ما هي مقاومة الأرض

جهاز التأريض لديه مقاومة. تتكون مقاومة الأرض من المقاومة التي تتمتع بها الأرض للتيار المار (مقاومة التسرب) ، ومقاومة موصلات التأريض ومقاومة القطب الأرضي نفسه.

عادة ما تكون مقاومة الموصلات الأرضية والقطب الأرضي صغيرة مقارنة بمقاومة الرذاذ وفي كثير من الحالات يمكن إهمالها ، نظرًا لأن مقاومة الأرض تساوي مقاومة الرذاذ.

يجب عدم زيادة قيمة مقاومة الأرض أكثر من قيمة معينة محددة لكل تثبيت ، وإلا فقد تصبح صيانة التثبيت غير آمنة أو قد ينتهي التثبيت نفسه في ظروف تشغيل لم يتم تصميمه من أجلها.

تم بناء جميع المعدات الكهربائية والإلكترونيات حول بعض قيم مقاومة الأرض القياسية - 0.5 و 1 و 2 و 4.8 و 10 و 15 و 30 و 60 أوم.

1.7.101.يجب ألا تزيد مقاومة جهاز التأريض الذي تتصل به المحايدات للمولد أو المحول أو أطراف مصدر التيار أحادي الطور ، في أي وقت من السنة ، عن 2-4 و 8 أوم ، على التوالي ، على الخط الفولتية 660 و 380 و 220 فولت على المصدر الحالي ثلاثي الطور أو 380.220 و 127 فولت مصدر التيار أحادي الطور.

يجب ألا تزيد مقاومة قطب التأريض الموجود على مقربة من المحايد لمولد أو محول أو ناتج مصدر تيار أحادي الطور عن 15 و 30 و 60 أوم على التوالي بجهد خط يبلغ 660 و 380 و 220 V لمصدر تيار ثلاثي الطور أو 380 و 220 و 127 فولت على مصدر تيار أحادي الطور. (PUE)

يمكن أن تختلف مقاومة التأريض بشكل كبير لأسباب مختلفة مثل الظروف الجوية (المطر أو الطقس الجاف) والموسم وما إلى ذلك. لذلك ، من المهم قياس مقاومة الأرض بشكل دوري.

إذا تم تطبيق الجهد U على قطبين (أنابيب مفردة) موجودين في الأرض على مسافة كبيرة (عدة عشرات من الأمتار) ، فسوف يتدفق التيار عبر الأقطاب الكهربائية والأرض Az (oriz. 1).

أرز. 1. توزيع الجهد بين قطبين على سطح الأرض: أ - دائرة لإيجاد توزيع الجهد. ب - منحنى انخفاض الجهد ؛ ج - رسم تخطيطي لمرور التيارات.

إذا كان القطب الأول (A) متصلاً بمشبك واحد من الفولتميتر الكهربائي وكان المشبك الثاني متصلاً بالأرض عن طريق مسبار قضيب حديدي في نقاط مختلفة على خط مستقيم يربط بين الأقطاب الكهربائية ، فيمكن الحصول على منحنيات انخفاض الجهد مائة خط تربط الأقطاب الكهربائية. يظهر هذا المنحنى في الشكل. 1 ، ب.

يوضح المنحنى أنه بالقرب من القطب الأول ، يزداد الجهد أولاً بسرعة ، ثم بشكل أبطأ ثم يظل دون تغيير. بالاقتراب من القطب الثاني (ب) ، يبدأ الجهد في الزيادة ببطء في البداية ، ثم بسرعة أكبر.

يتم تفسير توزيع الجهد هذا من خلال حقيقة أن الخطوط الحالية من القطب الأول تتباعد في اتجاهات مختلفة (الشكل 1) ، وينتشر التيار ، وبالتالي ، مع المسافة من القطب الأول ، يمر التيار عبر الأقسام المتزايدة باستمرار من الارض. بمعنى آخر ، مع المسافة من القطب الأول ، تقل كثافة التيار ، وتصل إلى مسافة معينة منه (لأنبوب واحد على مسافة حوالي 20 مترًا) قيمًا صغيرة جدًا بحيث يمكن اعتبارها مساوية للصفر .

نتيجة لذلك ، بالنسبة لوحدة طول المسار الحالي ، فإن الأرض لها مقاومة تيار غير متكافئة: أكثر - بالقرب من القطب وأقل وأقل - مع المسافة منه. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن انخفاض الجهد لكل مسار وحدة يتناقص مع المسافة من القطب ، وتصل إلى الصفر عندما تكون المسافة من أحد الأنابيب أكبر من 20 مترًا.

مع اقتراب القطب الثاني ، تتقارب خطوط التدفق ، بحيث تزداد المقاومة والجهد لكل وحدة مسار تيار.

بناءً على ما سبق ، في ظل مقاومة تناثر القطب الكهربائي الأول ، سنفهم المقاومة التي تمت مواجهتها في طريقها في طبقة الأرض بأكملها المجاورة للإلكترود (في منطقة الرش الحالية) التي يُلاحظ فيها انخفاض الجهد.

ومن هنا جاءت قيمة مقاومة الأرض الأولى

ra = الجحيم / أنا

إذا كان هناك جهد Uvg على الطبقة الأرضية بالقرب من القطب الثاني ، فإن مقاومة الأرض الثانية

rc = Uvg / I

تعتبر النقاط الموجودة على سطح الأرض في المنطقة التي لم يلاحظ فيها أي انخفاض في الجهد (منطقة DG ، الشكل 1) نقاطًا ذات جهد صفري.

في ظل هذا الشرط ، سيكون احتمال φx عند أي نقطة x في منطقة الانتشار الحالية مساويًا عدديًا للجهد بين تلك النقطة ونقطة الصفر المحتملة ، على سبيل المثال النقطة D:

UxD = φx - φd = φx - 0 = φx

وفقًا لما سبق ، فإن إمكانات الأقطاب الكهربائية A و B ، المسماة الإمكانات المشتركة ، متساوية:

φa = UAD و φv = Uvg

يظهر منحنى التوزيع المحتمل على سطح الأرض على طول الخط الذي يربط الأقطاب الكهربائية A و B في الشكل. 2.

أرز. 2. منحنى التوزيع المحتمل على سطح الأرض

أرز. 3. تحديد منحنى التوزيع المحتمل وفولطية اللمس

لا يعتمد شكل هذا المنحنى على التيار ، بل على شكل الأقطاب الكهربائية وموضعها. يجعل منحنى التوزيع المحتمل من الممكن تحديد الفرق المحتمل الذي يلمسه الشخص نقطتين على الأرض أو إلى نقطة مؤرضة للتثبيت وأي نقطة على الأرض. وبالتالي ، فإن هذا المنحنى يجعل من الممكن تقييم ما إذا كان التأريض يضمن سلامة الأشخاص المتصلين بالتركيب.

يمكن قياس مقاومة التأريض باستخدام طرق مختلفة:

• طريقة مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر.

• بطريقة المحاسبة المباشرة باستخدام نسب خاصة ؛

• بطريقة التعويض ؛

• طرق الجسور (الجسور المفردة).

في جميع حالات قياس مقاومة التأريض ، من الضروري استخدام التيار المتردد ، لأنه عند استخدام التيار المباشر ، ستحدث ظواهر الاستقطاب عند نقطة التلامس بين قطب التأريض والأرض الرطبة ، مما يؤدي إلى تشويه كبير في نتيجة القياس.

اقرأ أيضًا في هذا الموضوع: قياس مقاومة الحلقة الأرضية الواقية