ارتباط قطر میله های زمین و مقاومت زمین

قطر میله های زمین تاثیر بسزایی در کاهش مقاومت زمین دارد.
این سوء تفاهم که افزایش قطر با مواد تقویت کننده زمین (GEM) دلیل مقاومت کمتر است.

قطر میله های زمین تاثیر زیادی در کاهش مقاومت زمین دارد.

قطر میله کمترین تأثیر را در کاهش مقاومت سیستم اتصال به زمین دارد.

تغییرات در قطر میله زمین توسط استانداردهای صنعتی و مشخصات داخلی شرکت های برق مختلف هدایت می شود. به عنوان مثال، قطر میله زمین بزرگتر توسط مهندس طراح برای افزایش طول عمر نصب انتخاب می شود.

در برخی موارد دیگر، یک میله زمینی با قطر بزرگتر هنگام راندن آن به خاک های سنگی تغییر شکل کمتری را تجربه می کند. افزایش طول میله زمین تأثیر قابل توجهی در مقاومت دارد و دوبرابر کردن طول میله زمین می تواند مقاومت را تا 40٪ کاهش دهد.

GEM قطر موثر الکترود زمین را افزایش می دهد.

برای توضیح این پدیده نیاز به درک دو مفهوم الکتریسیته داریم. افزایش پتانسیل زمین (GPR) و گرادیان ولتاژ (VG).

افزایش پتانسیل زمین ولتاژ بیش از حد گذرا است که از طریق امپدانس شبکه زمین به شکل جریان وارد زمین می شود و باعث ایجاد اختلاف در پتانسیل می شود که در سراسر سطح زمین شکل می گیرد زیرا زمین الکتریسیته را متناسب با سطح رسانایی زمین جذب می کند. فاصله از نقطه ورود

پتانسیل نسبت به یک نقطه دور از زمین در نقطه ای که جریان وارد زمین می شود و با فاصله از منبع کاهش می یابد، بالاترین میزان است. افزایش پتانسیل زمین یک نگرانی در طراحی پست های برق است، زیرا پتانسیل بالا ممکن است خطری برای افراد یا تجهیزات باشد. افزایش پتانسیل زمین در سایر سیستم های الکتریکی نیز نگران کننده است.

مطالب پیشنهادی: مواد کاهنده مقاومت زمین

ولتاژ از طریق حجم زمین به عنوان یک گرادیان ولتاژ از بین می رود.

گرادیان ولتاژ اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه است که با فاصله معینی از هم جدا شده اند. از حجم زمین می توان به عنوان رسانا استفاده کرد و اگر یک میله زمین را راندیم و انرژی زیادی در آن هدر رفت، میله زمین بیشترین افزایش پتانسیل را خواهد داشت. مقاومت تماس الکترود زمین با زمین بسیار زیاد است و معمولاً حدود 25 تا 50 فوت طول می کشد تا به زمین راه دور برسد، جایی که افزایش پتانسیل به سطح ایمن می رسد. مسیر رسانا پیچیده تر می شود، تا زمانی که گرادیان ولتاژ به سطح ایمن کاهش یابد.

GEM با ایجاد یک حجم بزرگتر و رسانای بیشتر در مجاورت میله زمین، سیستم زمینی کلی را بهبود می بخشد و مسیرهای اتلاف چندگانه را فراهم می کند. سپس این امر توزیع یکنواخت انرژی را افزایش می‌دهد و همچنین شیب ولتاژ را سریع‌تر و مؤثرتر از آنچه که زمین بومی به دست می‌آورد کاهش می‌دهد. به عبارت دیگر، اولین حلقه یا پوسته با قطر 6 تا 12 اینچ حدود 70 درصد از مقاومت مسیرهای فعلی را به دلیل چگالی جریان تشکیل می دهد. همانطور که جریان به سمت بیرون پراکنده می شود، خاک های با مقاومت بالاتر تاثیر کمتری دارند، بنابراین جایگزینی حجم 6 تا 12 اینچ خاک با GEM یک مسیر با امپدانس پایین برای اولین “پوسته” معرفی می کند و در نتیجه عملکرد را بهبود می بخشد. شکل بالا نشان دهنده این پدیده است.