مقاومت مخصوص زمين
مقاومت مخصوص زمين عبارتند از مقاومت يک متر مکعب از زمين به ابعاد1m×1m×1m که بين دو الکترود صفحه‌اي سنجيده شده باشد . مقاومت مخصوص زمين بستگي به نوع مواد تشکيل دهنده زمين دارد و لذا در هر قسمت از زمين متفاوت است.
مقاومت گسترده ميل زمين
عبارتست از مقاومت زمين بين ميل زمين و نقطه‌اي از زمين هموار ( همسطح ) بر حسب اهم . لذا مقاومت گسترده زمين بستگي به نوع زمين ( مقاومت مخصوص زمين ) و نوع ميل ( لوله‌اي يا صفحه‌اي ) و طرز قرار گرفتن آن در زمين ( عمقي يا سطحي ) دارد .
تبصره : تغييرات جزئي درابعاد ميل در مقاومت گسترده ميل زمين بي تاثير است .
مقاومت زمين
عبارتند از مقاومت گسترده زمين باضافه مقاومت سيم زمين
(ولتاژهاي مختلف در ضمن عبور جريان از ميل زمين)
اختلاف سطح ميل
عبارتند از ولتاژي که در ضمن عبور جريان از زمين کننده بين ميل و زمين هموار ( همسطح) بوجود مي‌آيد .
اختلاف سطح زمين
عبارتند از اختلاف پتانسيل هر نقطه از زمين بين همسطح و ميل زمين
اختلاف سطح تماسي
عبارتست از قسمتي از ولتاژ ميل که توسط انسان برداشت مي‌شود .
بطوريکه قسمتي از جريان زمين در اثر اين ولتاژ از دست و پا ( بطور افقي در حدود يک متر ) و يا بين دو دست عبور مي‌کند .
اختلاف سطح قدم
عبارتست از قسمتي از ولتاژ ميل که توسط فاصله دوپا ( تقريبا يک متر ) برداشت مي‌شود ، بطوريکه قسمتي از جريان زمين در اثر اين ولتاژ از بدن يا حيوان بين دو پا بسته مي‌شود.
انواع ميل ها
ميلها را مي‌توان کلاً به دو دسته تقسيم کرد : ميل سطحي و ميل عمقي
1) ميل سطحي تشکيل شده از يک يا چند مفتول يا تسمه يا طناب فولادي روي اندود ( آهن سفيد ) که در عمق کم ( در حدود 5/0 تا 1 متر ) در زمين چال مي‌شود و ممکن است بصورت ساده ( خطي ) ، اشعه‌اي ( پنج اي ) ، کمر بندي ، غربالي و يا ترکيبي از آنها باشد .طول يا ابعاد ميل سطحي بستگي به مقدار مقاومت گسترده مورد نياز دارد .
ميل سطحي بهتر است کاملا صاف و افقي در زمين قرار گيرد و در صورتيکه ميل داراي انشعاب‌هايي مي‌باشد ( مثل پنجه‌اي ) بايد به خاطر جلوگيري از اثر متقابل اشعه‌ها بر يکديگر زاويه بين اشعه‌ها از 60 درجه کمتر نشود . بعبارت ديگر تعداد نبايد از 6 عدد تجاوز کند .معمولاً در پستهاي فشار قوي آزاد از 4 اشعه زاويه 90 درجه استفاده مي‌شود .
مقاومت گسترده ميل کمربندي چندان تفاوتي با ميل خطي با ثابت بودن مصالح بکار برده شده ندارد و بدين جهت بخصوص در استاسيون‌ها و پستهاي فشار قوي با مساحت نسبتا کم در صورتيکه ميل کمربندي دور تا دور پست را احاطه کند مناسب تر از ميل خطي مي‌باشد . در صورتيکه زمين در عمقي که ميل کار گذارده مي‌شود ، به قدر کافي مرطوب نباشد بهتر است روي ان چمن کاري شود .
2) ميل عمقي
ميل عمقي که در اعمال زمين چال مي‌شود دو نوع است :
ميل ميلهاي و ميل صفحه‌اي
الف ) ميل ميلهاي
ميلهاي تشکيل شده از يک ميله ، لوله يا هر پروفيل ديگر از آهن سفيد که بطور عمودي در زمين کوبيده مي‌شود و طول و تعداد آن بسنتگي به مقاومت گسترده لازم دارد .
براي کوچک کردن مقاومت گسترده ميل مي‌توان از ترکيب چند ميل استفاده کرد . فاصله ميلها بخاطر جلوگيري از اثر متقابل آنها بهتر است از دو برابر طول ميل کوچکتر نشود . فقط در صورتيکه تمام طول ميلهاي موازي به علت يخ بندان و يا مناسب بودن قسمتي از زمين ، موثر واقع نشود ، مي‌توان فواصل ميل را به اندازه دو برابر طول موثر ميل انتخاب کرد . در صورتيکه خاک زمين اطراف ميل از نظر رطوبت و هدايت مساعد و مناسب بهتر است از لوله‌هاي سوراخ دار استفاده شود و سالي يک يا چند بار با محلول رقيق سودا (جوش شيرين ) پر شود.
ب ) ميل صفحه‌اي
ميل صفحه‌اي از ورق آهن روي اندود ( آهن سفيد ) به ضخامت 3 ميليمتر تشکيل شده و بطور عمودي در زمين چال مي‌شود ، ابعاد آن متناسب با مقاومت گسترد لازم 1m×1m و يا 1m×0?5m مي‌باشد. در موقع قرار دادن صفحه در زمين بايد دقت کرد که لبه بالاي صفحه حداقل يک متر زير سطح زمين قرار گيرد .
در صورتيکه به خاطر کوچک کردن مقاومت گسترده زمين از چند صفحه استفاده مي‌شود بهتر است که فواصل صفحه‌ها از 3 متر کمتر نباشد .
صفحات ممکن است يک تکه و يا مشبک ( سوراخ سوراخ ) باشند .
يکي از مزاياي ميل صفحه‌اي اين است که مي‌توان آنرا در اعماق زمين و نزديک به سطح آب زير زميني که داراي مقاومت مخصوص کمتري است چال کرد . در اين حالت بهتر است صفحه را به صورت لوله خم کرد و در انتهاي چاه که بدين منظور حفر شده‌است قرار داد و سپس چاه را با خاک سرند شده و نرم مخلوط با آن زياد پر کرد . از ميل صفحه‌اي امروز به ندرت استفاده مي‌شود ، زيرا کندن چاه و تهيه خود صفحه مستلزم تحمل هزينه زيادي مي‌باشد . لازم به يادآوري است که در تمام انواع و اقسام ميلها که فوقاً به آن اشاره شد مي‌توان علاوه بر آهن سفيد ، از مس و يا آهن مس اندود نيز استفاده کرد .
تبصره 1 – در صورتيکه ميلها با کروزيون و خورندگي شديد در زمين مواجه باشند و يا ازفولاد معمولي ( بدون روکش ضد زنگ ) استفاده شده باشد بايد سطح مقطع ميلها از آنچه که در جدول فوق داده شده‌است بزرگتر انتخاب گردد .
تبصره 2 – از فلزات سبک بهتر است در تاسيسات زمين استفاده نشود.
سيم زميني
همان طور که قبلا نيز اشاره شد ، سيم زمين ارتباط بين ميل و قطعاتي که بايد زمين شوند برقرار مي‌کند و بايد حتي المقدورکشيده شود که قابل رويت باشد . در موقع انتخاب سطح مقطع زمين بايد در نظر گرفت که در موقع اتصال دوبل زمين ، اغلب جرياني معادل جريان اتصال کوتاه از آن عبور مي‌کند و سيم زمين بايد بتواند اين جريان را از خود عبور دهد ، بدون اين که ايجاد فشار تماس زياد کند.
در هر حال نبايد سطح مقطع سيم زمين از مقادير زير کوچکتر انتخاب گردد .
سيم فولادي روي اندود 50mm2
سيم آلومينيومي 35mm2
سيم مسي 16mm2
سيم هائي که در زمين و بدون روپوش و عايق الکتريکي کشيده مي‌شوند زئي از ميل محسوب مي‌شوند و طبق جدول بالا انتخاب مي‌شوند . در ضمن بايد هر يک از سيم‌هاي زمين که از دستگاهي منشعب مي‌شود مستقيماً به شين زمين وصل شود ( اتصال موازي ) و از سري و زنجير کردن آنها بايد به شدت اجتناب نمود .
شين زميني
شين زمين رابط بين سيم زمين و ميل زمين است و تمام سيم‌هاي زمين از آن منشعب مي‌شوند . شين زمين که معمولا از آهن روي اندود انتخاب مي‌شود ، با يک فاصله مناسبي نسبت به زمين و ديوار نصب مي‌گردد و مقطع آن در هيچ حالتي نبايد از 200mm2 کمتر باشد (VDE0141) ارتباط سيم زمين با شين يپبايد از نظر الکتريکي و مکانيکي کاملا مطمئن ، محکم و بدون مقاوت عبور باشد ، لذا بهترين وسيله جوش دادن آنها است . در غير اين صورت بايد از پيچ و مهره ( حداقل M10) با واشر استفاده شود و در مقابل زنگ ردگي و خرندگي با رنگ محافظت شود .
تعيين مشخصات تاسيسات زمين حفاظتي
در تعيين مشخصات و ابعاد و طرح تاسيسات زمين حفاظتي شرط اصلي و مهم زير بايد رعايت شود .
1) اختلاف سطح ميل از 125 ولت تجاوز نکند .
اختلاف سطح ميل همان طور که مي‌دانيم بستگي به جريان اتصال زمين IE دارد .
125 = R. IE
در موقع محاسبه جريان اتصال زمين اگر پست فشار قوي داراي اختلاف سطح‌هاي مختلفي 220kz و 60kv و 20kv و غيره‌است ولي در تمام پست از يک تاسيسات زمين حفاظتي مشترک استفاده مي‌شود ، بايد مقاومت زمين را براي بزرگترين جريان اتصال زمين محاسبه و طرح ريزي کرد .
در ضمن بايد مدت عبور جريان زمين محدود و کوتاه باشد از خشک شدن زمين اطراف ميل زمين که باعث بالا رفتن مقاومت گسترده ميل زمين مي‌شود جلوگيري گردد .
2) اختلاف سطح تماسي در خارج از محدوده پست فشار قوي ( خارج از محوطه‌اي که با نرده محصور شده‌است ) از 65 ولت تجاوز نکند.
شرط دوم را مي‌توان با قرار دادن صحيح ميلها و نصب نرده‌ها در محل مناسب بيا توسط هدايت کردن صحيح و تنظيم خطوط پتانسيل در زمين توسط ميل فرمان بدست آورد که متداولترين و ساده ترين آن ، قرار دادن يک ميل فرمان فولادي به طور کمر بندي دور تا دور تاسيسات و به فاصله يک متر از آن و در عمق نيم متر زمين مي‌باشد . اين ميل فرمان را مي‌توان با تاسيسات زمين حفاظتي و حتي با نرده فلزي پيرامون تاسيسات متصل و مربوط نمود .
جرياني که در موقع اتصال زمين شبکه از تاسيسات زمين مي‌گذرد ، در حالت‌هاي مختلف و شرايط مختلف متفاوت است .
در موقع اتصال يک فاز شبکه که فقط يکي از فازها مثلا در اثر جرقه يکي از مقره‌ها با زمين تماس پيدا مي‌کند ، جريان اتصال زمين برابر است با جريان کاپاسيتيودو فاز سالم ديگر . لذا اين جريان بستگي به ولتاژ Uph و کاپاسيتيه هر کيلو متر سيم Cb و طول سيم بر حسب کيلومتر دارد.
در صورتيکه در اتصال دوبل زمين ( تماس دو فاز مختلف شبکه با زمين ) و يا در اتصال يک فاز شبکه با زمين در شبکه‌اي که نقطه ستاره ترانسفورماتور آن مستقيما زمين شده‌است ، عملا يک اتصال کوتاه در شبکه به وجود مي‌آيد . با اين تفاوت که مقاومت زمين نيز در مسير اتصال کوتاه قرار دارد .
جريان اتصال زمين در اين دو حالت خيلي زياد است ، به خصوص اگر قدرت شبکه نيز زياد باشد. ولي چون چنين شبکه هائي مسلماً داراي وسائل حفاظتي ( رله جريان زياد و غيره) در مقابل اتصال کوتاه مي‌باشند ، لازم نيست که حتما تاسيسات زمين بر مبناي چنين جريان شديدي محاسبه و اجرا گردد .
در چنين تاسيساتي ، در تاسيساتي که مرکز ستاره آن مستقيماً و يا توسط مقاومت محدود کننده جريان زمين شده‌است ، اختلاف سطح قدم مي‌تواند متناسب با زمان قطع رله حفاظتي از 125 ولت تجاوز کند .
در شبکه هائي که جريان اتصال زمين از چند صد آمپر تجاوز مي‌کند ، مقاومت زمين بايد مقاديري در حدود 3 تا 3/0 اهم پيدا کند ، لذا به خصوص در چنين مواقعي و يا در حالتي که به علت مساعد بودن جنس زمين و يا زياد بودن مقاومت مخصوص زمين و يا به هر دليل تکنيکي ديگر نمي‌توان به آساني و با صرف هزينه مناسب و متعارفي مقاومت گسترده لازم و مطلوب را براي عملي ساختن دو شرط فوق بدست آورد ، براي جلوگيري از اختلاف سطح تماس و قدم زياد ارزش‌هاي زير استفاده مي‌شود .
الف – در داخل محوطه تاسيسات فشار قوي
1) جايگاه متصديان ، جهت تنظيم و فرمان و مراقبت که منجر به تماس برقرار کردن و لمس کردن تابلوهاي فلزي مي‌شود ( زمين جلوي تابلو ) بايد براي دو برابر اختلاف سطح ميل زمين عايق شود و در ضمن تمام تابلوها و قطعات فلزي که زمين شده‌اند به يکديگر متصل شوند تا دو قطعه فلزي مجاور نسبت به هم اختلاف پتانسيل پيدا نکنند.
2) کليه قسمت‌هاي تابلو که در موقع تنظيم و فرمان بوسيله انسان لمس مي‌شود يا در دست گرفته مي‌شود ، مثل چرخ و دسته تنظيم کننده‌هاي ولتاژ و عده دور يا رئوستا‌ها و دسته کليدها و امثال آن بايد نسبت به زمين عايق شوند و در روي تابلوئي از مرمر ، چوب ، فيبر و غيره نصب شوند . البته اين موضوع مي‌تواند فقط در تاسيسات کوچک قابل اجرا باشد .
3) جايگاه متصديان جلوي تابلو با کف پوش فلزي مفروش شود ، بطوريکه با تابلوها و قطعات فلزي مجاور آن در چند نقطه مرتبط باشد . در نتيجه اختلاف سطح تماس از بين مي‌رود و براي برطرف کردن خطر ولتاژ قدم ، دور تا دور آن حداقل به عرض 25/1 متر با کف پوش عايقي ( فرش لاستيکي ) مفروض شود . در تاسيسات خارجي زمين را با موادي با قابليت هدايت خيلي کم مثل سنگ‌هاي آتش فشاني و يا مصالح ساختماني ديگر که داراي مقاومت بسيار مي‌باشد و رطوبت را در خود جذب نمي‌کند مفروش مي‌کنند .
4) کف سالن پست فشار قوي با مفتول‌هاي فلزي پوشانده شود ( بتون آرمه ) و مفتول‌هاي فلزي داخل بتون به تاسيسات زمين وصل گردد . اين مفتول‌هاي فلزي باعث مي‌شوند که ولتاژ تماس و يا ولتاژ قدم به طور قابل توجهي کوچک شود . در صورتيکه کف ساختمان پست قبلا اماده شده باشد و فاقد بتون آرمه باشد ، مي‌توان از تسمه فولادي که دور تا دور ساختمان به ديوار و تقريبا در سطح زمين کشيده و به تاسيسات زمين وصل مي‌شود استفاده کرد . اين تسمه فولادي سبب مي‌شود که با ميله هائي از فولاد که جهت نگهداشتن آن درفواصل يک متري به ديوار کوبيده مي‌شود ، پتانسيل زياد جلوگيري گردد .
5) در پستهاي فشار قوي خارجي مي‌توان با قرار دادن مفتول‌هاي فولادي و يا توري فلزي در کف زمين اطراف نزديک ترانسفور ماتورها و تابلوها و قطهات فلزي ديگر از بوجود آمدن اختلاف سطح تماس و قدم بيشتر از 125 ولت جلوگيري کرد .
ب – در خارج محوطه تاسيسات فشار قوي
در صورتيکه در خارج از محوطه تاسيسات فشار قوي و يا در پشت نرده هائي ه به منظور محصور کردن پست کشيده شده ، اختلاف سطح تماس از 65 ولت و اختلاف سطح قدم از 90 ولت تجاوز کند ، بايد براي جلوگيري از خطرات احتمالي آن يکي از روش‌هاي زير بکار گرفته شود .
1 – نرده‌ها را دور از تاسيسات کشيده تا محوطه با فشار قدم غير مجاز در داخل تاسيسات قرار گيرد .
2 – در تاسيسات زمين از ميل فرمان پتانسيل استفاده کرد .
3 - زمين اطراف پست فار قوي را از زمين داخل پست جدا کرد .
سنجش مقاومت گسترده زمين
مقاومت گسترده زمين بايد پس از تاسيس و تکميل شبکه زمين به طور دقيق سنجيده شده و مورد آزمايش قرار گيرد زيرا مسلما مقاومت گسترده زمين با آنچه که توسط محاسبه بدست آمده‌است به علت مشخص نبودن دليل مقاومت مخصوص زمين کم و بيش متفاوت خاوهد بود . حتي پيش نهاد مي‌شود که هر پنج سال يک بار اين سنجش تکرار شود . تا متصديات مربوطه از وضعيت و کيفيت زمين آگاهي کافي داشته باشند . به دين مناسبت دستگاه‌هاي سنجش بسيار دقيق ساخته شده که مي‌توان با آن به طور مستقيم و خيلي ساده گسترده ميل را تعيين کرد .
در اين دستگاه با چرخاندن دسته اندوکتور 1 ( مولد جريان متناوب ) جريان متناوبي ايجاد مي‌شود که مدارآن از طريق سيم پيچي زکوندرترانسفورماتور2 و ميل زمين E و زمين وميل کمکي H بسته مي‌شود . سيم پيچي زکوندرترانسفورماتور روي مقاومت 3 بسته شده‌است و هميشه جرياني برابر جريان سيم پيچي پريمراز آن عبور مي‌کند ( نسبتا ) تبديل 1:1 ) يک طرف سيم سيم پيچي پريمر که به ميل زمين وصل مي‌شود مرتبط است . ما بين کنتاکت متغير رئوستاي و سوند S يک سو کننده کنتاکتي 5 قرار دارد که هم زمان با گرداندن دسته‌اند و کتور مي‌گردد و جريان يک سو شده آن گالوانو متر4 را تغذيه مي‌کند. اگر قسمتي از مقاومت رئوستاي 3 به طريقي در مدار قرار گيرد که عقربه گالوانومتر در ضمن گرداندن اندوکتور روي صفر ثابت باشد ، اختلاف سطح U1 ما بين ميل سوند با اختلاف سطح U2 که روي مقاومت 3 قرار دارد برابر خواهد شد و مقاومتي که رئوستا در اين حالت نشان مي‌دهد برابر مقاومت گسترده ميل تا سوند است .
حال اگر ميل کمکي را به فاصله دوري از ميل زمين ، در زمين هموار بکوبيم و سوند را تقريبا در وسط آن دو ( بين ميل زمين و ميل کمکي ) در زمين فرو ببريم ، مقاومت سنجيده شده برابر مقاومت گسترده ميل زمين مي‌باشد .
در ميل عمقي و صفحه‌اي اين فاصله معمولا40 متر است و سوند در فاصله 20 متري ميل زمين قرار مي‌گيرد در تاسيسات زمين گسترده و سطحي بايد اين فواصل 5/2 متر و 5 برابر بزرگترين طول يکي از اشعه‌هاي زمين سطحي باشد . در صورتي که دستگاه مخصوص سنجش مقاومت زمين در دسترس نباشد مي‌توان به کمک يک آمپر متر و يک ولت متر به شرطي که مقاومت ولت متر خيلي زياد باشد ( حداقل 10 برابر مقاومت گسترده سوند زمين ) مقاومت گسترده ميل زمين را سنجيد . براي اين منظور بهترين وسيله ولت متر الکتروني است .
براي سنجش اختلاف سطح قدم و اختلاف سطح تماس از يک ولت متر که مقاومت داخلي آن در حدود K? 3 باشد و دو الکترود کمکي که سطح تماس آن با زمين در حدود 200 cm2 است و با فشار حداقل 25kp در روي زمين فشرده شود استفاده مي‌شود .
براي تعيين ولتاژ تماس قسمت دلخواهي از تاسيسات دو الکترود در کنار هم و به فاصله يک متر از محلي که مي‌خواهيم اختلاف سطح تماس آن را بسنجيم قرار داده مي‌شود . در اين حالت ولت متر بين بدنه تاسيسات و دو الکترود که موازي وصل شده‌اند قرار مي‌گيرد .
سنجش مقاومت مخصوص زمين
مقاومت مخصوص زمين حتي در نقاط مختلف محوطه محدودي که تاسيسات فشار قوي يا نيروگاه را در برخواهد گرفت نيز متفاوت است . بط.ريکه اغلب اين اختلاف‌ها در نقاط مختلف به دو تا سه برابر يکديگر مي‌رسد .
اين تفاوت‌هاي زياد همانطور که مي‌دانيم بستگي به ترکيبات زمين و رطوبت نقاط مختلف زمين دارد . لذا به جايي تعيين مقاومت مخصوص زمين بايد اولا چندين سنجش در نقاط مختلف زمين انجام گيرد و از نتايج حاصل ميانگين گرفته شود . در ثاني بايد سنجش در زماني انجام گيرد که زمين به علت بارندگي يا دلايل ديگر خيس و يا مرطوب نشده باشد ، لذا حتما بايد در اواخر تابستان که مدت مديديست بارندگي نشده و زمين تقريبا خشک شده‌است ، اين آزمايشات انجام شود .
براي سنجش مقاومت مخصوص زمين در صورتيکه بعدا از ميل سطحي استفاده مي‌شود . معمولا از ميلهاي به طول 1 تا 2 متر و به قطر 3 سانتيمتر استفاده مي‌شود . اين ميلها توسط پتک‌هاي هيدروليکي يا مکانيکي بدون ايجاد لرزش و ارتعاش در زمين به طريقي کوبيده مي‌شود تا حتي الامکان ارتباط ميل با زمين در تمام سطح لوله محکم باشد . در موقع کوبيدن ميل در زمين بايد از پاشيدن آب به هر عنوان جلوگيري شود .
براي تعيين مقاومت مخصوص اعماق زمين به همين نسبت از لوله‌هاي طويل تر تا 15 متر استفاده شود که البته اغلب اشکال کوبيدن آن کمتر از اشکالاتي است که بعدا در موقع در آوردن آن از زمين به وجود مي‌آيد . اين ميله‌ها نيز اغلب يک متري هستند و در روي يکديگر سوار مي‌شوند. پس از کوبيدن ميل مثلاً در عمق 1 تا 2 متر مقاومت گسترده آن توسط پل مخصوص مي‌سنجيم بطور مثال اگر قطر ميل آزمايشي d = 3 سانتيمتر و طول آن L=150cmباشد و مقاومت گسترده اين ميل در نقاط مختلف زمين به ترتيب ? 80 و ? 60 و ? 65 سنجيده شود.
زمين کردن دکل‌هاي انتقال انرژي
انواع و اقسام دکل‌هاي آهني يا بتون آرمه و حتي نوارهاي فلزي و سيم‌هاي نگهدارنده تير‌هاي چوبي به خاطر اينکه در موقع برخورد صاعقه خورد نشوند بايد زمين شوند و در ضمن بايد سعي شود که مقاومت گسترده زمين لازم و مجاز توسط خود پايه و يا فونداسيون دکل تامين شود . دکل‌هاي فشار قوي 110 kv و بالاترکه در زمين‌هاي مزروعي و يا محل هائي که در مسير رفت و آمد مردم است نصب مي‌شوند بايد به خاطر کوچک کردن ولتاژ قدم در اطراف نزديک دکل با يک ميل فرمان کمر بندي که با دکل در ارتباط مي‌باشد محصور گردد . اين ميل در فاصله 1 متري از دکل و به عمق 2/0 تا حداکثر 5/0 متر در زمين چال شده و دور تا دور دکل را احاطه مي‌کند. در صورتيکه فاصله دکل‌ها از خيابان پر رفت و آمد کمتر از 15 متر است باشد علاوه بر نصب ميل فرمان سعي شود که در داخل خيابان اختلاف سطح قدم از مقاديري که براي خارج از محدوده تاسيسات داده شده‌است تجاوز نکند و در دکل هائي که در داخل مناطق مسکوني نصب مي‌شوند بايد ولتاژ تماسي از مقادير شکل 18 منحني a براي خارج از محدوده تاسيسات تجاوز نکند . هر چه تعداد اين حلقه‌ها بيشتر باشد به همان مقدار نيز ولتاژ تماس در محوطه فرمان داده شده کم مي‌شود . معمولا براي فرمان پتانسيل 3 حلقه يا سه رديف ميل فرمان کافي است .
به خاطر اثر متقابل ميله‌هاي فرمان شدت جرياني که از ميل فرمان انتهائي خارج مي‌شود از همه بزرگتر است و به همين جهت تقسيم پتانسيل نيز در اخرين ميل فرمان نامناسب تر از ميلهاي ديگر انجام مي‌گيرد . لذا هميشه ولتاژ قدم بزرگي در حد فاصل بين قسمت فرمان گرفته و فرمان نگرفته ايجاد مي‌شود که به خصوص براي چهار پايان ممکن است خطراتي به وجود آورد . براي رفع اين عيب اغلب ميلهاي فرمان در يک سطح در زمين چال نمي‌شوند ، بلکه در اعماق مختلف زمين قرار مي‌گيرند .
در چنين حالتي پتانسيل قدم و تماس در تمام قسمت‌هاي فرمان گرفته و حد فاصل بين آخرين ميل با زمين نيز کوچک مي‌شود . به طوريکه فشار قدم از 90 ولت و فشار تماس از 65 ولت تجاوز نخواهد کرد .
در صورتي که در اطراف دکل هائي که در مناطق پر جمهيت و پر رفت و آمد و خيابان‌هاي اتومبيل رو نصب مي‌شوند ، نتوان اختلاف سطح مجاز قدم و تماس را طبق شکل 17 و 18 تامين کرد ، بايد مراقبت‌هاي زير انجام گيرد .
1) بازديد و مراقبت کامل از ايزولاتورها ، حداکثر هر 6 ماه يک بار و همين طور سنجش مقاومت گسترده زمين با برقرار کردن يک جريان گذاري قوي در حدود 60 K A در دکل .
2) انتخاب ايزولاتورهاي مناسب با در نظر گرفتن شرايط و آتمسفر منطقه براي اطمينان بيشتر در اتصال زمين نشدن مقره‌ها .
طرح زمين الکتريکي
زمين الکتريکي همانطور که گفته شد مربوط به قسمتي از تاسيسات است که متعلق به مدار الکتريکي است مثل زمين کردن نقطه صفر ستاره ترانسفور ماتور ، زمين کردن سلف زمين ، زمين کردن نقطه صفر ژنراتور به کمک مقاومت و يا بدون مقاومت و زمين کردن يک طرف سيم پيچي زکوندر ترانسفورماتورهاي جريان ولتاژ وغيره .
در موقع محاسبه تاسيسات زمين الکتريکي بايد شرايط زير را در نظر گرفته شود :
1- ماکسيمم جرياني که در موقع اتصال زمين شبکه از آن مي‌گذرد مبنا قرار داده شود . اين جريان در شبکه‌اي که نقطه صفر ستاره آن مستقيما زمين شده‌است برابر است با جريان اتصال زمين شبکه و در صورتي که نقطه صفر ستاره آن توسط مقاومت محدود کننده جريان ، زمين شده باشد ، جريان زمين برابر است با جرياني که از سلف زمين مي‌گذرد . جريان سلف زمين در يک پيچکي که خوب و متناسب با جريان کاپاسيتيو زمين شبکه سنجيده و محاسبه شده باشد برابر است با جريان کاپاسيتيو اتصال زمين شبکه .
2- در شبکه و تاسيساتي که داراي ولتاژهاي مختلف مي‌باشند ولي از يک سو زمين مشترک الکتريکي استفاده مي‌شود ، اين زمين براي شبکه‌اي که جريان نقطه ستاره آن ماکسيمم و از بقيه کمتر محاسبه مي‌شود .
3- در صورتي که در تاسيسات زمين الکتريکي در موقع اتصال زمين شدن شبکه ، ولتاژ زمين بزرگتر از 125 ولت شود ، بايد سيم‌هاي رابط به زمين الکتريکي را عايق و در مقابل تماس سهوي و عمدي محافظت کرد .
در هر صورت بايد تاسيسات زمين طوري محاسبه و طرح شوند که به هيچ وجه باعث به مخاطره انداختن اشخاص نشود . بدين جهت بايد قسمت هائي که ولتاژ زياد مي‌گيرند محدود و محصور کرد و يا اينکه از بوجود آمدن ولتاژ قدم بيش از 60 ولت با استفاده از ميل فرمان و وسايل ديگر جلوگيري شود .
همان طور که گفته شد تاسيسات زمين الکتريکي را بايد طوري ساخت که اختلاف سطح ميل يا زمين کننده از 125 ولت تجاوز نکند ، اين اصل البته در صورتي امکان پذير است که جرياني که از نقطه صفر ستاره به روري تاسيسات ميل زمين عبور مي‌کند از حدود 100 آمپر بيشتر نشود . اين موضع فقط در موقع زمين کردن نقطه ستاره ژنراتور مراعات مي‌شود ، آن هم به خاطر اين که جريان زياد اتصال بدنه ، باعث سوزاندن آهن دندانه‌هاي استاتو مي‌گردد ولي جريان‌هاي اتصال زمين در شبکه کمپانزه شده ممکن است گاهي از 100 آمپر تجاوز کند و جريان اتصال زمين در شبکه هائي که نقطه صفر ستاره ان مستقيما زمين شده هميشه از 100 آمپر بيشتر است زيرا در حقيقت چنين اتصالي تشکيل يک اتصال کوتاه يک قطبه را مي‌دهد و متناسب با شدت جريان و مقاومت زمين ، اختلاف سطح ميل زمين ممکن است از چندين صد ولت و حتي چند هزار ولت هم تجاوز کند . اين اختلاف سطح زياد البته مدت زيادي پا بر جا نمي‌ماند زيرا حتما رله جريان زياد شبکه ، جريان اتصال کوتاه قطبه را در زماني کوتاه تر از يک ثانيه قطع خواهد کرد .
برگرفته از : تجهيزات نيروگاه جلد اول و دوم
منبع:fa.wikipedia.org/خ