده نیز مقاومت به طور قابل توجهی بالاتر است.

سیستم ارت چند نقطه ای

 در بسیاری از موارد که در آن امکانات بزرگ وجود دارد، روش معمول استفاده از یک سیستم پایه چند نقطه ای است. در این نوع سیستم، یک پلتفورم ارت زیرزمینی (شبکه) ساخته شده است. این نوع پیکربندی، مسیرهای هدایت چندگانه را از تجهیزات متصل شده مختلف و ارت های مشترک ایجاد می کند.

نتیجه گیری

صرف نظر از نوع سیستم ارتینگ، عملکرد سیستم ارت بستگی به انواع و شرایط مختلفی دارد. بنابراین مهم است که سیستم های اتصال زمین به طور مداوم نظارت شود.

مهم است که مطالعات مربوط به شرایط خاک ارت و ارزش های مقاومتی خاک، و همچنین قبل از شروع کار، استانداردهای قابل اجرا سیستم اتصال زمین را مورد بررسی قرار دهیم.

 منبع

Engineering Electrical

  • ۱۳۹۶/۰۵/۰۵
  • 0
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : سجاد ولی زاده

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

مطالب مرتبط