مقدمه:

سیستم ارت میله ای در مکانهایی به کار می رود که امکان حفر چاه ارت وجود ندارد.

به علاوه در تمامی سازه های فلزی اعم از:

دکل های برق و مخابرات،

منبع های هوایی،

راه آهن و غیره جهت انتقال جریان ناخواسته برق به زمین و جلوگیری از خطرات برق گرفتگی و سایر خسارات احتمالی از میله های ارت در قطر و طول های مختلف استفاده می کنند.

که به طریق کوبش در زمین فرو می روند سپس با کمک یراق آلات و یا جوش احتراقی مربوطه به سیم ارت اتصال می یابند.

سیستم ارت میله ای به دو دسته تقسیم میشود که بشرح زیر توضیح داده شذه اند.

صاعقه گیر آذرخش

الف) الکترود میله‌ای نوع اول:

این الکترود معمولاً یک میله‌ی فولادی نوک‌تیز است که بدنه‌ی آن گالوانیزه شده و یا آن را با لایه‌ای از مس (کاپر باند) پوشانده‌اند تا دوام آن در زیر خاک افزایش یافته و از پوسیده شدن سریع آن جلوگیری شود.

برای نصب این الکترود نیازی به حفر چاه نیست و آن را در زمین دست نخورده به طور عمودی می‌کوبند.

ساختار آن نیز برای کوبیدن طرح شده است.

مغز فولادی آن سخت و محکم بوده و با وارد شدن ضربه، در خاک فرو می‌رود.

انتهای سخت میله نیز قادر به تحمل ضربه‌های چکش است.

گاهی نیز یک قطعه‌ی فولادی بسیار سخت را به انتهای میله متصل می‌کنند تا از تغییر فرم آن در اثر ضربه‌های چکش جلوگیری شود.

نوک میله را نیز برای فرورفتن بهتر، تیز کرده‌اند و یا یک قطعه فولادی نوک تیز و سخت به سر آن متصل نموده‌اند.

طول این میله‌ها حدود۵/۱ تا ۳ متر است.

میله‌های بلندتر ممکن است به هنگام کوبیده شدن در زمین‌های سخت، کج شوند.

گاهی این میله‌ها را طوری می‌سازند که بتوان پس از کوبیدن یک میله، به کمک یک قطعه‌ی واسطه، میله‌ی دوم را به ته آن متصل کرد و کوبیدن را ادامه داد.

سپس میله‌ی سوم را به همان روش به ته میله‌ی دوم متصل و این عمل را تکرار می‌کنند.

به این ترتیب، با اتصال میله‌های متعدد می‌توان الکترود بلندتری به دست آورد و آن را بدون کج شدن تا عمق‌ بیش‌تری در زمین فرو کرد.

منتها این اشکال وجود دارد که همین قطعات واسطه که ساختار آن‌ها شبیه پیچ و مهره است، اغلب تحمل ضربه‌های لازم برای فروکردن میله در زمین‌های بسیار سخت را ندارند.

و در اثر ضربه ممکن است لق شده و اتصال میان میله‌ها دچار اشکال شود.

از این رو الکترود میله‌ای نوع اول بیش‌تر مناسب کوبیدن در خاک‌های نرم یا در زمین‌هایی‌ست که رطوبت در نزدیکی سطح آن قرار دارد.

کوبیدن این الکترود در زمین‌های سخت، ‌حتی در همان عمق کم نیز خالی از دردسر نیست.

مهمترین حسن این نوع الکترود، آسانی اجرا و ارزان بودن آن است.

زیرا هزینه‌ی حفر چاه و خرید الکترولیت را ندارد و قیمت آن هم ارزان است .

اما اساساً مقاومت بیش‌تری نسبت به الکترود صفحه‌ای دارد.

از همین رو، برای حصول مقاومت کم باید چند عدد از آن‌ها را نصب و به همدیگر متصل کرد،

که با توجه به لزوم رعایت فاصله‌ی مجاز میان الکترودها، به زمینی بزرگ نیاز است.

بنابراین، به دست آوردن مقاومت کم در یک زمین کوچک به کمک این نوع الکترود، مشکل است.

ضمن آن که افزایش بیش از حد تعداد الکترودها می‌تواند هزینه‌ی تهیه‌ی سیم و ترانشه‌کنی مورد نیاز برای ارتباط دادن آن‌ها و نیز هزینه‌ی اتصال سیم‌های ارتباطی به الکترودها را افزایش داده و مزیت اقتصادی استفاده از این نوع الکترود را از بین ببرد.

این میله‌ها در طول‌های از۵/۱ تا ۳ متر و قطرهای ۱۶، ۲۰ و ۲۵ میلی‌متر ساخته می‌شوند.

قطر میله تأثیر چندانی در مقاومت ارت حاصل از آن ندارد و با افزایش قطر، صرفاً استحکام مکانیکی میله افزایش می‌یابد.

و می‌توان آن را برای زمین‌های سخت‌تر به کار بُرد.

صاعقه گیر آذرخش

این میله‌ها باید مشخصه‌های زیر را دارا باشند:

۱- ضخامت لایه‌ی گالوانیزه نباید کم‌تر از ۷۰ میکرون باشد. چون ایجاد لایه‌ای با قطر ۷۰ میکرون با روش گالوانیزاسیون سرد امکان‌پذیر نیست، حتماً باید از روش گالوانیزاسیون گرم استفاده شود.

۲- ضخامت میله‌ی فولادی نباید کم‌تر از ۱۶ میلی‌متر باشد.

۳-سطح مقطع روکش مسی نباید کم‌تر از ۲۰ درصد سطح مقطع مغز فولادی باشد.

۴- حداقل خلوص مس مورد استفاده برابر ۹۹/۹ درصد باشد.

۵- لایه‌ی مسی باید به روش جوش مولکولی (آب‌کاری الکتریکی) روی بدنه‌ی میله قرار گیرد.

در بازار اغلب میله‌های ارزان قیمتی به فروش می‌رسد که با فروکردن یک میله‌ی فولادی درون یک لوله‌ی مسی هم اندازه با آن ساخته شده‌اند.

صاعقه گیر آذرخش

این الکترودها دارای اشکالات زیر می‌باشند و به کارگیری آن‌ها توصیه نمی‌شود.

۱-در اثر وجود فواصل ذره‌بینی میان روکش مسی و مغز فولادی، رطوبت و املاح خاک به این فواصل نفوذ کرده و پیل الکتریکی تشکیل می‌دهند که موجب خوردگی سریع میله می‌گردد.

۲-به علت یکپارچه نبودن روکش مسی و مغز فولادی آن، در موقع کوبیدن میله ممکن است روکش مسی جدا شده و همراه میله در خاک فرو نرود.

۳-هنگام ساخت این الکترودها، میله‌ی فولادی تا دمای زیادی داغ می‌شود.

و این موضوع می‌تواند بر روی خواص متالورژیک میله تأثیر گذاشته و از استحکام آن بکاهد.

و در نتیجه گاه شاهد کج شدن الکترود در هنگام کوبیدن آن خواهیم بود.

شایان ذکر است که رعایت نشدن نکات فوق موجب پوسیدگی سریع و زودتر از موعد الکترود خواهد شد.

صاعقه گیر آذرخش

ب) الکترود میله‌ای نوع دوم

نوع دوم الکترود میله‌ای برای نصب در چاه‌های کنده شده با دستگاه حفاری به کار می‌رود.

این نوع الکترود را در چاه قرار داده و اطرافش را با الکترولیتی مناسب (مثلاً دوغاب بنتونیت) پُر می‌کنند.

که در این حالت نیازی به میله‌ای محکم با مشخصات نوع اول نیست و به جای آن می‌توان از سیم یا تسمه‌ی مسی یا گالوانیزه و یا حتی از لوله‌ی گالوانیزه آب نیز استفاده کرد.

(استفاده از این نوع الکترود در چاه‌های کنده شده با دست، به علت زیاد بودن عرض چاه و نیاز به مقدار زیاد الکترولیت توصیه نمی‌شود.)

مهم‌ترین حُسن این روش آن است که بر خلاف روش نخست می‌توان با عمیق‌تر کردن چاه، ‌الکترود را تا عمق دلخواه در زمین وارد کرد و مقاومت آن هم به دلیل عمق بیش‌تر و استفاده از الکترولیت، کم‌تر از روش نخست می‌باشد.

در عوض، هزینه‌های حفر چاه و خرید الکترولیت به سایر هزینه‌ها افزوده می‌شود.

مشخصات مهمی که این الکترودها باید داشته باشند، عبارت‌اند از:

۱- حداقل ضخامت تسمه‌ی مسی ۲ میلی‌متر و حداقل سطح مقطع آن ۵۰ میلی‌متر مربع باشد.

۲- حداقل سطح مقطع سیم مسی چند مفتولی ۳۵ میلی‌متر مربع و حداقل قطر هر مفتول آن ۸/۱ میلی‌متر باشد.

۳- حداقل خلوص مس مورد استفاده برابر ۹۹/۹ درصد باشد.

۴- حداقل ضخامت تسمه‌ی فولادی (گالوانیزه) ۳ میلی‌متر و حداقل سطح مقطع آن ۱۰۰ میلی متر مربع باشد.

۵-ضخامت لایه‌ی گالوانیزه نباید کم‌تر از ۷۰ میلی‌متر باشد. استفاده از گالوانیزاسیون گرم برای این نوع الکترود نیز اجباری‌ست.

۶-قطر لوله‌ی گالوانیزه نباید کمتر از یک اینچ باشد. دوباره تأکید می‌شود که رعایت نشدن نکات فوق، موجب پوسیدگی سریع و زودتر از موعد الکترود خواهد شد.