مقدمه:

بروز اتصال کوتاه در سیستمهای قدرت به علت وجود اضافه ولتاژهای موقت و گذرا و همچنین آسیب دیدن برخی تجهیزات پیشامدی عادی است.

بهنگام وقوع خطای فاز به زمین، ولتاژ فازهای سالم نسبت به زمین و بدنه تجهیزات به مقدار قابل توجهی افزایش می‌یابد.

زمین کردن موثر نقاط نوترال در سیستم قدرت باعث کاهش این اضافه ولتاژ‌ها می‌شود.

در اثر بروز خطای اتصال کوتاه فاز و یا فاز‌ها به زمین، جریان زیادی به زمین داخل می‌شود و باعث به وجود آمدن گرادیان پتانسیل سطحی بزرگی در محوطه پست می‌شود.

این ولتاژ ممکن است کارکنان را در معرض شوک ناشی از ولتاژ گام یا تماس قرار دهد.

وجود شبکه زمین یا سیستم ارت با فاصله مناسب بین هادیهای آن باعث کاهش گرادیان پتانسیل سطحی خواهد شد.

از مهمترین پارامترهایی که در طراحی شبکه‌های زمین مدنظر است می‌توان به:

ولتاژ حلقه (مش)،

ولتاژ گام،

ولتاژ تماس،

و مقاومت شبکه زمین اشاره کرد.

با طراحی شبکه زمین مناسب این پارامتر‌ها تا حد مجاز پایین می‌آیند.

از سال‌ها پیش تعیین دقیق ولتاژهای تماس و گام تحت بررسیهای محققان قرار داشته است.

همچنین روشهای مختلفی جهت محاسبه ارایه شده است.

در حال حاضر در صنعت‌برق کشور طراحی شبکه‌های زمین عمدتاً بر اساس استانداردهای IEEE ۸۰ انجام می‌پذیرد.

با توجه به مقالات و استانداردهای ارایه شده، بحث طراحی شبکه زمین از دو دیدگاه:

۱-حالت ماندگار

۲-رفتار شبکه زمین در حالت گذرا

دارای اهمیت است.

مشخصات شبکه زمین:

استانداردهای موجود، محدودیت‌ها و فرضیات متعددی در طراحی شبکه زمین استفاده می‌کنند.

این مساله، باعث می‌شود که از طرفی دقت محاسبات به اندازه کافی نباشد و از طرف دیگر دامنه کاربرد این فرمول‌ها در طراحی شبکه‌های زمین بسیار محدود شود.

استاندارد IEEE ۸۰ برای طراحی شبکه زمین پست از روابط و فرمولهایی استفاده می‌کند که استفاده از آن‌ها دارای دقت مناسبی است.

مایع کاهنده ارت:

مکمل کاهنده ارت با نام تجاری ( ERS (EARTH REDUCING SUPPLEMENT محصول شرکت پیشرو الکتریک غرب میباشد.

این محصول( مایع کاهنده ارت )بصورت محلولی از نانو ذرات مواد معدنی است و دارای مقاومت ویژه ای بمراتب پایین تر از پودر بنتونیت میباشد.

این محصول( مایع کاهنده ارت ) در هنگام اجرای چاه ارت بعنوان یک مکمل کاهنده به بنتونیت اضافه میشود.

با حضور این مکمل( مایع کاهنده ارت ) در کنار بنتونیت میتوانیم به سادگی حتی در:

مناطق کوهستانی و کاملا سنگی،

مناطق ساحلی و مجاور رودخانه ها،

مناطق خشک و بیابانی،

شاهد کاهش چشم گیر مقاومت الکتریکی چاه ارت باشیم و به مقدار اهم مطلوب برسیم.

قابلیتهای مایع کاهنده ارت:

۱-احیا و بازیابی چاه های سیستم زمین که مقاومت آنها افزایش پیدا کرده باشد.

۲- تزریق در الکترودهای لوله ای (شیمی پایپ) جهت پایین آوردن مقاومت الکتریکی پیرامون لوله.

۳- تزریق درمحیط الکترود های میله ای جهت کاهش مقاومت الکتریکی زمین اطراف الکترود.

۴- تزریق در کف چاه های سیستمهای عمقی زمین و شکستن مقاومت ویژه زمین کف چاه.

۵- تزریق به عنوان الکترولیت کمکی از طریق لوله شارژ چاه هایی که پس از اجرا دارای مقاومت نسبتا بالایی هستند.

۶- کاهش مقاومت ویژه اطراف حوضچه های جدید سیستم زمین.

مایع کاهنده ارت ترکیبی است از :

چند الکترولیت،

مواد جاذب رطوبت،

مواد نگهدارنده رطوبت،

مواد بازدارنده رطوبت

و برخی عوامل مورد نیاز دیگر که ترکیب آنها با یکدیگر یک الکترولیت بسیار قوی و مناسب جهت پایین آوردن و ثابت نگاه داشتن مقاومت الکتریکی زمین پیرامون الکترود را سبب می شود.

مایع کاهنده ارت سیستم زمین را از کارایی بسیار مناسبی برخوردار میکند.

همچنین قادر است به مقدار مناسبی از خوردگی الکترود دفنی جلوگیری بعمل آورد.

وجود مواد جاذب رطوبت و نگهدارنده پلی مری موجود در آن عامل مهمی در جذب و حفظ نمناکی محیط الکترود و درنتیجه فعال ماندن الکترولیتها خواهد بود .

وجود مواد بازدارنده خوردگی عامل مهمی است در کاهش خوردگی شیمیایی الکترود و در نتیجه عمر طولانی تر و مفید الکترود.