Google+

Połączenia wyrównawcze główne i dodatkowe (miejscowe) uwzględnia się dla zmniejszenia występujących napięć dotykowych. Z kolei uziomy to metalowe elektrody, które umieszczane w wilgotnej warstwie gruntu zapewniają połączenie przedmiotów uziemianych i gruntu o możliwie małej rezystancji.

Fot. 1. Elementy systemu wyrównania potencjału zapobiegają tworzeniu się niebezpiecznych przeskoków iskrowych w budynku.Fot. 1. Elementy systemu wyrównania potencjału zapobiegają tworzeniu się niebezpiecznych przeskoków iskrowych w budynku.

Połączenia wyrównawcze znajdują zastosowanie gdy nie jest możliwe uzyskanie skuteczności ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania i nie ma możliwości zastosowania innych środków ochrony dodatkowej. Mówiąc o połączeniach wyrównawczych warto wspomnieć o kilku ich rodzajach. Zatem połączenia wyrównawcze klasyfikuje się biorąc pod uwagę zasięg ich działania. Są zatem wyróżniane połączenia wyrównawcze główne i miejscowe. Klasyfikacja obejmuje również podział ze względu na nakaz lub zakaz ich połączenia z ziemią oraz podział uwzględniający obciążalność prądową. Nie zaleca się stosowania połączeń wyrównawczych w urządzeniach prądu stałego. Połączenie wyrównawcze mogłoby zapewnić drogę przepływu prądu upływowego, a w konsekwencji, być źródłem korozji elektrolitycznej i niszczenia rurociągów ułożonych w ziemi. Nie należy stosować połączeń wyrównawczych elementów metalowych objętych ochroną przed dotykiem pośrednim poprzez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności, separacji elektrycznej lub izolacji stanowiska. Mogłoby dojść bowiem do przenoszenia napięć dotykowych i ograniczenia skuteczności działania tych ochron.

Miejscowe i główne

Połączenia wyrównawcze miejscowe (dodatkowe) stanowią połączenia wyrównawcze wykonywane w innych miejscach niż połączenia wyrównawcze główne. Tym sposobem w budynku jest tworzona strefa ekwipotencjalna. Stąd też jeżeli w miejscach, gdzie nie wystarcza ograniczona skuteczność i niezawodność ekwipotencjalizacji, jaką zapewniają połączenia wyrównawcze główne, zastosowanie znajdują połączenia wyrównawcze miejscowe. Warto przy tym dodać, że zasięg ich strefy ekwipotencjalizacji ogranicza się do wnętrza urządzenia elektrycznego, pojedynczego pomieszczenia lub obiektu na terenie odkrytym.

Połączenie wszystkich części przewodzących z uziemioną główną szyna uziemiającą GSU tworzy strefę ekwipotencjalną obiektu. W każdym budynku połączenia wyrównawcze główne muszą łączyć ze sobą części przewodzące takie jak główna szyna (zacisk) uziemiający GSU, przewód ochronny PE lub ochronno-neutralny PEN obwodu rozdzielczego (zasilającego), przewody uziemiające, metalowe rury oraz metalowe urządzenia wewnętrznych instalacji wody zimnej i gorącej, a także ścieków, centralnego ogrzewania, gazu i klimatyzacji. Łączy się także powłoki metalowe, pancerze kabli oraz stalowe elementy konstrukcje takie jak chociażby zbrojenia.

Fot. 2. Dla zapewnienia bezpieczeństwa budynku konieczne jest wykonanie pomiaru ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych za pomocą dedykowanych urządzeń.Fot. 2. Dla zapewnienia bezpieczeństwa budynku konieczne jest wykonanie pomiaru ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych za pomocą dedykowanych urządzeń.

W przypadku, gdy elementy przewodzące są doprowadzone z zewnątrz budynku należy je połączyć z przewodami wyrównawczymi z uwzględnieniem miejsca położonego możliwie najbliżej punktu wprowadzenia. Nie bez znaczenia pozostają również przekroje przewodów połączeń wyrównawczych. Stąd też przekroje przewodów wyrównawczych głównych nie powinny być mniejsze niż połowa największego przekroju przewodu ochronnego w danej instalacji oraz nie mniejsze niż 6 mm². Połączenia wyrównawcze podłączone do wspólnego punktu łączeniowego mogą przybrać formę głównej szyny (zacisku) uziemiającej GSU, gdzie szyna (zacisk) jest przeznaczona do przyłączenia do uziomu przewodów ochronnych łącznie z przewodami połączeń wyrównawczych i przewodów uziemień roboczych. Połączenia wyrównawcze podłączone do wspólnego punktu łączeniowego mogą stanowić także główną szynę (zacisk) wyrównawczą GSW, czyli szynę (zacisk) przeznaczoną do przyłączenia przewodów ochronnych oraz przewodów wyrównawczych. Szyna GSW może być połączona z głównym przewodem uziemiającym poprzez GSU. Warto dodać, że szyna GSW występuje również w instalacjach z nieuziemionymi połączeniami wyrównawczymi.

Uziomy

Uziomy dzieli się przede wszystkim na sztuczne i naturalne. Uziomy o charakterze sztucznym mogą przybrać postać elementów pionowych (rur, prętów), poziomych (taśmy stalowej) oraz płytowych (blacha). Kluczową rolę odgrywają również uziomy naturalne, czyli zbrojenia, rury wodociągowe czy też ołowiane powłoki i metalowe płaszcze kabli. Uziom stanowi zazwyczaj metalową elektrodę, którą umieszcza się w wilgotnej warstwie gruntu zapewniającej połączenie przedmiotów uziemianych i gruntu o możliwie małej rezystancji. W praktyce uziomy bardzo często przybierają formę elementów metalowych takich jak pręty, rury czy też płyty nieizolowane. Montuje się je w ziemi i używa na potrzeby uziemienia. Elektroinstalatorzy odróżniają uziomy proste i pojedyncze. Z kolei uziomy, które składają się z połączonych ze sobą w ziemi lub nad ziemią dwóch lub większej ilości uziomów prostych tworzą układy uziomowe lub uziomy wielokrotne. Elementy proste w układzie uziomowym są do siebie równoległe, prostopadłe lub tworzą kąty ostre (zwykle nie mniejsze niż 60º).

Czym mierzyć

Proste mierniki, dzięki którym jest możliwy pomiar uziemień są w stanie przeprowadzić badanie metodą techniczną. Jest również możliwe wykonanie pomiaru ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych. Pomiar rezystancji uziemień jest przeprowadzany przy użyciu elektrod pomocniczych metodą 3p. Przy pomocy sond pomocniczych pomiar można przeprowadzić do maksymalnie 50 kΩ. Pomiar rezystancji jest przeprowadzany metodą 2p. W niektórych modelach przewidziano pomiar ciągłości połączeń wyrównawczych i ochronnych prądem 200 mA z funkcją autozerowania. Dodatkowo można przeprowadzić pomiar rezystancji elektrod pomocniczych i napięcia zakłócającego. Jest również możliwe wykonanie pomiaru w obecności napięć zakłócających sieci. Napięcie pomiarowe wybiera się pomiędzy 25 a 50 V.

Fot. 3. Uziom pionowy (w układzie typu A) z zasady montowany jest pionowo w gruncie na dużej głębokościFot. 3. Uziom pionowy (w układzie typu A) z zasady montowany jest pionowo w gruncie na dużej głębokości

Nieco bardziej zaawansowane modele pozwalają na pomiar uziemień metodą techniczną (3p, 4p). W niektórych modelach pomiar jest przeprowadzany prądem o częstotliwości 125 Hz, dzięki czemu zyskamy wysoki poziom odporności na zakłócenia pochodzące od sieci elektroenergetycznej. Niejednokrotnie przewiduje się możliwość pomiaru rezystywności gruntu i niskich rezystancji. Dużym uznaniem cieszą się mierniki zaawansowane. W niektórych urządzeniach tego typu przewidziano wszystkie znane metody pomiaru rezystancji uziemień. Stąd też badania mogą być przeprowadzane metodą techniczną również z użyciem dodatkowych cęgów (uziemienia wielokrotne). Istnieje możliwość wykonania pomiaru metodą dwucęgową oraz udarową. Zaletą metody dwucęgowej jest możliwość wykonania pomiarów rezystancji uziemień bez konieczności stosowania sond pomocniczych wbijanych do gruntu. Metodę udarową stosuje się przy diagnozowaniu uziemień odgromowych oraz przy pomiarach uziemień rozległych, wielokrotnych, które są połączone pod ziemią, bez konieczności ingerowania w obwód.

Instalacje odgromowe

Mówiąc o uziomach warto przynajmniej krótko wspomnieć o instalacjach odgromowych. Podstawowym ich zadaniem jest zapewnienie ochrony przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Zwraca się uwagę na zewnętrzną i wewnętrzną instalację odgromową. Instalacja zewnętrzna, obejmuje zwody odgromowe, przewody odprowadzające oraz instalację uziemiającą. Z kolei na wewnętrzną instalację odgromową, składa się wyrównanie potencjałów oraz odstępy izolacyjne. Spotkać można jeszcze inny podział instalacji odgromowych, który dzieli je na pasywne, czyli tradycyjne oraz aktywne. W instalacjach aktywnych uwzględnia się zwody wysokie, lub takie, które wystają wysoko ponad obiekty budowlane. Ich zadaniem jest ściąganie wyładowań przez głowicę aktywną piorunochronu.

W celu uniknięcia przenoszenia napięć dotykowych nie należy stosować połączeń wyrównawczych elementów metalowych objętych ochroną przed dotykiem pośrednim poprzez zastosowanie urządzeń II klasy ochronności, separacji elektrycznej lub izolacji stanowiska.

Dzięki instalacji aktywnej można przewidzieć uderzenie pioruna, bowiem maszt przechwytuje wyładowanie znacznie szybciej niż system pasywny. Istotną zaletą jest również zdecydowanie prostszy montaż oraz lepsze walory o charakterze estetycznym, bowiem jedyny widoczny element stanowi maszt. Ważne jest aby w takiej instalacji przewód odprowadzający cechował się małą impedancją elektryczną. Stąd też najczęściej jest on wykonany z miedzi lub ze stali. Kluczowe pozostaje także, aby miejsce instalacji uwzględniało możliwie najmniej wygięć. Jeżeli w systemie, zastosowanie znajdują przewody o znacznej długości, przydatna może okazać się druga linia przewodu, który odprowadzi prąd piorunowy. Typowy maszt składa się z iglicy indukcyjnej, generatora jonowego, akceleratora, elektrody oraz przewodu uziemiającego. Konstrukcja akceleratora i elektrody, została zaprojektowana w taki sposób, aby było możliwe oddziaływanie na nie różnymi potencjałami. Istotna cecha akceleratora to regulowanie parametrów ochrony, za pomocą wyboru zarówno liczby elektrod jak i impedancji generatora. Głowica połączona jest z ziemią przy użyciu przewodu uziemiającego.

Większość dostępnych na rynku aktywnych systemów odgromowych, można wyposażyć w licznik impaktów piorunowych. Urządzenie to włączane jest szeregowo w linię zwodu, która odprowadza prąd piorunowy. Licznik zasilany jest z energii impulsu prądowego błyskawicy. Podstawowym zadaniem urządzenia jest monitorowanie impaktów piorunowych, które są zarówno złapane jak i odprowadzone.

Adam Jezierski