Cos'è la resistenza di terra

Il dispositivo di messa a terra ha una resistenza. La resistenza di terra è costituita dalla resistenza che la terra ha alla corrente passante (resistenza di dispersione), dalla resistenza dei conduttori di terra e dalla resistenza del dispersore stesso.

Le resistenze dei conduttori di terra e dell'elettrodo di terra sono generalmente piccole rispetto alla resistenza agli spruzzi e in molti casi possono essere trascurate, dato che la resistenza di terra è uguale alla resistenza agli spruzzi.

Il valore della resistenza di terra non deve essere aumentato oltre un certo valore determinato per ogni impianto, altrimenti la manutenzione dell'impianto può diventare insicura o l'impianto stesso può finire in condizioni di funzionamento per le quali non è stato progettato.

Tutte le apparecchiature elettriche e l'elettronica sono costruite attorno ad alcuni valori di resistenza di terra standardizzati: 0,5, 1, 2, 4,8, 10, 15, 30 e 60 ohm.

1.7.101.La resistenza del dispositivo di messa a terra a cui sono collegati i neutri del generatore o del trasformatore o i terminali della sorgente di corrente monofase, in qualsiasi momento dell'anno, non deve essere superiore a 2 - 4 e 8 ohm, rispettivamente, in linea tensioni di 660, 380 e 220 V sulla sorgente di corrente trifase o 380,220 e 127 V sulla sorgente di corrente monofase.

La resistenza dell'elettrodo di messa a terra situato in prossimità del neutro di un generatore o trasformatore o l'uscita di una sorgente di corrente monofase non deve essere superiore a 15, 30 e 60 ohm rispettivamente a una tensione di rete di 660, 380 e 220 ohm V di una sorgente di corrente trifase o 380, 220 e 127 V su una sorgente di corrente monofase. (PUE)

La resistenza di messa a terra può variare notevolmente a causa di vari motivi come le condizioni meteorologiche (pioggia o tempo secco), la stagione, ecc. Pertanto, è importante misurare periodicamente la resistenza di terra.

Se viene applicata una tensione U a due elettrodi (singoli tubi) posti nel terreno a grande distanza (diverse decine di metri), la corrente scorrerà attraverso gli elettrodi e il terreno Az (oriz. 1).

Riso. 1. Distribuzione dei potenziali tra due elettrodi sulla superficie della terra: a — circuito per trovare la distribuzione dei potenziali; b — curva di caduta di tensione; c — diagramma del passaggio delle correnti.

Se il primo elettrodo (A) è collegato ad un morsetto del voltmetro elettrostatico e il secondo morsetto è collegato a terra tramite una sonda a tondino di ferro in vari punti su una retta che collega gli elettrodi, allora si possono ottenere le curve di caduta di tensione cento linee che collegano gli elettrodi. Tale curva è mostrata in fig. 1, b.

La curva mostra che in prossimità del primo elettrodo la tensione aumenta prima rapidamente, poi più lentamente e poi rimane invariata. Avvicinandosi al secondo elettrodo (B), la tensione inizia a salire prima lentamente, poi più rapidamente.

Questa distribuzione di tensione è spiegata dal fatto che le linee di corrente dal primo elettrodo divergono in direzioni diverse (Fig. 1), la corrente si diffonde e quindi, con la distanza dal primo elettrodo, la corrente passa attraverso sezioni sempre crescenti del terreno. In altre parole, con la distanza dal primo elettrodo la densità di corrente diminuisce, raggiungendo ad una certa distanza da esso (per un singolo tubo a distanza di circa 20 m) valori talmente piccoli da poter essere considerata pari a zero .

Di conseguenza, per una lunghezza unitaria del percorso della corrente, il terreno ha una resistenza di corrente disuguale: più - vicino all'elettrodo e sempre meno - con la distanza da esso. Ciò porta al fatto che la caduta di tensione per unità di percorso diminuisce con il distanza dall'elettrodo, arrivando a zero quando la distanza da un tubo è maggiore di 20 m.

Quando ci si avvicina al secondo elettrodo, le linee di flusso convergono, in modo che la resistenza e la caduta di tensione per unità di percorso di corrente aumentino.

Sulla base di quanto sopra, sotto la resistenza agli spruzzi del primo elettrodo, capiremo la resistenza incontrata nel suo percorso nell'intero strato di terra adiacente all'elettrodo (nella zona di spruzzi di corrente) su cui si osserva la caduta di tensione.

Da qui il valore di resistenza del primo terreno

ra = Inferno/io

Se c'è una tensione Uvg sullo strato di terra in prossimità del secondo elettrodo, allora la resistenza della seconda terra

rc = Uvg /I

I punti sulla superficie terrestre nella zona in cui non si osserva caduta di tensione (zona DG, Fig. 1) sono considerati punti a potenziale zero.

In questa condizione, il potenziale φx in qualsiasi punto x nella zona di diffusione della corrente sarà numericamente uguale alla tensione tra quel punto e il punto di potenziale zero, ad esempio il punto D:

UxD = φx — φd = φx — 0 = φx

Secondo quanto sopra, i potenziali degli elettrodi A e B, chiamati potenziali comuni, sono uguali:

φa = UAD e φv = Uvg

La curva di distribuzione del potenziale sulla superficie terrestre lungo la linea che collega gli elettrodi A e B è mostrata in fig. 2.

Riso. 2. Curva di distribuzione del potenziale sulla superficie terrestre

Riso. 3. Determinazione della curva di distribuzione del potenziale e della tensione di contatto

La forma di questa curva non dipende dalla corrente, ma dalla forma degli elettrodi e dal loro posizionamento. La curva di distribuzione del potenziale consente di determinare a quale differenza di potenziale una persona toccherà due punti a terra o un punto a terra dell'impianto e qualsiasi punto a terra. Questa curva consente quindi di valutare se la messa a terra garantisce la sicurezza delle persone a contatto con l'impianto.

La misurazione della resistenza di terra può essere eseguita utilizzando diversi metodi:

• metodo amperometrico e voltmetrico;

• con il metodo della contabilità diretta utilizzando rapporti speciali;

• per metodo di compensazione;

• metodi di bridging (ponti singoli).

In tutti i casi di misura della resistenza di terra, è necessario utilizzare corrente alternata, poiché quando si utilizza corrente continua, si verificheranno fenomeni di polarizzazione nel punto di contatto dell'elettrodo di messa a terra con la terra bagnata, che distorce notevolmente il risultato della misurazione.

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