Τι είναι η αντίσταση της γης

Η συσκευή γείωσης έχει αντίσταση. Η αντίσταση γείωσης αποτελείται από την αντίσταση που έχει η γη στο ρεύμα διέλευσης (αντίσταση διαρροής), την αντίσταση των αγωγών γείωσης και την αντίσταση του ίδιου του ηλεκτροδίου γείωσης.

Οι αντιστάσεις των αγωγών γείωσης και του ηλεκτροδίου γείωσης είναι συνήθως μικρές σε σύγκριση με την αντίσταση πιτσιλίσματος και σε πολλές περιπτώσεις μπορούν να παραβλεφθούν, δεδομένου ότι η αντίσταση γείωσης είναι ίση με την αντίσταση πιτσιλίσματος.

Η τιμή αντίστασης γείωσης δεν πρέπει να αυξάνεται περισσότερο από μια ορισμένη τιμή που καθορίζεται για κάθε εγκατάσταση, διαφορετικά η συντήρηση της εγκατάστασης μπορεί να καταστεί μη ασφαλής ή η ίδια η εγκατάσταση να καταλήξει σε συνθήκες λειτουργίας για τις οποίες δεν έχει σχεδιαστεί.

Όλος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός και τα ηλεκτρονικά είναι κατασκευασμένα γύρω από ορισμένες τυποποιημένες τιμές αντίστασης γείωσης—0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 και 60 ohms.

1.7.101.Η αντίσταση της διάταξης γείωσης στην οποία συνδέονται οι ουδέτεροι της γεννήτριας ή του μετασχηματιστή ή οι ακροδέκτες της μονοφασικής πηγής ρεύματος, ανά πάσα στιγμή του έτους δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2 — 4 και 8 ohms, αντίστοιχα, on line τάσεις 660, 380 και 220 V στην τριφασική πηγή ρεύματος ή 380.220 και 127 V μονοφασική πηγή ρεύματος.

Η αντίσταση του ηλεκτροδίου γείωσης που βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από τον ουδέτερο μιας γεννήτριας ή μετασχηματιστή ή την έξοδο μιας μονοφασικής πηγής ρεύματος δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 15, 30 και 60 ohms αντίστοιχα σε μια τάση γραμμής 660, 380 και 220 V μιας τριφασικής πηγής ρεύματος ή 380, 220 και 127 V σε μια μονοφασική πηγή ρεύματος. (PUE)

Η αντίσταση γείωσης μπορεί να ποικίλλει πολύ για διάφορους λόγους, όπως καιρικές συνθήκες (βροχή ή ξηρός καιρός), εποχή κ.λπ. Επομένως, είναι σημαντικό να μετράτε περιοδικά την αντίσταση γείωσης.

Εάν εφαρμοστεί τάση U σε δύο ηλεκτρόδια (μονούς σωλήνες) που βρίσκονται στο έδαφος σε μεγάλη απόσταση (αρκετές δεκάδες μέτρα), το ρεύμα θα ρέει μέσω των ηλεκτροδίων και της γείωσης Az (οριζ. 1).

Ρύζι. 1. Κατανομή δυναμικών μεταξύ δύο ηλεκτροδίων στην επιφάνεια της γης: α — κύκλωμα για την εύρεση της κατανομής των δυναμικών. β — καμπύλη πτώσης τάσης. γ — διάγραμμα διέλευσης ρευμάτων.

Εάν το πρώτο ηλεκτρόδιο (Α) είναι συνδεδεμένο σε έναν σφιγκτήρα του ηλεκτροστατικού βολτόμετρου και ο δεύτερος σφιγκτήρας συνδέεται στη γείωση μέσω ενός καθετήρα σιδήρου σε διάφορα σημεία σε ευθεία γραμμή που συνδέει τα ηλεκτρόδια, τότε μπορούν να ληφθούν οι καμπύλες πτώσης τάσης εκατό γραμμές που συνδέουν τα ηλεκτρόδια. Μια τέτοια καμπύλη φαίνεται στο σχ. 1, β.

Η καμπύλη δείχνει ότι κοντά στο πρώτο ηλεκτρόδιο η τάση αυξάνεται πρώτα γρήγορα, μετά πιο αργά και μετά παραμένει αμετάβλητη. Πλησιάζοντας το δεύτερο ηλεκτρόδιο (Β), η τάση αρχίζει να αυξάνεται αργά στην αρχή και μετά πιο γρήγορα.

Αυτή η κατανομή τάσης εξηγείται από το γεγονός ότι οι γραμμές ρεύματος από το πρώτο ηλεκτρόδιο αποκλίνουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις (Εικ. 1), το ρεύμα εξαπλώνεται και επομένως, με την απόσταση από το πρώτο ηλεκτρόδιο, το ρεύμα διέρχεται από τα διαρκώς αυξανόμενα τμήματα του εδάφους. Με άλλα λόγια, με την απόσταση από το πρώτο ηλεκτρόδιο, η πυκνότητα ρεύματος μειώνεται, φτάνοντας σε μια ορισμένη απόσταση από αυτό (για έναν μόνο σωλήνα σε απόσταση περίπου 20 m) τιμές τόσο μικρές που μπορεί να θεωρηθεί ίση με μηδέν .

Ως αποτέλεσμα, για μια μονάδα μήκους της διαδρομής ρεύματος, το έδαφος έχει άνιση αντίσταση ρεύματος: περισσότερη — κοντά στο ηλεκτρόδιο και όλο και λιγότερο — με απόσταση από αυτό. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η πτώση τάσης ανά μονάδα διαδρομής μειώνεται με την απόσταση από το ηλεκτρόδιο, φτάνοντας στο μηδέν όταν η απόσταση από έναν σωλήνα είναι μεγαλύτερη από 20 m.

Καθώς προσεγγίζεται το δεύτερο ηλεκτρόδιο, οι γραμμές ροής συγκλίνουν, έτσι ώστε η αντίσταση και η πτώση τάσης ανά μονάδα διαδρομής ρεύματος να αυξάνονται.

Με βάση τα παραπάνω, κάτω από την αντίσταση πιτσιλίσματος του πρώτου ηλεκτροδίου, θα κατανοήσουμε την αντίσταση που συναντάται στην πορεία του σε ολόκληρο το στρώμα της γης δίπλα στο ηλεκτρόδιο (στη ζώνη ρεύματος πιτσιλίσματος) στο οποίο παρατηρείται η πτώση τάσης.

Εξ ου και η τιμή αντίστασης της πρώτης γείωσης

ra = κόλαση/εγώ

Εάν υπάρχει τάση Uvg στο στρώμα γείωσης σε κοντινή απόσταση από το δεύτερο ηλεκτρόδιο, τότε η αντίσταση της δεύτερης γείωσης

rc = Uvg /I

Σημεία στην επιφάνεια της γης στη ζώνη όπου δεν παρατηρείται πτώση τάσης (ζώνη DG, Σχ. 1) θεωρούνται σημεία μηδενικού δυναμικού.

Υπό αυτή την προϋπόθεση, το δυναμικό φx σε οποιοδήποτε σημείο x στη ζώνη διασποράς ρεύματος θα είναι αριθμητικά ίσο με την τάση μεταξύ αυτού του σημείου και του σημείου μηδενικού δυναμικού, για παράδειγμα το σημείο D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

Σύμφωνα με τα παραπάνω, τα δυναμικά των ηλεκτροδίων Α και Β, που ονομάζονται κοινά δυναμικά, είναι ίσα:

φa = UAD και φv = Uvg

Η καμπύλη κατανομής δυναμικού στην επιφάνεια της γης κατά μήκος της γραμμής που συνδέει τα ηλεκτρόδια Α και Β φαίνεται στο σχήμα. 2.

Ρύζι. 2. Καμπύλη κατανομής δυναμικού στην επιφάνεια της γης

Ρύζι. 3. Προσδιορισμός καμπύλης κατανομής δυναμικού και τάση αφής

Το σχήμα αυτής της καμπύλης δεν εξαρτάται από το ρεύμα, αλλά από το σχήμα των ηλεκτροδίων και την τοποθέτησή τους. Η καμπύλη κατανομής δυναμικού καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό σε ποια διαφορά δυναμικού θα αγγίξει ένα άτομο δύο σημεία στο έδαφος ή σε ένα γειωμένο σημείο της εγκατάστασης και σε οποιοδήποτε σημείο στο έδαφος. Έτσι, αυτή η καμπύλη καθιστά δυνατό να εκτιμηθεί εάν η γείωση εγγυάται την ασφάλεια των ατόμων που έρχονται σε επαφή με την εγκατάσταση.

Η μέτρηση της αντίστασης γείωσης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους:

• αμπερόμετρο και μέθοδος βολτόμετρου.

• με τη μέθοδο της άμεσης λογιστικής χρησιμοποιώντας ειδικούς δείκτες.

• με μέθοδο αποζημίωσης·

• μέθοδοι γεφύρωσης (μονές γέφυρες).

Σε όλες τις περιπτώσεις μέτρησης αντίστασης γείωσης, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείται εναλλασσόμενο ρεύμα, διότι όταν χρησιμοποιείται συνεχές ρεύμα, θα εμφανιστούν φαινόμενα πόλωσης στο σημείο επαφής του ηλεκτροδίου γείωσης με υγρή γη, γεγονός που παραμορφώνει σημαντικά το αποτέλεσμα της μέτρησης.

Διαβάστε επίσης για αυτό το θέμα: Μέτρηση της αντίστασης του προστατευτικού βρόχου γείωσης