toprak direnci nedir

Topraklama cihazının bir direnci vardır. Toprak direnci, toprağın geçen akıma karşı gösterdiği dirençten (kaçak direnci), topraklama iletkenlerinin direncinden ve toprak elektrodunun kendi direncinden oluşur.

Toprak iletkenlerinin ve toprak elektrodunun dirençleri, sıçrama direncine kıyasla genellikle küçüktür ve çoğu durumda, toprak direncinin sıçrama direncine eşit olduğu göz önüne alındığında, ihmal edilebilir.

Toprak direnci değeri her tesisat için belirlenen belirli bir değerin üzerine çıkarılmamalıdır, aksi takdirde tesisatın bakımı güvensiz hale gelebilir veya tesisatın kendisi tasarlanmadığı çalışma koşullarında kalabilir.

Tüm elektrikli ekipman ve elektronik cihazlar, bazı standartlaştırılmış toprak direnci değerlerine (0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 ve 60 ohm) göre inşa edilmiştir.

1.7.101.Jeneratör veya trafonun nötrlerinin veya tek fazlı akım kaynağının uçlarının bağlı olduğu topraklama cihazının direnci, yılın herhangi bir döneminde hatta sırasıyla 2 — 4 ve 8 ohm'dan fazla olmamalıdır. üç fazlı akım kaynağında 660, 380 ve 220 V veya tek fazlı akım kaynağında 380.220 ve 127 V gerilimler.

660, 380 ve 220 hat geriliminde bir jeneratörün veya transformatörün veya tek fazlı bir akım kaynağının çıkışının nötr noktasına yakın bir yerde bulunan topraklama elektrodunun direnci sırasıyla 15, 30 ve 60 ohm'dan fazla olmamalıdır. Üç fazlı bir akım kaynağının V'si veya tek fazlı bir akım kaynağının 380, 220 ve 127 V'si. (PUE)

Topraklama direnci, hava koşulları (yağmur veya kuru hava), mevsim vb. gibi çeşitli nedenlerle büyük ölçüde değişebilir. Bu nedenle, toprak direncini periyodik olarak ölçmek önemlidir.

Zeminde büyük bir mesafede (birkaç on metre) bulunan iki elektrota (tekli tüpler) bir U voltajı uygulanırsa, akım elektrotlar ve toprak Az (oriz. 1) boyunca akacaktır.

Pirinç. 1. Dünya yüzeyindeki iki elektrot arasındaki potansiyel dağılımı: a — potansiyel dağılımını bulmak için devre; b — voltaj düşüş eğrisi; c - akımların geçişinin diyagramı.

Birinci elektrot (A), elektrostatik voltmetrenin bir kelepçesine bağlanırsa ve ikinci kelepçe, elektrotları bağlayan düz bir çizgi üzerinde çeşitli noktalarda bir demir çubuk probu vasıtasıyla toprağa bağlanırsa, voltaj düşüş eğrileri elde edilebilir. elektrotları birbirine bağlayan yüz hat. Böyle bir eğri, Şek. 1, b.

Eğri, birinci elektrodun yakınında voltajın önce hızlı, sonra daha yavaş arttığını ve sonra değişmeden kaldığını gösterir. İkinci elektroda (B) yaklaşırken, voltaj önce yavaş, sonra daha hızlı artmaya başlar.

Bu voltaj dağılımı, birinci elektrottan gelen akım hatlarının farklı yönlerde ayrılması (Şekil 1), akımın yayılması ve dolayısıyla birinci elektrottan uzaklaştıkça akımın sürekli artan bölümlerden geçmesi ile açıklanmaktadır. yerden. Başka bir deyişle, ilk elektrottan uzaklaştıkça akım yoğunluğu azalır, ondan belirli bir mesafede (yaklaşık 20 m mesafedeki tek bir boru için) sıfıra eşit kabul edilebilecek kadar küçük değerlere ulaşır. .

Sonuç olarak, akım yolunun birim uzunluğunda, toprak eşit olmayan bir akım direncine sahiptir: elektrotun yanında daha fazla ve elektrottan uzaklaştıkça daha az ve daha az. elektrottan uzaklık , bir borudan uzaklık 20 m'den fazla olduğunda sıfıra ulaşır.

İkinci elektroda yaklaşıldığında, akı çizgileri birleşir, böylece birim akım yolu başına direnç ve voltaj düşüşü artar.

Yukarıdakilere dayanarak, birinci elektrotun sıçrama direnci altında, voltaj düşüşünün gözlemlendiği elektrota bitişik (mevcut sıçrama bölgesinde) dünyanın tüm tabakasında yolunda karşılaşılan direnci anlayacağız.

Dolayısıyla ilk toprağın direnç değeri

ra = cehennem/ben

İkinci elektrota yakın zemin katmanında bir Uvg voltajı varsa, ikinci zeminin direnci

rc = Uvg / ben

Gerilim düşüşünün görülmediği bölgede (DG bölgesi, Şekil 1) dünya yüzeyindeki noktalar sıfır potansiyel noktaları olarak kabul edilir.

Bu koşul altında, mevcut yayılma bölgesindeki herhangi bir x noktasındaki potansiyel φx, sayısal olarak bu nokta ile sıfır potansiyel noktası, örneğin D noktası arasındaki gerilime eşit olacaktır:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

Yukarıdakilere göre, ortak potansiyeller olarak adlandırılan A ve B elektrotlarının potansiyelleri eşittir:

φa = UAD ve φv = Uvg

A ve B elektrotlarını birleştiren hat boyunca dünya yüzeyindeki potansiyel dağılım eğrisi, şek. 2.

Pirinç. 2. Dünya yüzeyindeki potansiyel dağılım eğrisi

Pirinç. 3. Potansiyel dağılım eğrisi ve dokunma geriliminin belirlenmesi

Bu eğrinin şekli akıma değil, elektrotların şekline ve yerleşimlerine bağlıdır. Potansiyel dağılım eğrisi, bir kişinin yerdeki iki noktaya veya tesisatın topraklanmış bir noktasına ve yerdeki herhangi bir noktaya hangi potansiyel farkta dokunacağını belirlemeyi mümkün kılar. Böylece bu eğri, topraklamanın tesisatla temas halinde olan kişilerin güvenliğini garanti edip etmediğini değerlendirmeyi mümkün kılar.

Topraklama direnci ölçümü farklı yöntemler kullanılarak yapılabilir:

• ampermetre ve voltmetre yöntemi;

• özel oranlar kullanarak doğrudan muhasebe yöntemiyle;

• kompanzasyon yöntemi ile;

• köprüleme yöntemleri (tekli köprüler).

Tüm topraklama direnci ölçümü durumlarında, alternatif akım kullanmak gereklidir, çünkü doğru akım kullanıldığında, topraklama elektrotunun ıslak toprakla temas noktasında ölçüm sonucunu önemli ölçüde bozan polarizasyon olayları meydana gelecektir.

Ayrıca bu konuyu okuyun: Koruyucu toprak döngüsünün direncinin ölçülmesi