Opublikowano: 31/03/2022
Uziemienie w swoim założeniu jest bardzo istotnym, aczkolwiek równie bardzo pomijanym elementem, który zabezpiecza i pozwala na prawidłowe funkcjonowanie instalacji elektrycznej. Niestety, ponieważ zależy od niego życie oraz zdrowie domowników i zapobiega uszkodzeniu sprzętów domowych. Aby nieco przybliżyć tematykę (i być może zachęcić do montażu) układów uziemiających wytłumaczymy czym owe układy są, jakie wyróżniamy rodzaje uziemień, uziomów, czym się one różnią i jak są zbudowane.
Spis Treści
Zacznijmy od podstawowej kwestii - czym w ogóle są układy uziemiające? Po pierwsze warto przyjrzeć się temu co je tworzy. To proste - cały zestaw elementów wykonanych do uziemienia, czyli metalowych części przewodzących z ziemią przez instalacje uziemiające. Te z kolei składają się z uziomu lub innych elementów, które mogą zostać wykorzystane jako uziom np. metalowych rur, kabli itd. oraz przewodów uziemiających, a także przewodów połączeń wyrównawczych.
Celem układów uziemiających jest zapewnienie połączenia z ziemią. Właśnie dlatego koniecznie muszą być wytrzymałe (również na wpływy zewnętrzne np. korozję), niezawodne w swoim działaniu, dostosowane do doprowadzania prądu do ziemi bez ryzyka m.in. porażenia lub wywołania problemów cieplnych czy termomechanicznych.
Układy uziemiające czy inaczej uziemienia można podzielić na trzy podstawowe grupy: uziemienie ochronne, uziemienie robocze oraz uziemienie funkcjonalne.
Głównie stanowi ochronę przeciwporażeniową w układzie TT (uziemionym) oraz IT (izolowanym). Wykonuje się je w taki sposób, że do każdego chronionego urządzenia doprowadzany zostaje przewód uziemiający z płaskownika (bednarki) grubości 4 mm (3 mm gdy bednarka jest ocynkowana) albo drutu stalowego o minimalnej średnicy 4 mm. Jeśli urządzeń elektrycznych, jakie uziemiamy jest więcej, przewody uziemiające trzeba trwale połączyć z uziomem, który wykonany może być z rur, kształtowników albo prętów stalowych wbitych w ziemię.
Celem tego rodzaju uziemienia jest zapewnienie właściwej pracy urządzeń elektrycznych zarówno w warunkach zwykłych, jak i zakłóceniowych. Chronią sieci niskiego napięcia przed szczególnie szkodliwymi efektami przeniesienia na nie wysokiego napięcia. Uziemienie robocze może przyjmować formę uziemienia bezpośredniego, pośredniego lub otwartego.
Może stanowić uziemienie jednego lub wielu punktów sieci, urządzeń czy instalacji w innym niż zapewnienie bezpieczeństwa celu. Przykładowo dla urządzeń elektrycznych może to być np. ochrona przed uszkodzeniem wskutek przepięć.
Podsumowując kwestię rodzajów uziemień - należy przede wszystkim zrozumieć różnicę między uziemieniem ochronnym a roboczym. Te drugie projektowane są tak, by instalacja działała prawidłowo, niezależnie od warunków normalnych lub awaryjnych.
Przypomnijmy, z jakich elementów składa się każdy układ uziemiający:
Kwestia tego ile i jakich uziomów należy wykorzystać uzależnione jest od kilku czynników. W jednym przypadku może wystarczyć uziom pojedynczy pionowy lub poziomy, raz potrzebny będzie cały złożony ich układ. Warto więc będzie przyjrzeć się rozbudowanej liście rodzajów uziomów nieco bliżej.
Zacznijmy więc po kolei - od podstawowego podziału na uziomy naturalne oraz uziomy sztuczne.
To wszystkie metalowe przedmioty, które znajdują się w ziemi, a których podstawową funkcją nie jest funkcja uziemienia. Mogą to więc być:
Jeśli nie możemy użyć uziomów naturalnych pozostaje instalacja uziomów sztucznych.Jako uziomy sztuczne mogą zostać wykorzystane:
Pokrytymi przewodzącymi powłokami ochronnymi, pogrążonymi w gruncie poziomo i pionowo lub pręty oraz taśmy zatopione w ławach fundamentowych. Uziomy mogą ponadto być wykonywane z pojedynczych elementów lub stanowić złożony układ o zróżnicowanej konfiguracji (uziom otokowy, kratowy czy promieniowy).
Przeczytaj: Drut do piorunochronu - aluminiowy czy stalowy (ocynkowany)?
Uziomy pionowe, potocznie zwane również szpilkowymi stanowią bardzo popularny rodzaj uziemienia. Wykonuje się je z rur lub przeznaczonych do tego prętów wykonanych ze stali nieocynkowanej, stali ocynkowanej ogniowo lub pomiedziowanej elektrolitycznie. Uziomy pionowe najczęściej stosuje się w budownictwie jednorodzinnym albo tam, gdzie nie ma możliwości zastosowania innych rodzajów uziemień np. chodniki, parkingi, drogi wewnętrzne. Uziomy pionowe stosuje się także gdy rezystywność gruntu maleje ze wzrostem głębokości.
Metalowe pręty wbijane są w grunt na głębokość, na której panuje trwałą wilgotność, czyli minimum 3 metry. Pręty łączy się ze sobą w zależności od potrzeb oraz projektu. Zaleca się rozstawienie poszczególnych elementów uziomu tak, by minimalna odległość między nimi musi wynosić tyle ile długość jednego z nich. Ich układ powinien być jak najbardziej równomierny tak, by zminimalizować skutki sprzężenia elektrycznego w ziemi.
Uziomy pionowe dzielimy na dwa rodzaje: jednolite oraz składane.
Uziomy pionowe (szpilkowe) są jednym z najpopularniejszych sposobów budowania uziemienia. Sprawdzają się idealnie w sytuacjach gdy miejsce na budowę jest znacząco ograniczone np. otaczają go chodniki czy drogi. Niewątpliwą zaletą uziomu pionowego jest jego prosty montaż, niska w porównaniu do innych rozwiązań cena oraz odporność na warunki atmosferyczne.
Temat uziomów poziomych jest znacznie szerszy niż w przypadku uziomu pionowego. Głównie ze względu na mnogość ich typów. Uziomy poziome dzielimy na:
Do budowy uziomów poziomych stosuje się: przewody miedziane, blachy miedziane, blachy stalowe miękkie ocynkowane lub przewody stalowe ocynkowane.
Uziomy otokowe tworzy zamknięta struktura z taśmy lub przewodu mocowanego wokół budynku. Do prawidłowego działania wymagane jest, by co najmniej 80% jego długości miał kontakt z ziemią. Zaleca się również by głębokość, na jaką był zakopany wynosiła minimalnie 0,5 metra, w odległości 1 metra od budynku.
Z czego najczęściej wykonuje się otok? Z przewodnika płaskiego np. bednarki lub metalowej taśmy z miedzi, stali miedziowanej, stali ocynkowanej ogniowo lub stali nierdzewnej. Dlaczego akurat takie? Ponieważ uziom otokowy narażony jest na korozję, konieczne jest więc stosowanie odpowiednich materiałów.
Do prawidłowego działania, uziom otokowy wymaga odpowiednio nawilżonej gleby. Do największych zalet zastosowania tego uziomu należy fakt, że zapewnia niemal całkowitą ochronę domu. Przejmuje energię wyładowań atmosferycznych, aby następnie bezpiecznie odprowadzić ją do ziemi.
Nazywany inaczej uziomem oczkowym lub siatkowym. Tworzą go układy uziomów poziomych tworzące kratę o minimum czterech oczkach.
Stosowane najczęściej jako uziemienia tymczasowe lub robocze w gruntach, które nie pozwalają na głębokie pogrążanie. Uziomy płytowe posiadają otwory montażowe w rogu płyty lub przyspawany wąs ze stalowej bednarki ocynkowanej.
Uziomy promieniowe wykonuje się poprzez wykopanie prostopadłych do osi budynku wykopów odchodzących od każdego zwodu poziomego. Uziom promieniowy stosujemy gdy wokół budynku znajduje się dużo wolnej przestrzeni.
Przez wielu uważane za najlepsze rozwiązanie. Uziomy fundamentowe stanowią najtańsze i najtrwalsze uziomy sztuczne. Zapewniają bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa. Uziomy fundamentowe tworzą elementy wykonane ze stali nierdzewnej oraz materiały miedziane. Cały uziom fundamentowy składa się z metalowych elementów w formie pierścienia lub prostokąta zalanego minimalnie 5 cm warstwą betonu w fundamencie budynku.
Uziom fundamentowy dzieli się głównie na:
Wedle normy PN-HD 60364-5-54:2011 zaleca się w nowych obiektach budowlanych stosowanie sztucznego uziomu fundamentowego. Jeśli wykorzystywany jest on również w celu ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej to dodatkowo powinien spełniać wymogi norm o ochronie odgromowej serii PN-EN 62305.
Dlaczego uziomy fundamentowe uznawane są za najlepsze rozwiązanie? Ponieważ są prawdopodobnie najtrwalszą i najtańszą opcją. Poza tym zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa użytkowania urządzeń elektrycznych. Mimo tych wszystkich zalet uziomy fundamentowe wykonywane są stosunkowo rzadko, dlaczego? Ponieważ muszą być montowane na wczesnym etapie budowy domu, podczas wylewania fundamentów. Więcej na temat wykonania uziomu fundamentowego znajdziecie w naszym artykule "Jak wykonać uziom fundamentowy?".
Warto również wspomnieć o podziale na uziomy skupione i złożone. Pierwsze z wymienionych składają się uziomów pojedynczych pionowych bądź poziomych, które są osobno pogrążane w ziemię, jak np. w przypadku ochrony odgromowej. Uziomy złożone są natomiast połączone i tworzą jedną całość.
Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów uziemień oraz wszelkiej maści rodzaje uziomów. Właściwie dla każdego rodzaju budynku można dobrać takie rozwiązanie, które zapewni pełną ochronę odgromową, a co za tym idzie bezpieczeństwo mieszkańców.
Dowiedz się więcej: Akcesoria do instalacji odgromowej
Odpowiedni wybór i profesjonalny montaż uziemienia może przeprowadzić wykwalifikowana firma taka jak IZOSKY. Wykonujemy odpowiednie pogrążenia uziomu i dokonanujemy pomiarów rezystancji uziemienia. Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą montażu instalacji odgromowej zarówno dla budynków mieszkalnych, jak i przemysłowych oraz do kontaktu.