POLITECHNIKA WROCA
AWSKA
WYDZIAA
ELEKTRYCZNY
Zakład Elektroenergetyki Przemysłowej
Laboratorium Bezpieczeństwa Elektrycznego
Ćwiczenie nr 7+8
BADANIE UZIEMIEC
I REZYSTYWNOŚCI GRUNTU
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie wiadomości dotyczących terminologii, klasyfikacji
i właściwości uziomów stosowanych w urządzeniach niskiego napięcia oraz poznanie zasad
przeprowadzania pomiarów rezystancji tych uziemień i pomiarów rezystywności gruntu.
2. WPROWADZENIE TEORETYCZNE
2.1. Rodzaje, budowa i właściwości uziemień
Uziemienie to połączenie części uziemianych z ziemią. Uziemieniem nazywa się też
instalację zapewniającą połączenie części uziemianej z ziemią. W skład instalacji uziemiającej
wchodzą co najmniej: uziom (przedmiot metalowy pogrążony w gruncie) i przewód uziemiający
(łączący część uziemianą z uziomem). Niektóre instalacje uziemiające wyposaża się w zacisk
probierczy, umożliwiający odłączenie uziomu od części uziemianej. W takim przypadku
przewodem uziemiającym nazywa się przewód łączący zacisk probierczy z uziomem, a przewód
łączący zacisk probierczy z częścią uziemianą nazywa się wtedy przewodem ochronnym PE.
Jeżeli z tym samym uziomem łączy się więcej niż jedną część uziemianą stosuje się szynę
uziemiającą, do której łączy się przewody ochronne PE przyłączone z drugiej strony do części
uziemianych oraz przewód uziemiający przyłączony z drugiej strony do uziomu. Szyna uziemiająca
może spełniać rolę zacisku probierczego.
W zależności od zadań (funkcji) jakie stawia się uziemieniom rozróżnia się:
- uziemienia ochronne (pełniące określone cele w ochronie przeciwporażeniowej),
- uziemienia robocze (wykonane dla zapewnienia właściwej pracy urządzeń lub obwodów
elektrycznych),
- uziemienia odgromowe (będące elementami ochrony odgromowej),
- uziemienia pomocnicze (przeznaczone do innych niż ww. celów, np. pomiarowych).
Często uziom pełni więcej niż jedną z wymienionych funkcji (jeżeli nie ma ku temu
przeciwwskazań). Nazywa go wtedy np. uziemieniem ochronno-roboczym.
Uziomy wykonane specjalnie dla celów uziemienia nazywa się uziomami sztucznymi.
Wykonuje się je w postaci pojedynczych elektrod pionowych lub poziomych oraz w postaci
uziomów złożonych (układów uziemiających). Jako uziemienia wykorzystuje się też (z pewnymi
ograniczeniami) przedmioty metalowe ułożone w gruncie dla innych celów, np. metalowe rurociągi,
metalowe konstrukcje, zbrojenia fundamentów betonowych. Takie uziomy nazywa się uziomami
naturalnymi. Obecnie, coraz częściej wykonuje się sztuczne uziomy fundamentowe. Są to pręty lub
taśmy umieszczone w fundamencie specjalnie dla celów uziemieniowych.
Pod względem elektrycznym uziemienia są wykonywane dla następujących celów:
�� zamknięcia poprzez ziemię obwodu dla umożliwienia przepływu prądu uszkodzeniowego,
�� przeniesienia potencjału ziemi na części uziemiane.
Prąd przepływający przez uziom, zwany prądem uziomowym IE, powoduje powstanie pola
elektrycznego w gruncie, które można uznać w uproszczeniu za pole stacjonarne. Zbiory punktów
gruntu o jednakowych potencjałach tworzą powierzchnie ekwipotencjalne. Obrazy pola wokół
uziomu rysuje się zwykle dla przekroju pionowego lub poziomego gruntu w postaci linii
ekwipotencjalnych. Ich wygląd zależy od kształtu i konfiguracji uziomu oraz od budowy
geoelektrycznej gruntu. Wzajemne zbliżenie elementów układu uziomowego oraz powierzchnia
ziemi zakłócają obraz pola prostych uziomów umieszczonych w jednorodnej przestrzeni
przewodzącej. Takie zniekształcenia powstają też na granicach niejednorodności gruntu.
Podstawowe parametry elektryczne uziemienia to:
�� rezystancja uziemienia RE - rezystancja występująca między zaciskiem probierczym (lub
zaciskiem uziemiającym części uziemianej) a ziemią odniesienia;
ziemią odniesienia nazywa się punkty na powierzchni ziemi i w jej głębi, których potencjał nie
zmienia się pod wpływem prądu uziomowego płynącego do gruntu z rozpatrywanego uziomu;
�� napięcie uziomowe UE - spadek napięcia na rezystancji uziemienia.
Na rysunku 1 przedstawiono teoretyczny uziom półkolisty (w rzeczywistości takich się nie
wykonuje, ale obraz ich pola jest prosty). Jego rezystancję narysowano symbolicznie jako rezystor
włączony między uziom i ziemię odniesienia. Wykres poniżej tej rezystancji przedstawia rozkład
potencjału na powierzchni gruntu (w wybranym kierunku) oraz wartość napięcia uziomowego.
Rozkład potencjału na powierzchni gruntu zmieni się, gdy uziom będzie składał się z wielu
elementów. Na rysunku 2 przedstawiono taki rozkład dla prostego układu kratowego.
a)
a)
t
1 2 3
I
E
A A
R
E
1 2 3
U
b)
b)
U
UE
U
E
0
U E = I RE X
E
X
Rys. 1. Uziemienie metalowej konstrukcji: a) szkic Rys. 2. Rozkład potencjałów na powierzchni gruntu
sytuacyjny, b) rozkład potencjału nad uziomem kratowym: a) konfiguracja uziomu
(przekrój i rzut poziomy), b) rozkład potencjałów
2.2 Zasady wykonywania pomiarów rezystancji uziemienia
Na rysunku 3 zobrazowano zasadę pomiaru rezystancji uziemienia metodą techniczną
trójelektrodową. W układzie tym obwód prądowy tworzą: ziemia i przewód łączący uziom badany
(E), z
ródło prądu (G), amperomierz (A) i elektrodę prądową (Sp). Obwód napięciowy tworzą:
ziemia i przewód łączący woltomierz (V) i elektrodę napięciową (Sn).
G
A
V
Sn Sp
E
Rys. 3. Zasada pomiaru prądu IEM i napięcia uziomowego UEM
Odczytując wartość prądu uziomowego IEM i napięcia uziomowego UEM, rezystancję
uziemienia REM (W�) można obliczyć z zależności:
UEM
R =�
.
EM
IEM
Dla poprawnego pomiaru napięcia UEM i prądu IEM elementy każdego obwodu powinny mieć
określone parametry (tabela 1), a elektrody Sn i Sp powinny być odpowiednio oddalone od
badanego uziomu.
Tabela 1. Wymogi stawiane obwodom pomiarowym przy pomiarach rezystancji uziemienia
Element Stawiane wymagania
obwodu
Obwód prądowy Obwód napięciowy
Powinno umożliwiać wymuszenie prądu o wartości
y
ródło
lub przebiegu pozwalającym wyeliminować wpływ -
prądu
prądów zakłócających na wynik pomiarów
Stosunek rezystancji wewnętrznej
Amperomierz powinien umożliwiać pomiar prądu
Przyrządy woltomierza RV do rezystancji uziemienia
wymuszanego przez z
ródło prądu pomiarowego
pomiarowe elektrody napięciowej RSn powinien być na tyle
(wartość, kształt)
duży, aby błąd pomiaru UEM był pomijalny
Elektroda prądowa powinna być tak oddalona od Elektroda napięciowa powinna być pogrążona
Elektrody badanego uziomu, aby pomiędzy nimi występowała w gruncie w miejscu, w którym potencjał ma
strefa potencjału zerowego wartość zerową
Przewody łączące elementy obwodów pomiarowych powinny być izolowane od ziemi
Przewody obwodu prądowego powinny być tak usytuowane względem przewodów obwodu
napięciowego, aby prąd pomiarowy nie indukował napięcia zakłócającego w obwodzie napięciowym
Przewody
Przewody i elektroda prądowa powinny mieć
ograniczoną rezystancję, aby możliwe było
-
wymuszenie prądu pomiarowego o wartości
pozwalającej zmierzyć napięcie UEM
Na rysunku 4 przedstawiono rozkład potencjałów na powierzchni gruntu wywołany prądem
IEM. Rozkład zaznaczony grubszą linią jest rozkładem wypadkowym, tzn. sumą potencjałów
o przeciwnych znakach, wywołanych prądem płynącym przez uziom badany i elektrodę Sp.
Szerokość strefy potencjału zerowego oraz jej położenie względem uziomów E i Sp zależy od
wartości napięcia UEM i USpM oraz od odległości elektrody Sp od uziomu badanego.
Przykładowe rozkłady potencjałów (wypadkowe) ilustrujące te zależności przedstawiono na
rysunku 5. Im strefa potencjału zerowego szersza tym łatwiej ją wykryć, co jest konieczne dla
pomiaru UEM. Dążenie do uzyskania bardzo szerokiej strefy potencjału zerowego nie jest jednak
potrzebne, tym bardziej, że może to nastręczać kłopotów związanych z koniecznością znacznego
oddalenia elektrody Sp.
G
Sp
E
Strefa potencjału
UE
zerowego
Usp
Rys. 4. Rozkład potencjałów na powierzchni gruntu wywołany prądem pomiarowym IEM
a) c)
UE UE
b)
Usp d) Usp
UE UE
Usp
Usp
Rys. 5. Wpływ wartości napięcia UE i USp na szerokość i położenie strefy potencjału zerowego
Jeśli zachodzi taka potrzeba, strefę zerowego potencjału można wyznaczyć przemieszczając
elektrodę Sn od uziomu badanego w kierunku elektrody Sp (rys. 6). W kolejnych punktach pomiaru
woltomierz będzie wskazywał napięcia zmieniające się od 0 do wartości UEM +USpM. W strefie
potencjału zerowego wskazywane napięcie nie będzie się zmieniało (będzie miało stałą wartość
równą UEM). Takie szukanie strefy potencjału zerowego wykonuje się w praktyce jedynie wtedy,
gdy wyniki pomiaru budzą wątpliwości. W większości przypadków poprawne wyniki pomiarów
rezystancji uziomów prostych (zajmujących niewielki teren) przy wymuszaniu niewielkich prądów
pomiarowych uzyskuje się stosując odległości między uziomem badanym i elektrodą napięciową co
najmniej 20 m a między uziomem badanym i sondą prądową Sp  co najmniej 40 m. Podane
odległości minimalne mogą okazać się niewystarczające gdy stosuje się duże prądy pomiarowe lub
gdy między uziomem badanym na dużej długości w gruncie znajdują się przedmioty przewodzące.
Norma PN-HD 60364-6 nie określa konkretnych odległości między uziomem badanym
i elektrodami Sn i Sp. Jest tam natomiast ogólnikowy wymóg zachowania na tyle dużej odległości
między uziomem badanym a elektrodą prądową, aby oba te uziomy nie oddziaływały na siebie,
a także wymóg umieszczenia elektrody napięciowej w połowie odległości między wyżej
wymienionymi uziomami. Dodaje się przy tym, że aby sprawdzić poprawność konfiguracji układu
pomiarowego, należy wykonać dwa kolejne pomiary przy przesuniętej sondzie Sn - raz o 6 m
w kierunku uziomu badanego, a drugi raz o 6 m w kierunku elektrody Sp. Jeżeli wartość tak
zmierzonej rezystancji zmienia się nieznacznie, to średnią z tych trzech pomiarów należy przyjąć
jako wynik pomiaru. Jeżeli mierzone kolejno wartości różnią się w sposób istotny, pomiary należy
powtórzyć przy powiększonej odległości między uziomem badanym a elektrodą Sp.
Zwykle do wymuszania prądu pomiarowego stosuje się z
ródła prądu przemiennego 50 Hz,
pozwalające wymuszać prąd wielokrotnie większy od prądów zakłóceniowych tej samej
częstotliwości. Stosowanie z
ródeł prądu o innej częstotliwości lub innym kształcie przebiegu
pozwala ograniczyć moc z
ródła, lecz wymaga stosowania specjalnych urządzeń wymuszających
oraz mierzących prąd IEM i napięcie UEM. Dla wyznaczania rezystancji udarowej stosuje się z
ródła
wymuszające przepływ prądu pomiarowego mającego kształt fali udarowej.
Stosowanie z
ródeł prądu stałego nie jest wskazane na terenie silnie zelektryfikowanym, gdyż
zakłócające prądy stałe są zwykle na takich terenach stosunkowo duże i uzyskanie prądów
pomiarowych będących wielokrotnością prądów zakłócających jest trudne w praktyce. Poza tym
stosowanie z
ródła prądu stałego o niewielkiej mocy może powodować, że wyniki pomiarów napięć
będą obarczone znacznymi błędami, wywołanymi siłami elektromotorycznymi powstającymi na
styku elektrod z gruntem.
Istotny wpływ na wynik pomiaru może mieć stosunek rezystancji wewnętrznej woltomierza
i elektrody napięciowej. Przyjmuje się, że błąd pomiaru wynikający z pominięcia spadku napięcia
na RSn jest pomijalny jeżeli Rv ł� 100 kW�.
G
a)
A
V
Sn Sp
E
1 2 3 4
b)
UE U1 U2 U3 U4
Usp
Rys. 6. Wyznaczanie strefy zerowego potencjału: a) układ pomiarowy, b) rozkład potencjałów na powierzchni gruntu
i napięcia mierzone przy kolejnych zmianach położenia elektrody Sn
Pomiary rezystancji uziemień wykonuje się najczęściej z użyciem przyrządów pomiarowych
zbudowanych w oparciu o metodę techniczną lub metodę kompensacyjną. Większość dostępnych
mierników rezystancji uziemień przeznaczona jest do pomiaru rezystancji statycznej uziemienia.
Niektóre służą do pomiaru rezystancji udarowej.
Metoda techniczna pomiaru rezystancji uziemienia została przedstawiona na rysunku 3.
Metoda kompensacyjna polega na porównaniu napięcia uziomowego ze spadkiem napięcia na
rezystorze o regulowanej rezystancji i bezpośrednim odczycie rezystancji uziemienia, gdy napięcia
te są sobie równe. Zasadę pomiaru rezystancji uziemienia metodą kompensacyjną przedstawiono na
rysunku 7. Prąd pomiarowy wymuszany jest z ręcznej prądniczki lub ze z
ródła bateryjnego.
Najczęściej jest to prąd o częstotliwości różnej od częstotliwości sieciowej. Napięcie uziomowe
(względem elektrody napięciowej) kompensuje się spadkiem napięcia na potencjometrze  Po .
W stanie kompensacji (gdy galwanometr  Ga wskazuje zero), ślizgacz potencjometru wskazuje na
tabliczce podziałowej wycechowanej w omach wartość mierzonej rezystancji REM.
Po
G
Ga
1 2 3 4
E S Sp
n
Rys. 7. Układ do pomiaru rezystancji uziemienia metodą kompensacyjną
Do pomiaru statycznej rezystancji uziemień są też wykorzystywane przyrządy pomiarowe
przeznaczone do pomiaru pętli zwarcia. W układzie przedstawionym na rysunku 8 a) mierzona jest
sumaryczna rezystancja uzwojeń transformatora, przewodów, uziemienia badanego oraz uziemienia
punktu neutralnego sieci zasilającej. Jeżeli tak zmierzona rezystancja nie przekracza wartości
dopuszczalnej dla badanego uziemienia, to wynik należy uznać za pozytywny. W przeciwnym
przypadku, konieczne jest wyliczenie prądu pomiarowego i wykonanie dodatkowego obwodu
napięciowego jak to pokazano na rysunku 8 b) (metoda techniczna).
a) b)
L 1 L 1
L 2 L 2
L 3 L 3
PEN PEN
P P
L L
E E
A A
V
S E S S E
p p n
Rys. 8. Układy do pomiaru rezystancji uziemienia miernikiem rezystancji (impedancji) pętli zwarcia: a) pomiar
rezystancji pętli zwarcia, b) pomiar rezystancji badanego uziemienia
Ze względu na ograniczoną moc z
ródeł prądu w miernikach przeznaczonych do pomiaru
statycznej rezystancji uziemień konieczne jest czasem wykonanie pomiaru rezystancji uziemienia
w układzie przedstawionym na rysunku 9. Zastosowany transformator pozwala odseparować układ
pomiarowy od sieci i jej uziomów oraz ewentualnie obniżyć napięcie do wartości zapewniającej
bezpieczeństwo podczas pomiarów.
L1
L2
L3
N PEN
Tr
A
V
Sp Sn
R E
B
Rys. 9. Układ do pomiaru statycznej rezystancji uziemienia z wykorzystaniem sieci elektrycznej jako z
ródła zasilania,
amperomierza i woltomierza
Wartość rezystancji danego uziemienia zmienia się w ciągu roku, wraz ze zmianami
rezystywności gruntu. Największe spodziewane rezystancje występują wówczas, gdy rezystywność
gruntu jest największa w ciągu całego roku. Rezystancję tę oblicza się mnożąc rezystancję
zmierzoną REM przez współczynnik kR sezonowych zmian rezystywności gruntu (tabela 2):
RE = REM �� kR.
2.3. Właściwości geoelektryczne gruntów i pomiary rezystywności gruntu
Grunt jest ośrodkiem składającym się z cząstek stałych, ciekłych i gazowych o bardzo różnym
składzie, zmieniającym się znacznie nie tylko w przestrzeni (wraz ze zmianą głębokości i miejsca),
lecz również w czasie roku. Grunt rzeczywisty jest zatem najczęściej niejednorodny, ale rozpatrując
jego właściwości w określonej przestrzeni można go zastąpić gruntem jednorodnym.
Parametrem elektrycznym gruntu jednorodnego jest jego rezystywność r�. Rezystywność
gruntu to rezystancja przewodnika prądu (utworzonego z gruntu) o długości 1 m i przekroju 1 m2.
Jednostką rezystywności jest W�m. Rezystywność gruntu zależy głównie od jego wilgotności
i zawartości związków chemicznych rozpuszczalnych w wodzie i ulegających dysocjacji.
W elektroenergetyce, rezystywność gruntu wyznacza się w celu uzyskania podstaw do
projektowania uziomów. Od rezystywności gruntu, konfiguracji uziomu i głębokości jego
pogrążenia zależy wartość uzyskanej rezystancji uziemienia.
Rezystywność gruntu wyznacza się na podstawie odpowiednich pomiarów. Wartość
zmierzona wymaga przeliczeń uwzględniających jej sezonowe zmiany (analogicznie jak rezystancja
uziemienia). Stosowane do tego współczynniki korekcyjne przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Wartości współczynnika sezonowych zmian rezystywności gruntu kR
Zmierzona Wartość kR
Rozmiar
Rodzaj uziomu rezystywność grunt w czasie pomiarów
uziomu
gruntu, W�m suchy1) wilgotny2) mokry3)
Pojedynczy uziom
l < 30 m dowolna 1,4 2,2 3,0
poziomy4)
r� Ł� 200 1,3 1,8 2,4
SE <� 900 m2
r� >� 200 1,4 2,2 3,0
Uziom kratowy4)
1,3
r� Ł� 200 1,1 1,4
SE ł� 900 m2
r� >� 200 1,2 1,6 2,0
l = 2,5��5 m dowolna 1,2 1,6 2,0
Uziom pionowy
l >� 5 m dowolna 1,1 1,2 1,3
1)
W okresie od czerwca do września (włącznie) z wyjątkiem trzydniowych okresów po długotrwałych opadach.
2)
Poza okresem zaliczanym do suchego ( 1)) z wyjątkiem trzydniowych okresów po długotrwałych opadach lub
stopieniu się śniegu.
3)
W okresie trzech dni po długotrwałych opadach lub stopieniu się śniegu.
4)
Głębokość ułożenia uziomu od 0,6 do 1m.
Rezystywność gruntu na potrzeby projektowania uziomów mierzy się w układzie
czteroelektrodowym Wennera (rys. 7). Cechą charakterystyczną tego układu jest umieszczenie
czterech elektrod pomiarowych w linii prostej, w jednakowych odstępach. Elektrody prądowe A i B
umożliwiają stworzenie obwodu prądowego z udziałem gruntu. Elektrody napięciowe M i N
umożliwiają pomiar napięcia, jakie występuje między nimi przy przepływie prądu pomiarowego.
Rezystywność gruntu jednorodnego (zastępującego rzeczywisty grunt niejednorodny)
wyznacza się z zależności:
UMN
r� =� 2��p� �� a �� ,
IAB
w której a  jest rozstawem elektrod pomiarowych, wyrażonym w m.
A
V
A M N B
l
a
a a
Rys.7. Zasada pomiaru rezystywności gruntu w układzie czteroelektrodowym Wennera
Założeniem opisywanej metody jest zastosowanie półkulistych elektrody pomiarowych.
W rzeczywistości używa się elektrod prętowych, pogrążanych pionowo w grunt na głębokość
kilkudziesięciu centymetrów. Powyższy wzór jest dla takich elektrod słuszny tylko wtedy, gdy
zachowa się między nimi odpowiednią odległość. Przyjmuje się, że uchyb wynikający
z zastosowania elektrod prętowych jest pomijalny, gdy:
a ł� 5 �� l ,
gdzie: l  długość podziemnej części elektrody.
W gruncie jednorodnym zwiększanie odległości  a ponad 5 �� l nie wpływa na zmianę
mierzonej rezystywności. W gruntach niejednorodnych, przy różnych odległościach  a otrzymuje
się różne wartości rezystywności zastępczej. Wartości te zależą od budowy niejednorodnego
gruntu. Ponieważ zastępczą rezystywność gruntu jednorodnego należy wyznaczyć dla tej części
gruntu, przez którą przepływać będzie spodziewany prąd uziomowy, odległość  a należy dobrać
odpowiednio do rozmiarów projektowanego uziomu. Dla uziomów pionowych lub poziomych
o niezbyt dużych długościach należy przyjmować niezbyt duże odległości  a . Dla uziomów
pionowych długich lub dla rozległych poziomych układów uziomowych konieczne jest stosowanie
dużych odległości  a . W praktyce przyjmuje się, że zależność między głębokością  h mierzonej
warstwy gruntu a odległością  a wynosi h � 0,7 a.
Pomiary rezystywności gruntu przeprowadza się przy pomocy mierników do pomiaru
rezystancji uziemień wyposażonych w dodatkowy zacisk dla drugiej elektrody napięciowej.
3. WANNA ELEKTROLITYCZNA ORAZ MODELE
BADANYCH UZIOMÓW I SOND
Do wykonywania pomiarów w laboratorium służy wanna elektrolityczna wypełniona wodą
wodociągową imitującą grunt jednorodny. W wannie tej możliwe są pomiary rozkładu potencjału,
pomiary rezystancji modeli uziomów i rezystywności wody. Podczas pomiarów środek układu
pomiarowego musi pokrywać się ze środkiem wanny. Podstawowe elementy wanny przedstawiono
na rysunku 8. Na rysunku 9 przedstawiono modele badanych uziomów i sond pomiarowych.
a)
1
2
3 4 4 4
5
6 7
b)
5
6
2
Rys. 8. Wanna elektrolityczna: a) widok z boku,
7
b) widok z góry; 1  czasza wanny, 2  belka
montażowa, 3  przesuwny uchwyt do mocowania
uziomu badanego, 4, 5  przesuwne uchwyty do
1
mocowania sond pomiarowych, 6, 7  korbki
płynnego przesuwania uchwytu 5
5 6.1 6.2 6.3 6.4
c)
a) b) d)
2
1
6.5 6.6
3 3
4
4 4
6
Rys. 9. Modele uziomów i sond pomiarowych: a) sonda do pomiaru rezystancji uziemienia, rezystywności gruntu
i badania rozkładu potencjałów (4 szt.), b) uziom badany pionowy, c) sonda do badania rozkładu potencjału, d) uziom
badany poziomy; 1  gniazdo przyłączeniowe przewodu, 2  obudowa izolacyjna, 3  izolacja, 4 - właściwy uziom
pionowy, 5  wtyczka przewodu, 6  właściwy uziom poziomy (6.1  6.6: kształty różnych uziomów poziomych)
4. UKA
ADY POMIAROWE
S AT T
230 V
V1
V2
1 3 2
Rys 10. Schemat układu do wyznaczania rozkładu potencjałów: V1  woltomierz do pomiaru napięcia zasilającego
układ pomiarowy, V2  woltomierz do pomiaru napięcia uziomowego UE lub napięcia UMN; 1  uziom badany,
2 - sonda prądowa, 3  sonda napięciowa
S AT T
230 V
V1
A
V2
1 3 2
Rys. 11. Schemat układu do pomiaru rezystancji uziemienia: A  amperomierz, pozostałe jak na rys.10
S AT T
A
230 V
V1
V2
2 3 2
3
M N B
A
Rys. 12. Schemat układu do pomiaru rezystywności wody: A  amperomierz, pozostałe jak na rys. 10
5. PROGRAM ĆWICZENIA
W ramach ćwiczenia należy:
1) Zapoznać się z funkcjami i zasadami obsługi mierników wskazanych przez prowadzącego,
2) W wannie elektrolitycznej wyznaczyć strefę potencjału zerowego między uziomem badanym
(wskazanym przez prowadzącego) a sondą prądową. Zachować odległość uziomu i sondy ok.
30 cm od środka wanny oraz ich zanurzenie w wodzie na głębokość około 1 cm.
3) W wannie elektrolitycznej pomierzyć rezystancje uziomów (wskazanych przez prowadzącego)
metodą techniczną. Zbadać wpływ kształtu oraz głębokości zanurzenia badanych uziomów na
wartość mierzonej rezystancji.
4) W wannie elektrolitycznej zmierzyć rezystywność wody w układzie Wennera. Elektrody
pomiarowe pogrążyć na głębokość ok. 3 cm. Zbadać wpływ ilorazu a/l na wyniki pomiarów,
mierząc rezystywność przy a = 5 cm i a = 20 cm.
5) Pomierzyć rozkład potencjałów nad uziomem kratowym pogrążonym w wodzie na głębokość
1 cm (wg wskazań prowadzącego).
6. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać m.in.:
�� spis użytych przyrządów i schematy układów pomiarowych,
�� wyniki pomiarów rezystancji uziemienia wykonanych metodą techniczna i miernikami,
�� wyniki pomiarów rezystywności wody,
�� uwagi i wnioski, szczególnie dotyczące rozbieżności w wartościach zmierzonych
poszczególnymi metodami i przyrządami.
Wyniki wybranych pomiarów (wskazanych przez prowadzącego) należy ponadto zamieścić
w protokołach pomiarowych, których przykładowe wzory przedstawiono jako załącznik do
niniejszej instrukcji.
............................, dnia...............
PROTOKÓA
nr .................
z pomiarów rezystancji uziemienia
1. Nazwa obiektu...............................................................................................................
2. Adres.............................................................................................................................
3. Rodzaj uziemienia.........................................................................................................
4. Lokalizacja uziemienia.................................................................................................
5. Oznaczenie identyfikacyjne uziemienia........................................................................
6. Wyniki oględzin widocznych elementów uziemienia .................................................
7. Zastosowany układ pomiarowy....................................................................................
8. Przyrządy użyte w czasie pomiarów (nazwa, typ, nr fabryczny, podstawowe parametry): ..........
9. Największe dopuszczalne wartości wielkości sprawdzanych (rezystancji, a jeżeli jest to wymagane to i
napięcia uziomowego)...................................................................
10. Grunt: suchy, wilgotny, mokry1)
Uwaga: należy przyjmować że: grunt suchy występuje od czerwca do września (włącznie) z wyjątkiem
trzydniowych okresów po długotrwałych opadach; wilgotny  od paz
dziernika do maja (włącznie) z
wyjątkiem trzydniowych okresów po długotrwałych opadach lob stopieniu się śniegu; mokry  w
okresach trzech dni po długotrwałych opadach lub stopieniu się śniegu.
11. Wyniki pomiarów (podać tylko wartości niezbędne dla oceny badania przy zastosowanej metodzie
pomiarowej):
Zmierzone napięcie uziomowe : UEM = ................ V
Zmierzony prąd pomiarowy IEM = ............... A
Zmierzona rezystancja uziemienia REM =................ W�
12. Wyniki obliczeń rezystancji uziemienia (jeżeli obliczenia są potrzebne):
REM = UEM / IEM = .............W�
Przyjęty współczynnik sezonowych zmian rezystywności gruntu: kR = .................
Największa spodziewana rezystancja uziemienia: RE = REM��kR = ................W�
Największy spodziewany prąd uziomowy: IE = .................A
Największe spodziewane napięcie uziomowe: UE = UEM �� (IE/IEM) = ................V
13. Wyniki badań uziemienia:
Uziemienie spełnia stawiane mu wymagania: tak  nie1)
Uwagi dodatkowe.............................................................................................................
Data wykonania badań........................................................
Termin następnych badań...................................................
Przeprowadzający pomiary (imię, nazwisko, uprawnienia, podpis) ................................
1)
niepotrzebne skreślić
 .........................., dnia...................
PROTOKÓA
nr...........
z pomiarów rezystywności gruntu
1. Nazwa obiektu (oznaczenie terenu)..............................................................................
2. Adres.............................................................................................................................
3. Zastosowany układ pomiarowy....................................................................................
4. Przyrządy użyte w czasie pomiarów.............................................................................
5. Ocena wilgotności gruntu dla wyboru wartości współczynnika sezonowych zmian
rezystywności gruntu ...................................................................................................
6. Przyjęty współczynnik sezonowych zmian rezystywności gruntu: kR = .................
Wyniki pomiarów:
Nr punktu
Rozstaw
pomiarowego1 elektrod  a UMN IAB UMN / IAB 2 p� a r�
)
- - V V � m �m
1.
2.
3.
4.
1)
wg oznaczeń na załączonym planie terenu lub załączonym opisie punktów
pomiarowych
Uwagi dodatkowe.............................................................................................................
Data wykonania pomiarów...............................................................................................
Przeprowadzający pomiary (imię, nazwisko, uprawnienia, podpis).................................