مشخصات فنی عمومی و اجرایی تاسیسات برقی ساختمان : ضابطه شماره 110 جلد 1 | ۵-۱۳- آرایش های اتصال زمین

۱-۵-۱۳- الزامات عمومی 

۱-۱-۵-۱۳- آرایش های اتصال زمین ممکن است مشترکاً یا به صورت جداگانه برای اهداف حفاظتی و عملکردی استفاده شوند. همواره باید الزامات مربوط به اهداف حفاظتی در اولویت قرار بگیرد. 

۲-۱-۵-۱۳- همه الکترودهای زمین موجود در داخل تاسیسات باید با استفاده از هادی اتصال زمین به ترمینال اصلی اتصال زمین متصل شوند. 

یادآوری - الزامی نیست که یک تاسیسات حتماً الکترود زمین اختصاصی داشته باشد. 

۳-۱-۵-۱۳- اگر تغذیه تاسیسات با ولتاژ فشارقوی انجام می شود، الزامات آرایش های اتصال زمین فشارقوی و فشار ضعیف هر دو باید مطابق با بخش ۱۳-۸ رعایت شوند. 

۴-۱-۵-۱۳- هدف از الزامات گفته شده برای آرایش های اتصال زمین تحقق شرایط زیر است : 

    • اتصال زمین، قابل اطمینان و مناسب برای الزامات حفاظتی تاسیسات باشد. 

    • بتواند جریان های خطای زمین و جریان های هادی حفاظتی را بدون ایجاد خطر از نقطه نظر تنش های حرارتی، حرارتی/مکانیکی و الکترومکانیکی و از نقطه نظر برق گرفتگی ناشی از این جریان ها، به زمین انتقال دهد. 

    • در صورت وجود برای کاربردهای عملکردی نیز مناسب باشد. 

    • در مقابل عوامل خارجی قابل پیش بینی (مثل تنش های مکانیکی و خوردگی( مقاوم باشد. (ر.ک استاندارد IEC 60364-5-51)

۵-۱-۵-۱۳- در مواردی که انتظار میر ود جریان های فرکانس بالا در سیستم اتصال زمین جاری شود باید ملاحظات لازم طبق بند 444 از استاندارد 44-4-60364 IEC رعایت شوند. 

۶-۱-۵-۱۳- هرگونه تغییر قابل پیش بینی در مقاومت الکترود زمین (به طور مثال ناشی از خوردگی، خشک شدن یا یخ زدگی خاک) نباید بر روی حفاظت در برابر برق گرفتگی (ر.ک فصل ۱۲) تاثیر منفی بگذارد. 

۲-۵-۱۳- الکترود زمین 

۱-۲-۵-۱۳- کلیات 

۱-۱-۲-۵-۱۳- باید از الکترود زمین برای اتصال سیستم اتصال زمین تاسیسات الکتریکی به جرم کلی زمین استفاده شود. 

۲-۱-۲-۵-۱۳- نوع، جنس و اندازه الکترودهای زمین باید به گونه ای انتخاب شوند که تحمل خوردگی و تنش های مکانیکی کافی را در طول عمر مفید بهره برداری مورد انتظار خود داشته باشند. 

یادآوری - برای خوردگی پارامترهای زیر ممکن است در نظر گرفته شوند : 

    • مقدار pH خاک محل و اسیدهای آلی 

مقاومت ویژه خاک 

    • رطوبت خاک 

    • جریان (.d.c) و (.a.c) نشتی و سرگردان 

    • آلودگی های شیمیایی 

    • وجود یون کلرید و نمک های محلول در خاک (نظیر یون سولفات) 

    • مجاورت با مواد ناهم جنس 

    • پتانسیل کاهشی خاک 

۳-۱-۲-۵-۱۳- کیفیت یک الکترود زمین به نحوه پیکره بندی آن و شرایط خاک مکانی که در آن اجرا شده بستگی دارد. متناسب با شرایط خاک و مقدار مورد نیاز مقاومت زمین، باید یک یا چند الکترود زمین انتخاب شوند. 

یادآوری - هر چند در این نشریه هیچ مقدار خاصی برای مقاومت الکترود زمین تعیین نشده است. با این حال کاهش مقدار مقاومت سیستم الکترود زمین به کمترین مقدار ممکن برای تامین الزامات مورد نیاز اهداف زیر ضروری است و باید توسط طراح ذیصلاح سیستم زمین در نظر گرفته شود. 

     ۱) ترمینال زمینی حفاظت صاعقه (ر.ک. فصل ۱۵) 

     ۲) اتصال قسمت های رسانای قابل تماس سمت فشارقوی پست برق به سیستم اتصال زمین ساختمان (ر.ک بخش ۱۳-۸) 

     ۳) کاهش تنش ولتاژ بر روی سیستم عایقی تجهیزات در هنگام وقوع خطای زمین (رک فصل ۱۴) 

     ۴) کاهش تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) (ر.ک. فصل ۱۴) 

     ۵) کاهش ریسک ناشی از قطع هادی PE/PEN در سیستم نیروی برق نوع TN 

     ۶) کاهش ریسک ناشی از اتصال کوتاه بین قسمت های برق داری که دارای اختلاف پتانسیل نسبت به جرم کلی زمین هستند و زمین در سیستم نیروی برق نوع TN (مثلا از طریق اتصال هادی فاز به قسمت های رسانای قابل تماس یا قسمت های رسانای بیگانه که در تماس موثر با جرم زمین هستند ولی به خوبی با سیستم اتصال زمین تاسیسات الکتریکی هم بند نشده اند، یا مثلا افتادن هادی لخت فاز روی سطح زمین).

برای کاهش ریسک مذکور، در ردیف های ۵ و ۶ بند فوق علاوه بر اینکه باید مقاومت سیستم الکترود زمین کاهش یابد. باید اتصال مکرر هادی PE٫PEN به زمین (موسوم به PME) در طول شبکه توزیع نیروی برق فشار ضعیف نیز انجام شود. اینکار در عمل از طریق نصب الکترودهای زمین در فواصل مشخص توسط شرکت توزیع برق و احداث الکترود زمین در نقطه تحویل نیرو به مشترکین توسط مالکین سازندگان ساختمان ها انجام می شود (ر.ک بند ۱۲-۵-۲-۴-۱ فصل ۱۲) 

۴-۱-۲-۵-۱۳- برای برآورد مقاومت الکترود زمین در مرحله طراحی باید از روابطی که در استانداردهای معتبر به قرار زیر داده شده است، استفاده کرد : 

    • بخش ت - ۳-۲ استاندارد ملی ایران به شماره ۵۴-۵-۱۹۳۷ 

    • بخش ۹-۵ استاندارد ملی ایران به شماره ۴۱۲۳ 

    • پیوست | از استاندارد بین المللی 24-61400 IEC 

برای الکترودهای زمین با پیکره بندی پیچیده یا در شرایطی که مقاومت ویژه خاک در لایه های عمودی و/یا افقی مقادیر مختلفی دارد توصیه می شود، علاوه بر محاسبات دستی از نرم افزارهای معتبر برای شبیه سازی کامپیوتری نیز استفاده شود. در خاک های همگن و شبهه همگن انتظار میرود نتایج محاسبات دستی و محاسبات نرم افزاری با تقریب قابل قبولی به هم نزدیک باشد. 

مقدار مقاومت ویژه خاک که در محاسبات دستی/نرم افزاری منظور می شود باید بر اساس بدترین شرایط محیطی سایت در طول سال (کمترین رطوبت و/یا پایین ترین دمای خاک) در نظر گرفته شود. 

۵-۱-۲-۵-۱۳- گرادیان پتانسیل در اطراف الکترودهای زمین باید مطابق بند ۹-۶ استاندارد ملی ایران به شماره ۴۱۲۳ محاسبه یا با استفاده از نرم افزار معتبر شبیه سازی شده و در صورتی که مقدار آن برای انسان خطرناک است، باید با کمک روش های مناسب (نظیر افزایش تعداد الکترودها، بهبود آرایش، افزایش عمق دفن الکترود، استفاده از مواد کاهنده، افزایش مقاومت سطحی خاک اطراف الکترود و ...) مقدار آن کنترل شود. 

۶-۱-۲-۵-۱۳- چگالی جریان در سطح الکترود زمین باید مطابق بخش ۹-۸ استاندارد ملی ایران به شماره ۴۱۲۳ محاسبه شده و باید اطمینان حاصل شود که الکترود زمین ساختمان قادر به مستهلک کردن انرژی آن تحت هر شرایط کاری است. 

۷-۱-۲-۵-۱۳- روش های تست (آزمون) و تحویل سیستم اتصال زمین و اندازه گیری مقاومت ویژه خاک در فصل ۱۶ شرح داده شده است. 

۲-۲-۵-۱۳- انواع الکترودهای زمین 

۱-۲-۲-۵-۱۳- انواع الکترود زمین مجاز به شرح زیر است : 

    الف) الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن 

    ب) الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک (به صورت رینگ یا شبکه مش دور و/یا زیر فونداسیون) 

    پ) الکترود فلزی که به صورت افقی یا عمودی مستقیماً در خاک تعبیه شده باشد (مثل میله، لوله هادی مدور، سیم چند مفتولی، تسمه، شبکه مش یا صفحه) 

۲-۲-۲-۵-۱۳- استفاده از موارد زیر به عنوان الکترود زمین مجاز نبوده و تاثیر آن ها در کاهش مقاومت زمین نباید در محاسبات با اندازه گیری لحاظ شود : 

    الف) لوله فلزی آب 

    ب) لوله فلزی حاوی گازها مایعات و پودرهای قابل اشتعال 

    پ) شیلد یا هر گونه پوشش فلزی کابل 

    ت) آرماتورهای فولادی بتن مسلح بدون اینکه شرایط هادی الکترود زمین فونداسیون به شرح ۱۳-۵-۲-۳ در آن رعایت شده باشد. 

    ث) ستون های فلزی افقی/عمودی اسکلت ساختمان 

یادآوری - این مطلب الزامی بودن هم بندی هم پتانسیل کننده حفاظتی به ترمینال اصلی اتصال زمین برای موارد فوق (جهت انطباق با بند ۱۲-۵-۲-۳-۱-۲ فصل ۱۲) را نقض یا منتفی نمی کند. 

۳-۲-۵-۱۳- الکترود زمین فونداسیون (پی سازه)  

۱-۳-۲-۵-۱۳- اجرای الکترود زمین فونداسیون به شکل یک شبکه مش برای تمامی انواع ساختمان ها به صورت زیر  الزامی است :

    الف) الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن در جایی که فونداسیون (پی/شالوده) ساختمان با خاک تماس مستقیم دارد. 

    ب) الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک (الکترود زمین رینگ) در جایی که فونداسیون ساختمان توسط عایق حرارتی رطوبتی به طور کامل از خاک اطراف ایزوله شده باشد. 

یادآوری 1- هادی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک باید خارج از لایه عایق بندی و در تماس مستقیم با خاک اجرا شود. 

یادآوری 2- در صورت اجرای الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک لازم است یک شبکه هم بندی اسکلت نیز بر روی فونداسیون ساختمان اجرا شود (ر.ک. بند ۱۳-۷-۴) 

۲-۳-۲-۵-۱۳- ابعاد شبکه مش الکترود زمین فونداسیون نباید از ۲۰×۲۰ متر بزرگ تر باشد. در صورتی که ساختمان مجهز به سیستم حفاظت صاعقه باشد ابعاد شبکه مش الکترود زمین فونداسیون نباید از ۱۰×۱۰ متر بزرگ تر باشد. 

یادآوری - در ساختمان های کوچک اجرای یک رینگ به صورت حلقه بسته مشروط بر اینکه ابعاد آن از شبکه مش مربوطه کوچک تر باشد، کفایت می کند. 

۳-۳-۲-۵-۱۳- نحوه طراحی اجرا و مستندسازی الکترود زمین فونداسیون (تعبیه شده در بتن یا خاک) باید مطابق با شماره ای از استاندارد ملی ایران که معادل با استاندارد 18014 DIN است، باشد. 

۴-۳-۲-۵-۱۳- جنس، شکل و اندازه انواع هادی های مجاز به عنوان الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن در جدول (13-1) و به عنوان الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک در جدول (۱۳-۳) داده شده است. 

یادآوری - استفاده از فولاد گالوانیزه عمقی داغ برای هادی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در خاک مجاز نیست. (ر.ک بند ۱۳-۵-۲-۵-۶) 

۵-۳-۲-۵-۱۳- هادی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن باید به گونه ای جاسازی شود که کوتاه ترین فاصله را با خاک داشته باشد. با این حال نباید ضخامت بتن روی هادی تا سطح تماس با خاک در هیچ نقطه ای از ۵۰ میلی متر کم تر شود. 

۶-۳-۲-۵-۱۳- برای دسترسی به شبکه مش الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن (یا شبکه مش هم بندی فونداسیون) باید تعدادی صفحات/نقاط اتصال زمین در پایین ترین طبقه ساختمان و در موقعیت های زیر در نظر گرفته شود : 

    • در ستون ها یا دیوار بتنی پیرامون ساختمان به فواصلی که از ۲۰ متر بیش تر نباشند. 

    • در داخل هر یک از چاهک های آسانسور 

    • در مجاورت تابلوهای توزیع برق در صورت وجود 

    • در مجاورت تابلو لوازم اندازه گیری انرژی الکتریکی (تابلو کنتور) در صورت وجود. 

    • در مجاورت تمام رایزرهای برق و سیستم های جریان ضعیف 

    • در صورت وجود در نقطه یا نقاط ورود لوله های تاسیساتی فلری (آب، گاز فاضلاب و غیره) به ساختمان 

یادآوری - هادی واسط مابین صفحه اتصال زمین و شبکه مش باید مشابه با هادی شبکه مش در فونداسیون (به عنوان الکترود زمین یا به عنوان هم بندی) باشد. 

۷-۳-۲-۵-۱۳- در ساختمان های اسکلت فلزی باید تمام ستون ها به شبکه مش الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن (یا شبکه مش هم بندی فونداسیون) متصل شوند. برای این منظور کافی است اتصال مناسب با حداقل دو مورد از انکربولت های هر صفحه ستون برقرار شود.

۴-۲-۵-۱۳- الکترود زمین تکمیلی 

۱-۴-۲-۵-۱۳- در صورتی که به دلایلی نظیر کوچک بودن سطح تماس فونداسیون با خاک با عمق کم فونداسیون در خاک رسیدن به مقاومت زمین مطلوب در تمام طول سال از طریق احداث الکترود زمین فونداسیون به تنهایی مقدور نباشد، می توان از سایر انواع الکترودهای زمین مجاز در ترکیب با الکترود زمین فونداسیون بهره برد. در صورت استفاده از الکترود زمین تکمیلی باید جنس آن به گونه ای باشد که با الکترود زمین فونداسیون تشکیل پیل گالوانیک ندهد. 

۲-۴-۲-۵-۱۳- در جایی که انتظار میرود جریان نشتی زمین پیوسته و بزرگی از الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن جاری شود، توصیه میشود به منظور جلوگیری از خوردگی آرماتورهای فونداسیون یا کاهش نرخ آن، از انواع دیگر الکترودهای زمین که شرح آن در این بخش می رود، به عنوان الکترود اصلی استفاده شود. در این صورت از الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن، می توان به عنوان الکترود کمکی بهره برد. 

یادآوری - خوردگی آرماتورهای فونداسیون ناشی از عبور جریان خطای (.a.c) ناچیز فرض می شود. 

۳-۴-۲-۵-۱۳- کوبیدن میله/لوله در خاک بکر (دست نخورده) موثرترین و متداول ترین نوع الکترود زمین است و نسبت به سایر انواع الکترود زمین اولویت دارد. حداقل طول در تماس با خاک بکر برای یک میله/لوله منفرد نباید از ۲ متر کمتر باشد. کوبیدن میله/لوله با طول زیاد (مثلا از طریق اتصال چند میله/لوله با طول کمتر به هم برای رسیدن به عمق ۶ الی ۲۰ متری زمین) به دلیل ارتباط با بخشی از خاک که به لحاظ میزان دما و رطوبت تغییرات محدودی در طول سال دارد منجر به حصول یک سیستم زمین پایدار می شود. 

۴-۴-۲-۵-۱۳- گاهی بجای کوبیدن اجرای میله/لوله به صورت دفنی انجام می شود. در این حالت باید حفره عمیقی (با عمق بیش از دو متر) به قطر بین ۷/۵ الی ۳۰ سانتی متر توسط ماشین حفاری ایجاد شده و یک الکترود زمین از نوع میله یا لوله به اندازه ۳۰ سانتی متر در کف آن کوبیده شود. سپس حفره از کف تا نزدیکی سطح زمین با مواد کاهنده استاندارد یا خاک مناسب پر و به خوبی فشرده شود (شکل ۱۳-۲-الف). عملکرد و کارایی این نوع الکترود زمین نباید هیچ گونه وابستگی به تزریق دوره ای آب با الکترولیت داشته باشد. 

یادآوری 1- منظور از خاک مناسب در بند فوق خاکی است که حائز سه ویژگی زیر باشد : 

    الف - دانه بندی بسیار ریز و پودری شکل داشته باشد (به طور مثال خاک آسیاب شده یا سرند شده). 

    ب - اطمینان حاصل شود که حاوی مواد خورنده (نظیر کلر، آمونیاک و سولفات) نیست یا مقدار آن ها ناچیز است. 

    پ - مقاومت ویژه آن در حالت فشرده و در یک شرایط محیطی مشابه (به طور مثال رطوبت و دمای یکسان) بیش تر از مقاومت ویژه خاک بکر محل اجرای الکترود زمین نباشد. 

۵-۴-۲-۵-۱۳- در صورت نیاز به حفر کانال جهت دفن هادی الکترود زمین به صورت افقی، عمق دفن هادی باید حداقل ۵۰ سانتی متر پایین تر از سطح زمین (یا بیشتر از عمق یخ زدگی خاک) باشد. توصیه میشود اطراف هادی با مواد کاهنده استاندارد یا خاک مناسب (مطابق یادآوری بند قبل) پر و به خوبی فشرده شود به گونه ای که ضخامت پوشش مواد کاهنده بر روی هادی الکترود زمین در هیچ جهتی کمتر از ۵ سانتی متر نباشد (شکل ۱۳-۲-ب) .

۶-۴-۲-۵-۱۳- اجرای الکترود زمین صفحه ای تنها در مواردی توصیه می شود که فضای در دسترس برای احداث الکترود زمین محدود بوده و هم زمان به دلیل سفت بودن خاک امکان کوبیدن میله یا ایجاد حفره های عمیق وجود ندارد. در این حالت ایجاد یک چاهک کم عمق به نحوی که فاصله لبه بالایی صفحه از سطح زمین حداقل ۱/۵ متر باشد و جاسازی صفحه در آن، باعث افزایش سطح تماس الکترود زمین با خاک می شود. اجرای این نوع الکترود زمین به دلیل کم اثر بودن باید جزو آخرین اولویت ها در بین انواع الکترودهای زمین مجاز در این نشریه باشد و در صورت اجرای آن، توجه ویژه ای باید از حیث حفاظت در برابر خوردگی به نقطه اتصال هادی اتصال زمین به صفحه شود. 

۷-۴-۲-۵-۱۳- در هنگام انتخاب نوع و عمق جاسازی یک الکترود زمین باید به آسیب های مکانیکی محتمل و به شرایط خاص محل دفن الکترود با هدف به حداقل رساندن اثر نامطلوب ناشی از خشک شدن با یخ زدگی خاک توجه شود. 

۸-۴-۲-۵-۱۳- الکترودهای زمین نباید مستقیماً در مسیر آب های جاری مانند نهر، رودخانه، تالاب، دریاچه و موارد مشابه غوطه ور شوند. 

۹-۴-۲-۵-۱۳- الکترودهای زمین باید از موادی که باعث خوردگی آنها می شود، دور نگه داشته شوند. 

{ پاورقی: بر اساس این نشریه از اجرای روش سنتی احداث الکترود زمین موسوم به “چاه ارت” از طریق حفر چاه عمیق (بیش از ۳ متر) و قطر زیاد (بیش از ۵۰ سانتی متر) و دفن صفحات بزرگ یا یک هادی حلقه شده به شکل یک فنر بزرگ (موسوم به ۵ حلقه) و یا سایر اشکال هندسی و سپس پوشاندن اطراف الکترود در یک بخش محدود از عمق چاه توسط مواد کاهنده و تعبیه یک سیستم تزریق مصنوعی آب با الکترولیت، تا حد امکان باید اجتناب شود. }

۱۰-۴-۲-۵-۱۳ توصیه می شود هادی اتصال زمین در نقطه خروج از بتن یا خاک به هوا جهت جلوگیری از خوردگی به طول حداقل ۰/۳ متر توسط نوار ضد خوردگی با روکش حرارتی (شیرینگ) پوشش داده شده و هم چنین جهت حفاظت مکانیکی از داخل لوله الکتریکی مناسب عبور داده شوند. 

۵-۲-۵-۱۳- اندازه و جنس الکترود زمین  

۱-۵-۲-۵-۱۳- حداقل مشخصات ابعادی الکترودهای زمین در صورتی که برای تعبیه در بتن طراحی شده باشند باید مطابق جدول (۱۳-۲) بوده و در صورتی که برای تعبیه در خاک طراحی شده باشند باید از جدول (۱۳-۳) تبعیت کنند. 

یادآوری 1- آرماتورهای موجود در فونداسیون و اسکلت بتن مسلح شرایط لازم برای فراهم کردن پیوستگی الکتریکی مورد نیاز الکترود زمین و هم بندی هم پتانسیل کننده حفاظتی را ندارد. 

۲-۵-۲-۵-۱۳- در مناطق ساحلی که ممکن است نمک در آبهای زمینی آن وجود داشته باشد، توصیه می شود از به کارگیری فولاد گالوانیزه (به عنوان هادی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن) در تماس با آرماتورهای بتن مسلح (در داخل بتن) اجتناب شود. 

۳-۵-۲-۵-۱۳- سیستم اتصال زمین (تعبیه شده در خاک) از جنس فولاد ضدزنگ و مس می تواند مستقیماً به آرماتور  فولادی در داخل بتن متصل شود. 

۴-۵-۲-۵-۱۳- توصیه می شود سطح مقطع هادی رینگ پیرامونی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن از مقادیر حداقلی داده شده در جدول (۱۳-۲) بزرگتر و مقاوم تر انتخاب شود، مثلا هادی مدور مسی با قطر ۱۰ میلی متر یا هادی مدور فولادی (فولاد ضد زنگ یا فولاد گالوانیزه عمقی داغ) با قطر ۱۲ میلی متر .

۵-۵-۲-۵-۱۳- با توجه به اینکه پارامتر اندوکتانس تسمه در مقایسه با هادی مدور کمتر است، توصیه می شود به خصوص در کاربردهای فرکانس بالا و ساختمان های مجهز به حفاظت صاعقه کل یا بخشی از هادی های شبکه مش میانی الکترود زمین فونداسیون تعبیه شده در بتن از نوع تسمه انتخاب شود. 

۶-۵-۲-۵-۱۳- در جایی که ریسک عبور جریان های بزرگ از سیستم الکترود زمین وجود دارد، مثلاً در ساختمانهایی با سطح فونداسیون بسیار وسیع یا در جایی که مقدار سطح جریان اتصال کوتاه بسیار بزرگ باشد، توصیه می شود از مقاطع بزرگتر هادی الکترود زمین نسبت به مقادیر داده شده در جدول (۱۳-۲) استفاده شود. 

یادآوری - در این گونه موارد استفاده از تسمه از جنس مس، فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه عمقی داغ تا سطح مقطع نهایتا ۲۰۰ میلی متر مربع عملیاتی خواهد بود. 

7-۵-۲-۵-۱۳- در الکترود زمین کوبشی استفاده از میله، هر چقدر قطر میله بیشتر باشد سطح و نیروی تماس بین الکترود زمین و خاک اطراف افزایش می یابد که در نتیجه این موجب بهبود کارایی الکترود زمین می شود. بر این اساس توصیه می شود تا جایی که ممکن است از میله با قطر بزرگتر به نسبت مقادیر داده شده در جدول (۱۳-۳)، مثلاً ۲۰ و ۲۵ میلی متر استفاده شود. 

یادآوری - یکی دیگر از مزایای استفاده از میله های قطور، کوپلینگ بهتر بین میله های کوتاه و در نتیجه سهولت رسیدن به اعماق عمیق تر از خاک است (ر.ک به بند ۱۳-۵-۲-۴-۳).

۸-۵-۲-۵-۱۳- الکترود زمین از جنس فولاد گالوانیزه در خاک (مثلاً به عنوان ترمینال زمینی سیستم حفاظت صاعقه) باید از طریق ایزوله کننده قوسی (ISG) به آرماتورهای فولادی در بتن متصل شود. اتصال مستقیم در خاک ریسک خوردگی را به شکل قابل توجهی افزایش می دهد. 

۹-۵-۲-۵-۱۳- در خاک رسی با مرطوب فولاد گالوانیزه ممکن است خورده شود. 

۱۰-۵-۲-۵-۱۳- در موارد زیر توصیه می شود از میله لوله دارای روکش محافظتی (نظیر فولاد روکش مس و فولاد گالوانیزه) برای کوبیدن در خاک استفاده نشده و به جای آن از میله لوله تماماً مسی یا تماماً از جنس فولاد ضدزنگ استفاده شود : 

    • در خاک هایی که به علت نوع دانه بندی احتمال خراشیده شدن روکش میله/لوله هنگام کوبیده شدن داده شود. 

    • در خاک های خورنده ای که احتمال داده شود با از بین رفتن لایه نازک روکش، عمر بهره برداری الکترود زمین به شدت کاهش یابد. 

۱۱-۵-۲-۵-۱۳- تمامی انواع الکترودهای زمین باید مطابق استاندارد ملی ایران به شماره ۲-۱۸۴۹۹ و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شده باشند (ر.ک بخش ۱۳-۱۰) 

۶-۲-۵-۱۳- مواد کاهنده مقاومت خاک  

۱-۶-۲-۵-۱۳- در مواردی که نیاز به حفر کانال یا چاه برای دفن الکترود زمین در خاک باشد، ممکن است برای کاهش بیش تر مقاومت زمین، اطراف الکترود با استفاده از مواد کاهنده پر و فشرده شود. 

۲-۶-۲-۵-۱۳- مواد کاهنده زمین باید از نظر شیمیایی برای اکوسیستم خاک بی خطر بوده و محیط را آلوده ننمایند. این مواد باید یک محیط پایدار از لحاظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی تامین کنند و مقاومت ویژه نسبتاً پایینی داشته باشند. مواد کاهنده زمین نباید باعث خوردگی الکترودهای زمین شوند. 

۳-۶-۲-۵-۱۳- در مواردی که هدف اصلی از استفاده از ماده کاهنده کاهش مقامت زمین باشد (مثلا در خاک هایی با مقاومت ویژه بالا)، مواد کاهنده باید به گونه ای انتخاب شوند که مقاومت ویژه آن در تمامی شرایطی محیطی نسبت به خاک محلی سایت بسیار کوچکتر (بیش از ۱۰ برابر) بوده و کارایی این مواد هیچ گونه وابستگی به آبیاری و/یا تزریق دوره ای الکترولیت نداشته باشد. 

۴-۶-۲-۵-۱۳- از آنجا که بتن معمولی در صورت خشک شدن یا انجماد عایق الکتریکی محسوب می شود و مقاومت ویژه بسیار بزرگی پیدا میکند و امکان هدایت جریان در آن وجود ندارد استفاده از آن به تنهایی به عنوان ماده کاهنده زمین توصیه نمی شود. 

۵-۶-۲-۵-۱۳- استفاده از ترکیب سنتی ذغال و نمک به عنوان ماده کاهنده زمین به علت خورنده بودن شدید مجاز نیست. علاوه بر آن افزودن هر گونه مواد خورنده نظیر نمک خوراکی، ذغال چوب و مواد حاوی یون کلرید و سولفات به سایر ترکیبات کاهنده زمین به طور کلی ممنوع است. 

۶-۶-۲-۵-۱۳- در صورتی که برای آماده سازی ماده کاهنده از آب استفاده شده باشد یا محل دفن الکترود قبل یا بعد از ریختن ماده کاهنده آبیاری شده باشد، اندازه گیری مقاومت زمین الکترود باید با یک فاصله زمانی قابل توجه از زمان احداث آن انجام شود. به گونه ای که اطمینان حاصل شود در زمان اندازه گیری آب تزریق شده مصنوعی به خاک یا ماده کاهنده به طور کامل از آن خارج شده باشد. 

۷-۶-۳-۵-۱۳- مواد کاهنده زمین باید بر اساس آخرین ویرایش استاندارد ملی ایران به شماره ۷-۱۸۴۹۹ و یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شده باشند (ر.ک. بخش ۱۳-۱۰) .

۸-۶-۲-۵-۱۳- در فرآیند انجام آزمون خوردگی و آزمون تعیین مقاومت ویژه در آزمایشگاه برای تعیین منحنی های تافل و اندازه گیری مقاومت پلاریزاسیون (قطبش) و آزمون مقاومت ویژه با حداقل مقدار ممکن آب انجام پذیرد و در نتایج باید درصد آب به ماده خشک قید شود. 

۷-۲-۵-۱۳- اتصالات 

۱-۷-۲-۵-۱۳- زمانی که الکترود زمین از اجزایی تشکیل شده است که باید به یکدیگر در زیر خاک متصل شوند، این اتصال باید با استفاده از جوش احتراقی ، اتصالات پرسی، کلمپ یا سایر اتصالات مکانیکی مناسب انجام شود. 

یادآوری - در مورد الکترود مدفون در بتن برای اهداف حفاظتی ایجاد اتصال صرفاً با استفاده از پیچاندن سیم های مفتولی آهنی قابل قبول نیست. 

۲-۷-۲-۵-۱۳- باید از اتصالات مطمئن و به لحاظ الکتریکی رضایت بخش برای اتصال هادی اتصال زمین به الکترود زمین استفاده شود. این اتصال باید با استفاده از جوش احتراقی اتصالات پرسی، کلمپ یا سایر اتصالات مکانیکی مناسب انجام شود. 

۳-۷-۲-۵-۱۳- اتصالات مکانیکی باید مطابق دستور العمل سازنده نصب گردند. 

۴-۷-۲-۵-۱۳- زمانی که از کلمپ استفاده می شود نباید در اثر محکم کردن آن به الکترود یا هادی اتصال زمین صدمه ای وارد کند. 

۵-۷-۲-۵-۱۳- از آنجا که لوازم و تجهیزات اتصال لحیمی استقامت مکانیکی مطمئنی فراهم نمی کنند نباید استفاده شوند. 

۶-۷-۲-۵-۱۳- تمامی اتصالات مدفون در خاک از هر نوعی که باشد باید با استفاده از نوار محافظ خوردگی در نقاط اتصال محافظت شود. 

۷-۷-۲-۵-۱۳- تمام اتصالات باید مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 1-18499 و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شده باشند (ر.ک بخش ۱۳-۱۰).

۸-۷-۲-۵-۱۳- برای اتصالات از جنس آلیاژ مس که در بتن مدفون نمیشود نباید میزان عنصر مس به لحاظ وزنی از ۸۰ درصد کم تر باشد. 

۹-۷-۲-۵-۱۳- برای اتصال اجزای الکترود زمین تعبیه شده در بتن به یکدیگر باید از کلمپ هایی با جنسی مناسب با نوع هادی بهره برد (مثلا فولاد گالوانیزه، فولاد ضد زنگ یا مسی) ولی برای اتصال هادی الکترود زمین فونداسیون به آرماتورهای فولادی در داخل بتن می توان از کلمپ های فولادی بدون روکش محافظ استفاده کرد. 

یادآوری - باید از تماس مستقیم بین هادی و اتصالات مسی (و آلیاژ مسی) و هادی و اتصالات از جنس فولاد گالوانیزه در داخل خاک یا بتن خودداری شود. 

۸-۲-۵-۱۳- دریچه بازدید 

۱-۸-۲-۵-۱۳- دریچه بازدید الکترود زمین محفظه ای است فلزی یا غیر فلزی که بر روی الکترود زمین، به خصوص الکترودهای عمودی، با هدف بازرسی اتصالات، انجام آزمون بر روی الکترود زمین و جایگزینی احتمالی میله های قائم قرار می گیرد. البته نصب آن برای تمامی الکترودهای زمین الزامی نیست. 

۲-۸-۲-۵-۱۳- دریچه بازدید باید مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 5-18499 و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شده باشد (ر.ک. بخش ۱۳-۱۰).

۳-۵-۱۳- هادی اتصال زمین 

۱-۳-۵-۱۳- هادی اتصال زمین باید تمامی الزامات زیر را پاس کند : 

    ۱) شرایط بندهای ۱۳-۶-۱-۱ و ۱۳-۶-۱-۲ 

    ۲) سطح مقطع آن نباید از ۲۵ میلی متر مربع برای مس یا ۵۰ میلی متر مربع برای فولاد کوچک تر باشد. 

    ۳) در صورتی که هادی اتصال به زمین لخت بوده و در زیر خاک دفن شده باشد، ابعاد و مشخصات آن باید مطابق الزامات الکترودهای زمین (جدول (۱۳-۳)) تعیین شود. 

    ۴) هادی آلومینیومی با یا بدون روکش نباید به عنوان هادی اتصال زمین استفاده شود. 

۴-۵-۱۳- ترمینال اصلی اتصال زمین (MET) 

۱-۴-۵-۱۳- در هر تاسیساتی که هم بندی هم پتانسیل کننده حفاظتی استفاده شده است، باید ترمینال اصلی اتصال زمین فراهم گردیده و موارد زیر باید به آن متصل شوند (رک شکل (۱۳-۳)) : 

    • هادی های هم بندی حفاظتی 

    • هادی های اتصال زمین

    • هادی های حفاظتی 

    • در موارد مربوط هادی های اتصال زمین عملکردی 

یادآوری 1- اتصال مستقیم هر یک از هادی های حفاظتی به ترمینال اصلی اتصال زمین در حالی که از طریق سایر هادی های حفاظتی به این ترمینال متصل شده اند، مورد نظر نیست. 

یادآوری 2- می توان از ترمینال اصلی اتصال زمین ساختمان برای اهداف اتصال زمین عملکردی استفاده کرد. برای اهداف فن آوری اطلاعات (IT) این ترمینال به عنوان نقطه اتصال به زمین در نظر گرفته شده است.

در صورتی که بیش از یک ترمینال اتصال زمین موجود باشد، باید همه آن ها به یکدیگر هم بند گردند. 

۲-۴-۵-۱۳- هر یک از هادیهای متصل به ترمینال اصلی اتصال زمین باید به صورت مستقل قابل جدا کردن باشند. این اتصال باید قابل اطمینان بوده و به گونه ای باشد که فقط به وسیله نوعی ابزار بتوان آن را جدا نمود. 

یادآوری - ممکن است قابلیت جدا کردن به شکل مناسبی با ترمینال اصلی اتصال زمین ترکیب شده تا اجازه اندازه گیری مقاومت الکترود زمین را بدهد.