مقدمه:
الکترود زمین، میله ای رسانا می باشد که در زمین قرار میگیرد.
این میله یک مسیر الکتریکی برای انتقال جریان ناشی از سرج های الکتریکی و صاعقه ایجاد می کند.
تا بدین صورت مدارها و تجهیزات الکتریکی را محافظت کند.
به عبارت دیگر اتصال زمین فرآیندی می باشد که در آن اتصال الکتریکی یک شی فلزی به زمین توسط یک سیستم الکترود زمین، برقرار می شود.
یک الکترود زمین می تواند به شکل یک میله یا لوله مفتول مسی یا یک میله یا لوله آهنی گالوانیزه ساخته شود.
الکترودهای زمین، به دو دسته تقسیم می‌شوند:
۱٫ الکترودهای مصنوعی:
الکترودهایی هستند که با هدف برقراری اتصال الکتریکی با خاک در زمین ایجاد شده‌اند.
از انواع این الکترودها می‌توان موارد زیر را نام برد:
الکترود صفحه‌ای، الکترود میله‌ای، الکترودهای افقی، شبکه مش و …
۲٫ الکترودهای طبیعی:
الکترودهایی هستند که برای کاربری های دیگری در زمین نصب شده‌اند و ممکن است در صورت وجود شرایط لازم، برای ایجاد اتصال به زمین از آنها استفاده شود مانند :
لوله‌های فلزی آب، اجزای فلزی سازه، میلگردهای شمع‌های بتونی، غلاف فلزی کابل‌ها و…
لازم به ذکر است، از اینگونه الکترودها به تنهایی نمی‌توان به عنوان الکترود زمین استفاده نمود.
بلکه در کنار الکترودهای مصنوعی می‌توان از آنها به عنوان الکترود کمکی استفاده کرد.
متداولترین انواع الکترودها از نظر شکل و طرز قرار گرفتن آنها در زمین به شرح زیر تقسیم می شوند:
الکترودهای قائم
الکترودهای افقی
الکترودهای صفحه ای
الکترود بتن مسلح در شالوده ساختمان
خصوصیات سیستم اتصال زمین باید از طرفی با الزامات حفاظتی سیستم و از طرف دیگر با مقررات ایمنی در برابر برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم، مطابقت داشته باشد.
در ایجاد سیستم اتصال زمین از دیدگاه مقررات ملی ساختمان سه هدف زیر مورد توجه قرار می گیرد :
* تامین ایمنی در برابر برق گرفتگی انسان یا سایر موجودات زنده در خلال بهره برداری سیستم الکتریکی
* حفظ عایق بندی سیستم یا ایجاد مسیری برای جریانهای اتصال کوتاه جهت عملکرد به موقع لوازم حفاظتی
*تامین الزامات سازگاری الکترومغناطیسی
در موارد لازم مقاومت الکتریکی الکترود زمین به عوامل فراوان مخصوصاً به مقاومت ویژه خاک، ابعاد و شکل الکترود بستگی دارد.
برای حجم معینی از فلز الکترود هر چه یکی از ابعاد الکترود بزرگتر از دو بُعد دیگر بوده و تماس الکترود در این بُعد با خاک بیشتر باشد.
مقاومت الکترود نسبت به جرم کلی زمین کمتر خواهد شد.
بنابراین یک الکترود میله ای یا تسمه ای که به صورت قائم یا افقی نصب شده باشد، نسبت به الکترود صفحه ای ارجحیت دارد.
لذا الکترود صفحه ای غیراقتصادی ترین الکترودها است.
امروزه در اغلب کشورها استفاده از بتن مسلح در شالوده ساختمان (روش یوفر) و استفاده از الکترودهای میله ای متعدد موازی، پرطرفدارترین و اقتصادی ترین روشهای اجرای سیستم زمین محسوب می شوند.
به همین دلیل استفاده از واژه چاه ارت امروزه دیگر جامعیت لازم را ندارد.
و بایستی از عبارت صحیح سیستم اتصال زمین استفاده گردد.
باتوجه به اقلیم خشک بسیاری از نقاط ایران، اغلب خاک محل به خودی خود دارای کیفیت الکتریکی کافی نیست.
لذا برای کم کردن مقاومت الکترود زمین در این موارد، می توان نسبت به تعویض خاک اطراف الکترود و جایگزین کردن با الکترولیت های دارای کیفیت الکتریکی خوب و پایدارتر اقدام نمود.
