BLOG

Metode de scădere a rezistenţei de dispersie a prizelor de pământ

Termenul de împământare sau priză de pământ este un termen destul de cunoscut de majoritatea oamenilor. Contactul cu pământul este folosit pentru o serie de motive, dar cel mai important dintre acestea este legat de asigurarea siguranței personalului.

Alte motive privesc protecția echipamentelor și asigurarea unei căi sigure pentru disiparea curenților de defect, a loviturilor de trăsnet, a descărcărilor statice, etc.

În instalațiile electrice, o rezistență de dispersie scăzută a prizei de pământ este esențială pentru a îndeplini standardele de siguranță electrică. Valoarea rezistenței unei prize de pământ poate varia de la 10 ohmi pentru o instalație de paratrăsnet, până la 1 ohm sau mai puțîn în instalațiile in care dispozitivele de protecție trebuie să funcționeze într-un timp foarte scurt.

Când vorbim de rezistenţa de dispersie a unei prize de pământ trebuie să știm că aceasta este o suma de alte trei rezistente: rezistență electrodului, rezistență de contact dintre electrod și pământ și rezistență pământului. De obicei primele două componente sunt neglijabile în comparație cu rezistență solului.

Pentru a realiza o analiză a rezistenței solului, acesta poate fi considerat că fiind alcătuit dintr-un număr de straturi concentrice de pământ de grosime egală. În cazul în care presupunem că aceste straturi de pământ analizate ar avea rezistivitate uniformă, atunci rezistență acestui înveliș de pământ va fi invers proporțională cu secțiunea transversală și prin urmare, dincolo de o anumită distanță față de electrodul prizei de pământ, rezistență acestor straturi de pământ nu va afecta în mod notabil rezistență totală a prizei de pământ.

Unele studii au arătat că la o distanță de aproximativ 1,1 ori lungimea electrodului, rezistență înregistrată, reprezintă aproximativ 95% din rezistență totală a pământului și din acest motiv, peste această distanță, variația rezistenței devine neglijabilă.

Masurtorile au arătat de asemenea, că în aproximativ 90% din cazuri, rezistență pământului care înconjoară un electrod al unei prize de pământ este maximă pe o rază de 2 până la 3 m în jurul lui. Suprafață de pământ cuprinsă în această arie din jurul electrodului, este numită zona de influență maximă a rezistenței pământului.

Cum putem să reducem rezistență de dispersie a unei prize de pământ la o valoare sub 4Ω?

Proiectarea și realizarea unei prize de pământ nu este un lucru lipsit de importantă și măcar din acest motiv trebuie să lăsăm acest lucru în seama specialiștilor. În cazul în care o priză de pământ formată dintr-un electrod de 1,5 m, are la măsurare o rezistență de dispersie de 20 ohmi, prin adăugarea unui electrod suplimentar cu aceleași caracteristici, la o distanță de de cel puțîn două ori lungimea sa, are că rezultat obținerea unei valori a rezistenței de dispersie de 10 ohmi.

Creșterea numărului electrozilor

Scăderea rezistenţei de dispersie a prizei de pământ este influenţată de numărul electrozilor. La o priză de pământ formată din trei electrozi, rezistența obținută va fi în jurul valorii de 7 ohmi, iar pentru 4 electrozi vom obține o rezistență în jur de 5 ohmi. Dacă instalăm în total 5 electrozi în paralel, respectând această regulă privind plantarea acestora la o distanță de cel puțîn două ori lungimea lor, teoretic cel puțin, vom obține o priză de pământ având o rezistență în jurul valorii de 4 ohmi.

Evident, o priză de pământ formată din 5 sau mai mulți electrozi poate fi foarte costisitoare și este posibil să nu aveți suprafață fizică necesară pentru a păstra distanță de care avem nevoie între electrozi. Atunci când suntem în această situație în care nu putem crește numărul electrozilor, singură soluție este creștere a adâncimii de plantare prin folosirea unor electrozi de lungimi mult mai mari (cel puțîn 3 metri), sau tratarea solului.

În cazul în care măsurători ale rezistivitatii solului indică valori mai mici la adâncimi mari, atunci o alegere logică este montarea la adâncime a electrozilor prizei de pământ.

În cazul în care rezistivitatea solului este uniformă, reducerea procentuală a rezistenței pe pământ pe unitatea de lungime a tijei devine exponențial mai mică, cu fiecare creștere a adâncimii de plantare. În general montarea unor electrozi de lungimi mari are că efect scăderea semnificativă a rezistenței prizei de pământ, iar măsurătorile demonstrează că o dublare a lungimii electrozilor, reduce rezistență prizei de pământ cu aproximativ 40%.

Creșterea diametrului electrozilor

S-ar putea crede de asemenea, că o creștere a diametrului electrodului ar scădea rezistență prizei de pământ. Există o anumită influență, dar destul de mică. Pentru aceeași adâncime, dublând diametrul electrozilor vom obține o reducere de maxim 10%.

Testele au arătat că o dublare a diametrului a dus la creșterea în greutatea a prizei de pământ cu 400%, fapt care a dus automat la o creșterea a costului acesteia de aproape patru ori. Acest lucru este evident, pentru că atât electrozii cât și platbanda se vinde la kg. Din acest motiv, creșterea diametrului se ia în considerare doar pentru soluri grele, în care plantarea electrozilor este foarte greoaie datorită rezistenței opuse de sol

Tratarea solului

Reducerea rezistenţei unei prize de pământ prin adăugare a unor materiale de îmbunătățire a solului este de cel mult 10 – 20 %, situație nu foarte favorabilă. Tratamentul chimic al solului, este o modalitate de a îmbunătăți rezistența electrodului unei prize de pământ, doar atunci când nu putem introduce electrozii la adâncimi mari datorită compoziției solului, a prezenței rocilor sau a altor obstacole.

În cazul tratării solului trebuie să luăm în considerare și posibilul efect coroziv asupra electrodului precum și reglementările de mediu. Printre substanțele amintite în literatură de specialitate se numără: sulfat de magneziu, sulfat de cupru, sare sau bentonita.

Trebuie remarcat faptul că sulfaţii solubili atacă betonul și din acest motiv folosirea acestora în apropierea fundațiilor nu este recomandată. Un alt lucru care trebuie amintit, este acela că tratamentul chimic nu este un mod permanent de a îmbunătăţi rezistenț prizei de pământ. Produsele chimice sunt spălate treptat de precipitații și drenate natural prin sol. În funcție de porozitatea solului dar și cantitatea de precipitații, perioada de înlocuire a acestor substanțe poate ajunge uneori chiar la câțiva ani.

Tratament chimic are însă ca avantaj reducerea variației sezoniere asupra rezistenţei prizei de pământ ca urmare a modificării umidității solului. Cu toate acestea, ar trebui să se ia în considerare această metodă doar pentru priză de pământ formată dintr-un singur electrod montat la adâncime. Pentru prizele de pământ formate din mai mulți electrozi această metodă nu este practică, pentru că este foarte greu să realizăm un tratament al solului în jurul fiecărui electrod.

Noul Regulament pentru autorizarea electricienilor
Termoviziunea în inspecţia periodică a reţelelor e...
 

Comments

No comments made yet. Be the first to submit a comment
Already Registered? Login Here
Guest
Miercuri, 03 Iunie 2020
If you'd like to register, please fill in the username, password and name fields.