Αντίσταση Παραγωγής: Ορισμός, Παράγοντες και Μέθοδοι Μέτρησης

Η αντίσταση της Γης ορίζεται ως η αντίσταση που παρέχεται από το ηλεκτρόδιο της Γης στην ροή ρεύματος στο έδαφος. Επίσης είναι γνωστή ως αντίσταση στη Γη ή αντίσταση στο έδαφος. Η αντίσταση της Γης είναι ένα σημαντικό παράμετρο για τον σχεδιασμό και την διατήρηση συστημάτων εδαφικής σύνδεσης, καθώς επηρεάζει την ασφάλεια και την απόδοση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Τι είναι ένα ηλεκτρόδιο Γης

Ένα ηλεκτρόδιο Γης είναι ένα μεταλλικό βατόνι ή πλάκα που είναι εγκατεστημένο στο έδαφος και συνδεδεμένο με το τερματικό της Γης ενός ηλεκτρικού συστήματος. Παρέχει μια ποσότητα με χαμηλή αντίσταση για τη διάβρωση ρευμάτων παρακμής και σηματών καταιγίδας στο έδαφος. Βοηθά επίσης στη σταθεροποίηση της τάσης του συστήματος και στη μείωση της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής.

Το ηλεκτρόδιο Γης μπορεί να κατασκευαστεί από χάλκινο, σιδηρούχο, γαλανισμένο σίδηρο ή άλλα υλικά με καλή διαγωνιστικότητα και αντοξειδωτική αντοχή. Το μέγεθος, η μορφή, η μήκος και η βάθος του ηλεκτροδίου Γης εξαρτώνται από τις συνθήκες του έδαφους, την ρευστή ισχύ και την εφαρμογή του συστήματος εδαφικής σύνδεσης.

Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την αντίσταση της Γης;

Η αντίσταση της Γης εξαρτάται κυρίως από την αντιστασιότητα του έδαφους μεταξύ του ηλεκτροδίου και του σημείου μηδενικής δυναμικής (άπειρη Γη). Η αντιστασιότητα του έδαφους επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως:

• Η ηλεκτρική διαγωνιστικότητα του έδαφους, η οποία είναι κυρίως λόγος της ηλεκτρόλυσης. Η συγκέντρωση νερού, αλάτων και άλλων χημικών συστατικών στο έδαφος καθορίζει τη διαγωνιστικότητά του. Υγρό έδαφος με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτη έχει χαμηλότερη αντιστασιότητα από ξηρό έδαφος με χαμηλή περιεκτικότητα σε αλάτη.

• Η χημική σύνθεση του έδαφους, η οποία επηρεάζει την τιμή pH και τις ιδιότητες οξείδωσης. Οξείδιο ή αλκαλικό έδαφος μπορεί να οξείδωσε τα ηλεκτρόδια της Γης και να αυξήσει την αντίστασή τους.

• Το μέγεθος, η ομοιομορφία και η συμπίεση των σωματιδίων του έδαφους επηρεάζουν την πορωτότητα και την δυνατότητα διατήρησης υγρασίας. Φινόκονο έδαφος με ομοιόμορφη κατανομή και συμπίεση έχει χαμηλότερη αντιστασιότητα από κοαρό έδαφος με ανομοιομορφη κατανομή και χαλαρή συμπίεση.

• Η θερμοκρασία του έδαφους, η οποία επηρεάζει την θερμική διαστολή και την σημείο παγώματος. Υψηλή θερμοκρασία μπορεί να αυξήσει την διαγωνιστικότητα του έδαφους αυξάνοντας την κινητικότητα των ιόντων. Χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να μειώσει την διαγωνιστικότητα του έδαφους παγώνοντας την περιεκτικότητά του σε νερό.

Η αντίσταση της Γης εξαρτάται επίσης από την αντίσταση του ηλεκτροδίου καθώς και την επαφή μεταξύ της επιφάνειας του ηλεκτροδίου και του έδαφους. Ωστόσο, αυτοί οι παράγοντες είναι συνήθως αμελητέοι σε σύγκριση με την αντιστασιότητα του έδαφους.

Πώς να μετρήσετε την αντίσταση της Γης;

Υπάρχουν διάφορες μεθόδοι για το μέτρημα της αντίστασης της Γης σε υπάρχοντα συστήματα. Μερικές από τις κοινές μεθόδους είναι:

Μέθοδος Πτώσης Δυναμικού

Αυτή είναι επίσης γνωστή ως 3-σημειακή μέθοδος ή μέθοδος πτώσης δυναμικού. Απαιτεί δύο δοκιμαστικά ηλεκτρόδια (ηλεκτρόδιο ρεύματος και ηλεκτρόδιο δυναμικού) και έναν δοκιμαστικό αντίστασης Γης. Το ηλεκτρόδιο ρεύματος εισάγεται σε απόσταση από το υπάρχον ηλεκτρόδιο Γης σε βάθος ίσο με το βάθος του. Το ηλεκτρόδιο δυναμικού εισάγεται μεταξύ τους σε κατάλληλη απόσταση, έτσι ώστε να είναι εκτός των σφαιρών επιρροής (περιοχών αντίστασης). Ο δοκιμαστικός εισάγει ένα γνωστό ρεύμα μέσω του ηλεκτροδίου ρεύματος και μετρά την τάση μεταξύ του ηλεκτροδίου δυναμικού και του υπάρχοντος ηλεκτροδίου Γης. Η αντίσταση της Γης υπολογίζεται με την Νόμο του Όχμ:

Όπου R είναι η αντίσταση της Γης, V είναι η μετρημένη τάση, και I είναι το εισαχθέν ρεύμα.

Αυτή η μέθοδος είναι απλή και ακριβής, αλλά απαιτεί την αποσύνδεση όλων των συνδέσεων με το ηλεκτρόδιο Γης πριν από τη δοκιμή.

Μέθοδος Σφραγίδας

Αυτή είναι επίσης γνωστή ως δοκιμή προσεγγιστικής συχνότητας ή μέθοδος χωρίς στήλες. Δεν απαιτεί κανένα δοκιμαστικό ηλεκτρόδιο ή αποσύνδεση οποιασδήποτε σύνδεσης με το ηλεκτρόδιο Γης. Χρησιμοποιεί δύο σφραγίδες που τοποθετούνται γύρω από το υπάρχον ηλεκτρόδιο Γης. Η μία σφραγίδα επιφέρει τάση στο ηλεκτρόδιο και η άλλη σφραγίδα μετρά το ρεύμα που διαρρέει το ηλεκτρόδιο. Η αντίσταση της Γης υπολογίζεται με τον Νόμο του Όχμ:

Όπου R είναι η αντίσταση της Γης, V είναι η επιφερόμενη τάση, και I είναι το μετρημένο ρεύμα.

Αυτή η μέθοδος είναι βολική και γρήγορη, αλλά απαιτεί ένα παράλληλο δίκτυο Γης με πολλά ηλεκτρόδια.

Μέθοδος Προσαρμογής Βατούνιου

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα δοκιμαστικό ηλεκτρόδιο (ηλεκτρόδιο ρεύματος) και έναν δοκιμαστικό αντίστασης Γης. Το ηλεκτρόδιο ρεύματος είναι προσαρμογή του υπάρχοντος ηλεκτροδίου Γης με έναν σύνδε