Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

فصل چهارم _ زمین و مقاومت الکتریکی آن

فصل چهارم

زمین و مقاومت الکتریکی آن

پیوست1- بعضی نکات ناگفته درباره:

  • اثر الکترو شیمیایی زمین
  • بکارگیری بتن غیر مسلح پی به عنوان الکترود زمین
  • بکارگیری بتن مسلح پی به عنوان الکترود زمین و اسکلت بتنی یا فولادی سازه به صورت هادی پایینروی صاعقه
  • استانداردهای مربوط به بتن مسلح پی به عنوان الکترود زمین 

4P1 -0 پیشگفتار

         مطالبی که در اینجا مطرح شده اند اضافه بر متن اصلی و به عنوان متمم بعضی از مسائل موجود در متن اصلی ارائه می شوند.

1-4P1– اثر الکتروشیمیایی زمین بر الکترود های همبندی شده و تشکیل باتری با شرکت الکترودهای غیر همجنس در الکترولیت زمین

    در متن اصلی که از نظر گذشت، نکانی جنبی ناگفته مانده است که ممکن است بعضی برای داشتن آنها کنجکاو باشند.

یکی از این موارد نکاتی است درباره نحوه تشکیل “پیل” در الکترولیت”زمین” در صورت همبندی چند فلز غیر مشابه دفن شده در آن، در اینجا توضیحات بیشتری در این باره داده می شود:

هر گونه فلز دفن شده در زمین ممکن است تحت تاثیر عوامل زیر، دچار خوردگی شود:

  • جریانهای مستقیم نشتی موجود در زمین؛
  • وجود مواد شیمیایی خورنده در زمین یا آب؛
  • سلولهای گالوانیک که از همبندی الکترود با انواع مختلف فلزات دیگر دفن شده در زمین پدید می آید.

اگر یک فلز دفن شده در زمین فقط به فلزات دیگر از همان جنس وصل باشد یا به فلز دیگری که در خاک قرار دارد وصل نشده باشد، آن فلز فقط تحت تاثیر دو عامل اول، یعنی جریان مستقیم نشتی و مواد شیمیایی خورنده در خاک، قرار خواهد گرفت. اثر مواد شیمیایی خورنده، جز در موارد نادر، کم و با توجه به عمر متوسط سیستم الکترودها (30-40سال) قابل قبول است. اما جریانهای مستقیم نشتی و باتزیهایی که از همبندی فلزات غیر همجنس تشکیل می شوند بسیار خطرنام هستند و در مورد آنها باید احتیاط نمود.

شکل 4P1-11 طرحواره آزمونی را نشان می دهد که به کمک آن نحوه تشکیل سلول الکتروشیمیایی ثابت و ولتاژ نسبی فلزات مختلف اندازه گیری می شود. تشریح مسائلی که در عملیات الکتروشیمیایی اتفاق می افتد خارج از محدوده این بحث است ولی کافی است بدانیم که با در نظر داشتن شکل 4P1-11 ، ولتمتر عددی را نشان خواهد داد که برای فلزات مختلف متفاوت است. محدوده مقادیر اندازه گیری شده در جدول 4P1-1 نشان داده شده است.

شکل 4p1-11 پتانسیل نسبی فلزات در الکترولیت (زمین)

جدول 4P1- 1 تفاوت پتانسیل فلزات (شامل بتن مسلح) در الکترولیت(زمین)

 

الکترود (فلز)

در تماس با زمین نمناک

 

    الکترود مقایسه        مس/ سولفات مس

Cu/cuso4                                   

 طبق   DIN   VDE   0151/06.86   
 روی و

فولادگالوانیزه

 

1/1-    تا    9/0

 

مس  

1/0-    تا    0

 

فولاد  

8/0-   تا    5/0-

 

فولاد در بتن  

4/0-    تا     1/0-

 

  © سرب  

6 /.-    تا   5/0-

 

نظر به اینکه در همه شرایط، همبندی برای همولتاژ کردن لازم می باشد و نمی توان از آن صرفنظر نمود و ممکن است اجزاء یا قسمتی از اجزای همبندی شونده در تماس با زمین باشند، لازم است با موضوع الکترولیز به نحوی که گذشت، جدی برخورد شود و در صورت امکان در انتخاب لوله ها با دیگر اجزایی که دفن خواهد شد، دقت شود و در مواردی که ایجاب کند نسبت به پیش بینی سیستمهای حفاظت کاندیک اقدام گردد. در اغلب موارد مشورت با متخصین حفاظت کاتدی الزامی است.

یاداوری1- جدول 4p1-1 و جدول 4-7 در متن اصلی، از دو منبع مختلف گرفته شده اند. باوجود این، در نتیجه گیری از آنها تفاوت چندانی به چشم نمی خورد.

یادآوری 2- بعضی از سرویسها برای حفاظت سیستمهای خود در برابر الکترولیز پیش بینیهایی به عمل می آورند، مانند شرکت گاز که در مسیر لوله کشیهایی خود قطعه عایقی نصب می کند تا سیستم لوله کشی شبکه گاز را از لوله کشی ساختمان جدا کند در نتیجه می توان با خیال راحت لوله کشی گاز داخل خانه را وارد همبندی نمود. در این صورت، اگر هم قرار باشد خوردگی گالوانیک پیش آید، این خوردگی در لوله های اصلی انتقال گاز نخواهد بود(مهره ماسوره زیر رگولاتور گاز عملک انشعاب را ببینید) البته، این تنها اقدام شرکت گاز برای جلوگیری از خوردگی نمی باشد.

تاسیسات فلزی طویل زیر زمینی یا در تماس نزدیک با زمین، از هر نوع که باشندف مجهز به سیستمهای فعال حفاظت کاتدی می باشند که بطور خلاصه عبارت است از ترزیق یک ولتاژ جریان مستقیم در جهت مخالف با استفاده از یک الکترود کمکی با ولتاژی که “باتری” زمین بوجود می اورد. در نتیجه این عمل جریان “باتری” نثا شده و از خوردگی قسمتهای همبندی شده پیشگیری می شود.

4p1– 2- بکارگیری بتن غیر مسلح پی به عنوان الکترود زمین و اسکلت بتنی یا فولادی سازه به صورت هادی پایینرو (down conductor)  صاعقه

       در متن اصلی، تنها در مورد استفاده از بتن مسلح به عنوان الکترود زمین صحبت شده است. اما در عمل نوعی الکترود زمین دیگر در ارتباط با پی وجود دارد که در آن از بتن غیر مسلح به عنوان الکترود استفاده می شود علت این است که در ایران اگر قرار باشد از ماده ای غیر از بتن مسلح استفاده شود ان ماده معمولا آهک است ( شفته) نه سیمان و اگر آهک مزیتی هم داشته باشد، به علت اثر خورندگی شدید آن، برای استفاده در تماس با فلزات مناسب نیست.

در ساختمانهای نه چندان بلند که در آنها پی سازه بتن غیر مسلح می باشد، با اضافه کردن یک هادی در طول پی پیرامون و بعضی دیوارهای داخلی می توان پی را به عنوان الکترود اتصال زمین مورد استفاده قرار داد. معمول این است که برای این کار از تسمه گالوانیزه به ابعاد 30 5، 3 میلیمترکه باید در داخل حجم بتن قرار گرفته و دست کم 40 میلیمتر از سطح زیرین آن فاصله داشته باشد، استفاده شود. به کار بردن فلزات دیگر مانند مس به صورت شمش یا مفتول نیز مجاز می باشد ولی ممکن است از نظر قیمت با تسمه گالوانیزه قابل رقابت نباشد.

بار دیگر یادآوری می شود که استفاده از آلومینیم و آلیاژهای آن حتی در نزدیکی زمین نیز مجاز نیست.

شکل4P1 -21 نحوه نصب الکترود در داخل بتن

شکل 4P1-22 الکترودهای نصب شده در فونداسیون

شکل 4P1-21 نمونه یک الکترود برای نصب در داخل بتن و نحوه نصب آن در مقطع پی را نشان می دهد که قبل از بتن ریزی و به کمک تکیه گاههای فاصله بخش مخصوص انجام می شود در این شکل طریقه وصل کردن هادی اتصال زمین به هادی الکترود پی نیز نشان داده شده است. در شکل 4P1 22، پلان نحوه نصب الکترود پی ساختمان و شراط نصب آن نشان داده شده است.

یاد آوری از بتن غیر مسلح پی به شرط داشتن الکترود اتصال زمین در حجم بتن، به شرحی که گذشت، می توان به صورت مشترک با سیستم برق تاسیسات، به عنوان الکترود سیستم صاعقه گیر هم استفاده کرد. هادیهای پایینروی سیستم باید با توجه به امکانات طرح شوند و شبیه محلهای وصل به هادی اتصال زمین در شکلهای 4P1-21 و 4P1 -22، به هادی اتصال زمین وصل شوند.

4P1-3- بکارگیری بتن مسلح پی به عنوان الکترود زمین و اسکلت بتنی یا فولادی سازه به صورت هادی پایینروی صاعقه و هادی همبندی برای کل سیستم ها

    درباره استفاده از پی های بتن مسلح به عنوان الکترود زمین در متن اصلی صحبت شده است. در اینجا برای روشن تر شدن بعضی مسایل، مطالبی اضافی ارائه می شود.

مطالب مرتبط