مقاومت چاه ارت چقدر باید باشد

  • ۱۶ اسفند ۱۳۹۵ ۰۸:۳۹:۰۶ ب.ظ

یک اتصال به زمین خوب دارای چه مقاومتی است؟
در مقاله قبل در باره کاربرد اتصال سیم ارت یا اتصال به زمین در سیستم توزیع برق توضیح دادیم حال یکی از بحث های مهم در زمینه وجود یک اتصال خوب و قابل قبول در زمینه گراندینگ دانستن این نکته است که مقاومت سیستم اتصال به زمین باید به چه اندازه ای باشد. بصورت ایده آل یک اتصال خوب باید دارای مقاومت صفر اهم ( بدون مقاومت ) باشد.
هنوز یک استاندارد یکسان برای تعیین اندازه مقاومت در سیستم زمین، توسط آژانس های استاندارد سازی تدوین نشده است. لیکن دو موسسه NFPA و IEEE پیشنهاد می دهند که مقاومتی در حدود 5 اهم و یا کمتر می تواند مقاومت مناسبی برای این سیستم باشد. موسسه ملی کد گذاری امریکا (NEC) در مقاله شماره 56/250 ذکر می کند :

 

برای اطمینان از تاثیر گذاری سیستم اتصال به زمین، مقاومت باید کمتر از 25 اهم باشد، ولی در سازه هایی با دستگاه های حساس، بهتر است مقاومت 5 اهم یا کمتر باشد.
شرکتهای مخابراتی معمولا برای سیستم اتصال به زمین از اندازه کمتر از 5 اهم استفاده می کنند. در هر صورت هدف نهایی، رساندن مقاومت سیستم به کمترین مقاومتی است که در محیط مورد نظر با توجه به المانهای متفاوت مانند نوع و جنس خاک ، رطوبت و ... با صرفه اقتصادی مطمئن می توان به آن رسید.

 

محل هایی که باعث ایجاد مقاومت در سیستم می شوند :


محل هایی که باعث ایجاد مقاومت در سیستم می شوند الف: الکترود و اتصال های مربوط به آن
معمولا مقاومت الکترودها و اتصال های همراه آنها، بسیار پایین است. میله های سیستم ارت معمولا از هادی هایی با مقاومت بسیار پایین مانند فولاد و یا مس ساخته می شوند.

ب: مقاومت میان نقاط اتصال الکترودها و خاک
تحقیقات موسسه ملی استاندارد آمریکا نشان می دهد که این نوع مقاومت در صورتیکه الکترود آغشته به رنگ، روغن و ... نباشد و به صورت محکم و استوار در داخل خاک قرار گرفته باشد، بسیار ناچیز است.
ج: مقاومت خاکی که الکترود در داخل آن قرار گرفته است.
الکترودهای سیستم ارت توسط لایه های متحدالمرکزی از خاک احاطه شده اند. این لایه ها هر چه به الکترود نزدیکتر باشند دارای مساحت کوچکتر و در نتیجه مقاومت بزرگتری خواهند بود. لایه های دورتر با توجه به سطح مقطع بزرگتر دارای مقاومت کمتری می گردند و در نتیجه لایه های دورتر تاثیر بسیار کمی از نظر مقاومتی بر روی الکترود داخل خاک دارند.
با توجه به اطلاعات ذکر شده، تمرکز باید بر روی راه هایی باشد که در زمان نصب سیستم اتصال به زمین، کمترین مقاومت حاصل گردد.


چه عواملی بر روی مقاومت سیستم اتصال به زمین تاثیر گذارند؟
در ابتدا، بر طبق دستور العمل موسسه کد گذاری ملی آمریکا، الکترود باید حداقل به اندازه 5/2 متر داخل خاک شده باشد. ولی 4 عامل ذیل در تعیین مقاومت در سیستم اتصال به زمین تاثیر گذارند


1. طول/ عمق الکترود
2. قطر میله الکترود
3. تعداد الکترودها
4. طراحی سیستم اتصال به زمین


1.طول /عمق الکترود:
یک روش بسیار موثر جهت کم کردن مقاومت زمین، فرو بردن هر چه بیشتر الکترود در داخل خاک است. به طور کلی رفتار مقاومتی خاک بسیار غیر قابل پیشبینی است. همچنین بسیار مهم است که در زمان نصب الکترود، آنرا پایین تر از سطح قابل یخ زدن خاک قرار دهیم. این عمل سبب می شود که مقاومت نسبت به خاک با یخ زدگی زمین در زمستان تحت تاثیر زیادی قرار نگیرد.
به طور کلی با 2 برابر کردن طول الکترود می توان مقاومت را تا 40 درصد کاهش داد. همچنینین در موقعیتهایی که به علت سنگی یا صخره ای بودن زمین نمی توان خیلی به داخل آن نفوذ کرد، می توان از روش ساخت حوضچه سیمان استفاده نمود.
2. قطر الکترود
افزایش قطر الکترود، تاثیر بسیار کمی در کاهش مقاومت دارد. بطور مثال با 2 برابر کردن قطر الکترود تنها شاهد کاهش مقاومت به میزان 10 درصد خواهیم بود.

 

3.افزایش تعداد الکترودهاافزایش تعداد الکترودها
یکی دیگر از روشهای کاهش مقاومت زمین استفاده از الکترودهای متعدد در سیستم است. در این روش، بیش از یک الکترود در داخل خاک جایگذاری شده و به صورت موازی به سیستم وصل می گردند. برای اینکه این روش تاثیر گذار باشد، فاصله الکترودها از یکدیگر باید حداقل به اندازه طول یک الکترود باشد.
در صورتیکه فاصله الکترودها از این مقدار کمتر باشد، ناحیه تاثیرگذار مغناطیسی الکترودها با یکدیگر تداخل پیدا میکند و در نتیجه مقاومت کمتر نخواهد شد.
جهت طراحی یک سیستم اتصال به زمین مطابق با نیازهای خود، می توانید از جدول راهنمای ذیل کمک بگیرید. البته این جدول صرفا یک اطلاعات کمکی به شما عرضه خواهد کرد چرا که رفتار خاک در مناطق مختلف و آب و هوای متفاوت، بسیار متغیر می باشد.

طراحی یک سیستم اتصال به زمین4.طراحی یک سیستم اتصال به زمین
یک سیستم اتصال به زمین ساده شامل تنها یک الکترود داخل خاک است. این سیستم متداول ترین سیستمی است که در خانه ها و دفاتر کوچک تجاری ار آن استفاده می شود. سیستمهای پیچیده تر، شامل تعداد بیشتری میله، اتصالات، صفحات یا ورقهای فلزی به شکل مش می باشند. اینگونه سیستمها معمولا در ایستگاه‌های برق، دفاترمرکزی شرکتهای بزرگ و سایتهای تلفن‌های همراه و مخابراتی نصب می گردند. سیستمهای پیچیده اتصال به زمین با افزایش سطح تماس سیستم با خاک سبب کاهش محسوس در مقاومت زمین می گردند.

 

شاید علاقه مند باشید مقاله اساس کار ارت سنج سه سیمه را نیز مطالعه فرمائید .