Pomiary rezystancji uziemienia - kompleksowa instrukcja

Uziemienie, zgodnie z obowiązującymi aktualnie w Polsce przepisami prawa, ma za zadanie skutecznie zabezpieczać obiekt budowlany wyposażony w instalację elektryczną i efektywnie odprowadzać potencjalnie niebezpieczne ładunki elektryczne do ziemi. Aby jednak ochrona przeciwporażeniowa, przeciwprzepięciowa i odgromowa funkcjonowała zgodnie z oczekiwaniami oraz obowiązującymi wymogami prawa, konieczne jest nie tylko prawidłowe wykonanie samego uziemienia. Niezbędne jest również rzetelne wykonanie pomiaru rezystancji uziemienia oraz właściwa interpretacja uzyskanych wyników.

Pomiary rezystancji uziemienia - podstawowe informacje

Ogólnie rzecz biorąc pomiary rezystancji uziemienia wykonywane są w celu określenia, czy dane uziemienie spełnia wymagania ustawowe i normatywne, a tym samym czy zapewnia odpowiednie warunki pracy urządzeń podłączonych do danej instalacji elektrycznej oraz korzystających z nich osób. Mierzenie uziemienia pod kątem jego rezystancji ma na celu przede wszystkim ustalenie potencjalnej wartości maksymalnej napięcia dotykowego, które może wystąpić w obrębie uziemionej instalacji na przewodzie ochronnym.

Co ważne, wszystkie wykorzystywane obecnie metody pomiaru uziemienia pod kątem jego rezystancji zakładają użycie prądu przemiennego ze względu na elektrolityczny charakter przewodzenia ziemi, w praktyce eliminujący możliwość zastosowania prądu stałego do tego typu pomiarów.

Należy również pamiętać, że każde uziemienie jest narażone na procesy korozji (zwłaszcza w dłuższej perspektywie czasowej), a w ziemi mogą zachodzić znaczące zmiany w zakresie rezystywności gruntu. Z tego względu, poza pomiarami rezystancji uziemienia wykonanymi na etapie projektowania i budowy danego obiektu, konieczne jest także wykonywanie pomiarów okresowych zgodnie z wymogami ustawowymi.

Co wpływa na wartość rezystancji uziemienia?

Na badanie rezystancji uziemienia i dokładność uzyskanych wyników pomiarów w największym stopniu wpływa rezystywność gruntu w danej lokalizacji, ale nie jest to jedyny czynnik, jaki należy uwzględnić. Ogromne znaczenie ma prawidłowość wykonania samego uziemienia, czyli optymalny dobór jego elementów, ich właściwe rozmieszczenie i głębokość, na jaką zostały pogrążone.

Na wartość rezystancji uziemienia podczas wykonywania pomiarów mają również wpływ:

• obecność prądów błądzących o częstotliwości sieciowej;
• rezystancja elektrod pomocniczych wykorzystywanych w trakcie pomiaru;
• stopień nawilgocenia gruntu w miejscu pomiaru.

OG PRĘT UZIOMOWY ELKONOMIC

Metody pomiaru rezystancji uziemienia

Dostępnych metod pomiaru rezystancji uziemienia jest kilka i w praktyce nie da się wskazać jednej, która byłaby w pełni uniwersalna i możliwa do zastosowania w każdym przypadku. Mówiąc inaczej, spośród dostępnych metod pomiaru rezystancji uziemienia osoba wykonująca pomiary wybiera tę, która jest optymalnie dobrana do specyfiki oraz konfiguracji układu uziomowego oraz środowiska, w jakim się on znajduje.

W ujęciu ogólnym metody pomiaru wartości rezystancji uziemienia można podzielić na metody techniczne i metody cęgowe, natomiast w określonych sytuacjach zastosowanie znajduje także metoda udarowa oraz metoda pętli zwarcia.

Pomiar oporności uziemienia - metody techniczne

Metody techniczne są najpopularniejsze, ponieważ są relatywnie proste i pozwalają uzyskać miarodajne, rzetelne wyniki pomiarów w przypadku praktycznie każdego układu uziemiającego. Do prawidłowego przeprowadzenia pomiaru rezystancji uziemienia metodami technicznymi konieczne jest zastosowanie 2 sond pomocniczych (napięciowej i prądowej), które należy umieścić w jednej linii prostej z badanym uziomem w odpowiedniej odległości. Wynosi ona:

• dla sondy prądowej - co najmniej 5-krotność wymiaru badanego uziomu (długości dla uziomów poziomych, głębokości pogrążenia dla uziomów pionowych),
• dla sondy napięciowej - 62% odległości między badanym uziomem a sondą prądową.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą 3p

Metoda 3p (3-przewodowa) jest najczęściej używana przy pomiarach pojedynczych uziemień i polega na zmierzeniu spadku potencjału między uziomem a obiema sondami pomocniczymi. Co ważne, przy pomiarze uziemień złożonych konieczne jest rozłączenie każdego złącza kontrolnego, aby uzyskać wiarygodny pomiar rezystancji badanego uziomu.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą techniczną 4p

Metoda 4p (4-przewodowa) jest stosowana w przypadku konieczności uzyskania pomiarów o bardzo wysokiej dokładności. Co do zasady metoda 4p jest niemal identyczna, jak metoda 3p, natomiast główna różnica polega na dołożeniu dodatkowego przewodu pomiarowego, który podłącza się pomiędzy zaciskiem miernika a badanym uziomem w celu eliminacji wpływu rezystancji samego przewodu pomiarowego na wynik.

Skrzynka gruntowa odgromowa SZO 35.05 OPATÓWEK

Pomiar oporności uziemienia - metody cęgowe

Metody cęgowe stosuje się do pomiaru rezystancji uziemienia w przypadkach, gdy ze względów funkcjonalnych lub z uwagi na bezpieczeństwo nie ma możliwości rozłączenia złącz kontrolnych na czas przeprowadzania pomiarów. Należy jednak mieć na uwadze, że metody cęgowe mają pewne ograniczenia, wskazane przy każdej z metod.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą 3p z cęgami pomiarowymi

Metoda 3p z cęgami jest stosowana wyłącznie w przypadku uziemień złożonych (wielokrotnych) bez otoku, kiedy nie da się rozłączyć złącz kontrolnych. Pomiar polega na umieszczeniu sond pomocniczych analogicznie jak w metodzie 3p, a także podłączeniu cęgów pomiarowych na mierzonym uziomie, przy czym muszą one być podłączone poniżej punktu podpięcia przewodu, którym wysyłany jest prąd pomiarowy. Tylko wtedy uzyskany wynik będzie prawidłowy.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą dwucęgową

Metoda dwucęgowa znajduje zastosowanie na terenach silnie zurbanizowanych, na których nie ma możliwości fizycznego umieszczenia sond pomocniczych. W takich przypadkach pomiar przeprowadza się po podłączeniu cęgów nadawczych (generujących napięcie w obwodzie) i cęgów odbiorczych, mierzących przepływający w badanym obwodzie prąd. Co istotne, metoda dwucęgowa może być stosowana wyłącznie do systemów o wielu uziemieniach niepołączonych pod ziemią - nie da się jej użyć do pomiaru pojedynczego uziemienia.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą udarową

Metoda udarowa jest wykorzystywana w przypadku uziemień pełniących rolę zabezpieczeń odgromowych. W takiej sytuacji obowiązujące przepisy nakazują, aby został wykonany pomiar impedancji uziemienia, czyli z uwzględnieniem składowych reaktancyjnych (tzn. pojemności oraz indukcyjności uziemienia), ponieważ te charakterystyki mają bezpośredni wpływ na rozpływ prądu piorunowego. Metoda udarowa może być stosowana wyłącznie do pomiaru impedancji (rezystancji) udarowej uziemień odgromowych - nigdy nie należy jej wykorzystywać do pomiaru uziemień roboczych i ochronnych pracujących tylko przy częstotliwości sieciowej.

Pomiar rezystancji uziemienia metodą pętli zwarcia

Metoda pętli zwarcia może być wykorzystana w sytuacji, gdy wszystkie pozostałe metody pomiaru rezystancji uziemienia nie mogą być z różnych względów zastosowane. Należy jednak mieć na uwadze, że uzyskane przy jej użyciu wyniki obowiązujące normy określają jako zapewniające jedynie przybliżoną akceptowalną wartość rezystancji. W praktyce oznacza to, że uzyskane wyniki pomiaru będą niedokładne. Sam pomiar należy wykonywać po odłączeniu badanego uziomu od pozostałych elementów danej instalacji uziemiającej.

 Drut odgromowy stalowy ocynkowany fi 8mm

Badanie rezystancji uziemienia - na co zwrócić uwagę?

Kwestią o podstawowym znaczeniu dla wyboru metody pomiaru rezystancji uziemienia jest rodzaj i funkcja danej instalacji uziemiającej. Jeżeli nie pełni ona roli zabezpieczenia odgromowego, należy wykonywać pomiary wyłącznie przy użyciu prądu o charakterystyce zbliżonej do prądu sieciowego. Jeśli natomiast badane jest uziemienie odgromowe, charakterystyka prądu pomiarowego musi odzwierciedlać charakterystykę prądu piorunowego (udarowego).

Pomiary rezystancji uziemienia - najczęstsze błędy

Do najczęściej popełnianych błędów podczas wykonywania pomiaru rezystancji uziemienia należą:

• wykonywanie pomiarów w sprzyjających warunkach klimatycznych - najlepiej jest przeprowadzać pomiary w okresie od czerwca do początku października (z wyłączeniem trzydniowych okresów po intensywnych opadach atmosferycznych);
• niewłaściwe rozstawienie sond pomocniczych;
• wybór nieadekwatnej metody pomiaru do danego typu uziemienia;
• zastosowanie do pomiarów miernika o nieodpowiedniej skali pomiarowej.

Podsumowanie

Prawidłowy pomiar rezystancji uziemienia ma kluczowe znaczenie nie tylko dla bezpieczeństwa samej instalacji elektrycznej oraz podłączonych do niej urządzeń, ale przede wszystkim dla osób przebywających w danym obiekcie budowlanym i w jego pobliżu. Z tego względu pomiary te powinny być wykonywane z zastosowaniem najlepszych praktyk, przy użyciu nowoczesnych mierników i wyłącznie przez osoby posiadające praktyczne doświadczenie i wiedzę teoretyczną w zakresie wykonywania takich pomiarów.