Ozemljitev je eden prvih konceptov, s katerimi se srečujemo pri študiju elektrotehnike. Potreba po uvedbi zaščitne ozemljitve je posledica dejstva, da je potreben pogoj za varno uporabo delovanje katere koli električne napeljave je prisilno zapiranje vseh njenih prevodnih komponent na tla.
Načelo ozemljitve
Znano je, da je iznajdljiv v veliki večini primerov preprost. Podobno tudi z ozemljitvijo. Temelji na več izjemno preprostih in očitnih določbah.
Zanašajo se na dejstvo, da:
- zagotovljeno je, da preprečuje tako okvaro izolacije na prevodnem telesu električne napeljave kot tudi opazno zmanjšanje njegove upornosti;
- potencialni zadetek na telesu nima vidnih zunanjih znakov;
- pri dotiku takih delov je oseba pod vplivom velikega potenciala;
- udarni faktor je tok, ki se pojavi v trenutku dotika prevodne površine in teče skozi človeško telo do tal;
- tok lahko zmanjšamo na varno le z zmanjšanjem potencialne RAZLIKE med prevodnim elementom in tla, za katere je dovolj, da kovinske dele ohišja prisilno povežete z zemljo z žico z majhno odpornost.
Kot rezultat, med razgradnjo izolacije tok preprosto gre predvsem v tla in ne prehaja skozi človeško telo. To je grafično prikazano na sliki 1.
Zakaj je zemeljski upor majhen
V skladu z Ohmovim zakonom tok vedno teče v zaprti zanki. V tem primeru - od enega pola elektrarne do ozemljitvene elektrode prek električne napeljave s svojim ozemljitvenim sistemom. V tem primeru nizka upornost ozemljitve naprave ne zagotavlja majhne odpornosti povratne veje obravnavanega vezja. Dejansko je upornost tal dovolj velika in na prvi pogled ne pride do učinka ranžiranja človeškega telesa z ozemljitvenimi elementi.
Ob vsej veljavnosti tega sklepanja ne upošteva ene okoliščine. V tem primeru dejstvo, da je zaradi izredno velikega, skoraj neskončnega preseka medija med ozemljitvijo elektrode elektrarne in električne inštalacije bo upor povratne veje naše zaprte zanke precej majhen.
To omogoča:
- sistem ozemljitve za kakovostno izvajanje svojih zaščitnih funkcij;
- zagotoviti visoko zanesljivost njihove izvedbe zaradi odsotnosti odmorov
- znatno prihranili pri polaganju dodatnega kabla, ki povezuje ozemljitvena stikala objekta in elektrarne.
Značilnosti ozemljitvene naprave
Zaščitna ozemljitev kakovostno opravlja svoje funkcije le, če je med ozemljitveno elektrodo, na katero je enota priključena, in tlemi majhen prehodni upor.
To je doseženo:
- visoko kontaktno območje, ki pa ga zagotavlja več plošč, trdno povezanih z varjenjem, slika 2;
- z poglabljanjem elektrod pod globino zmrzovanja (upor zamrznjene zemlje se močno poveča).
Za izpolnitev zadnjega pogoja so primerna navpična ozemljitvena stikala dolžine do 3 m, slika 3.
Poleg tega upornost ozemljitve ne sme presegati 4 ohmov. Slednje določa dejstvo, da je upor človeškega telesa vsaj nekaj sto ohmov, t.j. dva reda velikosti višje.