Co to jest rezystancja uziemienia?

Ze względów bezpieczeństwa wszystkie urządzenia elektryczne muszą być podłączone do bezpośredniej ścieżki do ziemi, a ta ścieżka jest zwykle zasilana przez pręt przewodzący wbity w ziemię. Idealny system miałby zerową rezystancję uziemienia, czyli wielkość oporności elektrycznej, jaką ta ścieżka ma do przepływu prądu. Żaden system nie jest jednak idealny, więc zawsze jest niewielka ilość. Agencje regulacyjne mają różne standardy dotyczące maksymalnej dopuszczalnej wartości rezystancji uziemienia w celu zapewnienia bezpieczeństwa sprzętu i operatora, ale zarówno amerykański krajowy kodeks elektryczny (NEC), jak i branża telekomunikacyjna określają jako wartość maksymalną 5 omów.

Rezystancja uziemienia zależy od trzech czynników. Obejmują one oporność pręta uziemiającego, rezystancję styku pręta z otaczającą ziemią oraz rezystywność otaczającego ciała ziemskiego. Pręty uziemiające są zwykle wykonane z materiału przewodzącego, więc ich rezystywność jest bardzo niska, a rezystancja styku jest często pomijalna, pod warunkiem, że nie występują zanieczyszczenia, takie jak farba lub smar. Ziemia otaczająca pręt zazwyczaj zapewnia najwyższy opór, ale rezystywność gruntu maleje wraz ze wzrostem odległości od pręta.

Przed pomiarem rezystancji uziemienia za pomocą pręta uziemiającego zwykle przeprowadza się badanie rezystywności gruntu lub gruntu za pomocą szeregu czterech równomiernie rozmieszczonych słupków. Prąd jest przykładany do najbardziej zewnętrznej pary słupków, a spadek napięcia na wewnętrznej parze jest mierzony za pomocą miernika rezystancji uziemienia. Miernik jest skalibrowany w celu automatycznego przekształcenia odczytu napięcia na rezystancję mierzoną w omach. Miernik rezystancji uziemienia automatycznie wybiera również częstotliwość testowania z najmniejszą ilością szumu, 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, prąd jest przykładany między pręt uziemiający, który został odłączony od jego połączenia, a palikiem, a spadek napięcia jest mierzony na drugim paliku umieszczonym w połowie odległości między nimi. Druga metoda, zwana pomiarem selektywnym, jest podobna, z tym wyjątkiem, że na pręt nakłada się pierścień zaciskowy, więc nie trzeba go odłączać. W trzeciej metodzie, zwanej pomiarem bezstakowym, rezystancję uziemienia określa się za pomocą dwóch cęgów umieszczonych wokół pręta uziemiającego lub drutu łączącego. Jest najłatwiejszy do przeprowadzenia, ponieważ nie wymaga prowadzenia stawki, ale działa tylko w systemach, które mają więcej niż jeden pręt uziemiający.