Realizarea instalatiilor de legare la pamant

Realizarea instalatiilor de legare la pamant

Instalatiile de legare la pamant de protectie se realizeaza in scopul dirijarii in pamant, in conditii de siguranta a curentilor de defect datorita deteriorarii izolatiei sau curentilor proveniti din descarcarile electrice.

Instalatia de legare la pamant se compune din:

> priza de pamant ;

> piesele de separatie ;

> conductoarele de legatura.

Prizele de pamant naturale

Prizele de pamant naturale sunt constituite din elementele conductoare ale unor constructii care se folosesc in alte scopuri, dar care indeplinesc si conditia de a fi folosite ca electrozi avand un contact bun si pe o suprafata mare cu pamantul.

Pot fi folosite ca prize de pamant naturale:

♦ elementele metalice ale constructiilor in contact cu pamantul, direct sau prin fundatii de beton, ca: stalpi' si alte elemente metalice imbinate prin sudura sau suruburi, armaturi metalice ale constructiilor din beton armat aflate in contact cu pamantul.

♦ coloanele de adancime ale sondelor .

♦ conducte metalice ingropate in pamant pentru apa sau alte fluide necombustibile, cu conditia ca elementele izolate sa fie suntate cu legaturi conductoare din Cu avand sectiunea de cel putin 6 mm² sau OL de cel putin 100mm². Acestea se pot folosi drept prize de pamant naturale cu conditia respectarii urmatoarelor:

♦ prezinta continuitate electrica perfecta ;

♦ asigura in exploatare rezistenta la solicitari mecanice si chimice ;

♦ satisfac conditii de stabilitate termica;

♦ indeplinesc conditii de grosime si sectiune din tabelul 7 asigura legarea la pamant si in cazul defectarii unei portiuni sunt usor accesibile.

Este interzisa folosirea drept priza de pamant naturala a conductelor tehnologice care transporta materiale combustibile.

In cazul in care valoarea prizei de pamant naturale nu corespunde cu valoarea impusa aceasta se completeaza cu o priza de pamant artificials. Avantajele prizelor de pSmant naturale:

^ permit trecerea unor curenti mari de defect ;

/ au o duratS de functionare lungS (practic egalS cu a constructiei) ;

^ au o rezistentS mare la coroziune ;

. rezistentS mecanicS mare si sigurantS in exploatare ;

^ materiale si manoperS putine ;

Se realizeaza o egalizare a potentialelor intre toate partile metalice.

Prize de pamant artificiale

Prizele de pamant artificiale sunt construite din elemente metalice ingropate in pamant numai pentru a realiza legatura cu pamantul. Sunt formate din electrozi metalici (din teava sau profil din otel zincat), montati in pamant in pozitie verticals sau onzontala si conductoare metalice din otel care unesc acesti electrozi. Pot fi prize orizontale, daca electrozii se monteaza in pozitie orizontala si pana la lm adancime si prize verticale cand electrozii se monteaza vertical la adancimi de 1 - 5m.

La realizarea prizelor este bine sa se respecte urmatoarele:

■ Este interzisa folosirea electrozilor din aluminiu, funie de otel sau a celor asamblati prin legaturi neconductoare sau care au acoperiri izolante.

■ Electrozii nu trebuie sa fie acoperiti cu vopsea, gudron etc.

■ Electrozii se vor monta in stratul de pamant cel mai bun conductor, fara pietre, batandu-se cu grija pamantul dupa ingroparea electrodului.

■ Distanta dintre electrozi trebuie sa fie mai mare de 5m pentru electrozi orizontali si mai mare decat dublul lungimii pentru electrozii verticali.

■ In solurile agresive sau cu rezistivitate mare se recomanda imbracarea electrozilor intr-un strat gros de bentonita.

■ In jurul cladirilor electrozii se vor ingropa la eel putin 2m de pereti.

■ Distanta de la partea superioara a electrodului pana la suprafata solului va fi de minim 0,5m

■ Conductoarele de legatura intre electrozi se monteaza fie ingropat, cand pot fi considerate ca si electrozi orizontali, fie aparent.

■ Conductoarele principale vor trece prin toate incaperile cu echipament de protejat, pe cat posibil in circuit inchis si se vor lega la priza de pamant prin conductoare protejate mecanic pe o portiune aparenta pana la 1,5m deasupra solului.

■ Conductoarele de ramificatie vor fega fiecare echipament in parte la conductorul principal.

■ Legaturile intre elementele instalatiei se fac preferabil prin sudura. Daca se fac prin suruburi acestea se asigura cu piulite si se cositoresc suprafetele de contact.

La realizarea prizelor de pamant se parcurg urmatoarele etape:

. Electrozii utilizati la realizarea prizelor de pamant se pregatesc in atelierele de specialitate. Ei se ascut la un capat iar la celalalt capat, dupa caz, se va fixa o bucata de platbanda.

. Se traseaza conturul pe care se va realiza priza de pamant.

. Se sapa santul in care se va plasa priza de pamant. Acesta, din motive de inghet va trebui sa aiba o adancime de minim 0,8m. Latimea se recomanda sa fie de 0,5m pentru usurinta montajului.

. Se bat electrozii. Aceasta operatiune se poate face manual dar si mecanic cu ciocane electrice, pneumatice sau mecanice.

. Conectarea electrozilor se face cu conductoare metalice, platbanda, prin sudura. Pentru usurinta sudurii banda lata din otel se aseaza in pozitie verticala.

. Dupa terminarea operatiunilor de conectare dintre conductoarele de legatura si electrozi sau intre conductoare si echipamentele care se leaga la pamant, se intocmeste schita reala a modului cum s-a realizat priza si se intocmeste procesul-verbal de lucrari ascunse.

. Se astupa santul cu pamant acordandu-se atentie tasarii pamantului. Aceasta operatie este importanta atat pentru rezistivitatea solului cat si pentru evitarea aerarii solului.

. Se masoara priza de pamant cu aparatul pentru masurarea prizei de pamant. Daca valoarea este mai mare decat valoarea normata, priza se va completa cu electrozi pana la obtinerea valorii normate.

Utilizarea electrozilor din placi se va evita pe cat posibil.

Conductorul principal de legare la pamant al echipamentelor va fi legat la priza de pamant prin eel putin doua legaturi distincte. Sectiunile minime pentru conductoarele principale sunt date in tabelul 8, iar pentru conductoarele deramificatie in tabelul 9. Tabelul 8

TipuL conductorului	Sec&unea minimfi, in JTILH''
	Conductor riipropat in pamant		Montaj aparent In canale
	'Neprotejat	Protejat In teava de otel, etc.	Montaj aparent In canale
Sarma din u^el sau C\|£l rotrmd	95	95	95
Banda, profile din	■	100	too
Idem, g:>4mill	100	-
Cab!u din saniie	25	25	25
Conductor multifilar din Cu	35	25	IS

Tabelul 9

Calculul prizelor de pamant

La dimensionarea prizelor de pamant trebuie sa se tina seama de mai multi factori, cum ar fi: rezistivitatea solului, tipul si caracterul solului, materialul si forma din care sunt confectionati electrozii si elementele metalice ale prizelor etc.

In continuare vom prezenta formulele de calcul pentru cateva tipuri de prize. In practica, prizele se determina prin calcul si apoi, dupa realizarea practica, se masoara facandu-se o corelare intre cele doua valori.

Prize orizontale

Teava asezata orizontal la nivelul suprafetei solului.

r_P = 0,732p/l.log21/d

Teava asezata orizontal la adancimea q fata de suprafata solului.

r_P = 0,366. p/l.logl²/q.d, care se poate aproxima

r_P = 2: p/1, pentru 1= 1025m §i d * 0,016m

Placa asezata pe suprafata solului

r_P= 0,44. p/V^

unde:

rp- rezistenta de dispersie a prizei simple, in Q

q - rezistivitatea de calcul a solului, in Qm, din tabele

d - diametrul electrodului, in m

I - lungimea electrodului, in m

S - suprafata placii, in m²

q - adancimea de ingropare, in m

Prize verticale

Teava cu partea superioara la nivelul suprafetei solului si diametrul tevii mult mai mic decat lungimea

Rp = 0,366. p/l.log(41/d)

Rp = 0,9.p/l, formula simplificata pentru 1 = 1 6m Teva ingropata la adancimea h = q+ 1/2

Rp = 0,366. Bara cu sectiune dreptunghiulara la nivelul suprafetei solului

Rp = 0,366.p/l.log(81/b), Placa patrata ingropata la adancimea h = q + 1/2

Rp = 0,25 p/a

unde:

■ p, rezistivitatea de calcul a solului, in Qm

■ 1, lungimea electrodului, in m

■ b, latimea bazei, in m

■ d, diametrul exterior al tevii, in m

■ q, distanta de la partea superioara a electrodului la suprafata solului

■ S, aria unei suprafete a placii, in mm²

■ a, latura placii patrate, in m

■ r_p, rezistenta de dispersie a prizei simple, in Q

Am prezentat in acest capitol calculul catorva tipuri de prize pentru a avea o imagine generala. Oricum la realizarea practica a prizelor de pamant, la cladirile existente sau la cladirile noi exista proiecte de executie cat si normativele specializate in vigoare. Important este pentru executant sa respecte aceste proiecte si normative si sa posede cunostinte tehnice de un anumit nivel.

Pentru dimensionarea rapida a prizelor de pamant se pot folosi graficele din figurile ce urmeaza, considerand p = 1.10⁴ Qcm

2.3.3.3 Prize multiple

Calculul prizelor multiple verticale sau orizontale se face cu relatia:

r_P = R_P / u.n, unde:

R_p - rezistenta de dispersie a unei prize simple, verticala sau orizontala u - coeficient de utilizare, din tabele n - numarul de electrozi

2.3.3.4 Masurarea rezistentei electrice a prizelor de pamant

Pentru masurarea rezistentei electrice a prizelor de pamant, acestea se separa de restul instalatiei de legare la pamant. In acest scop se deconecteaza legaturile prizei de pamant de la conductorul principal de legare la pamant sau de la utilaj, prin desfacerea pieselor de separatie. Inainte de separarea unei prize de pamant pentru masurare, se verifica daca instalatia sau echipamentele legate la prjza de pamant care se masoara sunt scoase de sub tensiune. Masurarea prizei de pamant se face numai in curent altemativ.

Practic masurarea rezistentei prizelor de pamant se face cu un aparat pentru masurarea prizelor de pamant. Acest aparat foloseste principiul metoda voltmetrului si ampermetrului, si consta in masurarea tensiunii U_p a prizei care se verifica si a curentului electric, Ip care trece prin ea Cunoscandu-se tensiunea si curentul se determina rezistenta prizei.

Rp = Up/ R_P

Constructiv aparatul functioneaza pe principiul logometric iar sursa de curent este asigurata de un inductor cu actionare manuala sau inductor electronic. Aparatul este dotat cu patru borne, 1, 2, 3, 4, (PI, P2, S, PPA), si doi electrozi care se leaga la aparat cu conductoare izolate. Acesti electrozi se ingroapa in pamat formand, unul o priza de pamant auxiliara (de curent), PA. iar celalalt, o priza sonda (de potential), S. Electrozii si priza de masurat pot forma un triunghi sau se pot afla pe linie dreapta. Intotdeauna trebuie sa se pastreze distantele minime specificate in figura8.