Urządzenia w metalowej obudowie, które zużywają energię elektryczną, mogą być pod napięciem, jeśli izolacja jest uszkodzona. Stanowi to zagrożenie dla życia ludzkiego. Aby zapobiec porażeniu prądem, stosuje się uziemienie ochronne, które usuwa potencjał z obudowy przyrządu.
Do czego służy uziemienie ochronne?
Istotą uziemienia ochronnego jest stworzenie połączenia między metalowymi elementami urządzenia a ziemią. W stanie normalnym urządzenia nie są pod napięciem, ale sytuacja zmienia się, gdy dojdzie do uszkodzenia izolacji na jednym z odcinków obwodu. Celowo zaprojektowany obwód ochronny pomaga zapobiegać wypadkom.
Normy elektryczne wymagają wykonania uziemienia ochronnego we wszystkich obszarach, w których istnieje zwiększone ryzyko porażenia prądem, a także w instalacjach zewnętrznych, w których używane są napięcia powyżej pewnego poziomu. Uziemienie jest montowane w taki sposób, aby mogło zapewnić połączenie z ziemią wszystkich ram urządzeń, uzwojeń wtórnych transformatorów, osłon kabli i napędów jednostek elektrycznych.
Niezawodność uziemienia jest zapewniona poprzez stworzenie efektywnego połączenia elektrycznego o niskiej rezystancji. W takim przypadku w momencie, gdy osoba dotknie korpusu urządzenia, prąd nie przepłynie przez ciało i nie spowoduje obrażeń zagrażających życiu. Aby prąd mógł płynąć przez ziemię, konieczne jest posiadanie obwodu trwale zamkniętego, który zapewni utworzenie ochronnego systemu uziemienia.
Jak działa uziemienie ochronne?
Wysokiej jakości uziemienie ochronne wykonuje się na dwa sposoby: przy użyciu sztucznych przewodów ułożonych w sieci uziemiającej, a także przy użyciu naturalnych elementów, którymi mogą być konstrukcje metalowe, które początkowo pełnią inne przeznaczenie. Z konstruktywnego punktu widzenia ochronne elementy uziemiające znajdują się w ziemi lub z niej wystają. W tym drugim przypadku szczegóły konstrukcji muszą być wyraźnie widoczne, dla czego są zwykle malowane na czarno.
System uziemienia ochronnego składa się z dwóch części. Pierwszym z nich jest gleba, którą ocenia się na podstawie jej rezystywności. Ta cecha zależy od stopnia zawilgocenia ziemi i jej temperatury. W ciągu roku rezystywność gleby może się znacznie różnić, wpływając na funkcję ochronną systemu uziemienia.
Kolejną częścią systemu są elektrody uziemiające, czyli jedna lub więcej elektrod połączonych ze sobą. Elementy te są stale w ziemi, co gwarantuje pewny kontakt uziemianych obiektów z gruntem. Grupa elementów, która zawiera kilka metalowych elektrod uziemiających, tworzy jeden system zwany pętlą uziemienia.
