آشنایی با مفاهیم سیستم زمین:
جهت آشنایی با طراحی و اجرای سیستم ارتینگ به بررسی برخی مفاهیم کلی پرداخته شده است.
1- مفهوم جرم کلی زمین:
- برای بیان مقاومت نياز به وجود دو نقطه است: نقطه اول : مقاومت الکترود نقطه دوم: جرم کلی زمين
مشخصات :
- بین نقاط مختلف جرم کلی زمین ، مقاومت در حد صفر است
- مبنای اندازه گیری مقاومت زمین است
- محدوده فیزیکی مشخصی ندارد و از لحاظ نظری ، تمام زمینهای اطراف الکترود را شامل می شود
- بيشترين افت ولتاژ درمحدوده ای از خاک که شعاع آن دراطراف الکترود يکی دومتر بيشترنيست اتفاق می افتد
- با دور شدن از الکترود سطح مقطع هادی (شعاع استوانه) بزرگتر شده و مقاومت خاک کمتر می شود.تاحدی که مقاومت نسبت به طول خيلی خيلی کم می شودکه ديگر تغييرات درازدياد فاصله تاثيری برمقدارمقاومت نخواهد داشت.
- فاصله ای را که ازنقطه استقرار الکترودثابت تامحلی که درآن منحنی تغييرات مقاومت با خط افقی مقاومت مجانب می شودحوزه ولتاژ الکترود می نامند.
2- چگالی شدت جریان در سطح الکترود :
- الكترود زمين داراي جرياني است مجاز كه تجاوز از آن بادرنظر گرفتن مدت برقراري سبب نا تواني الكترود درانجام وظيفه خودخواهد شد. الكترود بايد توانايي پخش هرگونه جريان را به زمين كه درتمامي شرايط درمحل نصب آن ممكن است پيش آيد داشته باشد.
- يشترين بخش ازكل انرژي حرارتي مقاومت الكترود(I2R) درلايه اي اززمين كه بلافاصله باسطح الكترود درتماس است توليد مي شودكه درصورت تجاوز ازمقدارمجاز سبب خشك شدن اطراف الكترود و بالارفتن مقاومت و ازبين رفتن كارايي آن خواهد شد.
- جريان هاي خطای طولاني مدت:
(جريان زمين كه دراثر نامتعادل بودن عادي بارفازها بوجود مي آيند) سبب ازبين رفتن كارآيي الكترودها نمي شودبه شرط آنكه چگالي جريان از40 آمپر برمتر مربع ازسطح الكترود بيشتر نشودكه درعمل باتوجه به لزوم تامين مقاومت كم اين شرط خودبه خود برآورده مي شود.
- جريان خطای با زمان كوتاه :
جريانهايی که دراثر اتصال كوتاه در سیستم زمین جاری میشوند.
J=103(57.7/ρt)1/2
J : چگالی جريان برحسب آمپر برمترمربع
ρ : مقاومت ويژه
:t مدت برقراري اتصال كوتاه
3- گراديان ولتاژ دراطراف الكترود زمين:
- دراثرعبور جريان ازالكترود زمين افت ولتاژي درمقاومت الكترود نسبت به جرم كلي زمين ايجاد مي شود كه ولتاژالكترود نسبت به جرم كلي را بالا مي بردو هادي هايي كه به الكترود وصل بوده ناگهان داراي ولتاژ مي شوند (اين ولتاژ براي انسان و حيوان و لوازم الكتريكي خطرناك است)
- خطرات ناشی از وجود گردایان ولتاژ در اطراف الکترود
- مدار معادل پتانسیل گام و تماس
نکته:جهت آشنایی بیشتر با سیستم اتصال زمین انواع روش های اتصال به زمین همچنین اندازه گیری مقادیرو پارامترهای سیستم زمین میتوانید به سایر مقالات ما در حوزه سیستم زمین مراجعه بفرمایید .
