برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)


بحث ارتینگ و سیستم‌های زمین مقوله ای می‌باشد كه امروزه جزو یكی از مهمترین مباحث در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنعت، ساختمان‌سازی، مخابرات، كامپیوتر و .... به شمار می‌آید. در حال حاضر نیاز به سیستم زمین در كلیه شبكه‌های كامپیوتری، پست‌های برق، تابلوهای برق صنعتی و ساختمانی، دكل‌های مخابراتی و رادیویی و كلیه دستگاههای ابزار دقیق و ماشین آلات صنعتی و حتی دستگاههای صوتی و تصویری موجود در منازل مبرم می باشد و بسیاری از فروشندگان و پیمانكاران تاسیسات فوق سیستم‌های خود را بدون داشتن ارت مطمئن راه اندازی و حتی گارانتی نمی‌نمایند.

هدف و منظور از ایجاد سیستم ارتینگ

-      میسر كردن امنیت برای حفظ جان افراد در شرایط نرمال و Fault با محدود كردن پتانسیل قدم و تماس

-      حصول اطمینان از عملكرد تجهیزات الكتریكی و الكترونیكی

-      جلوگیری از تخری تجهیزات الكتریكی و الكترونیكی

-      حفاظت در مقابل برخورد صاعقه و میدان مغناطیسی

-      یكنواخت كردن ولتاژ در هنگام رخداد ولتاژهای ضربه، اضافی، القایی و سپس به حداقل رساندن احتمال تخلیه ناگهان ولتاژ

-      منحرف كردن انرژی‌های سرگردان RF‌ از تجهیزات حساس رادیویی، تلویزیونی، مخابراتی و كامپیوتری

مجهز بودن تاسیسات و ساختمان‌ها به سیستن ارتینگ مطمئن و پازدار كمك بسیار زیادی به عملكرد صحیحی دستگاه‌های الكترونیكی و الكتریكی می نماید و از خرابی‌های ناشی از اضافه ولتاژهای الكترواستاتیك، جریان های اضافی،ولتاژهای ضربه ناشی از صاعقه،‌میدان مغناطیسی،‌سوئیچینگ پستهای برق تا  حدود بسیار زیادی جلوگیری می‌نماید.

در سال‌های اخیر بحث ارتینگ و گراندینگ در مجامع مهندسی ایران بسیار مطرح شده و روشهای مختلفی را بسته به شرایط اقلیمی و جوی منطقه مورد نظر برای سیستم های ارتینگ طراحی و اجرا می نماید كه همگی متفاوت بوده ، اشكال ، نوع و اجرای آنها با یكدیگر  فرق دارند.

به طور كلی مقاومت الكتریكی صفر و نزدیك به آن برای یك سیستم یا شبكه گراند، ایده ال می‌باشد. در زیر مققاومت های مورد نظر برخی از سیستم‌های مختلف كه در استانداردهای گوناگون كه در اشاره شده است را ملاحظه می‌فرمایید:

-      پست‌های برق، كمتر از 15 اهم

-      دكل‌های مخابراتی، كمتر از 3 اهم

-      سایت‌های كامپیوتری،كمتر از 2 اهم

-      تجهیزات ابزار دقیق، كمتر از1 اهم

-      تابلوهای برق فشار ضعیف،كمتر از 5 اهم

-      سیستم حفاظت در مقابل صاعقه، كمتر از 10 اهم

در مناطقی مه جنس خاك و زمین آن مناسب نبوده، و سنگی،آهكی شنی خشك و ... باشد مقاومت الكتریكی زمین بسیار بالا می‌باشد و با روش‌های عادی و معمولی نمی‌توان سیستم ارت مناسب را مهیا نمود و به مقاومت الكتریكی مطلوب دسترسی پیدا كرد.

لذا در شرایط فوق از موادی استفاده می‌كنند كه با خصوصیات مختلف كمك به ارتقای سیستم زمین می‌نماید. اینگونه مواد با داشتن تركیباتی خاص این توانایی را دارا می‌باشند كه با روش‌های شیمیایی و فیزیكی شرایط سخت اقلیمی را بهبود بخشند و به دستیابی به مقاومت الكتریكی مطلوب مورد نیاز سیستم ارتینگ كمك نمایند.

GIM از مرغوبترین اینگونه مواد می‌باشد كه در تمام شرایط خاص زمین قابل استفاده است. در صفحه بعد ویژگی‌ها منحصر به فرد آن را ملاحظه می‌نمایید.

GIM حاصل از تلاش مهندسان در رشته‌های مختلف معدن، شیمی، برق و الكترونیك می‌باشد كه در نوع خود با محصولات خارجی مشابه رقابت تنگاتنگ دارد.

GIM تركیبی از انواع مواد‌ معدنی و‌شیمیایی با ضریب هدایت الكتریكی بسیار بالا و در عین حال خنثی می‌باشد  كه برای پر كردن اطراف هادی های ارت استفاده می‌شود. GIM به دلیل داشتن تركیبات خاص مقتاومت الكتریكی زمین را به مقدار اطراف هادی‌های ارت استفاده  می‌شود. GIM به دلیل داشتن تركیبات خاص مقاومت الكتریكی زمین را به مقدار زیادی كاهش داده و موجب ارتقای كارایی و عملكرد سیستم های ارتینگ می‌شود. بیشترین موارد استفاده از مواد فوق در مناطقی می باشد كه مقاومت الكتریكی مخصوص خاك زمین در آن مناطق بسیار بالا بوده و احتمال شسته شدن سایر مواد كاهنده مقاومت الكتریكی زمین (بنتونیت و ...) توسط آب‌های سطحی زیاد است واتصال الكتریكی بین هادی ارت و خاك زمین بسیار كم می باشد.

در زیر نمونه‌هایی از نوع خاك و زمین‌هایی را ملاحظه می‌نمیایید كه GIM بیشترین استفاده و كارایی را در آن مناطق دارد.

-      زمین‌های صخره‌ای

-      خاك‌های سنگلاخی

-      مناطق كوهستانی

-      خاك‌های شنی

-      خاك‌های ماسه‌ای مرطوب(ساحل دریا و...)

-      خاك‌های ماسه‌ای خشك(صحرا ،...)

-      مناطقی كه تغییرات رطوبت و درجه حرارت خاك در آنها بسیار زیاد می‌باشد(تغییرات جوی در فصول سال)

روش اجرایی كانال افقی

-      كانالی به عرض حداقل 10 سانتیمتر و عمق 75 سانتیمتر حفر نمایید(در صورتی كه سطح یخ زدگی زمین بالا باشد می‌بایست از عمق قید شده حفاری شود تا به زیر سطح مذكور رسید.)

-      ته كانال را حداقل به ضخامت 5 سانتیمتر یا GIM قرار دهید.

-      هادی ارت (تسمه یا سیم مسی لخت) را بر روی GIM قرار دهید.

-      روی هادی را دوباره با‌GIM‌تا ارتفاع حداقل‌5‌سانتیمتر پر نمایید.(توجه به این نكته حائز اهیمیت می‌باشد كه تمامی هادی باید با GIM پوشیده شود.)

-      روی GIM رابا خا سرنده شده‌تا ضخامت حداقل 15 سانتیمتر بپوشانید و خاك را كوبیده و سفت نمایید.

-      مابقی ارتفاع كانال را با خاك تخلیه شده از آن بطور كامل پر كنید.

روش اجرایی الكترود ارت

- حفره ای به قطر 15 سانتیمتر كمتر از طول الكترود ارت حفر نمایید.

- الكترود ارت را در داخل حفره قرار داده و در صورت امكان به اندازه 15 سانتیمتر در داخل زمین بكوبید بطوری كه انتهای الكترود از سطح زمین حدود 15 سانتیمتر پایین‌تر باشد، در این زمان هر گونه اتصال هادی ارت (تسمه یا سیم) به الكترود را انجام دهید(جوش احتراقی Exothermic Welding یا كلمپ)

- GIM را با آب مخلوط نمایید(3-4 لیتر برای هر بسته 15 كیلوگرمی) و آن را به دور الكترود ارت ریخته و بكوبید تا تمامی حفره تا سر الكترود بطور كامل پوشیده شود.

- مابقی حفره را با خاكی كه از حفره تخلیه شده است پر نمایید( می‌توان از دریچه‌های مخصوص نیز برای دسترسی های بعدی استفاده نمود.)

روش اجرایی صفحه (چاه ارت)

-      چاله‌ای به قطر 30سانتیمتر بیشتر از عرض صفحه حفر نمایید.(در صورت امكان عمق چاله به اندازه ای باشد تا به نم نسبی زمین برسد)

هادی ارت (سیم مسی یا تسمه مسی) را در حداقل در نقطه توسط جوش احتراقی Exothermic Welding به صفحه اتصال دهید.

-      GIM را با آب مخلوط نمائید(3-4 لیتر برای هر بسته 15 كیلوگرمی).

-      تا حفره را حداقل با 10 سانتیمتر GIM پر نمایید.

-      صفحه را بطور عمودی برروی GIM قرار دهید.

-      چاله را با GIM به گونه‌ای پر نمائید تا حداقل 10 سانتیمتر بالای صفحه از GIM بطور كامل پوشیده شود.

-      مابقی چاله را با خاك نباتی تا حدود 50 سانتی متر سطح زمین پر نمائید(استفاده از دریچه دسترسی در 50 سانتی متر سطح زمین توصیه می‌شود.)

ویژگی ها و خصوصیات GIM

-      مقاومت موثر (10-0) اهم – سانتیمتر(حدود 30 برابر كمتر از بنونیت و 2 برابر كمتر از سایر موارد مشابه)

-      بدون خورندگی هادی ارت

-      مقاوم در برابر شسته شدن توسط آب‌های سطحی (حل مشكل شبكه های ارت افقی كوهستانی و سنگ زدن در زمان بارندگی)

-      دارای خاصیت اسفنجی و جذب رطوبت بسیار زیاد آبهای اطراف خود(حل مشكل در مناطق خشك و مناطقی با تغییرات زیاد شرایط جوی و...).

-      بدون نیاز به نگهداری و تزریق آب و نمك بصورت دوره ای و فصلی

-      ماندگاری بسیار بالا

-      ثابت بودن مقاومت الكتریكی اولیه در مرور زمان و تغییر نكردن آن به دلیل شرایط جوی (گرما، سرما، تغییرات سطح آب منطقه و ...).

-      كاهش قابل ملاحظه مقدار ماده مصرفی از لحاظ حجمی (كمتر از نصف سایر موارد مشابه و سنتی)

-      دارای دوام و استقات در مقابل هوازدگی و عمل آب‌های سطحی

-      سهولت در انجام عملیات اجرایی و صرفه جویی در زمان

-      كمتر كردن مقدار استفاده از هادی‌های ارت و كاهش ابعاد شبكه های گراند.

-      قابل استفاده در انواع روش‌های اجرایی سیستم زمین(الكترود ارت،افقی و سطحی ،صفحه ومش)

-      سازگار با محیط زیست و بدون زیان برای ان

-      ابعاد بسته: 10*40*50 سانتیمتر

-      وزن بسته:كیسه پروپیلن(ضد آب)

مقاومت الكتریكی خاك در زمین به نوع تركیبات آن، مقدار رطوبت و درجه حرارت آن بستگی دارد.

در صفحه بعد جدولی را ملاحظه می‌فرمایید كه مقاومت مخصوص خاك و زمین‌های مختلف و رایج را نشان می‌دهد.

Resistivly in Ohm-meter مقاومت بر حسب اهم- متر

نوع خاك

Soil

A few units up to 30

زمین های باتلاق و لجنزار

Swamoy terrain

100-20

زمین های گل و لایی

Slit

150-10

خاك های نباتی و گیاه دار(زراعتی)

Humus

100-5

خاك های نم دارد زغال سنگی

Humus peat

50

خاك های نرمرسی

Soft clay

200-100

مارل یا رسی فشرده

Marl and compact clay

40-30

مارل دوره ژوراسیك

Jurassic marl

500-50

خاك های متشكل از رس و ماسه

Clayey sand

3000-200

ماسه سنگ سیلیسی

Silicous sand

3000-1500

خاك های سنگی بدون پوشش گیاهی

Bare stone soil

500-300

خاك های سنگی با پوشش گیاهی

Grass covered stony soil

300-100

سنگ های آهكی نرم )متخلخل)

Soft limestone

5000-1000

سنگ های آهكی فشرده

Compact limestone

1000-500

سنگ های آهكی شكاف دار و دارای ترك

Cracked limestone

300-50

شیست

Schust

800

میكا شیست

Mica schist

10000-1500

گرانیت یا ماسه سنگ آلتره شده

Granite and sandston depeding on alteration

600-100

گرانیت یا ماسه سنگ كم آلتره شده

Granite and sandston  little altere



صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :