Obliczanie prostego układu uziomowego

Obliczanie przekroju przewodu uziomowego

PLIKI DO POBRANIA
Artykuły, badania, certyfikaty i filmy szkoleniowe

Filmy szkoleniowe

Zasady projektowania i obowiązujące przepisy dla układów uziemiających zawarte w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury i przywołanych przez niego normach dla wszystkich obiektów, w których występują instalacje elektryczne lub odgromowe

„…Niezbędnym i ważnym elementem wszystkich elektroenergetycznych urządzeń wysokiego napięcia oraz wielu urządzeń niskiego napięcia jest uziemienie. Bezpieczeństwo personelu obsługującego urządzenia elektryczne oraz osób stykających się z tymi urządzeniami w zakładach przemysłowych, instytucjach użyteczności publicznej, domach mieszkalnych itd. może być zapewnione w wielu przypadkach tylko w razie istnienia prawidłowo wykonanych i utrzymywanych urządzeń uziemiających. Prawidłowa praca urządzeń elektrycznych jest niemożliwa bez istnienia odpowiednio wykonanych uziemień. Zabezpieczenie urządzeń elektrycznych oraz wielu ważnych obiektów gospodarki narodowej od skutków bezpośrednich wyładowań atmosferycznych (piorunów) wymaga również uziemienia. ….”
Doc. dr inż. KONSTANTY WOŁKOWIŃSKI

Poniższe założenia (kroki) pozwolą poprawnie zaprojektować system uziemiający zgodny z aktami prawno-normatywnymi. Projektując uziemienia dla obiektów na terenie Polski jesteśmy zobowiązani kierować się zapisami umieszczonymi w ROZPORZĄDZENIU MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 roku Dziennik Ustaw Nr 75 Poz. 690 i w poniższych normach przywołanych w tym rozporządzeniu jako obowiązujące:
PN-EN 62305-3 „Ochrona odgromowa — Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia”;
PN-HD 60364-5-54 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 5-54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego — Układy uziemiające i przewody ochronne”.

Osiem kroków do poprawnego zaprojektowania układu uziemiającego
Krok 1 – Rozporządzenie Ministra Infrastruktury
Krok 2 – Dobór rodzaju materiału na uziomy zgodnie z obowiązującymi normami przywołanymi w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury
Krok 3 – Uzyskanie informacji o wartości rezystywności gruntu
Krok 4 – Obliczenia wartości rezystancji i konfiguracja układu uziemiającego
Krok 5 – Dobór przekroju przewodów uziemiających w zależności od obiektu
Krok 6 – Plan układu uziemiającego i zestawienie materiałowe
Krok 7 – Kosztorys
Krok 8 – Opis techniczny

Krok 1
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury
Podczas projektowania uziemień należy stosować się do poniższych paragrafów z rozporządzenia i stosować materiały, z których wykonane są uziemienia zgodnie z wytycznymi zawartymi w normach, przywołanych jako obowiązkowe.
W normach szczególną uwagę zwraca się na rodzaj materiału jaki powinien być zastosowany dla uziemień otokowych.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 r.

§ 53.
1. Budynek, odpowiednio do potrzeb wynikających z jego przeznaczenia, powinien być wyposażony w wewnętrzną instalację elektryczną.
2. Budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą od wyładowań atmosferycznych. Obowiązek ten odnosi się do budynków wyszczególnionych w Polskiej Normie dotyczącej ochrony odgromowej obiektów budowlanych.

§ 184.
1. Jako uziomy instalacji elektrycznej należy wykorzystywać metalowe konstrukcje budynków, zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone w niezbrojonych fundamentach stanowiące sztuczny uziom fundamentowy.
2. Dopuszcza się wykorzystywanie jako uziomy instalacji elektrycznej metalowych przewodów sieci wodociągowej, pod warunkiem zachowania wymagań Polskiej Normy dotyczącej uziemień i przewodów ochronnych oraz uzyskania zgody jednostki eksploatującej tę sieć.
3. Instalacja piorunochronna, o której mowa w § 53 ust. 2, powinna być wykonana zgodnie z Polską Normą dotyczącą ochrony odgromowej obiektów budowlanych.

Krok 2
Dobór rodzaju materiału na uziomy zgodnie z obowiązującymi normami przywołanymi w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury

Poniżej znajdują się fragmenty norm, które przedstawiają zjawiska korozyjne zachodzące podczas eksploatacji uziemień i określają, jakie materiały można stosować, a jakich nie wolno wykorzystywać do budowy układu uziemiającego.

PN-EN 62305-3 „
Ochrona odgromowa — Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia”
E.5.4.3.2 Uziomy fundamentowe
„( …) Dalszy problem wiąże się z korozją elektrochemiczną pod wpływem prądów galwanicznych. Stal w betonie ma w przybliżeniu taki sam potencjał galwaniczny szeregu elektrochemicznego, co miedź w gruncie. A zatem gdy stal w betonie jest połączona ze stalą w ziemi, to czynne napięcie galwaniczne, równe w przybliżeniu 1 V, powoduje przepływ prądu korozji w gruncie oraz mokrym betonie i rozpuszcza stal w gruncie. Gdy umieszczone w gruncie uziomy mają połączenie ze stalą w betonie, to powinny być wykonane z miedzi, stali pomiedziowanej lub ze stali nierdzewnej.”

PN-HD 60364-5-54
C.4 Możliwe problemy korozji dla innych instalacji uziemiających poza naturalnym uziomem fundamentowym
„( …) Jakakolwiek stalowa elektroda uziomowa nie może być instalowana bezpośrednio w połączeniu ze zbrojonym fundamentem w ziemi z wyjątkiem elektrody wykonanej ze stali nierdzewnej lub innej dobrze zabezpieczonej przy pomocy odpowiednich prefabrykowanych powłok chroniących przed wilgocią. Powłoka cynku nakładana poprzez zanurzenie w ciekłym cynku lub powłoka malarska lub inna z materiałów podobnych nie jest wystarczająca do tych celów. Dodatkowe systemy uziemiające naokoło lub przy budynku powinny być wykonane z innych metali niż stal ocynkowana ogniowo tak, aby zapewnić wystarczającą żywotność tych części uziemienia. ”

Poniższy rysunek przedstawia zjawisko różnicy potencjałów pomiędzy stalą zanurzoną w fundamencie, a bednarką ocynkowaną i prętem ocynkowanym.

Krok 3
Uzyskanie informacji o wartości rezystywności gruntu

Kolejnym krokiem do poprawnego zaprojektowania systemu uziemienia jest określenie rezystywności gruntu na różnych głębokościach i w różnych miejscach terenu budowy. Informację o wartości rezystywności gruntów można uzyskać trzema metodami.
Pierwsza metoda to określenie rodzaju gruntu na podstawie badań geologicznych które są wykonywane w fazie projektowania obiektu (np. linie wysokiego napięcia). Po określeniu rodzaju gruntu można skorzystać z tabeli rezystywności gruntów która jest przedstawiona poniżej. Podstawową wadą tej metody jest, jak widać w tabeli, duży zakres wartości rezystywność dla jednego rodzaju gruntu co może spowodować znaczne różnice w wartości rezystancji obliczonej, a faktycznie uzyskanej po zainstalowaniu układu uziemiającego.

Wartości rezystywności różnych gruntów

Rodzaj gruntu Rezystywność gruntu [Ωm]
grunt bagienny 5 – 40
ił, glina, czarnoziem 20 – 200
piasek 200 – 2 500
żwir 2 000 – 3 000
zwietrzałe skały poniżej 1 000
piaskowiec 2 000 – 3 000
granit powyżej 50 000
morena powyżej 30 000

Ze względu na dużą różnorodność gruntów, wyniki w tabeli obok są szacunkowe, dlatego zaleca się dokonywania pomiarów rezystywności gruntu przed zaprojektowaniem uziemienia.
Druga metoda polega na zmierzeniu rezystywności próbek gruntu, pobranych podczas badań geologiczny na różnych głębokościach, w pudełku do pomiaru rezystywności zwanej „Soil Box” przedstawionej na poniższym zdjęciu. Metoda ta pozwala w bardzo dużym stopniu obliczyć rezystancję bliską faktycznie uzyskanej po zainstalowaniu układu.

Trzecia metoda najbardziej popularna i najbardziej dokładna to opisana poniżej metoda Wennera.

Badanie rezystywności gruntu
Czteroelektrodowa metoda Wennera w układzie jak na rysunku poniżej. Układ ten składa się z umieszczonych w jednej linii czterech elektrod: dwóch elektrod prądowych P1 i P2 oraz dwóch elektrod napięciowych N1 i N2. Za pomocą generatora G wywołuje się przepływ przez elektrody prądowe w gruncie prądu  .
Elektrody napięciowe służą do pomiaru spadku napięcia  .

Układ do pomiaru rezystywności gruntu metodą czteroelektrodową Wennera

Wartość rezystywności gruntu (dla l << α) wyznacza się z zależności

α – odległość między elektrodami [m]
R – zmierzona wartość rezystancji [Ω]  

Pomiary rezystywności gruntu wykonuje się za pomocą generatora G, co w praktyce najczęściej oznacza miernik z czterema elektrodami.
Po dokonaniu pomiarów rezystywności gruntu, a przed zaprojektowaniem systemu uziemiającego należy ocenić, jaki wpływ na rezystancję uziemienia będzie miała pora roku, w jakiej dokonano pomiarów rezystywności gruntu.
Dlatego należy zastosować wzór:

gdzie:
– zastępcza rezystywność gruntu wyznaczona w dowolnym okresie roku
– wskaźnik poprawkowy, którego wartość odczytujemy z poniższej tabeli. Wartości wskaźnika Kz dobiera się na podstawie poniższej tabeli:

Wskaźniki sezonowych zmian zastępczej rezystywności gruntu

Uziom  Wartości wskaźnika    jeżeli grunt w czasie pomiarów był
suchy a) wilgotny c) mokry b)
poziomy ułożony na głębokości 0,6 ÷ 1 m 1,4 2,2 3,0
pionowy o 1 = 2,5 ÷ 5 m 1,2 1,6 2,0
pionowy o 1 > 5 m 1,1 1,2 1,3
układ uziomowy mieszany (złożony z elementów poziomych i pionowych) ustala się odpowiednio do wpływu rezystancji uziomów poziomych i pionowych na rezystancję uziemienia układu

a) Można przyjmować w okresie od czerwca do września (włącznie) z wyjątkiem trzydniowych okresów po długotrwałych obfitych opadach.
b) Można przyjmować, że stan taki występuje poza okresem scharakteryzowanym w a.)
c) Wartości tej kolumny można stosować, jeżeli warunki nie dadzą się zakwalifikować do przypadku a) ani b).

Powyższą tabelę i wzór pobrano z publikacji doc. dr inż. Konstantego Wołkowińskiego „Uziemienia urządzeń elektroenergetycznych”.

Krok 4
Obliczenia wartości rezystancji i konfiguracja układu uziemiającego

Po uzyskaniu informacji jaka jest rezystywność gruntu można obliczyć rezystancje i skonfigurować układ uziemiający wykorzystując kalkulator zamieszczony na naszej stronie. Kalkulator został stworzony na podstawie normy BS 7430:2011 a 30-letnie doświadczenie naszej firmy w projektowaniu i instalowaniu układów uziemiających potwierdza, że wzory i współczynniki zamieszczone w normie pozwalają obliczyć rezystancję, która jest najbliższa rzeczywistej wartości rezystancji uzyskanej po zainstalowaniu układu uziemiającego. Ponadto uziomy poziome w instalacjach mieszanych pionowych i poziomych mają niewielki wpływ na obniżenie rezystancji układu uziemiającego. Kalkulator nie jest przeznaczony do projektowania układów uziemiających stacji elektroenergetyczny powyżej 110 kV.
Poniżej przedstawione są normy i wzory które również pozwalają zaprojektować układ uziemiający. Są to obiekty energetyczne, budowlane i telekomunikacyjne.

LINIE ELEKTROENERGETYCZNE WYSOKICH I ŚREDNICH NAPIĘĆ
Norma: PN-EN 50522:2011E

Rezystancja otoku:

D = L/π- średnica otoku w m
L – długość bednarki otoku w m
d – średnica uziomowego przewodu okrągłego lub połowa szerokości bednarki uziomu w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziomu pionowego pogrążonego w gruncie na głębokość h:

L – długość uziomu pionowego w m
d – średnica uziomu pionowego w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziemienia złożonego:

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie stóp fundamentowych wieży i słupa, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedźŸ. W przedstawionych instalacjach zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi.

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G100 22, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G104 03, G106 02, G106 03, G108 02, G108 03, G110 74, G110 75, G113 01

STACJE ELEKTROENERGETYCZNE WYSOKICH I ŚREDNICH NAPIĘĆ
Norma: IEEE Std 80-2000

Na terenie stacji WN/SN i SN/SN należy zaprojektować jeden wspólny układ uziemiający spełniający wszystkie stawiane wobec niego zadania jak poniżej:
– zapewnienie poprawnej pracy instalacji elektroenergetycznej,
– spełnienie wymagań bezpieczeństwa w zakresie ochrony przed porażeniem,
– skuteczne wyrównanie potencjałów instalacji obiektu,
– odprowadzenie energii przepięć,
– zapewnienie poprawnego działania zabezpieczeń,
– bezpieczne rozproszenie w gruncie prądu pioruna odprowadzonego z instalacji odgromowej ( LPS).

Poprawnie zaprojektowany uziom powinien spełniać trzy funkcje:
ochronną, funkcjonalną (roboczą), odgromową.

Rezystancję uziemienia siatkowego z uziomami pionowymi wyznacza się ze wzoru:

R1 – rezystancja uziomu siatki uziemiającej w Ω
R2 – rezystancja wszystkich uziomów pionowych w Ω
Rm – rezystancja wzajemna pomiędzy R1 i R2 w Ω

ρE – rezystywność gruntu w Ωm
Lc – całkowita długość wszystkich połączonych przewodów siatki uziemiającej w m
α ‚- dla przewodów zakopanych na głębokości h w m
2α – średnica przewodów w m
S – powierzchnia, na której rozłożona jest siatka uziemień w m2
k1, k2 – współczynniki odczytywane z wykresów 1 i 2

Lr – długość każdego z uziomów w m
2b – średnica pręta w m
nR – ilość uziomów pionowych na powierzchni S

Współczynniki k1, k2 we wzorach (A/B – stosunek długości boków siatki uziemiającej;
h – głębokość pogrążenia siatki)

krzywa 1 dla głębokości h = 0
y1 = – 0,04x + 1,41
krzywa 2 dla głębokości 
y2 = – 0,05x + 1,20
krzywa 3 dla głębokości 
y3 = – 0,05x + 1,13

krzywa 1 dla głębokości h = 0
y1 = 0,15x + 5,50

krzywa 2 dla głębokości 
y2 = 0,10x + 4,68

krzywa 3 dla głębokości 
y3 = – 0,05x + 4,40

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie stóp fundamentowych wieży i słupa, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedźŸ. W przedstawionych instalacjach zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi.

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G100 22, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G104 03, G106 02, G106 03, G108 02, G108 03, G110 74, G110 75, G111 49, G111 50, G113 01, G114 02, G114 04

LINIE ELEKTROENERGETYCZNE NISKICH NAPIĘĆ
Norma: PN-HD 60364-5-54

Rezystancja otoku:

L – długość bednarki otoku w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziomu pionowego pogrążonego w gruncie na głębokość h:

L – długość bednarki otoku w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziemienia złożonego:

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie słupa energetycznego, którego podstawa znajduje się w gruncie, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedź. W przedstawionej instalacji zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi.

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G106 02, G108 02, G110 74, G110 75, G111 49, G111 50, G113 01

ELEKTROWNIA WIATROWA
Normy: PN-EN 61400-24, PN-EN 62305-3

Procedura postępowania przy projektowaniu uziemień elektrowni wiatrowych jest analogiczna jak dla obiektu budowlanego.

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie stopy fundamentowej wieży wiatrowej, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedŸź. W przedstawionej instalacji zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G100 22, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G104 03, G106 02, G106 03, G108 02, G108 03, G111 49, G111 50, G113 01, G114 02, G114 04

OBIEKTY BUDOWLANE
Norma: PN-EN 62305-3

Uziemienia obiektów budowlanych zgodnie z PN-EN 62305-3 dzielimy na uziomy typu A i typu B:

Typ A
Ten typ instalacji stanowią poziome lub pionowe elektrody instalowane na zewnątrz chronionego obiektu, podłączone do przewodów odprowadzających lub uziomu fundamentowego i nie stanowiące zamkniętego obwodu. Całkowita ilość uziomów nie może być mniejsza niż 2.

Typ B
Ten typ stanowią albo uziomy otokowe instalowane na zewnątrz obiektu stanowiące zamknięty obwód wokół obiektu lub uziom fundamentowy stanowiący zamknięty obwód. Te uziomy mogą również tworzyć siatkę. Zrealizowany system uziemiający musi mieć rezystancję poniżej 10 Ω i mieć minimalną długość 2,5 m – dla uziomu pionowego i 5 m – dla uziomu poziomego.

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie fundamentów budynku i stacji transformatorowej, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedŸź. W przedstawionych instalacjach zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi.

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G106 02, G108 02, G110 74, G110 75, G113 01, G114 02, G114 04

OBIEKTY TELEKOMUNIKACYJNE
Wypadkowa rezystancja uziemienia obiektów telekomunikacyjnych została określona w normie PN-T-45000-3

Wartości dopuszczalne wypadkowej rezystancji uziemienia dla różnych obiektów

Rodzaj obiektu Wypadkowa rezystancja uziemienia [Ω]
stacje nadawcze 2 (5)
stacje linii radiowych (przelotowe) 5 (10)
stacje linii radiowych (końcowe) 2 (5)
stacje retransmisyjne nadawcze, odbiorcze i nadawczo-odbiorcze  10

W nawiasach podano wartości dopuszczalne przy rezystywności gruntu przekraczającej 100 Ωm

W celu zaprojektowania systemu uziemiającego obiektu telekomunikacyjnego można skorzystać z poniższych wzorów.

Rezystancja otoku:

D = L/π- średnica otoku w m
L – długość bednarki otoku w m
d – średnica uziomowego przewodu okrągłego lub połowa szerokości bednarki uziomu w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziomu pionowego pogrążonego w gruncie na głębokość h:

L – długość uziomu pionowego w m
d – średnica uziomu pionowego w m
ρE – rezystywność gruntu w Ωm

Rezystancja uziemienia złożonego:

Ponieważ bednarki i pręty pionowe zewnętrznego układu uziomów są połączone ze stalą zanurzoną w betonie stóp fundamentowych wieży antenowej, muszą być wykonane z materiałów szlachetnych takich jak stal pomiedziowana, stal nierdzewna lub lita miedź. W przedstawionej instalacji zostały zastosowane materiały stalowe pomiedziowane, co pozwoliło obniżyć koszty uziemiania o 45% w stosunku do stali nierdzewnej lub litej miedzi.

Zastosowane produkty:
G000 75, G100 12, G103 28N, G103 29N, G103 30N, G103 32N, G103 33N, G103 55, G104 02, G106 02, G108 02, G110 74, G110 75, G111 49, G111 50, G113 01

Krok 5
Dobór przekroju przewodów uziemiających w zależności od obiektu
Dobór przekroju przewodu i rodzaj materiału na układy uziemiające uwarunkowany jest rodzajem obiektu dla którego będzie instalowany układ uziemiający. Obiekty można podzielić na dwa rodzaje.

Pierwszy to obiekty, w których występują prądy zwarciowe doziemne (stacje elektroenergetyczne). Aby obliczyć właściwy przekrój przewodu uziemiającego dla występującej wartości pądu zwarciowego i czasu jego wyłączenia można skorzystać z Kalkulatora umieszczonego na naszej stronie. W opisie Kalkulatora są zawarte wszystkie informacje wyjaśniające założenia obliczeniowe.

W drugim rodzaju obiektów do doboru przekroju przewodów uziemiających można skorzystać z tablicy nr 7 str. 30 normy PN EN 62 305-3 oraz tabeli 54.1 str. 11 normy PN-HD 60364-5-54. Obie tabele i przykłady obiektów są zamieszczone poniżej.

Dobór rodzaju materiału na układy uziemiające dla wszystkich obiektów jest zdeterminowany obowiązkiem projektowania układu uziemiającego zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury i normą 62305-3:2011. Pomimo, że normy prezentują również bednarkę i uziomy pionowe ocynkowane ogniowo to w tym przypadku można zastosować tylko bednarkę i uziomy pionowe wykonane ze stali pomiedziowanej, z litej miedzi lub ze stali nierdzewnej. Stosowanie ocynkowanych ogniowo elementów uziemiających jest niedozwolone, ponieważ w przedstawionych obiektach występuje zjawisko różnicy potencjałów opisane w normie 62305-3:2011. Poniżej przykłady obiektów opisanych w normie

Materiał, kształt i minimalne wymiary uziomów

Materiał Ukształtowanie Wymiary
Średnica pręta
mm
Przekrój przewodu
mm2
Powierzchnia płyty
mm
miedź
miedź cynowana
linka  50
lita okrągła  15  50
lita taśma  50
rura  20
lita płyta 500 x 500
płyta kratowa c) 600 x 600
stal ocynkowana
na gorąco
lita okrągła  14  78
rura  25
lita taśma  90
lita płyta  500 x 500
płyta kratowa c)  600 x 600
profilowana  d)
  stal goła b) linka 70
lita okrągła 78
lita taśma 75
 stal pokryta miedzią lita okrągła 14 50
lita taśma 90
  stal nierdzewna lita okrągła  15 78
lita taśma 100

a) Właściwości mechaniczne i elektryczne, a także właściwości odporności na korozję powinny spełniać wymagania przyszłej serii norm EN 50164.
b) Powinna być osadzona w betonie do głębokości minimum 50 mm.
c) Płyta kratowa wykonana z przewodu o minimalnej długości całkowitej 4,8 m.
d) Dozwolone są różne profile o przekroju 290 mm² i minimalnej grubości 3 mm, np. profil krzyżowy.
e) W przypadku uziomu fundamentowego, stanowiącego układ typu B, uziom ten należy prawidłowo połączyć ze stalą zbrojeniową w odstępach nie większych niż 5 m.

Minimalne wymiary powszechnie stosowanych uziomów wbijanych w ziemię lub beton, używanych celem zapobieżenia korozji i zapewnienia wytrzymałości mechaniczne

Materiał
i powierzchnia
Kształt Średnica
mm
Przekrój poprzeczny
mm²
Grubość
mm
Ciężar powłoki
g/m²
Grubość powłoki ochronnej
mikrometr
 stal umieszczona
w betonie (czysta,
galwanizowana na gorąco lub nierdzewna)
drut okrągły  10
taśma lita lub pleciona  75 3
 stal ocynkowana na gorąco c) taśma pleciona b) lub płaskownik/ płyta lita – kratownica  90 3 500 63
pręt okrągły wbity pionowo  16 350 45
drut okrągły położony poziomo  10 350 45
rura  25 2 350 45
linka skręcana (umieszczona w betonie)  70
profil krzyżowy wbity pionowo  (290)  3
 stal platerowana  pręt okrągły wbity pionowo  (15) 2 000
 stal z powłoką miedzi nałożoną elektrolitycznie  pręt okrągły wbity pionowo  14 250 e)
 drut okrągły położony poziomo  (8)  70
 taśma położona poziomo  90 3  70
 stal nierdzewna a) taśma lub w kształcie taśmy/płytka  90 3
 pręt okrągły wbity pionowo  16
 drut okrągły położony poziomo  10
 rura  25 2
 miedź  taśma  50 2
 drut okrągły położony poziomo  (25) d) 50
 lity pręt okrągły wbity pionowo  (12) 15
linka skręcana 1,7 dla poszcz. drutu linki (25) d) 50
rura 20 2
lita płyta (1,5) 2
kratownica 2

UWAGA: wartości w nawiasach mają zastosowanie tylko do ochrony przed wstrząsami elektrycznymi, podczas gdy pozostałe wartości mają zastosowanie do ochrony odgromowej i ochrony przed wstrząsami elektrycznymi.
a) Chrom ≥ 6%, nikiel ≥ 5%, molibden ≥ 2%, węgiel ≤ 0,08%.
b) Taśma w krążku lub pocięta taśma z zaokrąglonymi krawędziami.
c) Powłoka będzie gładka, rozciągliwa i wolna od plam po wycieku.
d) Gdzie doświadczenie pokazuje, że ryzyko korozji uszkodzenia mechanicznego jest wyjątkowo małe, można zastosować 16 mm².
e) Grubość ta jest podana, celem zapobieżenia uszkodzenia powłoki miedzi podczas procesu montażu. Może być zmniejszona do nie mniej niż 100 ľm, jeśli zgodnie z instrukcjami producenta podejmowane są specjalne środki ostrożności, celem uniknięcia uszkodzenia mechanicznego miedzi podczas procesu montażu (np. wiercone otwory lub specjalne końcówki ochronne.

Krok 6
Plan układu uziemiającego i zestawienia materiałowego

Kalkulator obliczania rezystancji układu uziemiającego zamieszczony na naszej stronie po obliczaniu rezystancji pozwala wygenerować graficzny plan układu uziemiającego i zestawienie materiałowe produktów potrzebnych do zbudowania układu uziemiającego. Wydruk można załączyć do dokumentacji projektowej jako instrukcję dla wykonawcy.

Krok 7
Kosztorys

Kalkulator obliczania rezystancji pozwala również wygenerować koszt materiałów oraz koszt robocizny zainstalowania uziomów poziomych i pionowych. Wydruk tych informacji może być wykorzystany jako załącznik do dokumentacji projektowej.

Krok 8
Opis techniczny

Opis techniczny powinien zawierać:
– opis obiektu dla którego jest projektowany układ uziemiający,
– Informacje o wartościach prądów zwarciowych i czasu ich wyłączenia, jeżeli występują,
– informację o wartości rezystywności gruntu w miejscu budowy układu uziemiającego,
– opis metody na podstawie której uzyskano informację o wartości rezystywności gruntu,
– wyliczenie rezystancji uziemienia wraz z informacją o metodzie obliczenia rezystancji,
– plan układu uziemiającego,
– zestawienie materiałowe,
– koszt materiału i koszt wykonania układu uziemiającego,
– instrukcje pogrążania uziomów pionowych i układania uziomów pionowych wraz z informacją jak powinien postępować elektroinstalator w przypadku nie uzyskania wymaganej rezystancji po wykorzystaniu całego materiału zgodnie z planem układu uziemiającego.

Literatura:
1. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 roku Dziennik Ustaw Nr 75 Poz. 690
2. PN-EN 62305-3 „Ochrona odgromowa — Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia”;
3. PN-HD 60364-5-54 „Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 5-54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego — Układy uziemiające i przewody ochronne”.
4. BS 7430: 1991 Earthing
5. PN-EN 50522:2011E – Instalacje elektryczne niskiego napięcia — Część 5-54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego — Układy uziemiające i przewody ochronne
6. PN-HD 60364-5-54 – Instalacje elektryczne niskiego napięcia — Część 5-54: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego — Układy uziemiające i przewody ochronne
7. Uziemienia urządzeń elektroenergetycznych doc. dr inż. Konstantego Wołkowińskiego 1967 rok