مواد کاهنده چاه ارت

مواد کاهنده مقاومت زمین برای افزایش رسانایی و کاهش مقاومت زمین مورد استفاده قرار میگیرد. از مواد کاهنده در احداث چاه ارت استفاده می شود تا هدایت الکتریکی بالا در چاه ارت تامین شود.

در ابتدای کار توجه داشته باشید که شما می توانید در رابطه با مواد کاهنده مقاومت زمین با تیم حرفه ای آرک صنعت در ارتباط باشید.

بر اساس استانداردهای بین المللی (IEEE80,IEC62305, BS7430). اولین قدم در طراحی سیستم زمین و نمونه برداری از خاکوند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن می باشد که به دلایل وجود خاک نامناسب در پروژه و یا محدودیت فضا در اجرای سیستم زمین، مواد کاهنده مقاومت می باشد.

هرچقدر بستر خاک سنگلاخی، کوهستانی و ماسه ای تر باشد مقاومت ویژه خاک (اهم – متر) بالاتری خواهیم داشت و ممکن است جهت و به مقدار مقاومت خاصی برای الكترود زمین نیاز به اجرای الكترود های بیشتری باشد که از نظر اقتصادی و گاهی محدودیت فضا به صرفه و امکان پذیر نمی باشد.

 در چنین شرایطی برای بهینه شدن تعداد الکترودهای زمین، استفاده از الکترولیت (مواد کاهنده مقاومت توصیه می گرد. مقاومت الکتریکی خاکه پتانسیل اکسایشی-کاهشی، رطوبت، نمکهای محلول، کلرید محلول، اسیدهای آلی و PH از پارامترهای اصلی تاثیرگذار در طراحی سیستم زمین، می باشند.

بنابراین می توان با در نظر گرفتن میزان هر یک از این پارامترها، الکترولیت (مواد کاهنده مقاومت متناسب با شرایط پروژه را بگونه ای انتخاب نمود تا ضمن کاهش مقاومت سیستم زمین و تثبیت آن، استقامت الكترود زمین در برابر خوردگی را افزایش داد.

مواد کاهنده مقا‌مت زمین

مواد کاهنده مقاومت زمین به موادی اطلاق می‌شود که مقاومت الکتریکی زمین را کاهش می‌دهند. این مواد عمدتاً برای بهبود اتصال الکتریکی و کاهش نویز و نشت جریان استفاده می‌شوند. یکی از استفاده‌های مهم این مواد در صنعت الکترونیک، سیستم‌های ارت ایمنی و سیستم‌هایی است که نیاز به زمین سازگار دارند.

مواد کاهنده مقاومت زمین معمولاً شامل مواد شیمیایی خاصی هستند که می‌توانند اتصال الکتریکی به زمین را بهبود بخشند. برخی از مواد کاهنده مقاومت زمین عبارتند از:

سیلیکا ژل: این ماده عمدتاً برای جذب رطوبت استفاده می‌شود و می‌تواند رطوبت زمین را کاهش داده و مقاومت زمین را کاهش دهد.

کربن: مواد کربنی مانند کربن آبکاری شده (Graphite) یا کربن نانوتیوب (Carbon Nanotube) می‌توانند به عنوان مواد کاهنده مقاومت زمین استفاده شوند. این مواد معمولاً در فرم ذرات کوچک یا پودر استفاده می‌شوند و با افزایش تماس الکتریکی با زمین، مقاومت را کاهش می‌دهند.

فریت: فریت‌ها موادی هستند که دارای خواص مغناطیسی هستند. آنها می‌توانند به عنوان مواد کاهنده مقاومت زمین استفاده شوند زیرا میزان مقاومت زمین را کاهش می‌دهند.

آلیاژهای خاص: برخی آلیاژها مانند آلیاژ‌های مس و نیکل می‌توانند برای مواد کاهنده مقاومت زمین، می‌توانند به صورت پودر، رزین، پوشش‌های رسانا، پوشش‌های نانوساختار و غیره در دسترس باشند. هرکدام از این مواد، خواص و کاربردهای خاص خود را دارند.

مثال‌هایی از مواد کاهنده مقاومت زمین شامل مواد زیر می‌شوند:

بنتونیت: یک ماده طبیعی که به عنوان یک افزودنی در خاک و زمین‌های پایه استفاده می‌شود. بنتونیت قابلیت جذب رطوبت را دارد و می‌تواند مقاومت زمین را بهبود بخشد.

آلومینا: ماده‌ای که برای پوشش دادن الکترودها و سیم‌های فلزی استفاده می‌شود. آلومینا می‌تواند مقاومت الکتریکی را کاهش داده و بهبود اتصال الکتریکی را فراهم کند.

نانوذرات فلزی: نانوذرات فلزی مانند نانوذرات مس، نقره و طلا می‌توانند به عنوان مواد کاهنده مقاومت زمین استفاده شوند. این نانوذرات به دلیل اندازه کوچک خود، دارای توزیع بالای سطح و ویژگی‌های الکتریکی مناسبی هستند که مقاومت زمین را کاهش می‌دهند.

پلیمرهای رسانا: برخی از پلیمرها می‌توانند مقاومت الکتریکی را بهبود بخشند. پلیمرهای رسانا مثل پلی‌آنیلین، پلی‌پیرول و پلی‌تیوفن می‌توانند به عنوان پوشش‌ها و روکش‌های الکتریکی استفاده شوند تا مقاومت زمین را کاهش دهند.

مواد کاهنده مقاومت زمین به وسیله بهبود اتصال الکتریکی به زمین می‌تواند از طریق استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین بهبود یابد. این مواد می‌توانند عملکرد زمین را بهبود بخشند و به کاهش نویز الکتریکی و نشت جریان الکتریکی کمک کنند. برخی از مزایای استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین عبارتند از:

بهبود اتصال الکتریکی: مواد کاهنده مقاومت زمین، مقاومت الکتریکی را کاهش داده و اتصال بهتری بین سیستم الکتریکی و زمین فراهم می‌کنند. این بهبود اتصال الکتریکی می‌تواند باعث کاهش نویز الکتریکی، بهبود عملکرد سیستم‌های الکترونیکی و جلوگیری از ایجاد نقص در سیستم‌های الکتریکی شود.

کاهش نویز الکتریکی: مواد کاهنده مقاومت زمین می‌توانند به عنوان فیلترهای الکتریکی عمل کنند و نویزهای الکتریکی را جذب کنند. این نویزها ممکن است از منابع خارجی مانند تجهیزات الکتریکی دیگر، سیگنال‌های الکترومغناطیسی و تداخلات الکتریکی آمده باشند. با کاهش نویزهای الکتریکی، کیفیت سیگنال‌ها و عملکرد سیستم‌های الکترونیکی بهبود می‌یابد.

جلوگیری از نشت جریان: مواد کاهنده مقاومت زمین می‌توانند در جلوگیری از نشت جریان الکتریکی کمک کنند. نشت جریان ممکن است به علت عیوب اتصال الکتریکی، عدم اتصال مناسب به زمین یا تداخلات الکترومغناطیسی رخ دهد.

ایمنی الکتریکی: استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین می‌تواند به ایجاد یک سیستم الکتریکی ایمن‌تر کمک کند. با کاهش مقاومت زمین، جریان ناخواسته از سیستم به زمین می‌تواند به سرعت تخلیه شود، که می‌تواند جلوی خطراتی مانند برق‌گرفتگی یا شوک الکتریکی را بگیرد.

حفاظت از تجهیزات: استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین می‌تواند به حفاظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر آسیب ناشی از تغییرات و نوسانات ولتاژ کمک کند. با کاهش مقاومت زمین، جریان‌های اضافی به زمین به سرعت تخلیه می‌شوند و می‌توانند از تجهیزات الکتریکی جدا نگه داشته شوند.

پیاده‌سازی سیستم‌های ارت ایمنی: در برخی از برنامه‌های خاص، مانند سیستم‌های ارت ایمنی در صنایع حساس مانند صنعت نفت و گاز، مواد کاهنده مقاومت زمین می‌توانند استفاده شوند. این مواد می‌توانند مقاومت زمین را به حداقل برسانند و امکان ایجاد جریان‌های ناخواسته را به حداقل برسانند.

مواد کاهنده مقاومت زمین در انتخاب و استفاده خود دقت و دانش فنی مورد نیاز دارد. همچنین، رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های مربوط به نصب و استفاده از این مواد بسیار مهم است تا ایمنی و کارایی سیستم الکتریکی تضمین شود.

چرا باید مواد کاهنده استفاده کنیم؟

سیستم های ارت در زمین های دارای آهک، سنگلاخی و در جایی این سیستم احداث می شود که مقاومت الکتریکی بالایی را دارا می باشد. در چنین شرایطی سیستم های ارتینگ به خوبی اجرا نمی شود و برای مساعد کردن شرایط از مواد کاهنده استفاده می شود.

در زمان های قدیم از زغال و نمک استفاده می شد برای بهبود و مساعد کردن شرایط که این نوع دارای خسارت های زیست محیطی و عدم پایداری همراه بود و این روش منسوخ و با رشد علم و تکنولوژی بهترین جایگزین طراحی شد که به آن مواد کاهنده مقاومت زمین می گویند که از ترکیب بنتونیت و خاک رس تشکیل می شود.

مواد کاهنده پایه کربن

استفاده از مواد کاهنده مقاومت پایه کربن (CEM)

جهت تأثیر بهتر مواد CEM توصیه میشود مطابق دستورالعمل زیر اجرا شود :

• استفاده از مواد (CEM) پیرامون الکترود صفحه ای
• گودالی به قطر تقریبی ۸۰ سانتیمتر به عمق ۵ متر
• سیم ارت با تسمه مسی را حداقل در دو نقطه توسط جوش اگزوترمیک به صفحه متصل نمایید.
• صفحه ارث را بصورت عمودی در انتهای گودال قرار دهید.
• مخلوطی از ترکیب ۶۰ درصد از مواد CEM و ۲۰ درصد از خاک نباتی و ۱۰ درصد آب، بیرون از گودال تهیه کرده تا این مخلوط بصورت همگن ملات شود.

با در نظر گرفتن حجم کاری و شرایط فوق و ابعاد صفحه، برای هر گودال حدود ۲۲۵ الی ۳۰۰ کیلوگرم از مواد CEM نماز خواهد بود. همچنین با تغییر ابعاد گودال با حجم مواد CEM مصرفی ، مقدار مورد نیاز این مواد تغير خواهد نمود.

این مخلوط راداخل چاه لوری تخلیه نمایید تا من فشردگی مناسب تا ۲۰ سانتیمتر بالای سطح صفحه را بپوشانید.

برای پر کردن مانی گودال، مواد CEM  را به نسبت یک به چهار خاک کویل (یا خاک نباتی) مخلوط کرده و گودال را با مخلوط حاضر پر نمایید.

درصورت نیاز دریچه بازدید را نصب کرده و مادی بیرون آمده از ماه را به شینه توزیع ارت متصل کنید.

مواد کاهنده پایه بنتونیت

به کارگیری از بنتونیت منجر می شود که فضای محیط الکترودها لبریز شود از طرفی به سیم ها و کاغذ مسی جراحت وارد نشود همینطور مواد کاهنده GRM که اسم آن مخفف عبارت Ground Recovering Material می‌باشد در واقع احیا کننده و بهبود دهنده خاک هم می‌باشند.

 این مواد به طور انبان های 15 کیلوگرمی به فروش می‌رسد در واقع پودری است که جهت دهی الکتریکی بالایی داراست. میتواند دور و اطراف الکترودها ریخته شود و ضمن کاهش اهم زمین در انتقال بیشتر بارها به زمین نقش داشته باشد.

انواع بنتونیت

بنتونیت دارای انواع مختلفی می باشد که بررسی انواع بنتونیت در ادامه می پردازیم:

بنتونیت GIM

بنتونیت GIM – فروش به طور انبان 15 کیلوگرمی – از مواد کاهنده ایستادگی زمین – دارنده سوق‌دهی الکتریکی بالا – ترکیبی از مواد ارگانیک و شیمیایی با اثرات غیر مخرب محیط زیستی

به کارگیری از GIM به‌این شکل است که بعداز حفر شبکه یا این که چاه با عمق مطلوب الکترود درون چاه قرار داده می شود و بایستی GIM را با آب ادغام نمود و دور تا بدور الکترود سرازیر شد. ازهمگی حفره های خاک لبریز شود و دست‌کم تا 10 سانتیمتر عمق داشته باشد.

ویژگی های بنتونیت GIM

• عدم تولید خوردگی در هادی های ارت
• مقاوم در قبال شسته شدن بوسیله آب های سطحی
• جذب رطوبت هوای بالا با خواص اسفنجی
• سوای نیاز به حفظ و تزریق مجدد آب و نمک
• داشتن ایستادگی الکتریکی اول اثبات
• با استمرار و پایداری بالا در قبال هوازدگی
• سازگار با محیط زیست
• قابل استعمال در گونه های طرز های ارتینگ

بنتونیت GRM

ماده کاهنده ایستادگی خاک GRM یکی از محصول های جدیدی است که در گونه اسباب چاه ارت جای دارد و می‌تواند ایستادگی خاک را به اندازه قابل توجهی کم کند. به‌این شکل که بعداز حفر چاله یا این که چاه ارت بایستی انتهای چاه کمی بنتونیت یا این که ژل کاهنده پایداری ریخته شود و بعد کاغذ ارت در انتهای چاه قرار بگیرد. در تراز بعدی باقی‌مانده چاه با مواد کاهنده دیگر نظیر GRM لبریز می شود که می‌توانند بیشتر ولتاژ را به زمین منتقل نمایند.

ویژگی های مواد کاهنده خوب

مواد کاهنده خوب باید استانداردهای مناسب را دارا باشد، ویژگی های یک موارد کاهنده خوب را مورد بررسی قرار می دهیم:

• بر محیط زیست آثار مخرب نداشته باشد
• دارای پایداری شیمیایی بالا
• کمترین نوسان در مقاومت را داشته باشد
• توسط آب های سطحی شسته نشود
• کاهش در خوردگی و آسیب به الکترودها

استاندارد مواد کاهنده زمین

یک مواد کاهنده باید تمام ویژگی های مناسب را برای استفاده داشته باشد، همانطور که گفته شده موارد کاهنده تاثیر مستقیم بر سیستم چاه ارت دارا می باشد. استاندارد های مواد کاهنده:

تونیر پس از سالها با تلاش کمیته ها و کارگروه های تخصصی تدوین استاندارد، ویژگیهای مورد نیاز ساخت مواد کاهنده در قالب استاندارد بین المللی تدوین گردید از دیدگاه استاندارد مشخصه اصلی مواد کاهنده علاوه بر تامین مقاومت الکتریکی کم، خورنده نبودن، پایداری شیمیایی بالا، شسته نشدن، تثبيت مقاومت سیستم زمین و عدم آلایندگی محیط زیست می باشد.

این ویژگیها بصورت بصری قابل تشخیص نیست بلکه با انجام آزمونهای شیمیایی خاص و در آزمایشگاههای معتبر قابل سنجش و تایید است لازم به توضیح است که مواد کاهنده مقاومت الکتریکی خاک حتما بایستی مطابق استاندارد 7-IEC62561 تولید شده و دارای تاییدیه آزمایشگاهی معتبر می باشد.

مواد کاهنده بر پایه کربن

مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن از جمله مواد مورد استفاده هستند. کربن به عنوان یک ماده مناسب برای کاهش مقاومت الکتریکی و بهبود اتصال الکتریکی به زمین شناخته شده است. چند نمونه از مواد کاهنده بر پایه کربن عبارتند از:

کربن آبکاری شده (Graphite): این نوع کربن، یک ماده کاهنده مقاومت زمین معروف است. به عنوان یک ماده آبکاری شده، خواص الکتریکی و همچنین خواص حرارتی بهبود یافته‌ای دارد. می‌توان از آن برای پوشش دادن سطح‌های فلزی و ایجاد اتصال الکتریکی بهتر به زمین استفاده کرد.

کربن نانوتیوب (Carbon Nanotube): کربن نانوتیوب‌ها نوعی ماده کاهنده مقاومت زمین هستند که از لایه‌هایی از کربن ساخته شده‌اند. به دلیل ساختار نانومتری آنها، دارای خواص الکتریکی و مکانیکی فوق‌العاده‌ای هستند. می‌توان از کربن نانوتیوب‌ها برای بهبود اتصال الکتریکی و کاهش مقاومت زمین استفاده کرد.

کربن میکروسفر (Carbon Microfiber): این نوع کربن، به صورت الیاف ریز و میکروسکوپی تولید می‌شود. با افزایش تماس الکتریکی با زمین، می‌تواند مقاومت را بهبود بخشد و به کاهش نویز الکتریکی و نشت جریان کمک کند.

مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن به دلیل خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی برتر، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت الکترونیک و … استفاده می شود.

مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن دارای مزایا و کاربردهای گسترده‌ای هستند. در ادامه، به برخی از این مزایا و کاربردها اشاره می‌کنم:

کاربرد در صنعت الکترونیک: مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن، می‌توانند در تولید اجزای الکترونیکی مورد استفاده قرار بگیرند. این اجزا شامل الکترودها، پوشش‌ها، رزین‌ها و صفحات پرینت شده می‌شوند. با استفاده از این مواد، اتصال الکتریکی به زمین بهبود می‌یابد و کیفیت عملکرد سیستم‌های الکترونیکی بهبود می‌یابد.

کاربرد در صنعت خودروسازی: در صنعت خودروسازی، مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن برای بهبود سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی خودروها استفاده می‌شوند. این مواد می‌توانند بهبود اتصال الکتریکی و عملکرد سیستم‌های خودرو را تضمین کنند و همچنین جلوی خطراتی مانند شوک الکتریکی را بگیرند.

کاربرد در ارت ایمنی: مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن، در سیستم‌های ارت ایمنی مانند پایه‌های توربین‌های بادی و ایستگاه‌های برق استفاده می‌شوند. با استفاده از این مواد، مقاومت زمین کاهش می‌یابد و در صورت بروز نشت جریان الکتریکی، جریان به سرعت به زمین تخلیه می‌شود و خطرات احتمالی کاهش می‌یابد.

کاربرد در ساختمان‌ها و سیستم‌های برق: مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن در سیستم‌های برق ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد می‌توانند بهبود اتصال الکتریکی و کاهش مقاومت زمین را فراهم کنند، که منجر به افزایش ایمنی الکتریکی ساختمان و جلوگیری از نشت جریان الکتریکی می‌شود

کاربرد در صنایع شیمیایی و نفت و گاز: در صنایع شیمیایی و نفت و گاز، استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن برای کاهش مقاومت زمین و بهبود اتصال الکتریکی به زمین بسیار حائز اهمیت است. این مواد می‌توانند در سیستم‌های الکتریکی و کنترلی صنایع مورد استفاده قرار گیرند و بهبود عملکرد و ایمنی این صنایع را تضمین کنند.

کاربرد در صنعت ابزار دقیق و الکترونیک صنعتی: در صنعت ابزار دقیق و الکترونیک صنعتی که نیاز به اندازه‌گیری و کنترل دقیق دارند، مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن می‌توانند استفاده شوند. این مواد می‌توانند بهبود دقت اندازه‌گیری و کاهش تداخلات الکترومغناطیسی را فراهم کنند.

استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن باعث بهبود عملکرد و ایمنی سیستم‌های الکتریکی می‌شود. با این حال، در انتخاب و استفاده از این مواد، نیاز است که استانداردها و دستورالعمل‌های مربوطه را رعایت کرده است. و مقاومت زمین بر پایه کربن، باید به نحوی طراحی و انتخاب شود که نیازهای خاص هر صنعت یا برنامه را برآورده کند. برخی از عوامل مهم که در انتخاب مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن باید مد نظر قرار گیرند عبارتند از:

رسانایی الکتریکی: مقدار رسانایی الکتریکی مواد کاهنده بر پایه کربن بسیار مهم است. مواد با رسانایی الکتریکی بالا توانایی کاهش مقاومت زمین را بهبود می‌بخشند و جریان الکتریکی را به زمین تخلیه می‌کنند.

پایداری شیمیایی: در صنایعی که در معرض شرایط شیمیایی سخت قرار دارند، مهم است که مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن مقاومت شیمیایی مناسبی داشته باشند تا در برابر اثرات محیطی مقاومت کنند.

مقاومت مکانیکی: مواد کاهنده بر پایه کربن باید دارای مقاومت مکانیکی مناسبی باشند تا بتوانند در شرایط فشار و خستگی به درستی عمل کنند و از بین نروند.

قابلیت پردازش و شکل‌دهی: مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن باید قابلیت پردازش و شکل‌دهی داشته باشند. این امر به طراحان امکان می‌دهد آنها را به شکل‌های مورد نیاز برای استفاده در سیستم‌های مختلف تولید کنند.

قیمت و دسترسی: هزینه تولید و دسترسی به مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن نیز باید در نظر گرفته شود. برای برخی برنامه‌ ها باشد که هزینه‌های بالایی برای استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن قابل قبول است، در حالی که در برخی موارد دسترسی به مواد با قیمت مناسب وجود دارد.

مواردی که در انتخاب مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن باید در نظر گرفته شوند، ممکن است شامل موارد زیر باشند:

محیط کار: شرایط محیطی که ماده در آن استفاده می‌شود، بسیار مهم است. این شرایط ممکن است شامل دما، رطوبت، شیمی محیط و نوع استفاده مورد نظر باشد. مواد کاهنده بر پایه کربن باید به محیط کار مورد نظر سازگاری داشته باشند و در برابر عوامل محیطی مقاومت کنند.

نیازهای الکتریکی: نیازهای خاص الکتریکی هر برنامه باید در نظر گرفته شود. برای مثال، در برخی برنامه‌ها، نیاز به مقاومت زمین کمتری وجود دارد، در حالی که در برخی دیگر، نیاز به مقاومت زمین بالاتر است. مواد کاهنده بر پایه کربن باید برآورد این نیازها را برآورده کنند.

استانداردها و مقررات: در برخی صنایع، استانداردها و مقررات خاصی برای استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین وجود دارد. مثلاً، در صنعت الکترونیک و الکتریکی، استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین باید با استانداردهای الکتریکی و ایمنی مطابقت داشته باشد. در انتخاب مواد، لازم است این استانداردها و مقررات را رعایت کرد.

مقیاس تولید: برای برخی برنامه‌ها، مقیاس تولید مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن می‌تواند به مقیاس‌های مختلف صورت پذیرد. این مقیاس‌ها ممکن است شامل تولید صنعتی در مقیاس بزرگ، تولید محدود در مقیاس کوچک، یا حتی تولید سفارشی برای نیازهای خاص باشد.

در صورتی که نیاز به تولید صنعتی در مقیاس بزرگ وجود داشته باشد، مهم است که مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن به صورت قابل تکثیر و با استفاده از روش‌های تولید اقتصادی قابل تولید باشند. این شامل استفاده از فرآیندهای صنعتی مانند تولید پودر، تولید پوشش‌ها، روش‌های پرینت شده و سایر فرآیندهای صنعتی می‌شود.

در صورتی که نیاز به تولید محدود در مقیاس کوچک باشد، می‌توان از روش‌های سنتی یا کوچکترین واحدهای تولید استفاده کرد. این می‌تواند شامل تهیه مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن به صورت دستی، تهیه آزمایشگاهی یا تهیه تعداد محدودی برای مصارف خاص باشد.

در موارد سفارشی، که به نیازهای خاص و تخصصی مشتریان پاسخ می‌دهند، مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن بر اساس سفارش و در اندازه‌ها، شکل‌ها و مشخصات دقیق تهیه می‌شوند. این می‌تواند از طریق همکاری با تولیدکنندگان متخصص و شرکت‌های سفارشی تولیدی انجام شود.

در هر صورت، تولید مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن نیازمند فرآیندهای تولید دقیق، کنترل کیفیت و مدیریت فرآیندها است. این شامل انتخاب مواد اولیه با کیفیت، طراحی و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، کنترل کیفیت محصولات تولیدی و اعمال استانداردهای صنعتی مربوطه است. همچنین، مدیریت زنجیره تامین مواد کاهنده مقاومت زمین نیز اهمیت دارد. تضمین تامین مواد اولیه با کیفیت، انتخاب تأمین کنندگان معتبر و اجرای سیستم‌های مدیریت موجودی به منظور جلوگیری از اختلال در تولید و تأمین مواد مورد نیاز، مهم است.

علاوه بر این، توسعه و به‌روزرسانی فناوری‌ها و روش‌های تولید نیز می‌تواند در بهبود عملکرد و کیفیت مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن مؤثر باشد. این شامل بهره‌برداری از فرآیندهای جدید، استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، بهینه‌سازی روش‌های تولید و ارتقاء تجهیزات و تسهیلات تولید است.

در نهایت، تست و ارزیابی محصولات نیز برای تضمین کیفیت و عملکرد مواد کاهنده مقاومت زمین بسیار حائز اهمیت است. این شامل آزمون‌های فیزیکی و شیمیایی، آزمون‌های الکتریکی و آزمون‌های استاندارد مرتبط با استفاده از مواد کاهنده مقاومت زمین می‌شود.

با رعایت این عوامل و اصول، می‌توان به بهبود عملکرد و کیفیت مواد کاهنده مقاومت زمین بر پایه کربن و در نتیجه افزایش ایمنی و بهره‌وری در سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی رسید.

انواع مواد کاهنده مقاومت زمین

مواد کاهنده بر اساس نوع کاربرد و کیفیت های مختلفی که دارا می باشد دارای انواع مختلفی می باشد که پیشنهاد ما به شما عزیزان بهترین موارد کاهنده در بازار می باشد که بررسی و معرفی آن می پردازیم.

مواد کاهنده cem

طی سالهای اخیر برای تامین سیستم ارت حفاظتی و الکتریکال تجهیزات و تاسیسات صنایع گوناگون ، مواد کاهنده با عناوین مختلفی برای تسریع عمل هدایت الکتریکی و در نهایت کاهش مقاومت الکترود زمین تولید شده است.

همانطور که مستحضرید مطابق بند (بخش 14.5 از استاندارد 2000: IEEE80 بنتونیت پیرامون الکترود در محیطهای خیلی خشک) و فصول خشک) ترک خورده و از آن جدا شده و باعث افزایش مقاومت سیستم زمین می گردد.

همچنین مطابق بند بخش 9.5 همین استاندارد یکی از راهکارهای کاهش مقاومت سیستم زمین استفاده از مواد کاهنده مقاومت الکتریکی خاک می باشد.

بطور کلی نقش مواد کاهنده مقاومت الکتریکی خاک در سیستم زمین عبارت است از:

• رسیدن به مقاومت مطلوب سیستم زمین ( نقش کاهندگی مواد )
• افزایش طول عمر الکترود زمین در برابر خوردگی ) نقش حفاظتی )
• بهینه شدن حجم متریال مصرفی در سیستم زمین ( نقش اقتصادی )

با وجود این همه تنوع از مواد کاهنده در بازار، کدامیک را باید انتخاب کرد؟

پس از سالها با تلاش کمیته ها و کارگروههای تخصصی تدوین استاندارد ویژگیهای مورد نیاز ساخت مواد کاهنده در قالب استاندارد بین المللی تدوین گردید. از دیدگاه استاندارد مشخصه اصلی مواد کاهنده علاوه بر تامین مقاومت الکتریکی کم، خورنده نبودن ، پایداری شیمیایی بالا شسته نشدن، تثبیت مقاومت سیستم زمین و عدم آلایندگی محیط زیست میباشد، این ویژگیها بصورت بصری قابل تشخیص نیست بلکه با انجام آزمونهای شیمیایی خاص در آزمایشگاههای معتبر قابل سنجش و تایید است.

1. Leaching test which is performed according to EN 12457-2
2. Sulfur tests which is performed according to ISO 14869-1
3. Determination of resistivity according to ASTM G57
4. Corrosion test which is performed according to ASTM G59-97 and G102-89

در این راستا با تولید مواد کاهنده پایه کربن CEM ضمن بهبود وضعیت هدایت الکتریکی پیرامون الکترود زمین با کاهش سرعت خوردگی باعث حفظ ثبات، پایداری و طول عمر آن گردد.

خصوصیات مواد کاهنده مقاومت CEM

• کاهش مقاومت سیستم زمین
• ثبات و پایداری مقاومت سیستم زمین در فصول مختلف سال
• قابل استفاده در هر شرایط محیطی (با خوردگی کم و یا بالا) و محیط های خشک
• فاقد اثرات زیست محیطی (عدم تاثیر بر آبهای زیر زمینی)
• عدم نیاز به نگهداری ، شارژ و تزریق آب
• قابلیت بالا در جذب و حفظ رطوبت سهولت در اجرا
• فاقد نیتراتها، سولفاتها و هرگونه مواد خورنده
• تداوم چسبندگی به الکترود ارت
• دارای تاییدیه از آزمایشگاههای معتبر

یادآوری می گردد که مطابق فرمول زیر(ارائه شده در استاندارد) BS7430:2011  ، نقش مقاومت ویژه مواد کاهنده در اطراف الکترود زمین محدود می باشد. و پایین بودن بیش از حد این پارامتر تاثیر چندانی در کاهش مقاومت سیستم زمین ندارد، بلکه احتمال افزایش سرعت خوردگی الکترود زمین را بوجود می آورد. جهت توضیح بیشتر این مطلب با کارشناسان شرکت مهندسی تونیر تماس حاصل نمایید.

The resistance of a backfilled electrode R, in ohms (2) may be calculated from

Rb = 271 {(P-Pc) [108, (24) − 1] + Pc [log (4) − 1]}

p is the resistivity of soil, in ohm metres (2m)

Pc is the resistivity of the conducting material used for the backfill, in ohm metres (m)

is the length of rod, in metres (m)

d is the diameter of the rod, in metres (m)

دستورالعمل اجرایی (CEM)

جهت تاثیر بهتر مواد CEM توصیه میشود مطابق دستورالعمل زیر اجرا شود :

استفاده از مواد (CEM) پیرامون میله ارت

1. حفره ای به قطر ۱۰ الی ۲۰ سانتیمتر و به عمق ۱۵ سانتیمتر کمتر از طول میله ارت حفر نمایید.
2. میله ارت در وسط حفره کوبیده شود و مواد CEM را پیرامون میله ارت تخلیه نمایید. این کار را تا لبه فوقانی میله ارت ادامه دهید.
3. در حین پر کردن حفره ضروری است هر یک متر که با مواد CEM پر میشود مقداری آب داخل حفره تخلیه شود این عمل فشردگی و چسبندگی لایه ها را به میله ارت افزایش داده و به پر کردن فضاهای خالی کمک می کند.
4. اتصالات لازم را به میله ارت انجام داده ، سپس دریچه بازدید را نصب کنید و یا حفره را با خاک نرم ، کاملا پر نمایید.
5. در این حالت برای هر متر عمق حفره بین ۱۵ تا ٤٥ کیلوگرم از مواد CEM نیاز است.

مواد کاهنده gim

مواد کاهنده gim یا gem برای زمین هایی که مقاومت بالایی دارند و یا سنگلاخی هستند بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع مواد کاهنده از مواد معدنی و شیمیایی با هدایت الکتریکی ساخته می شود. از مواد کاهنده gim برای پر کردن اطراف هادی ها استفاده می شود.

مواد کاهنده lom

این نوع مواد کاهنده بیشتر در چاه ارت مورد استفاده قرار می گیرد. این مواد کاهنده بر گرفته از عبارت low ohm material می باشد. این نوع مواد کاهنده در اطراف الکترودها ریخته می شود و باعث انتقال بار اضافی و کاهش اهم زمین می باشد. lom ترکیبی از مواد شیمیایی با اثرات زیست محیطی غیر مخرب است که جاذب رطوبت میباشد و به جهت وجود ترکیبات شیمیایی دارنده جهت دهی الکتریکی بالایی است که در هر حوزه‌ ای با هر قوانینی قابل به کار گیری هست.

مواد کاهنده مقاومت زمین خاک LOM

بنتونیت lom یکی المان هایی است که تحت عنوان مواد کاهنده ایستادگی زمین در سیستم چاه ارت قضیه به کارگیری قرار میگیرد. کاربرد با اهمیت آن به کارگیری در سیستم چاه ارت است به‌این شکل که پس از حفر گودی ارت و قرار دادن کاغذ ارت باطن چاه می بایست از ماده ای مثل LOM جهت کاهش ایستادگی زمین مصرف شود. تا نیز فضای محیط الکترودها را مالامال کرده و نیز منجر تصحیح و بهبود حالت خاک حوزه‌ شود.

ویژگی مواد کاهنده LOM

• شایسته ترین مورد برای لبریز کردن چاه ارت در استان های جنوبی
• خاصیت ترک نخوردن و سوق دهی الکتریکی بالا
• عدم ساخت خوردگی در الکترودها و هادی های ارت
• ارتقا ایستادگی کانال ارت
• نداشتن اثر مخرب روی محیط زیست

بنتونیت LOM – فروش به صورت گونی 15 کیلوگرمی – در گونه مواد کاهنده مقاومت زمین – دارنده ساماندهی الکتریکی بالا – ترکیبی از مواد ارگانیک و شیمیایی با اثرات غیر مخرب محیط زیستی

مواد کاهنده cem

این نوع مواد کاهنده که مواد کاهنده تونیر می باشد که باعث کاهش مقاومت سیستم زمین دارای و ثبات و پایداری مقاومت سیستم زمین در فصول مختلف سال و قابل استفاده در هر شرایط محیطی ( با خوردگی کم و یا بالا ) و محیط های خشک، این نوع مواد کاهنده فاقد اثرات زیست محیطی ( عدم تاثیر بر آب های زیر زمینی )، عدم نیاز به نگهداری، شارژ و تزریق آب و قابلیت بالا در جذب و حفظ رطوب و فاقد نیترات ها، سولفات ها و هرگونه مواد خورنده می شود.

بدینوسیله به استحضار میرساند که برحسب تجارب اجرایی کارشناسی شده در شهرهای مختلف کشور و تحقیقات بعمل آمده از انواع جنس خاک، در راستای تکمیل سبد محصولات و ارائه راهکارهای مختلف با توجه به شرایط اقلیم و خاک هر منطقه ، توانسته ایم در جهت کسب رضایت مشتریان محصولات جدیدی را بعنوان مواد کاهنده مقاومت مطابق با استاندارد تولید نماییم لذا گزارش زیر تقدیم حضورتان می گردد. بر اساس استانداردهای بین المللی (… IEEE80, IEC62305,BS7430) ، اولین قدم در طراحی سیستم زمین، نمونه برداری از خاک و تهیه گزارش از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن میباشد گاهاً به دلایل وجود خاک نامناسب در پروژه و یا محدودیت فضا در اجرای سیستم زمین، نیازمند به استفاده از الکترولیت (مواد کاهنده مقاومت هستیم.

همچنین شایان ذکر است که مقاومت الکتریکی خاک پتانسیل اکسایشی کاهشی رطوبت نمکهای محلول کلرید، محلول اسیدهای آلی و PH از پارامترهای اصلی تاثیرگذار در طراحی سیستم زمین میباشد، بنابراین میتوان با در نظر گرفتن میزان هر یک از این پارامترها، الکترولیت مواد کاهنده مقاومت) متناسب با شرایط پروژه را بگونه ای انتخاب نمود تا ضمن کاهش مقاومت سیس ستم زمین و تثبیت آن، استقامت الکترود زمین در برابر خوردگی را افزایش داد.

باکتریهای موجود در خاک و نقش آنها بر سیستم زمین :

جهت شناسایی انواع باکتریهای موجود در خاک با قرار دادن آن در محیط کشت مایع تایوگلایکولیت نوع باکتریهای هوازی و غیر هوازی تشخ داده میشود ظاهراً بیشتر این باکتریها در ۱۰ سانتیمتری اول خاک یافت میشوند باکتریهای هوازی باکتریهایی هستند که به اکسیژن نیاز دارند.

 بنابراین هر کجا که خاک مرطوب موجود باشد آنان میل به تکثیر دارند باکتری غیر هوازی که آنها نیاز به اکسیژن ندارند و اغلب آنان قدیمی ترین نوع باکتری ها را تشکیل می دهند که در خاک متراکم اند این نوع از باکتریها علاقه به محیط های خیس خاکهای خشک دارند و میتوانند سم خود را تولید کنند باکتری پرتوی خاک، کمک به پایین آوردن و تجزیهی نمک آلی و اسید نمکی در خاک مینمایند.

معمولاً pH بالاتر از ۵ را ترجیح میدهند خوردگی میکروبیولوژیکی (MIC) به نوعی از خوردگی اطلاق میشود که به واسطه میکروارگ مهایی به وجود آمده باشد که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نباشند میکرو جلبکها قارچها و باکتریها میتوانند باعث سرعت بخشیدن به فرایند خوردگی یا تغییر مکانیسم فرایند خوردگی شوند.

میکرو ارگانیسم ها هیچ نوع به خصوصی از خوردگی را ایجاد نمیکنند بلکه آنها با حمله موضعی باعث ایجاد حفره، افزایش خوردگی فرسایشی افزایش خوردگی گالوانیکی ترک خوردگی حاصل از خوردگی تنشی و شکست هیدروژنی میشوند.

 خوردگی میکروبی برای تمام فلزات و آلیاژها به استثنای تیتانیوم و آلیاژهای با درصد بالای کروم نیکل گزارش شده است. اگرچه امکان رشد جمعیت باکتریها در محیط خشک، اسیدی، شوری و حجم فشرده متراکم خاک وجود ندارد ولی افزایش باکتریهای غیر هوازی میتواند باعث افزایش سرعت خوردگی فلزات شود.

 بنابراین استفاده از نوعی سیمان با ادغام مواد پلیمری می تواند محیط تکثیر آنها را از بین ببرد. همچنین میتوان از این نوع ترکیبات جهت تثبیت حرکات شن و ماسه های روانا تفاده نمود.

میزان خوردگی وابسته به پتانسیل اکسایشی کاهشی :

پتانسیل اکسایشی کاهشی Rodox Potential خاک در محیط آزمایشگاه مورد اندازه گیری قرار میگیرد انواع جنس الکترود زمین مس ، گالوانیزه گرم ، استنلس استیل) بطور تقریبی حدود ۱ تا ۳ میل در طی یکسال دچار خوردگی خواهند شد. با توجه به بررسی نمونههای مختلف، سرعت خوردگی در پتانسیل اکسایشی کاهشی بالای ۴۰۰ میلی ولت بسیار ناچیز و در پایین تر از ۲۰۰ میلی ولت بسیار بالا گزارش شده است.

 قابل توضیح است که ترکیب کرین با مواد جاذب در خصوص الکترودهایی با جنس مس و گالوانیزه گرم باعث کاهش سطح خوردگی و دوام طول عمر الکترود می گردد.

بنابراین با توجه به بررسی میزان نمکهای محلول در خاک مناطق مختلف اسیدهای آلی، مقاومت ویژه الکتریکی و سایر پارامترهای فوق، دسته بندی زیر از انواع خاکها تهیه شده است و توصیه می گردد. در صورت عدم آگاهی از خص وصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، انتخاب مواد کاهنده مقاومت مطابق جدول زیر صورت پذیرد:

مقاومت ویژه خاک	نوع خاک	نوع الکترولیت
پایین تر از ۷ اهم – متر	خاک های باتلاقی – خاک های گل و لایی خاک های نم دار ذغال سنگ (جهت استفاده در محیطهایی با آب زیرزمینی بالا حاشیه رودخانه ها و دریا	مواد کاهنده مقاومت پایه بتن CBM CBM Concrete Based Material
7 الی 40 اهم – متر	خاکهای نرم رسی خاکهای نباتی و گیاه دار (زراعتی) انواع مارل و رس فشرده (جهت استفاده در باغچه و خاکهای نسبتاً مرطوب)	مواد کاهنده مقاومت پایه بنتونیت BBM BBM Bentonite Based Material
بالاتر از ۴۰ اهم	انواع سنگها ، آهکی، گرانیت و میکا شیست شن و ماسه ای جهت استفاده در مناطق کوهستانی و خشک زمینهای سنگی نامناسب	مواد کاهنده مقاومت پایه کربن CEM Carbon Enhancment Material

تذکر: محصولات پیشنهادی با ترکیبات خاص که توسط آرک صنعت ارائه شده است میزان این ترکیبات از اهمیت بالایی برخوردار است به نحوی که در صورت استفاده از محصولات تقلبی هیچ مسئولیتی در قبال عدم دوام الکترود زمین و پایداری مقاومتی آن پذیرفته نمی شود. لذا نسبت به خرید

محصولات اصل و باکیفیت دقت نمایید.

در پایان شایان ذکر است که بسیاری تلاش دارند که با نمایش پایین بودن مقاومت ویژه مواد کاهنده کاهش مقاومت سیستم زمین را تضمین نمایند.

متن زیر برگرفته از کتاب مرحوم آلدیک موسسیان ، جهت یادآوری این نکته است که با کاهش مقاومت ویژه خاک، احتمال خوردگی الکترود زمین افزایش می یابد. بنابراین مواد کاهنده مطابق استاندارد باید مقاومت ویژه نسبتاً پایین که در استاندارد میزان خاصی تعیین نشده است و در عین حال مقاومت پلاریزاسیون بالا داشته باشد.(جهت کسب اطلاعات بیشتر به استاندارد -7-IEC62561 رجوع نمایید)

معمولا شدت اثر شیمیایی خاکهایی که دارای مقاومت مخصوص الکتریکی بالا ترند و بر روی فلزات الکترود کمتر است و برعکس می باشد.

بنتونیت چیست؟

با پیشرفت علم و تکنولوژی از گلی که در گذشته برای شست و شو استفاده می شد، با بررسی ها و شناخت خواص های فیزیکی و شیمیایی آن به عنوان بنتونیت در صنایع مورد استفاده قرار میگیرد. بنتونیت های سدیم دار در چاه ارت مورد استفاده قرار میگیرد، این نوع خاک دارای تیکسوتروپیک می باشد یعنی پیدا کردن حالت ژله ای بعد از راکد ماندن و دیگر شسته نمی شود.

بنتونیت دارای خواصی چون:

• چسبندگی بالا
• پلاستیگی بودن
• دارای حالت ژله ای
• تورم پذیری بالا
• جذب سریع
• کلوییدی

بنتونیت چاه ارت

پودر بنتونیت دارنده رنگ سپید مایل به کرم است که دانه بندی مضاعف ریزی داراست. به طور گونی ای به فروش میرسد همینطور به جهت داشتن خاصیت قابل انعطاف بودن, تورم پذیری, قابلیت و امکان نسبتا عالی در ادغام شدن با آب, خمیری شدن, چسبندگی و غیره کاربردهای متعددی داراست.

که یکی‌از مهم‌ترین آن‌ها استعمال در چاه ارت است بدین شکل که بعداز حفر چاه تیغه ارت درون آن قرار داده می شود و مانده فضای چاه با به کارگیری از بنتونیت یا این که دیگر مواد کاهنده پایداری لبریز می شود.

براین اساس بیشتر ولتاژها وبارهای طولانی تر از روش سیم ارت به کاغذ مسی منتقل میگردند. نهایتا به زمین می رسند تا خطر برق گرفتگی پاک شود. بنتونیت میکرونیزه یکی‌از المان های قابل استعمال در راه‌اندازی سیستم ارتینگ است که به حالت دوغاب در میاید و به دور تا به دور الکترود چاه ریخته می شود.

لیست مواد کاهنده مقاومت زمین

مواد کاهنده CEM

مواد کاهنده BBM

مواد کاهنده  CBM

مواد کاهنده  LOM

ژل کاهنده مقاومت زمین

ژل کاهنده مقاومت زمین یک نوع ماده است که برای بهبود عملکرد سیستم‌های مقاومت زمین استفاده می‌شود. این ژل‌ها از ترکیباتی تشکیل شده‌اند که می‌توانند رطوبت را جذب کرده و به عنوان رسانا الکتریکی عمل کنند. با استفاده از ژل کاهنده مقاومت زمین، می‌توان مقاومت زمین را کاهش داده و عملکرد سیستم را بهبود بخشید.

مزایای استفاده از ژل کاهنده مقاومت زمین عبارتند از:

کاهش مقاومت زمین: با استفاده از ژل کاهنده مقاومت زمین، مقاومت زمین کاهش می‌یابد و امکان تخلیه جریان الکتریکی به زمین بهبود می‌یابد. این امر می‌تواند منجر به کاهش نویزهای الکترومغناطیسی و بهبود عملکرد سیستم‌های الکتریکی شود.

پایداری در شرایط رطوبت: ژل کاهنده مقاومت زمین معمولاً قابلیت جذب رطوبت دارد و در شرایط رطوبتی پایداری خوبی دارد. این امر می‌تواند در برخی برنامه‌هایی که در محیط‌های مرطوب یا آبی قرار دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

سهولت استفاده و نصب: ژل کاهنده مقاومت زمین به راحتی در قالب یک ژل قابل استفاده است و می‌تواند به راحتی در سیستم‌های مختلف نصب شود. این امر زمان و هزینه نصب را کاهش می‌دهد.

انعطاف پذیری شکل: ژل کاهنده مقاومت زمین قابلیت پذیرش و شکل‌دهی به شکل‌های مختلف را داراست. با توجه به انعطاف پذیری شکل، ژل کاهنده مقاومت زمین می‌تواند به سادگی به سطوح مختلف چسبانده شده و در فضاهای مختلف استفاده شود. این امر به افراد امکان می‌دهد تا ژل را به شکل مورد نیاز خود قرار داده و مقاومت زمین را به صورت دقیق تنظیم کنند.

ایمنی و محیط زیست: ژل کاهنده مقاومت زمین بر پایه مواد غیرسمی است که برای انسان و محیط زیست بی‌خطر است. این ژل‌ها معمولاً بدون ایجاد خطر برای سلامتی انسان و بدون تأثیر منفی بر محیط زیست قابل استفاده هستند. با این حال، مهم است توجه داشت که هرچند ژل کاهنده مقاومت زمین مزایای خود را دارد، اما انتخاب و استفاده از آن باید با دقت و با توجه به نیازها و شرایط خاص هر برنامه صورت گیرد. همچنین، استفاده از ژل کاهنده مقاومت زمین نیازمند رعایت دستورالعمل‌ها و استانداردهای مربوطه می‌باشد.

قیمت مواد کاهنده زمین

قیمت مواد کاهنده بر اساس ویژگی های که دارا می باشد متفاوت است. برای خرید بهترین موارد کاهنده با پایین ترین قیمت می توانید با مشاورین آرک صنعت تماس بگیرید. آرک صنعت نماینده پخش انواع مواد کاهنده CEM , BBM , CBM می باشد.

مشاورین آرک صنعت: 02140330580 – 09124339161 جهت مشاورین، خرید و استعلام قیمت در کنار شما می باشند.

پشنهاد آرک صنعت

تجهیزات ارت 

محصولات گالوانیزه