Čo je zemný odpor

Uzemňovacie zariadenie má odpor. Zemný odpor pozostáva z odporu, ktorý má zem voči prechádzajúcemu prúdu (zvodový odpor), odporu uzemňovacích vodičov a odporu samotnej uzemňovacej elektródy.

Odpory uzemňovacích vodičov a uzemňovacej elektródy sú zvyčajne malé v porovnaní s odporom proti striekajúcej vode a v mnohých prípadoch sa môžu zanedbať, pretože odpor zeme sa rovná odporu proti striekajúcej vode.

Hodnota zemného odporu sa nesmie zvýšiť nad určitú hodnotu stanovenú pre každú inštaláciu, inak sa údržba inštalácie môže stať nebezpečnou alebo sa samotná inštalácia môže dostať do prevádzkových podmienok, na ktoré nebola navrhnutá.

Všetky elektrické zariadenia a elektronika sú postavené na niektorých štandardizovaných hodnotách zemného odporu – 0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 a 60 ohmov.

1.7.101.Odpor uzemňovacieho zariadenia, ku ktorému sú pripojené neutrály generátora alebo transformátora alebo svorky jednofázového zdroja prúdu, by v každom ročnom období nemal byť väčší ako 2 - 4 a 8 ohmov na linke. napätia 660, 380 a 220 V na trojfázovom zdroji prúdu alebo 380,220 a 127 V jednofázovom zdroji prúdu.

Odpor uzemňovacej elektródy umiestnenej v tesnej blízkosti neutrálu generátora alebo transformátora alebo výstupu zdroja jednofázového prúdu nesmie byť väčší ako 15, 30 a 60 ohmov pri sieťovom napätí 660, 380 a 220 V zdroja trojfázového prúdu alebo 380, 220 a 127 V na zdroji jednofázového prúdu. (PUE)

Odpor uzemnenia sa môže značne líšiť v dôsledku rôznych dôvodov, ako sú poveternostné podmienky (dážď alebo suché počasie), ročné obdobie atď. Preto je dôležité pravidelne merať zemný odpor.

Ak sa na dve elektródy (jednotrubice) umiestnené v zemi vo veľkej vzdialenosti (niekoľko desiatok metrov) privedie napätie U, cez elektródy a zem potečie prúd Az (oriz. 1).

Ryža. 1. Rozloženie potenciálov medzi dvoma elektródami na povrchu zeme: a — obvod na zistenie rozloženia potenciálov; b — krivka poklesu napätia; c — schéma prechodu prúdov.

Ak je prvá elektróda (A) pripojená k jednej svorke elektrostatického voltmetra a druhá svorka je pripojená k zemi pomocou železnej tyčovej sondy v rôznych bodoch na priamke spájajúcej elektródy, potom je možné získať krivky poklesu napätia. sto čiar spájajúcich elektródy. Takáto krivka je znázornená na obr. 1, b.

Krivka ukazuje, že v blízkosti prvej elektródy sa napätie najskôr zvyšuje rýchlo, potom pomalšie a potom zostáva nezmenené. Pri približovaní sa k druhej elektróde (B) sa napätie začína zvyšovať najskôr pomaly, potom rýchlejšie.

Toto rozloženie napätia sa vysvetľuje tým, že prúdové čiary z prvej elektródy sa rozchádzajú v rôznych smeroch (obr. 1), prúd sa šíri, a preto so vzdialenosťou od prvej elektródy prúd prechádza stále sa zväčšujúcimi úsekmi. zeme. Inými slovami, so vzdialenosťou od prvej elektródy sa hustota prúdu znižuje, pričom v určitej vzdialenosti od nej (pre jednu rúrku vo vzdialenosti asi 20 m) hodnoty tak malé, že ich možno považovať za rovné nule. .

Výsledkom je, že pri jednotkovej dĺžke prúdovej dráhy má zem nerovnaký prúdový odpor: viac — v blízkosti elektródy a stále menej — so vzdialenosťou od nej. To vedie k tomu, že pokles napätia na jednotku dráhy klesá s vzdialenosť od elektródy dosiahne nulu, keď je vzdialenosť od jedného potrubia väčšia ako 20 m.

Keď sa približuje k druhej elektróde, čiary toku sa zbiehajú, takže sa zvyšuje odpor a úbytok napätia na jednotku prúdu.

Na základe vyššie uvedeného budeme pod odporom prvej elektródy chápať odpor, ktorý sa na jej ceste vyskytuje v celej vrstve zeme susediacej s elektródou (v zóne rozstreku prúdu), na ktorej je pozorovaný pokles napätia.

Preto hodnota odporu prvého uzemnenia

ra = Peklo/I

Ak je na zemnej vrstve v tesnej blízkosti druhej elektródy napätie Uvg, tak odpor druhej zeme

rc = UV/I

Body na zemskom povrchu v zóne, kde nie je pozorovaný žiadny pokles napätia (DG zóna, obr. 1), sa považujú za body s nulovým potenciálom.

Za tejto podmienky sa potenciál φx v ktoromkoľvek bode x v aktuálnej zóne šírenia bude číselne rovnať napätiu medzi týmto bodom a bodom nulového potenciálu, napríklad bod D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

Podľa vyššie uvedeného sú potenciály elektród A a B, nazývané spoločné potenciály, rovnaké:

φa = UAD a φv = Uvg

Krivka rozloženia potenciálu na zemskom povrchu pozdĺž čiary spájajúcej elektródy A a B je znázornená na obr. 2.

Ryža. 2. Krivka rozloženia potenciálu na zemskom povrchu

Ryža. 3. Určenie krivky rozloženia potenciálu a dotykového napätia

Tvar tejto krivky nezávisí od prúdu, ale od tvaru elektród a ich umiestnenia. Krivka rozloženia potenciálu umožňuje určiť, pri akom rozdiele potenciálov sa bude osoba dotýkať dvoch bodov na zemi alebo uzemneného bodu inštalácie a akéhokoľvek bodu na zemi. Táto krivka teda umožňuje posúdiť, či uzemnenie zaručuje bezpečnosť osôb v kontakte s inštaláciou.

Meranie odporu uzemnenia je možné vykonať rôznymi spôsobmi:

• metóda ampérmetra a voltmetra;

• metódou priameho účtovníctva s použitím osobitných pomerov;

• kompenzačnou metódou;

• premosťovacie metódy (jednotlivé mosty).

Vo všetkých prípadoch merania odporu uzemnenia je nutné použiť striedavý prúd, pretože pri použití jednosmerného prúdu dôjde v mieste kontaktu uzemňovacej elektródy s mokrou zemou k polarizačným javom, ktoré výrazne skresľujú výsledok merania.

Prečítajte si aj na túto tému: Meranie odporu ochrannej uzemňovacej slučky