Definicja: Tester ziemi to urządzenie zaprojektowane do pomiaru oporu ziemnego. W systemie elektrycznym wszystkie urządzenia są połączone z ziemią poprzez elektrodę ziemną. Ziemia odgrywa kluczową rolę w ochronie zarówno sprzętu, jak i personelu przed prądami uszkodzeniowymi. Opor ziemny jest niezwykle niski, co pozwala na bezpieczne rozpraszanie prądu uszkodzeniowego przez elektrodę ziemną do gruntu, chroniąc tym samym system energetyczny przed uszkodzeniami.
Elektrody ziemne są również kluczowe dla kontroli wysokiego potencjału, który może wystąpić w urządzeniach w wyniku silnych skoków gromowych i szczytów napięcia. Dodatkowo, neutralna faza obwodu trójfazowego jest podłączona do elektrod ziemnych dla dodatkowej ochrony.
Przed uziemieniem sprzętu niezbędne jest ustalenie oporu w określonym obszarze, gdzie zostanie wykopany dołek ziemny. Ziemia powinna mieć niski opór, aby umożliwić płynny przepływ prądów uszkodzeniowych do gruntu. Do określenia oporu ziemnego służy tester ziemi.
Konstrukcja testera ziemi
Tester ziemi wyposażony jest w ręcznie napędzany generator. Jego dwoma głównymi elementami są obrotowy odwracacz prądu i prostownik, zamontowane na wałku generatora DC. Dzięki obecności prostownika, tester ziemi działa wyłącznie na prądzie stałym.
Tester ziemi wyposażony jest w dwa kolektory, które są zainstalowane obok odwracacza prądu i prostownika. Każdy kolektor składa się z czterech stałe szczotek. Kolektor to urządzenie służące do zmiany kierunku przepływu prądu. Jest on połączony szeregowo z armaturą generatora. Szczotki służą do przekazywania mocy z nieruchomych elementów do ruchomych części urządzenia.
Szczotki są tak ułożone, że nawet po obróceniu kolektora, są one naprzemiennie połączone z jednym z segmentów. Szczotki i kolektory są zawsze ze sobą połączone.
Tester ziemi posiada dwa cewki ciśnienia i dwie cewki prądu. Każda cewka ma dwa zakończenia. Para składająca się z cewki ciśnienia i cewki prądu jest umieszczona na permanentnym magnesie. Jedna para cewek prądu i ciśnienia jest krótko połączona i podłączona do elektrod pomocniczych.
Jedno zakończenie cewki ciśnienia jest połączone z prostownikiem, a drugie z elektrodą ziemną. Podobnie, cewka prądu jest podłączona zarówno do prostownika, jak i do elektrody ziemnej.
Tester ziemi posiada także cewkę potencjałową, która jest bezpośrednio podłączona do generatora DC. Cewka potencjałowa jest umieszczona między permanentnym magnesem. Ta cewka jest połączona z wskazówką, a wskazówka jest zamontowana na skalibrowanej skali. Wskazówka wskazuje wielkość oporu ziemnego. Odchylenie wskazówki zależy od stosunku napięcia na cewce ciśnienia do prądu w cewce prądu.
Krótkozamknięty prąd, który przepływa przez sprzęt i do ziemi, ma charakter przemienny. Można stwierdzić, że prąd przemienny przepływa w glebie. Ten prąd przemienny zmniejsza niepożądane efekty w glebie, które mogą być spowodowane reakcjami chemicznymi lub generacją odwrotnej siły elektromotorycznej (emf).