الکترود زمین :
الکترود زمین عبارت است از یک قطعه هادی , یا گروهی متشکل از قطعات هادی که در تماس مستقیم با زمین بوده و با آن اتصال الکتریکی برقرار می کند تا باعث انتقال اضافه ولتاژ هایی که در اثر اتصال کوتاه و یا صاعقه ایجاد می شود ,گردد
الکترودها از نظر شکل و طرز قرار گرفتن آن ها در زمین به شرح زیر تقسیم می شوند:
الف)الکترودهای صفحه ای
ب)الکترودهای قائم
ج)الکترودهای افقی
الف)الکترودهای صفحه ای (چاه ارت)
چاه ارت :
درجایی که امکان اجرای ارت گسترده به دلیل نداشتن محوطه وجودنداشته باشد , میتوان از روش چاه ارت که دردنیا زیاد متداول نیست اجرا کرد.
روش ایجاد چاه ارت:
چاهی به قطر 80 سانت حفر نمایید
کندن چاه را ادامه دهید تا به نم نسبی برسید
درصورتی که 6 متر حفر نمودید ولی به نم نسبی نرسیدید این عمق کفایت میکند
سیم مسی (حداقل 50 میلیمتر مربع ) را به صفحه مسی (حد اقل به ابعاد 3*500*500 میلیمتر) در دو قسمت توسط جوش احتراقی به هم متصل نمایید.
یک روز قبل از اجرای چاه ارت 60 لیترآب درکف چاه بریزید
پودرکاهنده مقاومت زمین (NKZ ) را بصورت دوغاب سفت درآورده و به مقدار 15 الی 20 سانت درکف چاه بریزید.
صفحه مسی که سیم مسی به آن متصل شده را بصورت عموددرمرکزچاه قراردهید.
روی صفحه مسی دوغاب پودرکاهنده بریزید بطوری که تا 20 سانت بالا تراز صفحه را پوشش دهد.
لوله پی وی سی فشاربالا (10 اتمسفر) به قطر 3 اینچ را به اندازه 60 سانت دورتا دور رابامته 6 سوراخ نمایید
کف لوله را با کپ ببندید
لوله پی وی سی فشاربالا (10 اتمسفر) به قطر 3 اینچ را به اندازه 60 سانت دورتا دور رابامته 6 سوراخ نمایید
داخل لوله سنگ ریزه بریزید تا خاک چاه نتواند در آن نفوذ کند وسوراخ ها راببندد
لوله را بالای دوغاب ریخته شده قرار دهید
خاک کنده شده چاه را الک کرده و داخل چاه بریزید
بالای چاه که لوله آب دهی نیز قراردارد داخل دریچه بازدید بتونی قراردهید
ب)الکترودهای قائم :
الکترودهای قائم به خاطر تماس بیشتر لایه های خاک در طول قائم الکترود و همچنین در مواردی که فضای افقی کافی در دسترس نباشد از متداول ترین نوع الکترودها می باشند.
انواع الکترودهای قائم که با روش کوبیده شدن در زمین و یا به روش دفنی نصب می شوند عبارتنداز:
الف)الکترودهای میله ای
ب)الکترودهای لوله ای
پ)سیم لخت چند مفتولی
نکته: عمق دفن الکترودهای قائم کوبیده شده در زمین نباید از دو متر کمتر باشد
نکات مهم جهت الکترودهای زمین
الکترود زمین بایستی در برابر خوردگی و اثرات مکانیکی مقاوم باشد.
جهت خوردگی پارامترهای PH خاک، مقاومت ویژه خاک، رطوبت خاک،جریان های نشتی و سرگردان AC و DC ، محتوی شیمیایی خاک، مجاورت فلزات غیر همجنس بایستی در نظر گرفته شود.
IEC 60364-5-54
“الکترود از جنس آهن با روکش گالوانیزه نبایستی در تماس با خاک و رطوبت قرار گیرد و فقط در بتن بایستی دفن شود.
”
و در صورت تماس با خاک یا رطوبت بایستی ازجنس استنلس استیل استفاده گردد.
ج)الکترودهای افقی
این روش یکی از بهترین روش های ایجاد سیستم ارت مطمئن میباشد
آرایش مدل A
مهمترین طرح های پیشنهادی استانداردها جهت آرایش مدل A
حتما بایستی حداقل اندازه طول الکترود مطابق آرایشA در نظر گرفته شده و مقاومت سیستم ارت محاسبه گردد
و در صورت با لا بودن مقدار مقاومت آرایش بایستی گسترده تر گردد.
محاسبه مقدار مقاومت طرح های پیشنهادی استانداردها جهت آرایش مدل A
در استاندارد ها معمولا مقاومت هادیها و میله های زمین را بصورت مجزا محاسبه می کنند و امکان محاسبه مقاومت تجمعی توسط نرم افزار وجود دارد
آرایش مدل B
این روش یکی از بهترین روش های ایجاد سیستم ارت مطمئن میباشد
دورتا دور بنا بطوریکه حداقل 60 سانت از دیوارفاصله داشت باشدکانالی به عرض 30 الی 40 سانت
وبه عمق بین 60 تا 80 سانت(زیرعمق یخ زدگی منطقه) حفرنمایید
پودرکاهنده مقاومت زمین (NKZ ) را بصورت دوغاب سفت درآورده و به تاارتفاع حدود 8 سانت
کف کانال بریزید
تسمه مسی 3*25 ویاسیم مسی 50 (قابل ذکر است میتوان تسمه استنلس استیل نیز استفاد نمود)
راروی دوغاب قرار دهید وحدود 10 سانت روی آن دوغاب پودرکاهنده بریزید
خاک کنده شده را الک کرده و داخل کانال بریزید
سپس خاک روی کانال پرشده را کاملا بکوبید
قابل ذکر است اگر پیرامون ساختمان به گونه ای بود که امکان حفر کانال بطور کامل
رانداشت کندن 80 درصد کانال در پیراون ساختمان کفایت میکند
مطابق این دستورالعمل رینگ پیرامون ساختمان با شعاع re باید بزرگتر از l1 (که مطابق نمودار تا خاک با مقاومت ویژه 500، 5 متر می باشد) باشد.
ودر صورت کوچک بودن ساختمان و عدم تامین این
شرایط بایستی الکترود های اضافی مطابق معادله شماره 2
و3 لحاظ شود.
این روابط برای ارتینگ سیستم صاعقه گیر می باشد که قابل تعمیم به سیستم ارتینگ تجهیزات قدرت نیز می باشد و فقط الکترودهای اضافی بایستی جهت
رسیدن شبکه ارت قدرت به مقاومت زیر 2 اهم در نظر گرفته شود.
در صورت نیاز به شبکه مش ابعاد مش با توجه به فضای در دسترس و مقاومت ویژه خاک مطابق استانداردIEEE 80 از 3 تا 15 متر قابل اجرا خواهد بود.
در صورت اجرای رینگ پیرامون سازه توصیه می گردد از میله های 3 متری و به فاصله 6 متر از هم استفاده گردد
این روابط برای ارتینگ سیستم صاعقه گیر می باشد که قابل تعمیم به سیستم ارتینگ تجهیزات قدرت نیز می باشد و فقط الکترودهای اضافی بایستی جهت رسیدن شبکه ارت قدرت به مقاومت زیر 2 اهم در نظر گرفته شود.
در صورت نیاز به شبکه مش ابعاد مش با توجه به فضای در دسترس و مقاومت ویژه خاک مطابق استانداردIEEE 80 از 3 تا 15 متر قابل اجرا خواهد بود.
در صورت اجرای رینگ پیرامون سازه توصیه می گردد از میله های 3 متری و به فاصله 6 متر از هم استفاده گردد