حوزه مقاومتی در سیستم زمین

نگرانی هایی در زمینه تاثیر مخرب جریان های تخلیه صاعقه بر روی سایر الکترود های زمین ساختمان های بلند مرتبه و الزام به همبندی کلیه تاسیسات الکتریکی و الکترودهای زمین وجود دارد و نصب تجهیز SG توانسته سبب ایجاد آرامشی نسبی در ذهن طراح و بهره بردار سیستم گردد .که این موضوع از نظر فنی صحیح نبوده و خواسته طراح و بهره بردار را مهیا نمی کند . اگر چه لزوم توجه به مبحث سیستم های زمین، همبندیی، صاعقه گیر و تجهیزات و تکنیک های مربوطه، از دیدگاه دانش مهندسی برق کاملا شناخته شده ومقبول است، متاسفانه در هر کشور برای پیاده سازی و اجرایی نمودن مطلوب آن در صنعت و ساختمان راهکار های مترادف با موقعیت جغرافیایی عنوان شده است . هر گاه الکترودی که درزمین قرار گرفته به ولتاژ متصل شود و حامل جریان شود ، حول آن پوسته های فرضی هم پتانسیلی به مانند شکل زیر تشکیل می شود . بر اساس قانون عکس مجذور فاصله در الکترومغناطیس انتظار داریم پتانسیل هر پوسته با دور شدن از الکترود به سرعت کاهش یابد . نهایتا اگر فاصله کافی از الکترود گرفته شود عملا دیگر پتانسل پوسته ها به صفر می رسد . این منطقه که دیگر اثر وجود پتانسیل یا جریان در الکترود در آن احساس نمی شود را منطقه هم پتانسیل (Equipotential Zone) و ماقبل آن که تاثیر الکترود محسوس است را منطقه مقاومتی ( Resistive Zone) گویند .آنچه مقاومت الکترود زمین نامیده می شود در واقع مقاومت بین الکترود و نقطه ای در منطقه هم پتانسیل است . مقاومتی که در این حالت اندازه گیری می شود در واقع برابر است با حاصل جمع مقاومت تعدادی از پوسته حول الکترود که با هم سری شده اند . واضح است که سطح هر پوسته نسبت به پوسته ما قبل افزایش می یابد و از آنجا که مقاومت با سطح نسبت معکوس دارد رفته رفته به پوسته هایی می رسیم که نقش زیادی در مقاومت کل ندارند. به بیان دیگر پوسته های نزدیک تر به الکترود ، سطح کمتری داشته و در نتیجه مقاومتشان بیشتر است . و هر چه از الکترود دور شویم سطح پوسته ها بیشتر و مقاومتشان کمتر می شود . در نتیجه اگر فاصله کافی را تا الکترود در نظر بگیریم به جایی می رسیم که لایه ها آنچان تغییر قابل توجهی در مقاومت نمی دهند . در این حالت مقدار نهایی مقاومت الکترود حاصل شده و این همان مقداری است که باید اندازه گیری شود .اندازه گیری مقاومت زمین در مقایسه با سایر اندازه گیری های الکتریکی از این لحاظ متفاوت است که اندازه گیری روی یک نقطه نیست بلکه در یک حجم انجام می شود . در مجموع مقاومت خاک اطراف الکترود بیشترین سهم را در مقاومت آن دارد و جنس الکترود در این مساله نقش محسوسی ندارد .