۱- یخ‌زدگی و خشکی خاک 

می‌دانیم که هدایت الکتریسیته در فلزات ناشی از جابه‌جایی الکترون‌هاست و در این کار هسته‌های اتم‌ها در جای خود می‌مانند و جابه‌جا نمی‌شوند.

ولی در غیرفلزاتی مانند خاک، قضیه به شکل دیگری‌ست؛ در این مواد هدایت الکتریسیته ماهیت شیمیایی داشته و از املاح یونیزه شده‌ی موجود در آن‌ها سرچشمه می‌گیرد.

همچنین، می‌دانیم که عبور جریان توسط یون‌ها مستلزم حرکت و جابه‌جایی آن‌هاست.

حال با توجه به این که یک یون، کل اتم را شامل می‌شود و اتم‌های مواد جامد قادر به جابه‌جایی نیستند، خاک نیز در حالت جامد قادر به هدایت جریان برق نیست.

ولی هنگامی که مقداری آب جذب خاک شود، املاح خاک، در این رطوبت حل و سپس یونیزه شده و آنگاه می‌توانند عمل هدایت الکتریکی را انجام دهند.

به همین دلیل، خاک‌های خشک یا یخ‌زده قادر به هدایت نبوده و مقاومت بسیار زیادی از خود نشان می‌دهند.

بر همین اساس، هنگام تعیین عمق چاه، می‌باید به امکان یخ زدن سطح خاک در زمستان و خشک شدن آن در تابستان توجه کرد و با در نظر گرفتن آب و هوای منطقه، عمق مؤثر چاه را از سطحی که امکان یخ زدن و خشک شدن ندارد، به پایین در نظر گرفت.

این موضوع به ویژه در اتصال زمین‌های افقی (شبکه‌ها یا مش‌های ارت که در عمق کمی اجرا می‌شوند) درخور توجه است.

۲- تراکم خاک 
می‌دانیم که خاک از دانه‌هایی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده است که این دانه‌ها در خاک‌های دست نخورده، معمولاً به همدیگر فشرده شده و توده‌ای متراکم را به وجود می‌آورند.

در این توده‌های متراکم، دانه‌های خاک در همدیگر فرو رفته و فضای تهی قابل توجهی میان خودشان باقی نمی‌گذارند.

بنابراین، سطح تماس بین دانه‌ها زیاد بوده و در نتیجه مقاومت الکتریکی کمی ایجاد می‌شود؛ در حالی که در خاک‌های دستی و نامتراکم، فضاهای خالی زیاد بین دانه‌های خاک، سطح تماس کمی ایجاد می‌کند و به همین دلیل مقاومت الکتریکی زیادی پدید می‌آید.

نکته‌ی دیگر این که هر چه دانه‌های خاک درشت‌تر باشند، فاصله‌های خالی بیش‌تری بین آن‌ها به وجود آمده و مقاومت الکتریکی را افزایش می‌دهد.

اکنون نکته‌ی بسیار مهم دیگری را مورد توجه قرار می‌دهیم و آن این که اثر مقاومت ویژه‌ی خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است.

توجه به این دو مطلب مهم نشان می‌دهد که اجرای چاه ارت در زمین دست نخورده اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد و در صورت دستی بودن خاک‌های سطحی، چاره آن است که نخست آن قدر پایین برویم تا به زمین دست نخورده برسیم و آنگاه کندن چاه را در زمین دست نخورده، به اندازه‌ی کافی ادامه دهیم.

بدیهی است که تنها آن بخش از چاه که در خاک دست نخورده قرار دارد، ارزشمند و مؤثر بوده و عمق مؤثر چاه نیز برابر ارتفاع همان بخش است.

دقیقاً به همین دلیل است که در هنگام اجرای چاه ارت باید الکترولیت اطراف الکترود را به خوبی کوبیده و متراکم نمود.

زیرا این کار در کاهش مقاومت چاه، اثر فراوان دارد.

با توجه به این که سیم متصل به الکترود ارت (که تا سطح خاک بالا می‌آید) نیز مانند یک الکترود میله‌ای عمل نموده و در کاهش مقاومت کلی چاه مؤثر است.

کوبیدن خاک‌های لایه‌های بالاتر از الکترود (اطراف سیم ارت) نیز می‌تواند در کاهش مقاومت چاه مؤثر باشد و هر چه آن‌ها را بیش‌تر کوبیده و متراکم کنیم، نتیجه‌ی بهتری حاصل می‌شود.

در این جا برخی خواص ارزشمند خاک بنتونیت به عنوان الکترولیت مشخص می‌شود.

دانه‌بندی این خاک فوق‌العاده ریز بوده، دارای خاصیت تورمی شدیدی است و در اثر تورم ناشی از آب‌گیری، تمامی خلل و فرج موجود میان دانه‌های خود را پُرکرده و به تمام سطوح پیراونی نیز فشرده می‌شود؛ و همین موضوع یکی از دلایل پایین بودن مقاومت الکتریکی چاه‌های بنتونیتی‌ست.

از سوی دیگر، این توده‌ی متراکم نیاز به کوبیدن ندارد و در نتیجه اجرای آن آسان است و مقاومت حاصل از آن، بر خلاف الکترولیت‌هایی از قبیل ذغال و نمک، وابسته به چگونگی اجرا و دقت در کوبیدن الکترولیت نیست.

۳- نم ورطوبت خاک

همان گونه که در تشریح اثر یخ‌زدگی گفته شد، هدایت الکتریسیته در خاک ماهیت شیمیایی داشته و از املاح حل شده در رطوبت خاک سرچشمه می‌گیرد.

بنابراین، هرچه رطوبت بیش‌تری در خاک موجود باشد، املاح بیش‌تری در آن حل شده و جابه‌جایی یون‌ها نیز بهبود می‌یابد.

بنابراین، میزان هدایت آن نیز افزایش می‌یابد، ولی برخلاف انتظار، آندسته از خاک‌های سطحی یا زیرزمینی که به طور دائم در معرض رطوبت فراوان قرار دارند (مانند بستر جوی‌ها و رودخانه‌ها) دارای هدایت کمی هستند.

زیرا آب و رطوبت بسیار زیاد موجود در این خاک‌ها، به تدریج و به مرور زمان، املاح و حتی دانه‌های ریز این خاک‌ها را شسته و با خود به جاهای دیگر برده است در نتیجه هدایت آن‌ها به دلیل فقر املاح، اندک است.

پس با افزایش رطوبت خاک، هدایت آن افزایش می‌یابد؛ ولی هنگامی که مقدار این رطوبت بسیار زیاد شود، ‌میزان هدایت کاهش خواهد یافت.

پیش از این گفته شد که اثر مقاومت ویژه‌ی خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است.

بنابراین، بهتر است چاه ارت را آن قدر بکنیم تا به خاک مرطوب که دارای مقاومت کمی‌ست، برسیم و سپس درون خاک مرطوب نیز تا اندازه‌ای حفاری را ادامه بدهیم.

به این ترتیب، الکترود ارت در محاصره‌ی خاکی کم مقاومت قرار خواهد گرفت.

به ویژه قابل توجه است که افزایش عمق چاه از یک سو موجب کاهش مقاومت آن شده و از سوی دیگر در اعماق بیش‌تر معمولاً درصد رطوبت نیز افزایش یافته و به شکلی مضاعف موجب کاهش مقاومت الکتریکی آن می‌شود.

ولی هرگز نباید کار را تا رسیدن به سفره‌های آب زیرزمینی ادامه داد؛ زیرا همان گونه که گفته شد، این کار اثر معکوس دارد.

۴-فواصل چاه‌ها از یکدیگر 

معمولاً تعداد و فاصله‌ی چاه‌های ارت و محل احداث آن‌ها، با توجه به مقاومت موردنظر، از سوی طراح محاسبه و تعیین می‌شود، ولی به دلیل آن که فرمول‌های محاسبه‌ی مقاومت چاه ارت اصولاً با فرض همگن بودن خاک نوشته شده‌اند و در عمل با خاک‌ها و زمین‌های غیرهمگن مواجه‌ایم.

همچنین به علت وجود برخی موانع و دشواری‌های اجرایی، ممکن است مقاومت عملی چاه‌ها با مقدار محاسبه شده تفاوت داشته و پس از اجرا (به منظور کاهش مقاومت) نیاز به اضافه کردن چاه جدید داشته باشیم.

گاهی نیز حین اجرای طرح، به دلیل وجود موانع عملی از قبیل وجود صخره یا لاشه‌های بزرگ بتنی در محل طراحی شده، ناگزیر از تغییر محل آن شویم.

از این رو، لازم است محل‌های جدیدی برای احداث چاه در نظر گرفته شود.

به همین دلیل مهندس ناظر می‌باید به نکات حائز اهمیت در جانمایی چاه ارت مسلط باشد. یکی از نکات مهم در این کار، رعایت فاصله‌ی لازم میان چاه‌هاست.

مایع کاهنده ارت(ers)

می‌دانیم که هر چاه ارت دارای محدوده‌ای در اطراف خود می‌باشد که در هنگام بروز خطا و جاری شدن جریان در الکترود ارت، دارای ولتاژ خواهد شد.

این محدوده، حوزه‌ی مقاومت (Resistance Area) نامیده می‌شود.

نکته‌ی مهم این است که دو چاه ارت تا حد ممکن از هم دور باشند و یا فاصله‌ی آن‌ها دست کم به اندازه‌ای باشد که حوزه‌های مقاومت آن‌ها هم‌پوشانی نداشته باشند.

(به شکل‌های ۴ و ۵ توجه شود.)

رعایت نشدن این نکته مشکلات زیر را به وجود می‌آورد:

الف) در صورتی که دو چاه برای دو شبکه‌ی مستقل از هم به کار روند (مثلاً یکی برای ارت فشار ضعیف ترانسفورماتور و دیگری برای ارت فشار قوی آن)، هنگام بروز خطا در یکی از شبکه‌ها، ارت شبکه‌ی دیگر نیز برق‌دار خواهد شد و این موضوع می‌تواند بسیار خطرناک باشد.

ب) در صورتی که دو چاه به یکدیگر متصل شده و هر دو برای یک سامانه به کار روند، رعایت نشدن حداقل فاصله باعث می‌شود که پس از متصل کردن دو چاه به یکدیگر، کاهش مورد نظر در مقاومت کل به دست نیامده و مقاومت حاصل شده، بیش‌تر از حد انتظار شود.

ابعاد حوزه‌ی مقاومت بستگی به مقاومت ویژه‌ی خاک و عمق چاه دارد.

هر چه مقاومت ویژه‌ی خاک بیش‌تر باشد و یا عمق چاه افزایش یابد، حوزه‌ی مقاومت بزرگ‌تر می‌شود.

به طور کلی برای چاه‌هایی که به هم متصل شده و ارت واحدی را تشکیل می‌دهند، این فاصله نباید کم‌تر از ۶ متر باشد.

و برای دو چاه که متعلق به دو سامانه‌ی مختلف می‌باشند، این فاصله نباید کم‌تر از ۲۰ متر یا دو برابر عمق چاه (هر کدام که بیش‌تر بود) بشود.

ایجاد تحول در تکنولوژی انرژی های بادی با توربین‌های بدون پره Saphon

لوازم خانگی معمولا دارای مصارف برق زیادی نمی باشند و بجز بخش مربوط به روشنایی و سرمایش و گرمایشکه بمدت طولانی تری استفاده میشوند، بقیه وسایل بطور متناوب و کوتاه مدت روشن میشوند.

مانند لوازم صوتی و تصویری، لپ تاب، رایانه، لوازم آشپزخانه .

بعلاوه اغلب وسایل برقی بویژه لوازم صوتی و تصویری نسبت به نوسانات برق حساس می باشند و خطر آسیب دیدن و سوختن آنها وحود دارد.

لوازم برقی برای برق ورودی ۲۲۰ تا ۲۴۰ ولت طراحی میشوند و سیستمهای ذخیره انرژی باید قابلیت تولید برق متناوب با ولتاژ استاندارد را داشته باشند.

 سیستمهای یو پی اس مورد استفاده مصارف خانگی باید دارای قابلیت تنظیم مدولار باشند تا حداکثر تطابق با مصارف متغیر خروحی در طول شبانه روز را داشته باشند.

همچنین قابلیت مانیتورینگ مصرف سیستم و نوسانات یرق ورودی توسط پورت هوشمند و اتصال به نرم افزار پر قدرت UPS wing از جملهه ویژگیهای مورد نیاز برای سیستمهای خانگی است.

استفاده از سیستم یو پی اس در ساعات کم مصرف مانند ساعات نیمه شب و صبح زود و استفاده از آن در ساعات پیک مصرف علاوه بر کاهش هزینه برق مصرفی خانوار موحب بهینه شدن برق مصرفی و افزایش عمر لوازم برقی خانه میشود.

یو پی اس UPS در واقع حروف اول کلمات سیستم برق بدون وقفه می باشد (Uninterruptable Power System) و همانگونه که از نام آن دیده میشود دو وظیفه اساسی را به عهده دارد:

۱ ) اصلاح برق با کیفیت مناسب

۲ ) پشتیبانی کننده منبع برق در زمان قطع برق

وظیفه اول یو پی اس در واقع اصلاحاتی است که ناشی از اعوجاج یا nois , ولتاژهای اضافی یا Surges و کاهش ولتاژ یا Sags می باشد.

در مطالعاتی که توسط شرکتIBM صورت گرفته است کامپیوترهای شخصی در USA در هر ماه بطور متوسط ۱۲۸ بار تحت تأثیر مشکلات ناشی از برق شهر بوده اند که این مشکلات در طیف وسیعی ولتاژهای اضافی(Surges) و یا ولتاژهای لحظه ای (Spikes) که می توانند به سخت افزار سیستم خسارت وارد نمایند و کاهش های لحظه ای ولتاژ (Sags) و قطع برق که می تواند به داده های سیستم خسارت وارد آوردند می گردند.

با این نگرش منشأ ۴۸٫۵% از مشکلات ناشی از بین رفتن داده ها بواسطه مشکلات موجود در برق شهر می باشد.

حال اگر مطالعات دقیقی بر رویشبکه برق داخل شهری در ایران انجام پذیرد طبعا” این مشکلات درصد بالاتری را خواهد داشت.

پس بعنوان یک وظیفه, یو پی اس باید در حالت وجود برق شهر نسبت به اصلاح آن و حذف مشکلات ناشی از وجود برق شهر اقدام نماید.

لازم بذکر است که عمده این مشکلات خارج از حیطه مصرف کننده کامپیوتر بوده و عملا” حذف آن امکان پذیر نمی باشد.

نظیر دوری یا نزدیکی مصرف کننده به پست های توزیع , وجود مصرف کننده هائی نظیر آسانسور, کولر گازی , دستگاه فتوکپی هم فاز با برق یوپی اس, وجود دستگاههای صنعتی نظیر ماشین های تراش ماشین های پرس… در کارخانجات هم بکارگیری ابزار و ادوات برقی نظیر دریل در محل و مکان استفاده از کامپیوتر و یا مصرف کننده هائی با منابع تغذیه سوئیچینگ در مکان استفاده از کامپیوتر که نهایتا” ما را به استفاده از یو پی اس مجبور می سازد.

در وظیفه دوم یو پی اس باید بعنوان پشتیبانی کننده منبع برق در زمان خاموشی انجام وظیفه نماید.

از آنجا که در مقاطع زمانی مختلف در کشور مشکلات قطع برق در مقابل آلودگیهای موجود در شبکه نقش عمده تری را داشتند, این تصور نادرست بوجود آمده است که یو پی اس منحصرا” در نبود برق شهر باید مورد استفاده قرار گیرد.

بهر حال امروزه سیستمهای کامپیوتری در کشور نقشی فراتر از یک واژه پرداز در شرکت یا سازمان را ایفاء می نمایند و به سمت سیستمهای on-line تغییر جهت داده اند و در اینحال قطع برق برای لحظاتی کوتاه نیز به ضرر این سیستمها می باشد و ضرورت استفاده ازیو پی اس UPS را دو چندان می نماید.

اگر یکبار دیگر موارد ذکر شده را جمع بندی نمائیم برای مواردی که نیاز به برق با کیفیت مناسب می باشد و قطع و نبود برق نیز بحران زا می باشد یو پی اس ضرورت خود را نمایان می سازد.

با این توصیف اگر تنها نیاز به وظیفه اول را داشته باشیم از سایر تجهیزات الکترونیکی نظیر استابلایزر یا AVR می توان استفاده نمود و اگر تنها وظیفه دوم مد نظر باشد (نظیر نیاز به سیستمهای روشنائی ) از تجهیزات الکترونیکی دیگری می توان بهره جویی نمود.

بلوک دیاگرام یک یو پی اس UPS بطور عمومی

یوپی اس از لحاظ ساخت و کارکرد به دو شاخه کلی و متمایز از یکدیگر به شرح زیر دسته بندی می گردد این طبقه بندی هیچگونه ارتباطی به فن آوری ساخت و یا شکل موج خروجی یک یوپ یاس UPS ندارد.

الف) نوع ( UPS ONLINE )

در این نوع یوپیاس ,مبدل DC به AC اصلی دستگاه اینورتر (INVERTER) بصورت پیوسته تغذیه بار را با واسطه یکسو ساز و از طریق برق شهر و یا از طریق باطری تأمین می کند و می تواند توسط یکسو ساز اصلی یا شارژر مجزا باطری ها را شارژر نماید

استفاده از کلید Bypass در این نوع یو پی اس اختیاری است.

این کلید فقط هنگام خراب شدن UPS جریانهای آنی راه اندازی و یا اضافه بار خروجی , مصرف کننده را به برق شهر وصل می کند .

ب) نوع ( OFFLINE UPS)

در این نوع UPS در حالت عادی برق شهر از طریق کلید Bypass به مصرف کننده متصل می گردد.

در این حالت مبدل DC به AC اصلیدستگاه(inverter ) خاموش است و یا در صورت روشن بودن در حالت باردهی به مصرف کننده نمی باشد.

و فقط در مواقع خاص نظیر اختلال در شبکه یا قطع برق شهر , جریان خروجی را از طریق انرژی ذخیره شده در باتری تأمین می نماید.

( زمان انتقال جریان توسط کلید Bypass ممکن است چند میلی ثانیه یا در حد صفر باشد.) استفاده از کلید Bypass از الزامات این نوع UPS یوپی اس می باشد .

نتیجه گیری :

در UPS offline در شرایط عادی تغذیه مصرف کننده به عهده اینورتر (Inverter) نیست ولی در یو پی اس (UPS online )چه در شرایط عادی و چه اختلال در شبکه تغذیه بار به عهده اینورتر است.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

 موارد کاربرد سیستم برقگیر الکترونیکی (ESE):

این سیستم بر اساس استاندارد NFC 17-102 برای محافظت ساختمان های عادی با ارتفاع کمتر از ۶۰ متر و فضاهای باز در موارد زیرممکن است مورد استفاده قرارگیرد :

مجموعه های مسکونی ، ساختمان های مختلف مجموعه فرهنگی و آموزشی و مانند آن ، کارخانه های مختلف و پالایشگاه ها وفضاهای باز شامل انبارها و محوطه های تفریحی و رفاهی و …

محدوده حفاظتی هر برقگیر الکترونیک:

این محدوده از گردش شعاع های حفاظتی( (R pn حاصل از ارتفاع های مختلف (hh)حول محور آن به وجود می آید

شعاع حفاظتی هر برقگیر الکترونیک:

شعاع حفاظت هر برقگیر الکترونیک (Rp) بستگی به ارتفاع نوک آن نسبت به سطح مورد حفاظت (h) پیشروی زمان تخلیـه (ΔT) انتخـاب کلاس حفاظت ( که براسـاس استانداردNFC 17-102 قابل ارزیابی است) مورد نیاز دارد که به شرح ذیل محاسبه و تعیین می شود :

Rp : شعاع حفاظت برقگیر

h : ارتفاع نوک میله برقگیر از سطح مورد حفاظت

D : قطر کره فرضی با توجه به کلاس حفاظت یا فاصله برخورد صاعقه

ΔL : فاصله ای که برقگیر نقطه دریافت صاعقه را برابر نظریه گوی فرضی(Fictitious sphere )از نوک پایانه هوایی دور می کند.

کلاس حفاظت(D ) : 

کلاس حفاظت ، که طبقه بندی سیستم حفاظتی برقگیر الکترونیک در برابر صاعقه است و سطح کارایی آن را بیان می کند ( که شعاع کره یونیزه شده علمدار حمله از طرف ابر می باشد ) در این استاندارد به سه طبقه به شرح زیر تقسیم شده است :

کلاس۱ : ۲۰ متر = D ، حداکثر حفاظت

کلاس۲ : ۴۵ متر = D ، حفاظت متوسط

کلاس۳ : ۶۰ متر = D ، حفاظت استاندارد

 تعریف فاصله ΔL : طول مسافتی که علمدار حمله زمینی در زمان ΔT ، طی میکند ، ΔL نامیده می شود.

این فاصله براساس فرمول :

L(m) = V(m/µs). ΔT(µs)Δ محاسبه می شود .

ΔT زمانی است که برقگیر الکترونیکی زودتر از یک میله ساده ( در ارتفاع مساوی ) صاعقه را دریافت می کند.

و بر اساس یک سری از آزمایشات در آزمایشگاه ها تعیین میگردد ( به این زمان، زمان پیشروی تخلیه نیز گفته میشود) .

V سرعت یونیزاسیون کانال صاعقه می باشد که معادل m/µs1 در نظر گرفته می شود .

صاعقه گیرهای یونیزه کننده هوا

طراحی و نصب این صاعقه گیر های براساس استاندارد NFC 17-102 انجام می گیرد.

ریشه این استاندارد نیز همان تئوری گوی غلطان است که در تمامی استاندارد ها از آن استفاده شده است.

NFC 17-102 با وارد کردن پارامتر ΔL‌در فرمول محاسبات، شعاع پوشش افزایش یافته صاعقه گیر را محاسبه می کند.

صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان، می بایست بوسیله هادیهای میانی Down Conductor از طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردد.

مقاومت الکترود زمین صاعقه گیر می بایست زیر ۱۰ اهم باشد و پس از اجرا به شبکه هم بتانسیل کل سایت متصل شود.

در اجرای الکترود زمین هر صاعقه گیر می بایست از اقلامی چون صفحه های مسی، مواد کاهنده مقاومت (LOM) ، اتصالات جوش انفجاری استفاده نمود.

((Rp = √( h(2D-h) + ΔL (2D+ ΔL برای H≥۵ meter

H = ارتفاع واقعی نصب صاعقه گیر نسبت به سطح مورد نظر

Rp = شعاع حفاظتی

ΔL = فاصله ای که یون ها در جهت صاعقه می پیمایند (پارامتر متغیر بر حسب نوع و مشخصات صاعقه گیر)

D = درجه پیشرفت صاعقه یا مدت جهش صاعقه در طول مسیر ، که بر اساس درجه حفاظتی تعیین می شود :

Protection Level I : D = 20m

Protection Level II : D = 30m

Protection Level III : D = 45m

Protection Level IV : D = 60m

برای ارتفاع کمتر از ۵ متر ، شعاع حفاظتی از جداول مربوط به هر صاعقه گیر محاسبه می شود.