پاسخ کوتاه: مادهٔ کاهندهٔ ارت در همهجا لازم نیست، اما در خاک‌های پرمقاومت، سنگلاخی، خشک یا جایی که نمیشود الکترود را عمیقتر کوبید، مفید است. چون تماس الکترود با خاک را کامل می‌کند، قطر مؤثر الکترود را بزرگ‌تر می‌کند و اگر استاندارد باشد، مقاومت را در فصل‌های خشک پایدارتر نگه می‌دارد. ماده جای طراحی درست را نمی‌گیرد؛ مقاومت خاک دورتر از الکترود را عوض نمی‌کند.
مادهٔ کاهنده چطور کار می‌کند؟
جریانی که از الکترود به زمین میرود، در چند ده سانتی‌متر اول اطراف الکترود از سطح کوچکی عبور می‌کند. برای همین بخش بزرگی از مقاومت زمین در همین ناحیهٔ نزدیک است. مادهٔ کاهنده دقیقاً همین ناحیه را پر می‌کند:
- تماس کامل: در خاک سنگلاخی یا درشت‌دانه، بین میله و خاک حفرهٔ هوا میماند. ماده این حفره‌ها را پر می‌کند.
- قطر مؤثر بزرگ‌تر: ستون ماده که بسیار رساناتر از خاک است، مثل یک الکترود قطورتر عمل می‌کند.
- پایداری: مادهٔ استاندارد رطوبت و رسانایی خود را حفظ می‌کند و حل و شسته نمیشود. برای همین مقاومت در فصل خشک کمتر بالا میرود.
ماده چقدر مقاومت را کم می‌کند؟
مقاومت یک میلهٔ ارت با رابطهٔ دوایت حساب میشود: R = ρ/(2πL) · (ln(8L/d) − 1). ρ مقاومت ویژهٔ خاک، L طول میله و d قطر آن است. مادهٔ کاهنده فقط d را بزرگ می‌کند و d داخل لگاریتم است؛ پس اثرش محدود است. مثال: یک میلهٔ ارت مس‌پوش ۳ متری با قطر ۱۴٫۲ میلی‌متر در خاک ۱۰۰ اهم‌متر حدود ۳۴٫۱ اهم مقاومت دارد. با ستون ماده به قطر ۱۰ سانتی‌متر حدود ۲۳٫۸ اهم میشود (۳۰٪ کمتر) و با ستون ۲۰ سانتیمتری حدود ۲۰٫۱ اهم (۴۱٪ کمتر). همان میله اگر ۶ متر کوبیده شود، بدون ماده به حدود ۱۸٫۹ اهم می‌رسد (۴۵٪ کمتر).
نتیجه: هرجا بشود الکترود را عمیقتر کوبید یا چند الکترود با فاصلهٔ کافی زد، این کار معمولاً اثر بیشتری دارد. مادهٔ کاهنده وقتی بیشترین ارزش را دارد که عمق یا فضا محدود است، خاک سنگلاخی است یا پایداری مقاومت در طول سال مهم است. محاسبه‌های دقیق‌تر را در محاسبات مقاومت پایانه ارت با مواد کاهنده آورده‌ایم.
فایده‌های مادهٔ کاهندهٔ استاندارد
- مقاومت کمتر در همان عمق: به‌خصوص در خاک سنگلاخی و درشت‌دانه که تماس ضعیف است.
- مقاومت پایدارتر: تغییر کمتر بین فصل مرطوب و خشک؛ برای رسیدن به مقدار مجاز در همهٔ سال مهم است.
- حفاظت از الکترود: مادهٔ استاندارد خورنده نیست و طبق IEC 62561-7 برای خوردگی آزمون میشود. نمک و زغال برعکس، خوردگی را زیاد میکنند (آیا مواد کاهنده از خوردگی جلوگیری می‌کند؟).
- هزینهٔ کمتر در طول عمر: نیاز کمتر به آب‌دادن، نمک‌ریختن یا اضافه کردن الکترود در سال‌های بعد.
مادهٔ کاهنده چه کاری نمی‌کند؟
- مقاومت ویژهٔ خاک دورتر از الکترود را عوض نمی‌کند؛ در خاک بسیار پرمقاومت، شبکه یا الکترود بیشتر لازم است.
- جای اندازهگیری را نمی‌گیرد؛ مقاومت را باید پس از اجرا اندازه گرفت (اندازهگیری مقاومت زمین).
- هر ماده‌ای مفید نیست: نمک، زغال و مواد بدون مدرک آزمون خورنده یا ناپایدارند. بنتونیت معمولی هم ممکن است با خشک شدن جمع شود و از الکترود فاصله بگیرد. استانداردهای ماده را در استاندارد مواد کاهنده، معیارهای انتخاب را در مشخصات مواد کاهندهٔ استاندارد و مقایسهٔ انواع را در جدول مقایسهٔ مواد کاهنده ببینید.
اینکه کجا ماده لازم نیست را هم در آیا همیشه باید از مواد کاهنده استفاده کرد؟ توضیح داده‌ایم.
مادهٔ کاهندهٔ کالوت
ما مادهٔ کاهندهٔ مقاومت زمین GIM را برای چاه ارت و ترانشه عرضه می‌کنیم، همراه با میلهٔ ارت مس‌پوش رزوه‌دار و حوضچهٔ بازدید پلی‌اتیلنی. پیش از طراحی، مقاومت ویژهٔ خاک را اندازه می‌گیریم و پس از اجرا مقاومت سیستم زمین را آزمون می‌کنیم. برای برآورد مقدار ماده و نوع الکترود، نتیجهٔ اندازهگیری خاک یا نشانی محل را برای کارشناسان ما بفرستید یا از صفحهٔ تماس با ما با ما تماس بگیرید.
