قسمت سوم – روش های اجرا و اندازه گیری مقاومت سیستم زمین

مراحل کلی طراحی سیستم زمین

برای طراحی سیستم زمین انجام مراحل زیر الزامی است :

اطلاعات خاک محل جهت احداث سیستم زمین از نظر مقاومت مخصوص ، درجه حرارت محیط و رطوبت در فصول مختلف سال تهیه گردد . ( دوره ده ساله )

بدترین شرایط آب و هوایی که باعث بیشترین مقاومت مخصوص خاک می گردد ، باید در نظر گرفته شوند .

تبصره : مقاومت مخصوص خاک را با استفاده از روش اندازه گیری ونر می توان بدست آورد .

مقاومت پنج اهم برای سیستم زمین در محاسبه الکترودها در نظر گرفته شود .

از روابط محاسبه مقاومت الکترود زمین برای رسیدن به مقاومت فوق با توجه به شرایط خاک و مقاومت مخصوص آن استفاده شود .

مقاومت الکترود زمین به یکی از روش های آزمون پس از احداث سیستم زمین به صورت             دوره ای اندازه گیری شود . ( دوره شش ماهه و یا بهتر است بصورت فصلی اندازه گیری انجام شود )

خطای اندازه گیری و طراحی براساس استاندارد IEC25%  است .

بازدید از سیستم زمین شامل اتصالات ، قسمت های در دسترس الکترود ، مقاومت خاک و… باید به صورت دوره ای انجام شود . دوره های بازدید بصورت شش ماهه و یا بهتر است به صورت فصلی انجام گردند .

تبصره : جزئیات مربوط به هر قسمت در بخش های مختلف استاندارد سیستم زمین ساختمان های مسکونی و تجاری آورده شده اند .

مقررات عمومی سیم کشی سیستم زمین برای ساختمانهای مسکونی و تجاری

با رعایت حریم ایمنی محل نصب انشعاب باید فضای کافی برای نصب ترمینال اتصال زمین و انجام سیم کشی های مربوط به آن را داشته باشد .

مسیر عبور و نحوه اتصال زمین باید به نحوی انتخاب و اجرا شود که هادی اتصال زمین از هر گونه صدمات احتمالی مکانیکی ، شیمیایی ، خوردگی و غیره محفوظ بماند . اگر مسیر عبور سیم زمین بدون حفاظ مکانیکی است باید خارج از دسترس بوده ولی بگونه ای باشد که بتوان براحتی آن را بازرسی نمود .

حفاظ مکانیکی بکار رفته برای سیم اتصال زمین باید از جنس عایق باشد .

مسیرهای انشعاب به مصرف کننده ها و نحوه نصب آنها باید بگونه ای انتخاب و اجرا شود که ردگیری و تعویض مدارها در آینده بدون اشکال انجام پذیر باشد . به این منظور می تواناز انواع کانال و یا راهرو قابل بازدید استفاده کرد .

مسیرهای انشعاب به مصرف کننده باید طوری انتخاب شود که حرارت تاسیسات دیگر مانند           لوله های آب گرم ، بخار یا دودکش ها و همچنین مواد خورنده بر روی انشعاب ها اعم از سیم و            عایق های حفاظتی آنها اثر سوء نداشته باشد .

همه واحدهای مسکونی ، بدون در نظر گرفتن سطح زیربنای آنها باید حداقل دو مدار مستقل شامل

–        مدار مختص روشنایی

–        مدار مختص پریزها

تبصره : در واحدهای بزرگ تعداد مدارهای روشنایی و پریزها بیش از دو مدار است .

در ساختمان های مسکونی و تجاری برای ایجاد یک سطح هم پتانسیل باید همبندی اضافی انجام پذیرد . این همبندی باید موارد زیر را شامل شود :

ظرفشویی ، کابینت های فلزی موجود در آشپرخانه

هر نوع وسیله برقی مانند یخچال ، ماشین لباسشویی ، ماشین ظرفشویی ، اجاق گاز ، و ….

لوله های آب سرد و گرم ، آب گرم کن ( در صورت فلزی بودن )

لوله های فاضلاب ( در صورت فلزی بودن )

لوله های حرارت مرکزی

اجزای فلزی ساختار ساختمان ها از جمله ستون ها

هادی های حفاظتی مدارهای پریز و روشنایی

کلیه پریزهای موجود در ساختمان ها باید مجهز به هادی حفاظتی زمین باشند .

تبصره : برای پریزهای مخصوصی که مجهز به ترانسفورماتور ایمنی دارای دو سیم پیچ جدای اولیه و ثانویه هستند ، نیاز به هادی حفاظتی نیست .

در محیط های نمناک که ممکن است وجود نم ، شبنم ، آثار مواد شیمیایی و غیره مانع از کار صحیح وسایل الکتریکی شود ( مانند : قصابی ، نانوایی ، سردخانه ، گلخانه ، زیرزمین های نمناک ، آشپرخانه های بزرگ و محیط هایی که برای نظافت از آب تحت فشار استفاده می شود ) ، انجام              سیم کشی باید با استفاده از لوله های محافظ پلاستیکی مقاوم انجام شود . در این نوع محیط ها تجهیزات باید با درجه حفاظتی IP44 ( محیط نمناک ) و IP45 ( محیط مرطوب ) باشند .

محیط های گرم ، محیط هایی هستند که دمای آنها بیش از ۳۵ درجه سلسیوس باشد ، این گونه محیط ها معمولاً جزو محیط های نمناک یا مرطوب نیز هستند . ( مانند کارخانجات فولاد ، شیشه ، گاز ، ذغال کک ، دیگخانه ، محیط های همجوار کوره های آب دادن و فلزات ، ذوب کاری ، کوره های خشک کن و … ) .

سیستم های اتصال زمین در تاسیسات الکتریکی ساختمان ها

اتصال زمین در شبکه داخلی ساختمان های جدید

در سیم کشی داخلی ساختمانهای جدید از سیستم سه سیمه ( فاز ، نول و زمین ) باید استفاده شود که این سیستم شامل مراحل زیر بوده و در شکل ۸ نشان داده شده است . در این سیستم نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند :

–        سیم کشی پریز داخل ساختمان ها بایستی سه سیمه گردد .

–        از پریزهای دارای اتصال زمین و چند شاخه های متناسب استفاده شود .

–        سیم های فاز و نول مطابق معمول به فاز و نول شبکه اصلی متصل گردد .

–        سیم سوم ( سیم زمین ) به زمین اصلی اتصال داده شود .

 شکل ۸

اتصال زمین در شبکه داخلی ساختمان های موجود

روش های زیر برای ایجاد سیستم زمین در ساختمان های موجود پیشنهاد شده است :

استفاده از سیستم های حفاظتی مشابه سیستم سه سیمه

اصول چنین سیسمت هایی که در شکل ۹ نشان داده شده اند عبارتند از :

الف) تمام پریزها و دوشاخه های موجود باید با پریزهای دارای اتصال زمین و همچنین سه شاخه تعویض شوند .

ب) دو اتصال مربوط به نول و زمین ، در پشت هر پریز به یکدیگر متصل گردند ( این اتصال  می تواند توسط کارخانه سازنده انجام شود . )

پ) نول در ورودی ساختمان به زمین متصل شود .

در سیستم حفاظتی شکل ۹ نول در محل کنتور به زمین متصل می شود . در این سیستم چنانچه در سیم نول داخل ساختمان بریدگی ایجاد شود و یا اتصال آن در جعبه تقسیم باز گردد ، در صورت اتصالی بدنه یک وسیله الکتریکی به فاز ، بدنه کلیه وسایل الکتریکی موجود در ساختمان دارای ولتاژ سیم فاز می شود . لیکن با توجه به این که سیم کشی در لوله داخل دیواره انجام می گیرد ، دسترسی به سیم فراهم نبوده و امکان پاره شدن و باز شدن خود به خود سیم نول بسیار کم است . سیستم نشان داده شده در شکل ۱۰ ، مشکل پارگی سیم نول در داخل ساختمان ها را حل کرده است . در این مرحله اتصال مربوطه به نول کلیه پریزها بطور مجزا به سیم زمینی که در کف اطاقها و آشپزخانه ها کشیده شده و در آخر به الکترود زمین ، وصل می شوند . واضح است که نمی توان هزینه مربوط به احداث چنین سیستمی را تعیین نمود زیرا به پارامترهای زیادی نظیر نوع ساختمان ( ویلائی ، آپارتمانی و تعداد آپارتمان ها ) تعددا و اندازه اتاق ها ، نوع تزئینات ( کف پوش – دیوار ) بستگی دارد .

با توجه به مراتب فوق می توان نتیجه گرفت که یک روش بهتر برای زمین کردن در ساختمان های موجود استفده از سیستم زمین نشان داده شده در شکل ۱۰ می باشد .

در صورتی که لازم باشد حفاظت فقط به وسایل ثابت یخچال و ماشین لباسشویی محدود شود ، یک روش عملی آن است که بدنه این وسایل را مستقیماً بوسیله الکترودهای فولادی ( حدود دو متر طول و ۵/۱ سانتیمتر قطر که بطور عمودی در زمین کوبیده شده اند ) زمین کرد .

شکل ۹

شکل ۱۰

دستورالعمل اتنخاب سطح مقطع هادی حفاظتی زمین

در جدول زیر حداقل سطح مقطع هادی حفاظتی متناسب با سطح مقطع هادی فاز نشان داده شده است . از مقادیر داده شده در صورتی می توان استفاده کرد که هادی حفاظتی و هادی فاز هم جنس باشند . سطح مقطع هادی فاز را نشان می دهد .

تبصره : سیم نول نیز در ساختمان ها باید با سیم فاز دارای یک سطح مقطع یاشد .

حداقل سطح مقطع هادی جفاظتی [۱۳]

سطح مقطع سیم فاز [۹و۱۰]

اگر هادی های زمین در زیر خاک مدفون شوند سطح مقطع آنها باید مطابق جدول زیر باشد .

سطح مقطع هادی زمینمدفون شده در زیر خاک [۱۳]

روابط و جداول مهم مورد نیاز برای محاسبه مقاومت زمین

در این قسمت روابط و جداول مورد نیاز برای محاسبه مقاومت انواع الکترودهای زمین ارائه شده است . در این روابط باید مقاومت مخصوص خاک مورد نظر در دسترس باشد . در جدول زیر مقاومت مخصوص برخی از انواع خاک ها را در یک رطوبت و دما مشخص ارائه کرده است ، اما در عمل باید براساس روش آزمون ونر ، مقاومت مخصوص خاک را در محل نصب الکترود بدست آورد . برای تجهیزات فشار ضعیف که در دامنه کاربرد استاندارد زمین مناطق مسکونی و تجاری هستند ، مقاومت اتصال زمین باید کمتر از پنج اهم باشد .

روابط محاسبه مقاومت زمین [۴]

– مقاومت مخصوص زمین با ترکیبات مختلف (- cm Ω) [۸]

* به سطح آب محل بستگی دارد .

مقاومت مخصوص خاک و مقاومت میله های تکی [۴]

– تاثیر سرما بر مقاومت خاک [۴]

خاک ماسه ای در % ۲/۱۵ رطوبت

تاثیر رطوبت بر مقاومت خاک [۴]

در بخش انتهایی این گزارش روابط کامل برای محاسبه مقاومت سیستم زمین برای انواع الکترودها ارائه شده اند.

روش های اندازه گیری و محاسبه مقاومت سیستم زمین

اندازه گیری و محاسبه مقاومت سیستم زمین

نیاز برای اندازه گیری

در فرمول های مورد استفاده برای تعیین مقاومت زمین فاکتورهای ناشناخته زیادی وجود دارد و نتایج محاسبات بدست آمده کاملاً قابل اعتماد نیستند . برای مثال مقاومت خاک در درجه حرارت زیر صفر با کاهش دما افزایش می یابد و در درجه حرارت بالاتر از صفر با افزایش دما تا حدود ۲۰ درجه سلسیوس کاهش و سپس با افزایش بیشتر دمل به علت کاهش رطوبت افزایش می یابد . بنابراین برای تایید نتایج محاسبات تعیین مقاومت زمین لازم است که بعد از تکمیل سیستم زمین ، اندازه گیری ها انجام شود .

روش های اندازه گیری

اصول به کار رفته در اندازه گیری مقاومت اتصال به زمین در اصل همان اصول اندازه گیری دیگر انواع مقاومت های الکتریکی هستند . در تمام روش های مختلف معمول از دو الکترود کمکی همراه با الکترود مورد ازمایش استفاده می شود . این روش ها در بخش  بطور کامل شرح داده شداه ند .

وسایل آزمایش قابل حمل مناسب ترین و رضایت بخش ترین وسایل اندازه گیری مقاومت اتصالات به زمین هستند . وسایل مورد استفاده برای اندازه گیری مقاومت ایزولاسیون بعلت این که           نمی توانند مقادیر پائین مقاومت را اندازه گیری کنند ، مناسب نیستند . همچنین ، اهم مترهای معمولی با مقاومت پائین ولتاژ کافی برای این منظور ندارند و همچنین هیچ وسیله ای برای جداکردن مقاومت الکترود اتصال به زمین از مقاومت الکترودهای کمکی لازم برای آزمایش ، در آنها وجود ندارد . اندازه گیری دقیق مقاومت اتصال به زمین مشکل است و معمولاً امکانپذبر نیست . یک دقت ۲۵  درصد برای بیشتر حالت ها کافی است .

در اندازه گیری مقاومت سیستم تکمیل شده بهتر است قبل از انجام اندازه گیری ها کمی زمان بگذرد تا زمین اطراف الکترودها سخت شده باشد . این مساله را می توان با آبیاری الکترودهای                   اندازه گیری تسریع نمود .

اندازه گیری دوره ای

برای تصمیم گیری در این مورد که آیا مقاومت ثابت مانده یا در حال افزایش است ، بعد از نصب و آزمایش اولیه باید اندازه گیری دوره ای معمولاً در هر فصل یک بار انجام شوند . اگر براساس آزمایشات بعدی مقاومت در حد مقادیر غیرمجاز افزایش یابد بوسیله افزودن الکترودها یا با افزایش مقدار رطوبت یا بوسیله افزودن مواد شیمیایی ( الکترولیت ) مقاومت را می توان کاهش داد . زمان اندازه گیری مقاومت خاک با توجه به شرایط آب و هوایی و منطقه ای متغیر است در مناطقی که تغییرات آب و هوایی و رطوبت خاک در فصول مختلف سال زیاد است مناسب ترین زمان اندازه گیری مقاومت زمین در بدترین شرایط مقاومت مخصوص خاک می باشد به این مفهوم که در بدترین حالت که بیشترین مقاومت برا زمین حاصل می شود ملاکی برای طراحی سیستم زمین باشد ( معمولاً بدترین شرایط در بیشتر مناطق ، در فصول خشک سال یعنی تابستان می باشد ) .

اندازه گیری های مقاومت زمین

وسایل قابل حمل برای اندازه گیری مقاومت الکترود زمین بطور عادی می توانند برای اندازه گریی مقاومت خاک هم استفاده شوند برلای این منظور وسایل فوق به دو الکترود از چهار الکترود کوتاه یکسان که در سک خط قرار گرفته اند متصل هستند . فاصله بین دو الکترود مرکزی مساوی با عمق موثر مناسب برای مقاومت است .

مقدار مقاومت مشخص شده بر حسب اهم ضربدر دو برابر فاصله بین الکترودها برحسب سانتیمتر مساوی با مقاومت مخصوص خاک بر حسب اهم سانتیمتر است ، با هر وسیله آزمایش دستورات کامل برای این آزمون تهیه شده است .

اگر مقاومت بدست آمده زیاد باشد ممکن است ناشی از موارد زیر باشد :

۱-    فصل اندازه گیری ( دما در رطوبت ، خشکی ، یخ زدگی و … )

۲-    عدم برقراری صحیح اتصالات

۳-    ارتباط نداشتن کامل الکتردها با خاک

۴-    کالیبره نبودن دستگاه

۵-    جنس خاک

روش های عملی اندازه گیری مقاومت زمین

اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه

برای اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه از مدار شکل فوق استفاده می شود .

با بکارگیری منابع ولتاژ مستقیم (باطری) به ترتیب بگونه ای که در هر بار اندازه گیری توسط کلید یکی از باطریها در مدار قرار گیرد و اندازه گیری ولتاژهای V₃ , V₂ , V₁ بطور جداگانه و جریان های I₃ , I₂ , I₁ می توان مقاومت های R₃ , R₂ , R₁ را بصورت زیر محاسبه نمود :

(۱)                                     

(۲)                 

(۳)      

با توجه به شکل و تعریف R_X ، R_Y و R_Z داریم :

(۴)                              

(۵)                           

(۶)                                 

با استفاده از روابط (۴) الی (۶) R_Xکه مقاومت الکترود مورد نظر زمین است بصورت زیر بدست می آید :

(۷)                                    

میزان دقت اندازه گیری های فوق زمانی قابل قبول است که اندازه مقاومت های R_X ، R_Y و R_Z تقریباً مساوی باشند ، یعنی تا حد امکان الکترودها یک جنس و یک اندازه انتخاب شده باشند . همچنین برای دقت بیشتر بهتر است که الکترودهای کمکی ۶۰ تا ۹۰ روز پیش از شروع آزمایش در مکان های مورد نظر نصب شده باشند . برای تثبیت شرایط خاک و ایجاد حالت موازنه با الکترود اصلی هنگام استفاده از منبع تغذیه اصلی و برای حذف اثرات ناشی از تشکیل گاز در اطراف الکترودها لازم است میانگین دو مقدار قرائت شده ( با تغییر پلاریته ) مورد استفاده و محاسبه قرار گیرد .

فاصله الکترودهای اصلی و کمکی در شکل زیر باید به اندازه ای انتخاب شوند که سطح مقاومت الکترودها با یکدیگر همپوشانی نداشته باشند .

 اندازه گیری مقاومت زمین به روش سه نقطه [۸]

( یک انتخاب مناسب این است که فاصله فوق از دو برابر طول الکترود اصلی بزرگتر باشد و این فاصله اگر ده برابر طول الکترود اصلی در نظر گرفته شود ، بهتر است ) همچنین بهتر است آرایش الکترودهای زمین روی رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع باشد .

اندازه گیری مقاومت زمین به روش افت پتانسیل

 (۸)                            

برای اندازه گیری مقاومت الکترود زمین بصورت زیر عمل می شود .

۱- یک جریان متناوب با دامنه ثابت بین الکترود زمین مورد نظر T و الکترود کمکی T₁ ایجاد          می شود . الکترود کمکی T₁ باید در فاصله ای مناسب از الکترود TT قرار گیرد . به نحوی که سطح مقاومت الکترودها با هم همپوشانی نداشته باشند . ( یک انتخاب مناسب این است که فاصله فوق از دو برابر طول الکترود اصلی بزرگتر باشد و فاصله مطلوب ده برابر طول الکترود است )

۲- یک الکترود کمکی T₂ دیگر ، بین الکترودهای T و T₁ و در وسط فاصله بین آنها قرار  می گیرد و توسط ولت متر اختلاف پتانسیل بین الکترودهای T و T₂ اندازه گیری می شود .

۳- مقاومت الکترود زمین از تقسیم اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده بین الکترودهای T و T₂ و جریان اندازه گیری شده توسط آمپرمتر که بین الکترود T و T₁ برقرار است بدست می آید .

برای اطمینان از صحت آزمایش در تعیین مقاومت الکترود زمین در عملیات خواندن مقدار افت ولتاژ بین الکترودهای T و T₂ در حالی که الکترود T₂ ، شش متر نزدیکتر به T و شش متر دورتر از T ( وضعیت های X و YY در شکل ؟؟؟؟؟؟ ) قرار می گیرد ، انجام می شود . اگر دو نتیجه بدست آمده در این قسمت با نتیجه قسمت قبل سازگاری داشت ، میانگین سه مقدار بدست آمده بعنوان مقاومت الکترود زمین T در نظر گرفته می شود . اگر نتایج بدست آمده با نتجه حالت قبل سازگاری نداشته باشند ، با افزایش فاصله الکترودهای T و T₁ عملیات مجدداً تکرار می شود .

در روش فوق نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند :

–    اگر آزمایش در فرکانس های قدرت انجام پذیرد ، مقاومت ولت متر نسبت به مقاومت الکترود پتانسیل باید به اندازه کافی بزرگ باشد ، که این مقدار می تواند عدد بزرگتر از ۱۰۰۰ اهم در نظر گرفته شود و برای دقت اندازه گیری در جد پنج درصد حداقل مقاومت مورد نیاز برای ولت متر ۲۰۰۰۰ اهم است .

–    منبع جریان بکار رفته در آزمایش ، باید از منبع اصلی ایزوله باشد . این کار با استفاده از ترانسفورماتور دو سیم پیچه قابل انجام است .

–        فاصله مطلوب بین الکترود اصلی T و الکترود کمکی T₁ 10 برابر طول الکترود اصلی T باشد .

–        روش اندازه گیری مقاومت زمین با استفاده از افت پتانسیل نسبت به روش سه نقطه ای دارای تقریب بیشتری است .

–    الکترودهای کمکی به کار رفته برای آزمایش مقاومت دارای قطر ۷/۱۲ میلی متر و طول ۹/۰ متر و از جنس فولاد نرم انتخاب می شوند .

–    اگر الکترود زمین مورد آزمایش در آزمون اندازه گیری مقاومت یک صفحه باشد الکترود جریان می تواند در فاصله ۳۰ متری از الکترود مورد نظر قرار گرفته و الکترود پتانسیل بین الکترود جریان و الکترود مورد نظر قرار گیرد . آزمون باید با جابجا کردن الکترود پتانسیل به اندازه شش متر به سمت الکترود آزمون و شش متر به سمت الکترود جریان انجام شده و میانگین سه نتیجه بدست امده از این اندازه گیری ها به عنوان مقاومت الکترود ثبت شود ، اگر مقادیر قرائت شده در این سه مرحله با یکدیگر تفاوت داشت باید الکترود جریان در فاصله ۴۶ متر نسبت به الکترود آزمون قرار گرفته و آزمایش فوق مجدداً تکرار شود . [۸]

روش نصب الکترودهای زمین

روش نصب زمین با الکترود صفحه ای از جنس مس

صفحات مسی باید عاری از هرگونه پوشش باشند و می توانند بصورت افقی یا عمودی در زمین نصب گردند . سطح مقطع این صفحات با توجه به نوع در جدول شکل مربوطه نشان داده شده است . این صفحات می توانند بصورت مربعی مستطیلی و یا دایره ای انتخاب گردند اما سطح مقطع هر شکل باید براساس اطلاعات داده شده در جدول شکل زیر  باشد . حداقل عمق برای نصب الکترود صفحه ای ۵/۱ متر بوده و باید بگونه ای در زمین قرار گیرد که اتصال بین سطح زیرین صفحه و زمین به نحو مطلبو و مناسب برقرار گردد . باید خاک بالای صفحه پس از پرکردن کوبیده شود . اگر صفحه بصورت عمودی در خاک قرار گیرد ، باید لبه بالائی آن حداقل در عمق ۵/۱ متر واقع شده و خاک دو طرف آن کوبیده شود عمق دفن مناسب برای الکترود صفحه ای به اندازه ای است که مطمئن شویم خاک اطراف الکترود نمناک است .

حداقل ضخامت صفحات مسی دو میلیمتر و صفحات آهنی شش میلیمتر و صفحات آهنی گالوانیزه سه میلیمتر باید باشد . از مخلوط ذغال چوب یا کک سرند شده و خاک که بهتر است خاک رس باشد و سنگ نمک کوبیده شده ، مخلوز نمک / ذغال چوب یا کک / خاک که با نسبت وزنی              ۱ / ۵/۰ / ۱۰ مخلوط شده به تناوب با عمق ۱۵ سانتیمتری ریخته شده و متراکم می شود .

بهتر است در حین عملیات پرکردن و کوبیدن لایه های بکار رفته آنها را برای بهتر متراکم شدن آبیاری کرد . چاه را با لایه های مخلوط نمک و خاکه ذغال چوب طبق نسبت نمک / خاکه ذغال چوب ، ۳/۵ با ضخامت ۱۵ سانتیمتر به تناوب پر کرد و کوبید اگر الکترود صفحه ای بصورت افقی قرار گیرد باید از ته چاه تا ارتفاع ۱۵ الی ۲۰ سانتی متر با مخلوطی از نمک و خاکه ذغال چوب پر شده ، کوبیده و تسطیح گردد ، سپس الکترود صفحه ای قرار گیرد .

توجه : عمق چاه بایستی طوری باشد که صفحه مسی همواره در زمین مرطوب قرار گیرد

(الف) صفحه افقی

 (ب) صفحه عمودی

روش چاه اتصال زمین الکترود صفحه ای مسی

در روش ارائه شده باید نکته زیر مورد توجه قرار گیرد :

چاه تا رسیدن به نم طبیعی زمین باید کنده شود . در این خصوص باید بدترین شرایط نم زمین از نظر شرایط آب و هوایی منطقه در نظر گرفته شود .

روش نصب اتصال زمین با الکترود میله ای کوبیده شده از جنس مس با مغز فولادی

در این روش از الکترود میله ای جنس مس با مغز فولادی استفاده می شود . در اکثر کاربردها از میله به قطر ۲۰ ، ۱۶ ،۱۲ و ۲۵ میلیمتر با طول ۴۵/۲ ، ۵/۳ یا ۵ متر بر حسب نوع خاک و رطوبت انتخاب شده و توسط میله کوب مخصوص در خاک کوبیده می شود . حوضچه مخصوص بازدید الکترود به عمق ۴۰ سانتیمتر بوده و باید از بست مخصوص میله مسی مغز فولادی برای اتصالات استفاده کرد . تسمه مسی ارتباطی باید حداقل طول سه متر با سطح مقطع دو طرف حداقل ۵/۰ مترمربع را داشته باشد و نباید ضخامت آن از دو میلیمتر کمتر باشد .

روش نصب سیستم اتصال زمین ارائه شده در این بخش در شکل مورد نظر نشان داده شده است .

روش نصب اتصال زمین با الکترود لوله ای کوبیده شده

الف – لوله از جنس فولادی گالوانیزه : حداقل قطر ۱۰ سانتیمتر و طول ۴ ، ۳ ، ۲ یا ۶ متر با ضخامت ۵/۱ سانتیمتر

تبصره : این لوله ها برای رسیدن به طول بیشتر به هم متصل می شوند برا این منظور می توان از لوله هایی که در داخل یکدیگر پیچ می شوند استفاده کرد و یا از پیچی استفاده نمود که قطر آن از قطر لوله بیشتر نباشد .

طول لوله با توجه به شرایط خاک و روطبت زمین انتخاب می شود .

تسمه مسی بکار رفته حداقل طول سه متر ، سطح مسطح مقطع (دو طرف) ۵/۰ مترمربع و حداقل ضخامت دو میلیمتر را باید دارا باشد .

تبصره : اگر از تسمه فولادی استفاده می شود نباید ضخامت آن از شش میلیمتر کبوده و اگر از نوع گالوانیزه گرم باشد از سه میلیمتر کمتر باشد .

روش نصب اتصال زمین با الکترود لوله ای توسط حفر چاه زمین

در این بخش روش ایجاد سیستم زمین توسط حفر چاه زمین و استفاده از الکترودهای لوله ای شرح داده شده است .

چاهی با حداقل ۴۵/۲ متر در زمین مورد نظر کنده می شود .

تبصره : عمق چاه لازم با توجه به شرایط خاک و رطوبت آن در منطقه مورد نظر که با مطالعات خاک منطقه انجام می گردد ، تعیین می شود . بهترین عمق چاه به اندازه ای است که به نم طبیعی زمین رسیده باشد .

در این روش از لوله فولادی گالوانیزه گرم به قطر ۳۸ میلیمار در چاه استفاده شده و از لوله فولادی گالوانیزه گرم به قطر ۱۹ میلیمتر در حوضچه بازدید استفاده می گردد .

حداقل عمق حوضچه ۲۵/۱ متر بوده و چاه بصورت نشان داده شده در شکل زیر پر می شود . سنگ نمک کوبیده شده و سرند شده با خاکه ذغال چوب یا کک سرند شده و خاک که بهتر است خاک رس باشد ، به صورت نمک / ذغال چوب یا کک / خاک با نسبت ۱/۵/۰/۱۰ مخلوط شده و به تناوب یک لایه نمک و یک لایه ذغال چوب یا کک در لایه هایی به ضخامت ۱۵/۰ متر در اطراف الکترود تا ارتفاع ۵/۱ متری از ته چاه پر شده و متراکم می شود ( کوبیده می شود ) . بهتر است در حین عملیات پر کردن و کوبیدن لایه های بکار رفته آنها را برای بهتر متراکم شدن آبیاری کرد . بقیه چاه را با خاک سرند شده به ضخامت ۱۵ سانتیمتر پر کرده و می کوبند .

برای اتصال لوله داخل چاه به لوله ارتباط دهنده به حوضچه از تبدیل ۱۹×۳۸ میلیمتری از جنس فولاد گالوانیزه گرم استفاده می شود .

تسمه مسی ارتباط دهنده با طول سه متر طبق شرایط آورده شده در بند مورد نظر استفاده می شود . در  زیر  روش ایجاد سیستم زمین با الکترود لوله ای مشاهده می شود .

یادآوری : در شرایطی که از الکترود میله ای در چاه استفاده می شود باید مشخصات الکترود میله ای مطابق بند فوق  باشد .

فهرست مراجع :

[۱] IEC 60364-4-41 (1996) : Electrical Installation of Buildings Part4 :

Protection for Safety Chapter 41 : Protection Against Electric Shock Third Edition 8 Amendment 1

[۲] IEC60364-4-473 (1977) : Electrical Installation of Buildings Part4 :

Protection for Safety Chapter 473 Application of Pretection Measures for Safety Section 473-Measure of Protection Against OverCurrent Edition

[۳] IEC60364-5-54 (1982) : Electrical Installation of Buildings Part 5 :

Selection and Erection of Electrical Equipment Chapter 54 : Earthing Arrangmenets and Preotective Conductors First Edition : Amendment 1

[۴] IEC60364-47-706 (1983) : Electrical Installation of Buildings Part 7 :

Requirements for Special Installation or Location Section 706-Restrictive Conductin Locations First Edition

[۵] IEC 479-1 (1994) : Effects of Current on Human begins and Livestock, Part 1 : General aspects

[۶]IEEE Green book (1982) Recommended Practie for Grounging of Industrial and Commercial Power System ,

[۷] IEEE Gray book (1983) Recommended Practice for Electric Power System in Commercial Buildings ,

[۸] British Standard (B.S.) Code of Practice Cp 1013 (1965) : EARTHING .

[۹] Siemens (1987) , Electrical Installations Hand book , Book1 , Power Supply and Distribution System ,

[۱۰] Siemens (1987) , Electrical Installations Hand book , Book3 , Large Building and Outdoor Areas Special Installation Specifications and safety Measures ,

[۱۱] VDE 0470 , IP_xx Standards

[۱۲] F.Proges (1989) , The Design of Electrical Services for Buildings , Third Edition

[۱۳] مقررات ملی ساختمان ایران ، مبحث ۱۳ : سال ۱۳۷۹ طرح و اجرای تاسیسات برقی ساختمان ها ، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان ، معاونت نظام مهندسی و اجرای ساختمان وزارت مسکن و شهرسازی

[۱۴] مرکز تحقیقات نیرو (متن) ، اسفندماه ۱۳۷۵ استاندارد و آیی نامه سیم کشی ساختمانهای مسکونی ، تجاری ، صنعتی

[۱۵] دفتر بنامه ریزی عمرانی وزارت کشور (۱۳۷۸) ، گزیده آمار اتش نشانی شهرهای کشور

[۱۶] استاندارد ملی ایران ۵ : ( سال ۱۳۷۸ تجدید نظر دوم ) استاندار ملی ایران – مقررات مربوط به ساختار و شیوه نگارش