الکتروتکنیک-برق صنعتی

در هدایت الکتریکی و انتقال جریان به درون زمین دو عامل اساسی نقش دارند:

1- اندازه و شکل الکترودهایی که در منطقه استفاده می شود ( اعم از میله ای یا صفحه ای )
2- مقاومت خاک منطقه که خود بستگی به عوامل زیر دارد :
- نوع خاک
- ترکیب شیمیایی نمک های حل شده در آب های درون خاک
- درصد رطوبت خاک
- دمای خاک به طوری که خاک های یخ زده دارای مقاومت بالایی هستند
- اندازه دانه ها و توزیع دانه در خاک
- تراکم خاک و فشار وارد بر آن

لازم به ذکر است که به جز موارد فوق پارامترهای دیگری نیز در مسئله قابلیت هدایت الکتریکی زمین نقش دارند مانند عمق نصب الکترودها ، خواص شیمیایی خاک مانند ph ، تغییرات عمق لایه بندی و توزیع دانه ها.
با توجه به نتایج تحقیقات و تجربیات در سیستم های توزیع برق در خصوص روش های بهینه سازی اتصال زمین ، افزودن نمک به خاک ها از ساده ترین و رایج ترین روش ها بوده و اگر چهدر کوتاه مدت مشکل مقاومت زمین را رفع می کند ولی به دلیل خاصیت خورندگی بسیار بالای نمک ، پس از مدت کوتاهی الکترودها و اتصالات مربوطه به طور کامل از بین رفته و بایستی با صرف هزینه های اضافی مکرر اقدام به تعویض الکترودها نمود. از طرفی بر اثر بارندگی های سالیانه پس از مدتی این نمک ها نیز شسته شده و به لایه های زیرین منتقل گشته و مقاومت زمین مجدداً افزایش می یابد. در نتیجه حداکثر کارایی با مخلوطهای نمکی بین 5 تا 7 سال است.

با توجه به مقاومت بالا، زمینهایی که خاک و بستر آن سنگی ، سنگلاخی و سخت بوده ، از لحاظ هدایت الکتریکی از نظر موارد اشاره شده در مقاومت خاک ، دارای مشکلات بسیاری جهت احداث اتصال زمین می باشند ، باعث شده تا استفاده از مواد کاهش دهنده مقاومت زمین ، متداول شده و این مواد دارای تنوع زیادی باشند.. بنتونیت سدیم دارای اندازه ذرات بسیار ریز ( کمتر از 0.02 میکرون ) که دارای سطح تماس بسیار بالا ( 800 متر مربع به گرم ) هستند بوده و قابلیت جذب آب تا 5 برابر وزن اولیه خود افزایش حجم تا 13 برابر حجم خشک اولیه را دارد. همچنین این ماده وقتی به 6 برابر حجم اولیة خود می رسد بصورت لزج و غلیظ در آمده و نه تنها شکل خود را نگه می دارد بلکه در صورت تماس با هر سطحی به آن می چسبد و در نتیجه می تواند هم مشکل تراکم خاک و هم چسبندگی و اتصال لازم را حل کند.
خاک بنتونیت زمانی که هیدراته می شود بصورت شیمیایی می تواند آب را داخل خود نگه داشته و به عنوان یک عامل خشک کننده ، آب و رطوبت اطراف را با خاصیت مکشی خود جذب کند. در اثر تماس بنتونیت با نور خورشید سطح بیرونی آن خشک شده و از خروج رطوبت از قسمت های داخلی آن جلوگیری می کند. این ماده رسی نیاز به مواد افزودنی ندارد ( صرفاً بنتونیت نوع سدیم اینگونه است ) و فاقد خاصیت خورندگی بوده و خواص آن برای سالیان متمادی ثابت می ماند.
مقاومت بنتونیت سدیم در 300% رطوبت ( وزن آب به وزن بنتونیت ) حدود 2 اهم بوده که به دلیل تشکیل الکترولیت ناشی از افزودن آب است