Priza de pamant

  O priza de pamant constituie un ansamblu de elemente conductive (electrozi si conductoare de legatura) in contact cu solul, ansamblu caracterizat prin rezistenta de dispersie in sol.
    Prizele de pamant (PP) se impart in urmatoarele categorii, in functie de tipul electrozilor folositi, adancimea de ingropare a electrozilor si destinatia prizei:

    - PP artificiale, ale carei componente sunt montate special pentru trecerea curentului de defect, fiind interzisa folosirea in alte scopuri
    - PP naturale, construite din elemente conductive ale unor constructii sau instalatii destinate altor scopuri si care sunt in contact permanent cu pamantul, putand fi folosite in acelasi timp si pentru trecerea curentului de defect;
    - PP simple, multiple sau complexe, dupa numarul si felul electrozilor (teava sau platbanda)
    - PP de suprafata, realizata la o adancime de cel mult 1,2m, de regula orizontala si PP de adincime cu electrozi ingropati pana la 4m adincime, de regula predominand electrozii verticali.

    Legarea la PP pentru instalatiile si echipamentele electrice din retelele de joasa tensiune legate la pamant (pentru schema TT) ca metoda principala de protectie se admite numai pe baza unei justificari tehnico-economice, fara a mai fi necesara adaugarea altor mijloace de protectie (cu exceptia stalpilor liniilor electrice aeriene).
    Protectia principala este legarea la nulul de protectie, iar legarea la priza de pamant este masura de protectie suplimentara.

    Rolul legaturii de protectie(a carcaselor metalice, partilor condulcoare, etc) la PP sau NUL este acela de a limita tensiunea care apare pe carcasa metalica, in cazul aparitiei unui defect, la o valoare ne periculoasa pentru om si de asemenea de a favoriza aparitia unui curent care sa determine functionarea protectiei maximale de curent si deci intreruperea circuitului pe care a aparut defectul (izolarea defectului).

    Rezistenta de dispersie a prizei . Pezistenta de dispersie a unei PP singulare este determinata de rezistenta de dispersie a solului si de dimensiunile geometrice ale electrodului.

    Pentru un electrod vertical din teava sau otel rotund de lungime l si diametru d, ingropat in sol cu partea superioara la o adancime q, rezistenta de dispersie este data de relatia:

    Pentru rezistivitatea solului de , d=0,05m si q=0,8 m, rezistenta de dispersie este cuprinsa intre :

pentru lungimea l=1m si

pentru lungimea l=10m

    Pentru un electrod orizontal din platbanda de hotel de lungime l si latime bingropat in sol la adancimea q, rezistenta de dispersie este data de relatia:

    Pentru rezistivitatea solului de , q=0,8 m si b=0,04m, rezistenta de dispersie este cuprinsa intre :

pentru lungimea l=1m si

pentru lungimea l=10m
    In cazul unor prize complexe alcatuite din n electrozi singulari identici, rezistenta de despersie totala a prizei se determina folosind formula de determinare a rezistentei echivalente la legarea in paralel a rezistentelor:

           

    In cazul unor prize complexe formate din prize multiple orizontale si verticale, rezistenta de dispersie se calculeaza similar

    Prize naturale, artificiale. Trebuie sa se foloseasca totdeauna PP naturale existente sicare indeplinesc conditiile din documentatia tehnica specifica. PP artificiale se prevad numai suplimentar.
    O PP naturala si/sau artificiala poate fi utilizata in comun pentru legarea la pamant a urmatoarelor categorii de instalatii de protectie:
        - impotriva electrocutarilor prin atingere indirecta;
        - impotriva supratensiunilor (atmosferice sau de comutatie);
        - punctele de receptie cu antena colectiva de radio si televiziune;
        - firmelor luminoase;
        - aparate medicale;
        - instalatii de filmare.

Legarea directa a instalatiilor de paratrasnet la PP de protectie folosita in comun se admite numai cu conditia ca rezistenta de dispersie a acesteia sa fie mai mica sau cel mult egala cu 1
       In instalatiile de joasa tensiune ale utilizatorilor casnici, valoarea rezistentei de dispersie a prizei de pamant artificiala trebuie sa nu depaseasca 4

Conditii de stabilitate termica . In toate instalatiile electrice trebuie sa se prevada protectii pentru semnalizarea si/sau intreruperea circuitului cu defecte. Timpul de intrerupere trebuie sa fie sub 3 s pentru instalatiile sau echipamentele electrice fixe sau mobile; aceasta prevedere nu este obligatorie pentru echipamentele portabile.
    La dimensionarea instalatiilor de protectie trebuie sa se aiba in vedere stabilitatea termica a elementelor componente pana la intreruperea circuitului defect. Conditiile de stabilitate termica trebuie sa fie verificate atat in ceea ce priveste sectiunea minima admisa a conductoarelor de protecaie cat si in ceea ce priveste suprafata de contact cu solul minima admisa a electrozilor PP.

    Pe durata trecerii curentilor de defect, temperatura conductorului de protectie neizolat suprateran nu trebuie sa depaseasca 200 °C, respectiv 300 °C in cazul in care in apropiere nu se afla materiale combustibile. Un conductor neizolat se considera stabil termic daca densitate de curent J determina un echilibru intre caldura dezvoltata in conductor si cea transmisa spatiului inconjurator, fara ca temperatura conductorului sa depaseasca limita maxima admisa mentionata mai sus (200 °C - 300°C); pentru durata de trecere a curentului t=1s, la o temperatura iniaiala de 20 °C si o temperatura admisa de 200 °C, densitatea de curent admisa este specificata in tabel:

Conditiile de stabilitate termica a PP se verifica numai    pentru instalatiile de inalta tensiune.

  Metode de masurare a rezistentei de dispersie a unei prize de pamant.

  Masurarea rezistentei electrice a prizelor de pamant se face numai in c.a. pentru a evita efectele de polarizare a solului, de corodare si electroliza care ar avea loc daca s-ar utiliza c.c.
  In principiu, masurarea se realizeaza dupa o schema care contine alte doua prize auxiliare, ca in figura de mai jos. Priza auxiliara Pa2 se monteaza in afara zonei de influienta a prizei principale (adica cat mai departe de 'liniile de camp electric' aparute ca urmare a inchiderii circuitului intre priza de masurat si priza auxiliara Pa1).
  Pentru masurarea rezistentei prizelor de pamant se folosesc aparate specializate (ex. Aparatul Fluke 1653)

  1. Metoda ampermetru - voltmetru

  Rezistenta de dispersie a prizei de pamant se calculeaza cu relatia:

 

relatia este valabila in conditiile in care se considera rezistenta de dispersie a prizei auxiliare Pa2 mult mai mica decat rezistenta interna a voltmetrului.

  2. Metoda compensatiei

  Tensiunea alternativa este furnizata de un convertor static. In secundarul unui transformator de curent TC se monteaza o rezistenta Ro de valoare cunoscuta. Prin deplasarea cursorului rezistentei Ro se obtine echilibrul puntii (curent nul in detectorul de nul N).
  Daca raportul de transformare al transformatorului de curent este 1:1 atunci