FAQ

Wartość rezystancji uziemienia powinna być określona w projekcie w zależności od jego przeznaczenia. Wartość rezystancji uziemienia może wynikać z:
- warunków przyłączeniowych operatora sieci dystrybucyjnej (np.: 10 Ω lub 5 Ω),
- wymogów ochrony przed porażeniem (w obiektach elektroenergetycznych nawet na poziomie pojedynczych Ω),
- wymagań urządzeń technologicznych,
- obowiązujących standardów lub instrukcji wewnętrznych
Typowa wartość 10 Ω jest ogólnie przyjętą wartością zalecaną, jeżeli nie obowiązują konkretne wytyczne.

Najczęściej stosowane kryterium wartości rezystancji uziemienia R ≤ 10 Ω w wielu przypadkach jest ogólnie przyjętą dobrą praktyką inżynierską. Ze względu na ochronę odgromową wg PN-EN 62305-3 zaleca się uzyskanie małej wartości rezystancji uziemienia, możliwie mniejszej niż 10 Ω. W ogólnym przypadku zawsze należy dążyć do jak najmniejszej wartości rezystancji uziemienia, dzięki czemu uzyskuje się lepszą ochronę od porażeń i lepsze rozpraszanie prądów udarowych w ziemi.

Minimalny wymagany przekrój materiałów do budowy uziemień według norm serii PN-EN 62305, PN-EN 62561, PN-EN 60364, PN-EN 50522 uzależniony jest od rodzaju materiału i dla bednarek wynosi 50 mm² dla miedzi, 90 mm² dla stali pomiedziowanej i stali ocynkowanej oraz 100 mm² dla stali nierdzewnej. Mogą być wymagane większe przekroje, jeżeli obowiązują inne wewnętrzne standardy lub instrukcje (np.: wytyczne grup energetycznych).

Czytaj więcej: https://rst.pl/wymagania-norm-dla-elementow-uziemiajacych/

Do budowy uziemień dopuszcza się materiały (bednarki, druty, pręty) wykonane z miedzi, stali pomiedziowanej, stali ocynkowanej lub stali nierdzewnej. Poszczególne materiały różnią się m.in. odpornością na korozję, przewodnością oraz ograniczeniami w stosowaniu (np.: ograniczenie stosowania stali ocynkowanej na uziomy w ziemi połączone z uziomem fundamentowym – pkt. E.5.4.3.2 normy PN-EN 62305-3).

Czytaj więcej:

• https://rst.pl/wymagania-norm-dla-elementow-uziemiajacych/
• https://rst.pl/dobor-przekroju-przewodow-uziemiajacych-w-energetyce/

Elementy układu uziemiającego można łączyć ze sobą z zastosowaniem połączeń skręcanych (np.: uchwyt krzyżowy), spawania lub zgrzewania egzotermicznego. Należy pamiętać, że każde połączenie skręcane i spawane w ziemi należy dodatkowo zabezpieczać przed korozją (np.: z zastosowaniem taśmy antykorozyjnej typu DENSO).

Czytaj więcej: https://rst.pl/polaczenia-stosowane-w-ukladach-uziemiajacych-w-aspekcie-polskich-norm/

Uziomy poziome należy układać poniżej głębokości przemarzania gruntu, aby uniknąć wpływu sezonowych zmian warunków atmosferycznych. Według normy PN-B 03020:1981 w Polsce głębokość przemarzania gruntu wynosi typowo od 0,8 m w Polsce zachodniej do 1,0 m w Polsce centralnej i wschodniej. W skrajnych obszarach południowych i północno-wschodnich głębokości te określa się do 1,2 m, a nawet do 1,4 m (Suwalszczyzna). Układanie uziomów poziomych na takich głębokościach zapewnia bardziej stabilną wartość rezystancji uziemienia w ciągu roku i zmniejsza ryzyko korozji.

Uziomy pionowe zaleca się pogrążać na głębokości co najmniej 6 m. Wartość rezystancji uziemienia jaką uzyska się z zastosowaniem pojedynczego uziomu pionowego zależy od jego długości i rezystywności gruntu, która często jest mniejsza (korzystniejsza) na większych głębokościach.

Czytaj więcej:

• https://rst.pl/pigulki/jak-gleboko-pograzyc-uziom-pionowy/
• https://rst.pl/uklady-uziomow-pionowych/

Uziomy pionowe mogą być łączone metodą bolec-wpust lub z zastosowaniem prętów i złączek gwintowanych. Podstawowa różnica we właściwościach obu typów uziomów polega na wytrzymałości mechanicznej – uziomy złączkowe są bardziej wytrzymałe. Uziomy kute (bolec-wpust) można pogrążać do głębokości kilku/kilkunastu metrów, natomiast uziomy złączkowe w zależności od rodzaju gruntu można pogrążyć nawet do głębokości kilkudziesięciu metrów.

Czytaj więcej: https://rst.pl/uklady-uziomow-pionowych/

Wbrew powszechnej opinii nie należy obawiać się wykonywania wspólnego układu do uziemienia instalacji elektrycznej oraz do celów ochrony odgromowej. Jeżeli wykonywany jest uziom fundamentowy lub uziom otokowy to przyłączone do niego powinny być wszystkie instalacje wymagające uziemienia. Należy jednak przy tym pamiętać o właściwej ochronie przed przepięciami w rozdzielnicy głównej, z zastosowaniem ograniczników przepięć Typu 1, które zabezpieczą instalacje elektryczne przed wzrostem potencjału uziemienia.
Wyjątek stanowią układy uziemień typu A, w których wszystkie przewody odprowadzające i przewód uziemiający instalacji elektrycznej mają indywidualne uziomy, np. uziomy pionowe.

Główna szyna uziemiająca stanowi punkt odniesienia dla instalacji wyrównawczej układów wewnętrznych obiektu. Przyłączone do niej powinny być wszystkie przewody wyrównawcze instalacji elektrycznej nn, fotowoltaicznej PV i inne (np.: uziemienie metalowych rur, ekranów kabli, itp.). Dzięki takim połączeniom uzyskujemy jeden wspólny potencjał odniesienia dla instalacji wewnętrznych. Dopiero GSU powinna mieć bezpośrednie połączenie z uziomem obiektu.

Nie ma ściśle określonych wytycznych dla odległości między punktem przyłączenia do uziomu GSU i przewodów odprowadzających LPS. Dobrą praktyką jest jednak w miarę możliwości zapewnienie jak największych odległości.

Przy obliczaniu wymaganych przekrojów przewodów uziemiających ze względu na spodziewane prądy zwarciowe należy przyjmować współczynniki odpowiednie dla danego materiału i zastosowanych powłok ochronnych. Współczynniki te podane są między innymi w PN-EN 50522 oraz bardziej szczegółowo w standardzie IEEE-80.

Kalkulator: https://rst.pl/pigulki/kalkulator-przekrojow-przewodow-uziemiajacych/

Czytaj więcej: https://rst.pl/dobor-przekroju-przewodow-uziemiajacych-w-energetyce/

Bednarkę pomiedziowaną da się spawać tradycyjnymi metodami. Można bez problemu spawać bednarki pomiedziowane do prętów zbrojeniowych – takie połączenie jest później zabezpieczone przed korozją otuliną betonu. Nie należy jednak spawać bednarek pomiedziowanych umieszczonych w ziemi – spawanie uszkadza powłokę ochronną, co grozi korozją takiego połączenia. W ziemi bednarki pomiedziowane należy łączyć metodą zgrzewania egzotermicznego lub za pomocą uchwytów ze stali nierdzewnej zabezpieczonych taśmą antykorozyjną.

Nie ma ściśle określonych maksymalnych lub minimalnych długości przewodów uziemiających. Długość ta powinna być jednak jak najkrótsza, a takie połączenie powinno być wykonywane możliwe najprostszą drogą. W praktyce długość ta uzależniona jest od lokalizacji złącza kontrolnego, czy głównej szyny uziemiającej względem elementów układu uziemiającego.

Przewód uziemiający jest szczególnie narażony na korozję. Przechodzi on przez granicę środowisk powietrze/ziemia o różnym stopniu napowietrzenia. Z tego względu takie przewody należy zabezpieczać z zastosowaniem rękawów ochronnych lub taśm antykorozyjnych.

Czytaj więcej: https://rst.pl/utrzymanie-ukladu-uziemiajacego/

Badania elementów połączeniowych zgodnie z PN-EN 62561-1 mają na celu potwierdzenie odporności na korozję, wytrzymałości mechanicznej i zdolności do przewodzenia prądów pioruna. Produkty spełniające wymagania tej normy powinny być sklasyfikowane według próby N lub H odpowiednio do wytrzymałości na prąd pioruna o wartości 50 kA lub 100 kA. W ogólnym przypadku badania takie nie są obligatoryjne, chociaż mogą być wymagane przez standardy wewnętrzne – przykładowo stosowanie uchwytów krzyżowych spełniających wymagania PN-EN 62561-1 jest wymagane w energetyce.

Czytaj więcej: https://rst.pl/polaczenia-stosowane-w-ukladach-uziemiajacych-w-aspekcie-polskich-norm/

Do budowy uziomu fundamentowego można wykorzystać pręty zbrojeniowe (średnica pręta ze stali gołej co najmniej 10 mm wg PN-EN 62305-3 Tablica 7) pod warunkiem ich właściwego połączenia (np.: połączenia spawane o długości spoiny 50 mm). Pewniejszym rozwiązaniem jest wykonanie sztucznego uziomu fundamentowego z bednarki ułożonej po obwodzie fundamentu i połączonej ze zbrojeniem. Do tego celu można wykorzystać płaskowniki ze stali czarnej, stali ocynkowanej lub stali pomiedziowanej (zastosowanie miedzi i stali nierdzewnej nie ma uzasadnienia). Natomiast wszelkie wyprowadzenia z fundamentu do ziemi oraz dodatkowe przyłączone uziomy w ziemi należy wykonać z miedzi, stali pomiedziowanej lub stali nierdzewnej aby uniknąć korozji elektrochemicznej.

Czytaj więcej: https://rst.pl/uziom-fundamentowy-projektowanie-i-budowa-zgodnie-z-polskimi-normami/

Korozja elektrochemiczna występuje jeżeli uziom fundamentowy (lub inna zabetonowana stal) jest łączony z niewłaściwym materiałem w gruncie. Połączenie uziomu fundamentowego lub zbrojenia ze stalą ocynkowaną w gruncie na skutek różnicy potencjałów prowadzić będzie do przyspieszonej korozji powłoki cynku w ziemi. Z tego względu wszelkie wyprowadzenia z fundamentów do ziemi i dodatkowe uziomy sztuczne w ziemi należy wykonywać z miedzi, stali pomiedziowanej lub stali nierdzewnej.

Czytaj więcej: https://rst.pl/uziom-fundamentowy-projektowanie-i-budowa-zgodnie-z-polskimi-normami/

Tak, ale pod warunkiem, że będzie on właściwie do tego celu wykonany. Uziom fundamentowy do celów ochrony odgromowej powinien mieć zapewnioną ciągłość i odpowiednie połączenia (skręcane lub spawane o długości spoiny 50 mm), otulina betonu powinna wynosić co najmniej 50 mm, a sam fundament nie może być odizolowany od gruntu.

Czytaj więcej: https://rst.pl/uziom-fundamentowy-projektowanie-i-budowa-zgodnie-z-polskimi-normami/

Uziom fundamentowy musi mieć kontakt z gruntem. Zawsze należy brać pod uwagę możliwe skutki stosowania materiałów hydro- i termoizolacyjnych. Przykładowo styropian XPS izoluje całkowicie fundament od gruntu, co wymusza konieczność wykonania uziomu sztucznego w gruncie, a fundament może być wykorzystany jedynie do celów ekwipotencjalizacji.

Aby zminimalizować negatywne skutki łączenia uziomów wykonanych z różnych materiałów można stosować elementy z dodatkową powłoką cyny. W takim przypadku uziom otokowy nowego obiektu można wykonać ze stali pomiedziowanej cynowanej StCuSn. Alternatywnie różne uziomy można łączyć poprzez iskierniki separujące, ale to zapewnia jedynie odgromowe połączenia wyrównawcze.

Pomiar rezystywności gruntu daje informacje o warunkach glebowych, które bezpośrednio przekładają się na to, jak rozbudowany uziom musi być do uzyskania określonej wartości rezystancji uziemienia. Ponadto sondowanie geoelektryczne, czyli pomiar rezystywności do różnych głębokości pozwala na określenie optymalnej głębokości pogrążania uziomów pionowych.

Czytaj więcej:

• https://rst.pl/rezystywnosc-gruntu-jak-ja-prawidlowo-zmierzyc/
• https://rst.pl/uklady-uziomow-pionowych/

Im więcej wykonanych pomiarów tym większa wiedza o lokalnych warunkach glebowych. Przede wszystkim w każdym punkcie należy przeprowadzić sondowanie gruntu do różnych głębokości, np.: przy rozstawie sond a = {1 m, 3 m, 6 m, 9 m, 12 m}. Dodatkowo pomiary w danym punkcie można powtórzyć w kierunku prostopadłym, aby wyeliminować możliwe błędy wynikające z elementów przewodzących, które mogą znajdować się w ziemi. Jeżeli obszar inwestycji jest duży, to pomiary można powtórzyć w kilku miejscach.

Czytaj więcej: https://rst.pl/rezystywnosc-gruntu-jak-ja-prawidlowo-zmierzyc/

Metoda pomiarowa powinna być dobrana w zależności od konfiguracji układu uziemiającego i dostępnej przestrzeni. Należy brać pod uwagę, że metody techniczne wymagają rozmieszczenia sond pomiarowych w odległościach zależnych od wymiaru badanego układu uziemiającego. O możliwości zastosowania metody dwucęgowej decyduje z kolei konfiguracja wzajemnych połączeń uziomów.

Czytaj więcej: https://rst.pl/pomiary-rezystancji-uziemienia/

Zgodnie z PN-HD 60364-6 uznaje się, że wynik pomiaru metodą pętli zwarcia z wystarczającą dokładnością odzwierciedla rezystancję uziomu oraz daje jej przybliżoną, akceptowalną wartość. W praktyce w niektórych przypadkach, gdzie inne metody nie mają zastosowania (np.: brak możliwości rozmieszczenia sond prądowej i napięciowej w metodzie technicznej).

Czytaj więcej: https://rst.pl/pomiary-rezystancji-uziemienia/

W warunkach normalnej pracy, czyli bez występowania przepięć, konfiguracja Y z iskiernikiem GDT ma tę przewagę, że nie występuje prąd upływu Ipe. Dzięki temu zjawisko starzenia się warystorów jest ograniczone a potencjalny okres eksploatacji takiego ogranicznika jest dłuższy w porównaniu do konstrukcji bazującej na samych warystorach.

Kolejną zaletą jest całkowita wytrzymałość ogranicznika – konfiguracja Y z GDT jest w stanie odprowadzić dwa razy większą energię niż ogranicznik w konfiguracji Y bazujący wyłącznie na warystorach. W układzie z samymi warystorami maksymalna wytrzymałość ogranicznika jest równa wytrzymałości pojedynczego warystora sumującego.

Jeżeli chodzi o skuteczność ochrony, to czas zadziałania elementu nieliniowego (warystora lub iskiernika) jest pojęciem względnym. Warystor ma inną charakterystykę działania i faktycznie ogranicza wartości napięć o niższej wartości, wartość napięcia zadziałania iskiernika zależy natomiast od szybkości zbocza narastającego udaru. W praktyce jednak istotny jest napięciowy poziom ochrony, który w przypadku ograniczników przepięć PV wynosi około 4-5 kV i jest w zupełności wystarczający do ochrony urządzeń PV, które powinny wytrzymywać udary o wartościach 6 kV i nawet 8 kV. Trudno mówić o tym czy „małe” przepięcia będą powodowały degradację urządzenia: w praktyce przepięcie przy braku ochrony powoduje najczęściej przebicie izolacji w układzie elektronicznym, na płycie PCB itp.

Nie należy zatem się obawiać, że konfiguracja Y z iskiernikiem będzie działała wolniej. Jak widać może być wręcz przeciwnie i taki ogranicznik może zapewniać znacznie lepszą skuteczność ochrony, zwłaszcza jeżeli chodzi o przepięcia względem ziemi, które stanowią największe zagrożenie.