Základní podklad pro výpočet zemního odporu zemničů. Udává se v tabulkách pro jednotlivé typy půd. Jednotka je Ωm,

Transkript

1 Metody měření zemních odporů Ing. Jiří Ondřík, GHV Trading spol. s r.o. 1. Definice, pojmy Uzemnění Uzemnění elektrického zařízení je provedení spojení, aby dané místo přístroje, zařízení, nebo sítě bylo udržováno na potenciálu země. Účel uzemnění Udržování části el. obvodu na potenciálu země Umožnění funkčnosti el. zařízení Ochrana el. zařízení před účinky přepětí a velkých proudů Ochrany lidí před úrazem při dotyku neživých částí, které mohou být v případě poruchy pod napětím, odpojením nebo snížením dotykového napětí na bezpečnou míru. Požadavky na uzemnění Požadovaný zemní odpor Přípustné napětí na uzemňovací soustavě Přípustné dotykové napětí Proudová zatížitelnost Mechanická a korozní odolnost Zemní odpor Elektrický odpor, který klade zemnič proudu, který jím protéká do země. Skládá se z povrchového odporu zemniče ( hlavně oxidy na povrchu ) a z odporu zeminy, především v blízkosti povrchu zemniče. Rezistivita ( měrný odpor ) ρ Základní podklad pro výpočet zemního odporu zemničů. Udává se v tabulkách pro jednotlivé typy půd. Jednotka je Ωm, Model rezistivity Měrný odpor ρ [Ωm] Odpovídá teoretickému odporu v Ω válce země o φ1m 2 a délce 1m. Je závislý na typu půdy, vlhkosti, teplotě

2 Rezistivita některých typů půd Typ půdy Rezistivita v Ωm Mokřina jednotky až 30 Jílovitá půda Humus Jílovitý písek Křemičití písek Kamenitá půda Důvod měření rezistivity Výběr umístění a tvaru elektrod před instalací Získání el. charakteristiky zemních elektrod 2. Metody měření rezistivity Wennerova metoda ( geoelektrická ) - Měření pomocí 4 elektrod - Elektrody jsou umístěny v přímce ve vzdálenostech a - Klasická 4 vodičová metoda měření odporu - Proud prochází mezi elektrodami E a H - Měří se úbytek napětí V mezi elektrodami S a ES pomocí voltmetru. Platnost vztahu ρ = 2 * Π * a * R a - vzdálenost elektrod R - naměřený odpor ρ - rezistivita v Ωm v hloubce h = 3/4 a Hloubka elektrod h je mnohem menší, než rozestup elektrod a Naměřená hodnota platí za předpokladu homogenní půdy Rezistivita kolísá s ročním obdobím Doporučuje se a = 4 m minimálně

3 3. Měření odporu zemní elektrody Zemní elektroda ( zemnič ) existuje, chceme ověřit bezpečnost Vhodnost použití různých metod měření Metoda Venkov- elektrody lze rozmístit Města elektrody se rozmisťují špatně Existuje více paralelních svodů 62% X Triangulární X 62 % variantní X X X Měření PE smyčky X X Klešťová metoda X Princip měření zemní elektrody Proud prochází mezi elektrodami E a H Úbytek napětí V se měří mezi elektrodami A a S, která je na potenciálu země. R E = U ES / I EH Vliv potenciálu elektrod Kolem elektrod, kterými teče proud je plocha vlivu. Umístit elektrodu mimo vliv elektrod

4 3.1. Metoda 62% ( 2 elektrody ) - Metoda využívá 2 elektrody - Pozice elektrody S mimo vliv elektrod E a H ( vliv na přesnost) - Ideální umístění elektrody S ve vzdálenosti 62% z E H - Posuv S o ± 10 % v linii E H pro zjištění vlivu zemních potenciálů - K získání korektního výsledku je třeba umístit elektrodu H do vzdálenosti alespoň 25 m. 3.2 Metoda triangulární ( 2 elektrody ) - Metoda využívá 2 elektrody - Použití v místech, kde nelze dosáhnout dostatečná vzdálenost elektrody H - Přesnost je nižší, než u metody 62% - Elektrody E, H a S tvoří vrcholy rovnostranného trojúhelníka - Elektroda S se umisťuje ve 2 opačných bodech - Jsou li naměřené hodnoty různé, je třeba zvětšit vzdálenost - Měření se považuje za korektní, liší li se hodnoty jen v několika % - Je třeba měření opakovat s větší vzdáleností - Před měřením se musí odpojit zemní svod

5 3.3 Metoda 62 % variantní - Metoda využívá 1 elektrodu - H elektrodu tvoří uzemnění distribučního transformátoru - Elektroda E je PE vodič, zemní svod - Měřicí princip je 62% - Elektroda S se umisťuje stejným způsobem mez E a H - Zemní odpor je dán podílem měřeného napětí a dodávaného proudu přístrojem - Rozdíly proti metodě 62%: - Měřicí napětí se bere ze sítě - Není třeba odpojit zemní svod 3.4. Metoda měření ve smyčce Fáze - PE - Metoda nevyužívá pomocné elektrody - Použití ve městech, kde je problém rozmisťovat elektrody - Měřený odpor zahrnuje také vnitřní odpor transformátoru a přívodů R měř > R zemní

6 3.5 Metoda měření klešťovým přístrojem Metoda nevyžaduje pomocné elektrody Elektroinstalace má více paralelních svodů Měření se provádí obemknutím vodiče 2 cívky vysílací a přijímací I = E / R smyčky E = Generované střídavé napětí I = proud v obvodu R smyčky = Rx + paral. komb. R1 až Rn Např. R smyčky = 1Ω + 0,1Ω = 1,1Ω Rx >> R 1 Rn Rsmyč = Rx

7 4. Ukázka některých měřicích přístrojů pro měření uzemnění

8

9

10

11