انواع مقاومت‌های زمین
تعیین مشخصات تأسیسات زمین حفاظتی

در تعیین مشخصات و ابعاد و طرح تأسیسات زمین حفاظتی شرط اصلی و مهم زیر باید رعایت شود.
۱) اختلاف سطح میل از ۱۲۵ ولت تجاوز نکند.
اختلاف سطح میل همان‌طور که می‌دانیم بستگی به جریان اتصال زمین IE دارد.
۱۲۵ = R. IE
در موقع محاسبه جریان اتصال زمین اگر پست فشار قوی دارای اختلاف سطح‌های مختلفی ۲۲۰kz و ۶۰kv و ۲۰kv و غیره‌است ولی در تمام پست از یک تأسیسات زمین حفاظتی مشترک استفاده می‌شود، باید مقاومت زمین را برای بزرگترین جریان اتصال زمین محاسبه و طرح‌ریزی کرد.
در ضمن باید مدت عبور جریان زمین محدود و کوتاه باشد از خشک شدن زمین اطراف میل زمین که باعث بالا رفتن مقاومت گسترده میل زمین می‌شود جلوگیری گردد.
۲) اختلاف سطح تماسی در خارج از محدوده پست فشار قوی (خارج از محوطه‌ای که با نرده محصور شده‌است) از ۶۵ ولت تجاوز نکند.
شرط دوم را می‌توان با قرار دادن صحیح میل‌ها و نصب نرده‌ها در محل مناسب بیا توسط هدایت کردن صحیح و تنظیم خطوط پتانسیل در زمین توسط میل فرمان بدست آورد که متداول‌ترین و ساده‌ترین آن، قرار دادن یک میل فرمان فولادی به‌طور کمربندی دور تا دور تأسیسات و به فاصله یک متر از آن و در عمق نیم متر زمین است. این میل فرمان را می‌توان با تأسیسات زمین حفاظتی و حتی با نرده فلزی پیرامون تأسیسات متصل و مربوط نمود.
جریانی که در موقع اتصال زمین شبکه از تأسیسات زمین می‌گذرد، در حالت‌های مختلف و شرایط مختلف متفاوت است.
در موقع اتصال یک فاز شبکه که فقط یکی از فازها مثلاً در اثر جرقه یکی از مقره‌ها با زمین تماس پیدا می‌کند، جریان اتصال زمین برابر است با جریان کاپاسیتیودو فاز سالم دیگر؛ لذا این جریان بستگی به ولتاژ Uph و کاپاسیتیه هر کیلومتر سیم Cb و طول سیم بر حسب کیلومتر دارد.
در صورتی‌که در اتصال دوبل زمین (تماس دو فاز مختلف شبکه با زمین) یا در اتصال یک فاز شبکه با زمین در شبکه‌ای که نقطه ستاره ترانسفورماتور آن مستقیماً زمین شده‌است، عملاً یک اتصال کوتاه در شبکه به وجود می‌آید. با این تفاوت که مقاومت زمین نیز در مسیر اتصال کوتاه قرار دارد.
جریان اتصال زمین در این دو حالت خیلی زیاد است، به خصوص اگر قدرت شبکه نیز زیاد باشد؛ ولی چون چنین شبکه هائی مسلماً دارای وسائل حفاظتی (رله جریان زیاد و غیره) در مقابل اتصال کوتاه می‌باشند، لازم نیست که حتماً تأسیسات زمین بر مبنای چنین جریان شدیدی محاسبه و اجرا گردد.
در چنین تأسیساتی، در تأسیساتی که مرکز ستاره آن مستقیماً یا توسط مقاومت محدودکننده جریان زمین شده‌است، اختلاف سطح قدم می‌تواند متناسب با زمان قطع رله حفاظتی از ۱۲۵ ولت تجاوز کند.
در شبکه هائی که جریان اتصال زمین از چند صد آمپر تجاوز می‌کند، مقاومت زمین باید مقادیری در حدود ۳ تا ۳/۰ اهم پیدا کند، لذا به خصوص در چنین مواقعی یا در حالتی که به علت مساعد بودن جنس زمین یا زیاد بودن مقاومت مخصوص زمین یا به هر دلیل تکنیکی دیگر نمی‌توان به آسانی و با صرف هزینه مناسب و متعارفی مقاومت گسترده لازم و مطلوب را برای عملی ساختن دو شرط فوق بدست آورد، برای جلوگیری از اختلاف سطح تماس و قدم زیاد ارزش‌های زیر استفاده می‌شود.
الف – در داخل محوطه تأسیسات فشار قوی
۱) جایگاه متصدیان، جهت تنظیم و فرمان و مراقبت که منجر به تماس برقرار کردن و لمس کردن تابلوهای فلزی می‌شود (زمین جلوی تابلو) باید برای دو برابر اختلاف سطح میل زمین عایق شود و در ضمن تمام تابلوها و قطعات فلزی که زمین شده‌اند به یکدیگر متصل شوند تا دو قطعه فلزی مجاور نسبت به هم اختلاف پتانسیل پیدا نکنند.
۲) کلیه قسمت‌های تابلو که در موقع تنظیم و فرمان به وسیلهٔ انسان لمس می‌شود یا در دست گرفته می‌شود، مثل چرخ و دسته تنظیم‌کننده‌های ولتاژ و عده دور یا رئوستاها و دسته کلیدها و امثال آن باید نسبت به زمین عایق شوند و در روی تابلوئی از مرمر، چوب، فیبر و غیره نصب شوند. البته این موضوع می‌تواند فقط در تأسیسات کوچک قابل اجرا باشد.
۳) جایگاه متصدیان جلوی تابلو با کف پوش فلزی مفروش شود، بطوری‌که با تابلوها و قطعات فلزی مجاور آن در چند نقطه مرتبط باشد. در نتیجه اختلاف سطح تماس از بین می‌رود و برای برطرف کردن خطر ولتاژ قدم، دور تا دور آن حداقل به عرض ۲۵/۱ متر با کف پوش عایقی (فرش لاستیکی) مفروض شود. در تأسیسات خارجی زمین را با موادی با قابلیت هدایت خیلی کم مثل سنگ‌های آتش فشانی یا مصالح ساختمانی دیگر که دارای مقاومت بسیار است و رطوبت را در خود جذب نمی‌کند مفروش می‌کنند.
۴) کف سالن پست فشار قوی با مفتول‌های فلزی پوشانده شود (بتن آرمه) و مفتول‌های فلزی داخل بتن به تأسیسات زمین وصل گردد. این مفتول‌های فلزی باعث می‌شوند که ولتاژ تماس یا ولتاژ قدم به‌طور قابل توجهی کوچک شود. در صورتی‌که کف ساختمان پست قبلاً آماده شده باشد و فاقد بتن آرمه باشد، می‌توان از تسمه فولادی که دور تا دور ساختمان به دیوار و تقریباً در سطح زمین کشیده و به تأسیسات زمین وصل می‌شود استفاده کرد. این تسمه فولادی سبب می‌شود که با میله هائی از فولاد که جهت نگهداشتن آن درفواصل یک متری به دیوار کوبیده می‌شود، پتانسیل زیاد جلوگیری گردد.
۵) در پست‌های فشار قوی خارجی می‌توان با قرار دادن مفتول‌های فولادی یا توری فلزی در کف زمین اطراف نزدیک ترانسفور ماتورها و تابلوها و قطهات فلزی دیگر از به وجود آمدن اختلاف سطح تماس و قدم بیشتر از ۱۲۵ ولت جلوگیری کرد.
ب – در خارج محوطه تأسیسات فشار قوی
در صورتی‌که در خارج از محوطه تأسیسات فشار قوی یا در پشت نرده هائی ه به منظور محصور کردن پست کشیده شده، اختلاف سطح تماس از ۶۵ ولت و اختلاف سطح قدم از ۹۰ ولت تجاوز کند، باید برای جلوگیری از خطرات احتمالی آن یکی از روش‌های زیر بکار گرفته شود.
۱ – نرده‌ها را دور از تأسیسات کشیده تا محوطه با فشار قدم غیرمجاز در داخل تأسیسات قرار گیرد.
۲ – در تأسیسات زمین از میل فرمان پتانسیل استفاده کرد.
۳ - زمین اطراف پست فار قوی را از زمین داخل پست جدا کرد.