کد خبر: ۴۱۳۴۷
تاریخ انتشار : ۱۵:۵۸ - ۲۶ فروردين ۱۳۹۹
هنگام تعیین عمق چاه، می‌باید به امکان یخ زدن سطح خاک در زمستان و خشک شدن آن در تابستان توجه کرد و با در نظر گرفتن آب و هوای منطقه، عمق مؤثر چاه را از سطحی که امکان یخ زدن و خشک شدن ندارد، به پایین در نظر گرفت. این موضوع به ویژه در اتصال زمین‌های افقی (شبکه‌ها یا مش‌های ارت که در عمق کمی اجرا می‌شوند) درخور توجه است.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز،

یخ‌زدگی و خشکی خاک

می‌دانیم که هدایت الکتریسیته در فلزات ناشی از جابه‌جایی الکترون‌هاست و در این کار هسته‌های اتم‌ها در جای خود می‌مانند و جابه‌جا نمی‌شوند. ولی در غیرفلزاتی مانند خاک، قضیه به شکل دیگری است؛ در این مواد هدایت الکتریسیته ماهیت شیمیایی داشته و از املاح یونیزه شده‌ی موجود در آن‌ها سرچشمه می‌گیرد. همچنین، می‌دانیم که عبور جریان توسط یون‌ها مستلزم حرکت و جابه‌جایی آن‌هاست. حال با توجه به این که یک یون، کل اتم را شامل می‌شود و اتم‌های مواد جامد قادر به جابه‌جایی نیستند، خاک نیز در حالت جامد قادر به هدایت جریان برق نیست؛ ولی هنگامی که مقداری آب جذب خاک شود، املاح خاک، در این رطوبت حل و سپس یونیزه شده و آنگاه می‌توانند عمل هدایت الکتریکی را انجام دهند. به همین دلیل، خاک‌های خشک یا یخ‌زده قادر به هدایت نبوده و مقاومت بسیار زیادی از خود نشان می‌دهند. بر همین اساس، هنگام تعیین عمق چاه، می‌باید به امکان یخ زدن سطح خاک در زمستان و خشک شدن آن در تابستان توجه کرد و با در نظر گرفتن آب و هوای منطقه، عمق مؤثر چاه را از سطحی که امکان یخ زدن و خشک شدن ندارد، به پایین در نظر گرفت. این موضوع به ویژه در اتصال زمین‌های افقی (شبکه‌ها یا مش‌های ارت که در عمق کمی اجرا می‌شوند) درخور توجه است.
نکات مهم درانتخاب محل و تجهیزات ارتینگ و چاه ارت

یخ‌زدگی و خشکی خاک

می‌دانیم که خاک از دانه‌هایی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده است که این دانه‌ها در خاک‌های دست نخورده، معمولاً به همدیگر فشرده شده و توده‌ای متراکم را به وجود می‌آورند. در این توده‌های متراکم، دانه‌های خاک در همدیگر فرو رفته و فضای تهی قابل توجهی میان خودشان باقی نمی‌گذارند. بنابراین، سطح تماس بین دانه‌ها زیاد بوده و در نتیجه مقاومت الکتریکی کمی ایجاد می‌شود، در حالی که در خاک‌های دستی و نامتراکم، فضا‌های خالی زیاد بین دانه‌های خاک، سطح تماس کمی ایجاد می‌کند و به همین دلیل مقاومت الکتریکی زیادی پدید می‌آید. نکته‌ی دیگر این که هر چه دانه‌های خاک درشت‌تر باشند، فاصله‌های خالی بیش‌تری بین آن‌ها به وجود آمده و مقاومت الکتریکی را افزایش می‌دهد.

اکنون نکته‌ی بسیار مهم دیگری را مورد توجه قرار می‌دهیم و آن این که اثر مقاومت ویژه‌ی خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است. توجه به این دو مطلب مهم نشان می‌دهد که اجرای چاه ارت در زمین دست نخورده اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد و در صورت دستی بودن خاک‌های سطحی، چاره آن است که نخست آن قدر پایین برویم تا به زمین دست نخورده برسیم و آنگاه کندن چاه را در زمین دست نخورده، به اندازه‌ی کافی ادامه دهیم. بدیهی است که تنها آن بخش از چاه که در خاک دست نخورده قرار دارد، ارزشمند و مؤثر بوده و عمق مؤثر چاه نیز برابر ارتفاع همان بخش است دقیقاً به همین دلیل است که در هنگام اجرای چاه ارت باید الکترولیت اطراف الکترود را به خوبی کوبیده و متراکم نمود. زیرا این کار در کاهش مقاومت چاه، اثر فراوان دارد. با توجه به این که سیم متصل به الکترود ارت (که تا سطح خاک بالا می‌آید) نیز مانند یک الکترود میله‌ای عمل نموده و در کاهش مقاومت کلی چاه مؤثر است، کوبیدن خاک‌های لایه‌های بالاتر از الکترود (اطراف سیم ارت) نیز می‌تواند در کاهش مقاومت چاه مؤثر باشد و هر چه آن‌ها را بیش‌تر کوبیده و متراکم کنیم، نتیجه‌ی بهتری حاصل می‌شود.

در این جا برخی خواص ارزشمند خاک بنتونیت به عنوان الکترولیت مشخص می‌شود. دانه‌بندی این خاک فوق‌العاده ریز بوده، دارای خاصیت تورمی شدیدی است و در اثر تورم ناشی از آب‌گیری، تمامی خلل و فرج موجود میان دانه‌های خود را پُرکرده و به تمام سطوح پیراونی نیز فشرده می‌شود؛ و همین موضوع یکی از دلایل پایین بودن مقاومت الکتریکی چاه‌های بنتونیت‌ی ا‌ست. از سوی دیگر، این توده‌ی متراکم نیاز به کوبیدن ندارد و در نتیجه اجرای آن آسان است و مقاومت حاصل از آن، بر خلاف الکترولیت‌هایی از قبیل ذغال و نمک، وابسته به چگونگی اجرا و دقت در کوبیدن الکترولیت نیست.

رطوبت و آب

همان گونه که در تشریح اثر یخ‌زدگی گفته شد، هدایت الکتریسیته در خاک ماهیت شیمیایی داشته و از املاح حل شده در رطوبت خاک سرچشمه می‌گیرد. بنابراین، هرچه رطوبت بیش‌تری در خاک موجود باشد، املاح بیش‌تری در آن حل شده و جابه‌جایی یون‌ها نیز بهبود می‌یابد. بنابراین، میزان هدایت آن نیز افزایش می‌یابد، ولی برخلاف انتظار، آندسته از خاک‌های سطحی یا زیرزمینی که به طور دائم در معرض رطوبت فراوان قرار دارند (مانند بستر جوی‌ها و رودخانه‌ها) دارای هدایت کمی هستند. زیرا آب و رطوبت بسیار زیاد موجود در این خاک‌ها، به تدریج و به مرور زمان، املاح و حتی دانه‌های ریز این خاک‌ها را شسته و با خود به جا‌های دیگر برده است در نتیجه هدایت آن‌ها به دلیل فقر املاح، اندک است. پس با افزایش رطوبت خاک، هدایت آن افزایش می‌یابد؛ ولی هنگامی که مقدار این رطوبت بسیار زیاد شود، میزان هدایت کاهش خواهد یافت. پیش از این گفته شد که اثر مقاومت ویژه‌ی خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود ارت در مقاومت چاه، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است. بنابراین، بهتر است چاه ارت را آن قدر بکنیم تا به خاک مرطوب که دارای مقاومت کمی‌ست، برسیم و سپس درون خاک مرطوب نیز تا اندازه‌ای حفاری را ادامه بدهیم. به این ترتیب، الکترود ارت در محاصره‌ی خاکی کم مقاومت قرار خواهد گرفت. به ویژه قابل توجه است که افزایش عمق چاه از یک سو موجب کاهش مقاومت آن شده و از سوی دیگر در اعماق بیش‌تر معمولاً درصد رطوبت نیز افزایش یافته و به شکلی مضاعف موجب کاهش مقاومت الکتریکی آن می‌شود. ولی هرگز نباید کار را تا رسیدن به سفره‌های آب زیرزمینی ادامه داد؛ زیرا همان گونه که گفته شد، این کار اثر معکوس دارد.

فاصله‌ی چاه‌ها از یکدیگر

معمولاً تعداد و فاصله‌ی چاه‌های ارت و محل احداث آن‌ها، با توجه به مقاومت موردنظر، از سوی طراح محاسبه و تعیین می‌شود، ولی به دلیل آن که فرمول‌های محاسبه‌ی مقاومت چاه ارت اصولاً با فرض همگن بودن خاک نوشته شده‌اند و در عمل با خاک‌ها و زمین‌های غیرهمگن مواجه‌ایم، و همچنین به علت وجود برخی موانع و دشواری‌های اجرایی، ممکن است مقاومت عملی چاه‌ها با مقدار محاسبه شده تفاوت داشته و پس از اجرا (به منظور کاهش مقاومت) نیاز به اضافه کردن چاه جدید داشته باشیم و گاهی نیز حین اجرای طرح، به دلیل وجود موانع عملی از قبیل وجود صخره یا لاشه‌های بزرگ بتنی در محل طراحی شده، ناگزیر از تغییر محل آن شویم. از این رو، لازم است محل‌های جدیدی برای احداث چاه در نظر گرفته شود. به همین دلیل مهندس ناظر می‌باید به نکات حائز اهمیت در جانمایی چاه ارت مسلط باشد. یکی از نکات مهم در این کار، رعایت فاصله‌ی لازم میان چاه‌هاست. می‌دانیم که هر چاه ارت دارای محدوده‌ای در اطراف خود می‌باشد که در هنگام بروز خطا و جاری شدن جریان در الکترود ارت، دارای ولتاژ خواهد شد. این محدوده، حوزه‌ی مقاومت (Resistance Area) نامیده می‌شود. نکته‌ی مهم این است که دو چاه ارت تا حد ممکن از هم دور باشند و یا فاصله‌ی آن‌ها دست کم به اندازه‌ای باشد که حوزه‌های مقاومت آن‌ها هم‌پوشانی نداشته باشند. (به شکل‌های ۴ و ۵ توجه شود.) رعایت نشدن این نکته مشکلات زیر را به وجود می‌آورد:
نکات مهم درانتخاب محل و تجهیزات ارتینگ و چاه ارت
الف) در صورتی که دو چاه برای دو شبکه‌ی مستقل از هم به کار روند (مثلاً یکی برای ارت فشار ضعیف ترانسفورماتور و دیگری برای ارت فشار قوی آن)، هنگام بروز خطا در یکی از شبکه‌ها، ارت شبکه‌ی دیگر نیز برق‌دار خواهد شد و این موضوع می‌تواند بسیار خطرناک باشد.

ب) در صورتی که دو چاه به یکدیگر متصل شده و هر دو برای یک سامانه به کار روند، رعایت نشدن حداقل فاصله باعث می‌شود که پس از متصل کردن دو چاه به یکدیگر، کاهش مورد نظر در مقاومت کل به دست نیامده و مقاومت حاصل شده، بیش‌تر از حد انتظار شود.

ابعاد حوزه‌ی مقاومت بستگی به مقاومت ویژه‌ی خاک و عمق چاه دارد. هر چه مقاومت ویژه‌ی خاک بیش‌تر باشد و یا عمق چاه افزایش یابد، حوزه‌ی مقاومت بزرگ‌تر می‌شود. به طور کلی برای چاه‌هایی که به هم متصل شده و ارت واحدی را تشکیل می‌دهند، این فاصله نباید کم‌تر از ۶ متر باشد؛ و برای دو چاه که متعلق به دو سامانه‌ی مختلف می‌باشند، این فاصله نباید کم‌تر از ۲۰ متر یا دو برابر عمق چاه (هر کدام که بیش‌تر بود) بشود.
 
منبع: دکل نت
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین