מהי התנגדות כדור הארץ

למכשיר ההארקה יש התנגדות. התנגדות כדור הארץ מורכבת מההתנגדות שיש לכדור הארץ לזרם העובר (התנגדות דליפה), ההתנגדות של מוליכים הארקה והתנגדות אלקטרודת האדמה עצמה.

ההתנגדויות של מוליכי האדמה ואלקטרודת האדמה הן בדרך כלל קטנות בהשוואה להתנגדות להתזות ובמקרים רבים ניתן להזניח, בהתחשב בכך שהתנגדות האדמה שווה להתנגדות ההתזה.

אין להעלות את ערך התנגדות הארקה יותר מערך מסוים שנקבע לכל התקנה, אחרת תחזוקת המתקן עלולה להפוך לא בטוחה או שהמתקן עצמו עלול להגיע לתנאי הפעלה שלא תוכנן עבורם.

כל הציוד החשמלי והאלקטרוניקה בנויים סביב כמה ערכי התנגדות קרקע סטנדרטיים - 0.5, 1, 2, 4.8, 10, 15, 30 ו-60 אוהם.

1.7.101.ההתנגדות של מכשיר ההארקה שאליו מחוברים הנייטרליים של הגנרטור או השנאי או המסופים של מקור הזרם החד-פאזי, בכל עת של השנה צריכה להיות לא יותר מ-2 - 4 ו-8 אוהם, בהתאמה, על הקו מתחים של 660, 380 ו-220 וולט במקור הזרם התלת פאזי או 380.220 ו-127 וולט חד פאזי.

ההתנגדות של אלקטרודת ההארקה הממוקמת בסמיכות לנייטרלי של גנרטור או שנאי או למוצא של מקור זרם חד פאזי חייבת להיות לא יותר מ-15, 30 ו-60 אוהם בהתאמה במתח קו של 660, 380 ו-220 V של מקור זרם תלת פאזי או 380, 220 ו-127 V במקור זרם חד פאזי. (PUE)

התנגדות הארקה יכולה להשתנות מאוד מסיבות שונות כמו תנאי מזג האוויר (גשם או מזג אוויר יבש), עונה וכו'. לכן, חשוב למדוד מעת לעת את התנגדות הקרקע.

אם מתח U מופעל על שתי אלקטרודות (צינורות בודדים) הממוקמות באדמה במרחק רב (כמה עשרות מטרים), הזרם יזרום דרך האלקטרודות והאדמה Az (אוריז. 1).

אורז. 1. התפלגות פוטנציאלים בין שתי אלקטרודות על פני כדור הארץ: א - מעגל למציאת התפלגות הפוטנציאלים; ב - עקומת נפילת מתח; ג - תרשים של מעבר זרמים.

אם האלקטרודה הראשונה (A) מחוברת למהדק אחד של מד המתח האלקטרוסטטי והמהדק השני מחובר לאדמה באמצעות בדיקה של מוט ברזל בנקודות שונות על קו ישר המחבר את האלקטרודות, אז ניתן לקבל את עקומות נפילת המתח. מאה קווים המחברים בין האלקטרודות. עקומה כזו מוצגת באיור. 1, ב.

העקומה מראה שליד האלקטרודה הראשונה המתח גדל תחילה במהירות, אחר כך לאט יותר ואז נשאר ללא שינוי. כאשר מתקרבים לאלקטרודה השנייה (B), המתח מתחיל לעלות לאט בהתחלה, ואז מהר יותר.

התפלגות מתח זו מוסברת על ידי העובדה שקווי הזרם מהאלקטרודה הראשונה מתפצלים לכיוונים שונים (איור 1), הזרם מתפשט, ולכן, עם המרחק מהאלקטרודה הראשונה, הזרם עובר דרך הקטעים ההולכים וגדלים. של הקרקע. במילים אחרות, עם המרחק מהאלקטרודה הראשונה, צפיפות הזרם יורדת, ומגיעה במרחק מסוים ממנה (עבור צינור בודד במרחק של כ-20 מ') לערכים כל כך קטנים עד שניתן לראותו שווה לאפס. .

כתוצאה מכך, עבור יחידת אורך של נתיב הזרם, לאדמה יש התנגדות זרם לא שווה: יותר - ליד האלקטרודה ופחות ופחות - עם המרחק ממנה. זה מוביל לעובדה שיפילת המתח ליחידת נתיב יורדת עם מרחק מהאלקטרודה, מגיע לאפס כאשר המרחק מצינור אחד גדול מ-20 מ'.

כאשר מתקרבים לאלקטרודה השנייה, קווי השטף מתכנסים, כך שההתנגדות וירידת המתח ליחידת נתיב זרם גדלים.

על סמך האמור לעיל, מתחת להתנגדות ההתזה של האלקטרודה הראשונה, נבין את ההתנגדות שנתקלה בדרכה בכל שכבת האדמה הסמוכה לאלקטרודה (באזור ההתזה הנוכחי) עליה נצפית ירידת המתח.

מכאן ערך ההתנגדות של הקרקע הראשונה

ra = Hell/I

אם יש מתח Uvg על שכבת האדמה בסמיכות לאלקטרודה השנייה, אז ההתנגדות של האדמה השנייה

rc = Uvg /I

נקודות על פני כדור הארץ באזור שבו לא נצפית נפילת מתח (אזור DG, איור 1) נחשבות כנקודות אפס פוטנציאל.

במצב זה, הפוטנציאל φx בכל נקודה x באזור התפשטות הזרם יהיה שווה מספרית למתח שבין אותה נקודה לנקודת הפוטנציאל האפס, למשל נקודה D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

על פי האמור לעיל, הפוטנציאלים של אלקטרודות A ו-B, הנקראים פוטנציאלים משותפים, שווים:

φa = UAD ו-φv = Uvg

עקומת חלוקת הפוטנציאל על פני כדור הארץ לאורך הקו המחבר אלקטרודות A ו-B מוצגת באיור. 2.

אורז. 2. עקומת התפלגות פוטנציאל על פני כדור הארץ

אורז. 3. קביעת עקומת חלוקת הפוטנציאל ומתח המגע

צורתה של עקומה זו אינה תלויה בזרם, אלא בצורת האלקטרודות ובמיקומן. עקומת חלוקת הפוטנציאלים מאפשרת לקבוע באיזה הפרש פוטנציאל אדם יגע בשתי נקודות על הקרקע או בנקודה מוארקת של המתקן ובכל נקודה על הקרקע. לפיכך, עקומה זו מאפשרת להעריך האם הארקה מבטיחה את בטיחותם של אנשים במגע עם המתקן.

מדידת התנגדות הארקה יכולה להיעשות בשיטות שונות:

• שיטת מד זרם ומד וולט;

• בשיטת חשבונאות ישירה תוך שימוש ביחסים מיוחדים;

• לפי שיטת הפיצוי;

• שיטות גישור (גשרים בודדים).

בכל המקרים של מדידת התנגדות הארקה, יש צורך להשתמש בזרם חילופין, כי בעת שימוש בזרם ישר, יתרחשו תופעות קיטוב בנקודת המגע של אלקטרודת ההארקה עם אדמה רטובה, אשר מעוות באופן משמעותי את תוצאת המדידה.

קרא גם בנושא זה: מדידת ההתנגדות של לולאת האדמה המגינה