Co to jest rezystancja uziemienia?

Ze względów bezpieczeństwa wszystkie urządzenia elektryczne muszą być podłączone do bezpośredniej ścieżki prowadzącej do ziemi, a ta ścieżka jest zwykle zasilana przez pręt przewodzący wbity w ziemię. Idealny system miałby zerową rezystancję uziemienia, która jest wielkością oporu elektrycznego, jaki ta ścieżka ma do przepływu energii elektrycznej. Żaden system nie jest jednak idealny, więc zawsze jest niewielka ilość. Agencje regulacyjne mają różne standardy dotyczące maksymalnej dopuszczalnej wartości rezystancji uziemienia, aby zapewnić bezpieczeństwo sprzętu i operatora, ale amerykański krajowy kodeks elektryczny (NEC) i branża telekomunikacyjna określają jako maksymalną wartość 5 omów.

Rezystancja uziemienia zależy od trzech czynników. Obejmują one rezystywność pręta uziemiającego, rezystancję styku pomiędzy prętem a otaczającą ziemią oraz rezystywność ziemi otaczającej ziemię. Pręty uziemiające są zwykle wykonane z materiału o wysokiej przewodności, więc ich rezystywność jest bardzo niska, a rezystancja styku jest często pomijalna, pod warunkiem, że nie występują zanieczyszczenia, takie jak farba lub smar. Grunt otaczający pręt zazwyczaj zapewnia najwyższą rezystancję, ale rezystancja gruntu zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości od pręta.

Zanim pomiary rezystancji uziemienia zostaną przeprowadzone za pomocą pręta uziemiającego, zwykle przeprowadza się test rezystywności gruntu lub rezystywności gruntu za pomocą serii czterech równomiernie rozmieszczonych prętów. Na skrajną zewnętrzną parę palików przykładany jest prąd, a spadek napięcia na parze wewnętrznej jest mierzony za pomocą miernika rezystancji uziemienia. Miernik jest skalibrowany tak, aby automatycznie konwertował odczyt napięcia na rezystancję mierzoną w omach. Miernik rezystancji uziemienia również automatycznie wybiera częstotliwość testową z najmniejszą ilością szumów, aby skompensować otaczające prądy uziemienia i ich harmoniczne.

Istnieją trzy metody przeprowadzenia testu rezystancji uziemienia wokół istniejącego pręta uziemiającego. W pierwszym, zwanym pomiarem spadku potencjału, pomiędzy pręt uziemiający, który został odłączony od jego połączenia, a prętem doprowadzany jest prąd, a spadek napięcia mierzony jest na drugim prętu umieszczonym w połowie drogi między nimi. Druga metoda, zwana pomiarem selektywnym, jest podobna, z wyjątkiem tego, że na pręcie nałożony jest pierścień zaciskowy, dzięki czemu nie trzeba go odłączać. W trzeciej metodzie, zwanej pomiarem bezelektrodowym, rezystancję uziemienia określa się za pomocą dwóch zacisków umieszczonych wokół pręta uziemiającego lub przewodu łączącego. Jest najłatwiejszy do przeprowadzenia, ponieważ nie wymaga wbijania palików, ale działa tylko w systemach, które mają więcej niż jeden pręt uziemiający.