Dlaczego ziemia przewodzi i jak działa uziemienie

Witajcie drodzy subskrybenci i goście mojego kanału. Dzisiaj chcę z wami porozmawiać o tym, dlaczego ziemia przewodzi prąd elektryczny, a co najważniejsze, dlaczego działa uziemienie.

Co to jest uziemienie i jak działa

Tak więc wszyscy doskonale wiecie, że uziemienie to celowe połączenie metalowych obudów urządzeń elektrycznych lub dowolnego punktu sieci z urządzeniem uziemiającym. Jednocześnie w elektrotechnice dzięki uziemieniu zapewniają ochronę przed niebezpiecznym działaniem prądu elektrycznego poprzez redukcję napięcia dotykowego do całkowicie bezpiecznych dla człowieka poziomów.

Powstaje jednak bardzo logiczne pytanie: „Dlaczego więc ziemia jest takim dobrym przewodnikiem?” Zrozummy to.

Jak ziemia przewodzi prąd

Oczywiście sama ziemia nie jest materiałem izolacyjnym, ponieważ zawiera różne ciecze i roztwory soli, które są w stanie przewodzić prąd elektryczny.

Ale taki przewodnik jest daleki od ideału, ale nadal działa świetnie, a oto dlaczego.

Nieskończenie duży przekrój oznacza zerowy opór

Spójrzmy na poniższą tabelę:

A teraz zapamiętajmy ten wzór do obliczania oporu:

W rzeczywistości absolutnie nie obchodzi nas długość i rezystywność. W końcu pole przekroju poprzecznego ziemi jest tak duże, że opór można uznać za równy zeru.

Dla zrozumienia przeprowadźmy analizę porównawczą i weźmy srebro i materiał taki jak grafit z powyższej tabeli.

Jak już zrozumiałeś z tabeli, srebro przewodzi prąd znacznie lepiej (ze względu na niższą rezystywność) niż grafit. Ale jeśli zwiększymy pole przekroju poprzecznego grafitu milion razy, to opór grafitu będzie znacznie niższy niż srebra. Dokładnie taki sam efekt działa w przypadku podłoża.

Wygląda na to, że obliczyliśmy zerową rezystancję uziemienia i wydawałoby się, że wszystko jest w porządku, ale jest jeden bardzo ważny punkt. Aby niebezpieczny potencjał przepłynął właśnie przez uziemienie i nie stał się przyczyną porażenia prądem człowieka, musi spełniać szereg wymagań.

Cechy urządzenia uziemiającego

Tak więc, aby uziemienie działało tak, jak powinno, musi mieć minimalny opór transferu, a to z kolei jest osiągane dzięki następującym czynnikom:

1. W punktach połączenia obwodu musi być zapewniona duża powierzchnia styku. Oznacza to, że szew spawalniczy na płytach musi mieć co najmniej 10 cm.
2. Cały system elektrod należy zakopać poniżej linii zamarzania gleby.
3. Całkowita rezystancja pętli uziemienia nie może przekraczać 4 omów. Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony podczas pomiarów specjalnymi urządzeniami, konieczne jest zwiększenie pętli uziemienia, aż do uzyskania wymaganych parametrów.

W ten sposób uziemienie spełnia swoją funkcję ochronną ze względu na fakt, że ziemia ma nieskończenie duży przekrój. A ponieważ prąd płynie tylko po ścieżce o najmniejszym oporze, nawet w przypadku uszkodzenia izolacji w urządzeniu elektrycznym, którego ciało jest uziemione, nic strasznego się nie stanie, ponieważ niebezpieczny potencjał przejdzie przez pętlę uziemienia do Ziemia.

Podobał mi się artykuł, potem podnosimy kciuki, piszemy komentarze i subskrybujemy. Dziękuję za uwagę!