Kas yra žemės atsparumas

Įžeminimo įtaisas turi varžą. Įžeminimo varža susideda iš atsparumo, kurį įžeminimas turi pratekančiai srovei (atsparumas nuotėkiui), įžeminimo laidininkų varžos ir paties įžeminimo elektrodo varžos.

Įžeminimo laidų ir įžeminimo elektrodo varžos paprastai yra mažos, palyginti su atsparumu purslams, ir daugeliu atvejų gali būti nepaisoma, nes įžeminimo varža yra lygi atsparumui purslams.

Įžeminimo varžos vertė neturi būti padidinta daugiau nei kiekvienam įrenginiui nustatyta tam tikra vertė, kitaip įrenginio priežiūra gali tapti nesaugi arba pats įrenginys gali atsidurti tokiomis eksploatavimo sąlygomis, kurioms jis nebuvo skirtas.

Visa elektros įranga ir elektronika yra sukurti pagal tam tikras standartizuotas įžeminimo varžos vertes – 0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 ir 60 omų.

1.7.101.Įžeminimo įrenginio, prie kurio prijungti generatoriaus ar transformatoriaus neutralės arba vienfazio srovės šaltinio gnybtai, varža bet kuriuo metų laiku turi būti ne didesnė kaip atitinkamai 2–4 ir 8 omai. 660, 380 ir 220 V įtampa ant trifazio srovės šaltinio arba 380,220 ir 127 V vienfazio srovės šaltinio.

Įžeminimo elektrodo, esančio arti generatoriaus ar transformatoriaus neutralės arba vienfazio srovės šaltinio išėjimo, varža turi būti ne didesnė kaip atitinkamai 15, 30 ir 60 omų, kai linijos įtampa yra 660, 380 ir 220 V trifazio srovės šaltinio arba 380, 220 ir 127 V vienfazio srovės šaltinio. (PUE)

Įžeminimo varža gali labai skirtis dėl įvairių priežasčių, tokių kaip oro sąlygos (lietaus ar sausas oras), sezono ir kt. Todėl svarbu periodiškai matuoti įžeminimo varžą.

Jei įtampa U taikoma dviem elektrodams (pavieniams vamzdžiams), esantiems žemėje dideliu atstumu (kelias dešimtis metrų), srovė tekės per elektrodus ir žemę Az (oriz. 1).

Ryžiai. 1. Potencialų pasiskirstymas tarp dviejų elektrodų žemės paviršiuje: a — grandinė potencialų pasiskirstymui rasti; b — įtampos kritimo kreivė; c — srovių praėjimo diagrama.

Jei pirmasis elektrodas (A) yra prijungtas prie vieno elektrostatinio voltmetro gnybto, o antrasis gnybtas yra prijungtas prie žemės geležinio strypo zondu įvairiuose taškuose tiesioje linijoje, jungiančioje elektrodus, tada galima gauti įtampos kritimo kreives. šimtas linijų, jungiančių elektrodus. Tokia kreivė parodyta fig. 1, b.

Kreivė rodo, kad šalia pirmojo elektrodo įtampa iš pradžių greitai didėja, tada lėčiau ir tada išlieka nepakitusi. Artėjant prie antrojo elektrodo (B), įtampa iš pradžių pradeda didėti lėtai, vėliau – sparčiau.

Toks įtampos pasiskirstymas paaiškinamas tuo, kad srovės linijos nuo pirmojo elektrodo skiriasi skirtingomis kryptimis (1 pav.), srovė plinta, todėl, esant atstumui nuo pirmojo elektrodo, srovė teka per vis didėjančias atkarpas. žemės. Kitaip tariant, esant atstumui nuo pirmojo elektrodo, srovės tankis mažėja, tam tikru atstumu nuo jo (vieno vamzdžio maždaug 20 m atstumu) pasiekia tokias mažas vertes, kad ją galima laikyti lygia nuliui. .

Dėl to vienetiniam srovės kelio ilgiui įžeminimas turi nevienodą srovės varžą: daugiau — šalia elektrodo ir vis mažiau — atstumu nuo jo. Dėl to įtampos kritimas kelio vienetui mažėja atstumas nuo elektrodo, pasiekiantis nulį, kai atstumas nuo vieno vamzdžio yra didesnis nei 20 m.

Artėjant prie antrojo elektrodo srauto linijos susilieja, todėl didėja pasipriešinimas ir įtampos kritimas srovės kelio vienetui.

Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, pagal pirmojo elektrodo atsparumą purslams, mes suprasime pasipriešinimą, susidariusį jo kelyje visame žemės sluoksnyje, esančiame šalia elektrodo (srovės purslų zonoje), kuriame stebimas įtampos kritimas.

Taigi pirmojo žemės pasipriešinimo vertė

ra = pragaras/aš

Jei ant žemės sluoksnio arti antrojo elektrodo yra įtampa Uvg, tada antrojo įžeminimo varža

rc = Uvg /I

Taškai žemės paviršiuje zonoje, kurioje nepastebima įtampos kritimo (DG zona, 1 pav.), laikomi nulinio potencialo taškais.

Esant tokioms sąlygoms, potencialas φx bet kuriame taške x srovės plitimo zonoje bus skaitine prasme lygus įtampai tarp to taško ir nulinio potencialo taško, pavyzdžiui, taško D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

Remiantis tuo, kas išdėstyta aukščiau, elektrodų A ir B potencialai, vadinami bendraisiais potencialais, yra lygūs:

φa = UAD ir φv = Uvg

Potencialų pasiskirstymo kreivė žemės paviršiuje išilgai linijos, jungiančios elektrodus A ir B, parodyta fig. 2.

Ryžiai. 2. Potencialų pasiskirstymo kreivė žemės paviršiuje

Ryžiai. 3. Potencialų pasiskirstymo kreivės ir prisilietimo įtampos nustatymas

Šios kreivės forma priklauso ne nuo srovės, o nuo elektrodų formos ir jų išdėstymo. Potencialų pasiskirstymo kreivė leidžia nustatyti, kokiu potencialų skirtumu žmogus lies du žemės taškus arba įžemintą įrenginio tašką ir bet kurį tašką žemėje. Taigi ši kreivė leidžia įvertinti, ar įžeminimas garantuoja žmonių, besiliečiančių su įrenginiu, saugumą.

Įžeminimo varžos matavimas gali būti atliekamas įvairiais būdais:

• ampermetro ir voltmetro metodas;

• tiesioginės apskaitos metodu, naudojant specialius koeficientus;

• kompensavimo būdu;

• tiltų sudarymo būdai (pavieniai tiltai).

Visais įžeminimo varžos matavimo atvejais būtina naudoti kintamąją srovę, nes naudojant nuolatinę srovę, įžeminimo elektrodo sąlyčio su šlapia žeme taške atsiras poliarizacijos reiškiniai, kurie ženkliai iškraipo matavimo rezultatą.

Taip pat skaitykite šia tema: Apsauginės įžeminimo kilpos varžos matavimas