دانلود مقاله سیستم زمین برج های انتقال قدرت

مقدمه

فصل اول:

اندازه گیری مقاومت زمین

روش های اندازه گیری مقاومت زمین

روش افت پتانسیل یا سه نقطه ای

روش چهار نقطه ای

دستگاه های اندازه گیری مقاومت زمین

فصل دوم:

زمین کردن

عوامل موثر بر مقاومت خاک

نوع وجنس خاک و محتویات شیمیایی موجود در ان

رطوبت موجود در خاک

دمای محیط

عمق خاک

زمین خطوط انتقال

روش های کاهش مقاومت زمین پای برج

استفاده از الکترود(میله)بلند عمودی و کوبیدن ان در زمین(Ground rod)

استفاده از الکترود های موازی(اتصال زمین چند میله ای)

نصب میله های افقی

خواباندن سیم زمین ویا رابط زمین کننده در زیر خاک(Counterpoise)

استفاده از مواد شیمیایی

توصیه ها ی اساسی برای زمین کردن سیستم های قدرت

انتخاب اندازه ی مناسب هادی هابرای عیب های قابل انتظار

انتخاب رابط مناسب

دقت در تعیین طول میله ی زمین،تعداد انها،محل قرارگیری وفاصله ی انها ازهم

اماده سازی خاک

حذف پتانسیل تماسی و پتانسیل قدم

زمین کردن فوندانسیون(Ufer)

تاثیر کیفیت توان بر روی سیستم زمین(در مورد سیستم های زمین خانگی)

نتیجه گیری و پیشنهادات

فصل دوم

1-2)زمین کردن (Grounding)
عملکرد صحیح سیستم زمین سیستم های قدرت الکتریکی برای امنیت جانی اشخاص مجاور سیستم قدرت بسیار مهم می باشد . عملکرد درست سیستم های حفاظتی نیز، تاحد بسیار زیادی وابسته به تاسیسات زمین سیستم قدرت می باشد .
سیستم زمین پست، تمامی سیستم زمین تأسیسات را مدیریت می کند و شرایطی را فراهم می سازد تا از طریق آن، جریان های زمین به طرف زمین هدایت شوند .
بسیار مهم است که پست دارای مقاومت زمین پایین و ظرفیت جریان کشی کافی و فاکتورهای امنیتی مناسب برای کارکنان پست باشد .
سیستم زمین پست، معمولا شامل هادی ها و میله های زمین به هم متصل شده ی مدفون در خاک می باشد بگونه ای که شبکه ی توری آهنی به هم پیوسته ای را تشکیل می دهند .
سطح زمین پست ها معمولا با سنگ ریزه یا سیمان پوشانیده می شود تا بتوان گرادیان پتانسیل ناشی از تخلیه ی جریان های بزرگ به زمین را کنترل و نیز مقاومت تماسی با پاهای کارکنان را افزایش داد .البته با توجه به این که رطوبت مقاومت زمین را کاهش می دهد ،قسمت قابل توجهی ازمحوطه ی پست ها را به فضای سبز اختصاص می دهند.
تجهیزات پست باید از طریق هادی¬های بزرگ به شبکه¬ی زمین متصل شوند تا تحت هر شرایطی، مقاومت زمین را به حداقل رسانده و مقدار ولتاژ بین تجهیزات و سطح پست را حول مقداری که از نظر امنیتی مناسب می باشد، محدود سازد .
تمامی فِنس (fence)های پست باید در داخل شبکه¬ی زمین ساخته شوند و به منظور حفاظت از مردم یا کارکنان، به شبکه زمین متصل گردند(به منظور هم پتانسیل کردن زمین و فنس ها حین وقوع عیب و حذف پتانسیل تماسی) . .

2-2) عوامل موثربرمقاومت خاک:
1)نوع وجنس خاک ومحتویات شیمیایی موجود در ان .
2)رطوبت موجود در خاک.
3)دمای محیط.
4)عمق خاک
1-2-2)تاثیر جنس و نوع خاک بر روی مقاومت زمین:
جنس و نوع خاک بر روی مقاومت زمین تاثیر قابل توجهی دارد همانطوری که از جدول (1)مشاهده می شود ابرفت ها و خاک های رس دارای کمترین مقاومت مخصوص(حدود5اهم درمتر) وگرانیت ها و تخته سنگ ها دارای بیشترین مقاومت مخصوص می باشند(1000تا2000 اهم در متر).در ضمن هر چه اندازه ی ذرات تشکیل دهنده خاک بزرگتر باشد مقاومت خاک نیز بزرگتر خواهد شد.
افزودن برخی مواد شیمیایی به خاک نیز روش دیگری برای کاهش مقاومت زمین می باشد.ساده ترین مثال، افزودن خاکستر و نمک به چاه ارت (earth) منازل مسکونی می باشد.

نتایج اندازه گیری های مقاومت زمین در اکثر نواحی امریکادر جدول (1) بصورت خلاصه آورده شده است .
جدول 1:مقاومت مخصوص انواع مختلف خاک های امریکا

مقاومت خاک های تست شده از 2 اهم تا 3000 اهم در حال تغییر می باشد .
همانطوری که در شکل زیرنشان داده شده است اگر خاک دارای مقاومت یکنواختی(uniform) باشد، بالاترین مقاومت، مربوط به سطحی است که بلافاصله الکترود را شامل می شود . اندازه گیری ها نشان می دهد که 90 درصد مقاومت کل در بر گیرنده ی یک الکترود در ناحیه ی کروی به مرکز الکترودوبه شعاع 6 تا 10 فوت می¬ باشد .پس اگر بتوانیم مقاومت نیمکره ای به مرکز محل الکترود و به شعاع 6تا 10 فوت را تا حد ممکن کاهش دهیم حدود 90 درصد مقاومت زمین را کاهش داده ایم.

شکل11 :چگونگی میدان در اطراف الکترود زمین

2-2-2)تاثیر عامل رطوبت موجود در خاک، روی مقاومت زمین:
برای زمین های با میزان رطوبت کمتر از 20 درصد، تغییرات بسیار کوچک در درصد محتوای رطوبتی، تفاوت قابل ملاحظه ای در تاثیر گذاری اتصال زمین ساخته شده با الکترودهای با طول معین، ایجاد می کند( یعنی مقاومت زمین را به شدت دچار تغییر می کند) . ازمایش های تجربی انجام گرفته روی خاک رس قرمز نشان داده است که مقاومت زمین با محتوا ی رطوبتی 11٪ ،30برابر مقاومت همان زمین با محتوای رطوبتی 20٪است. پس می توان با افزایش 9درصدی محتوای رطوبتی خاک ،مقاومت زمین را تا 30 برابر کاهش داد.(به همین دلیل بخش عمده ای از محوطه ی پست ها به گل و گیاهکاری اختصاص داده می شود) .همانطور که از منحنی مشخص است هر چه رطوبت موجود در خاک افزایش یابد ،مقاومت زمین کاهش می یابد که این کاهش مقاومت برای محتوای رطوبتی کمتر از 20 درصد بسیار شدیدتراست.