In acest articol ne propunem sa vedem cum putem realiza simplu, usor si rapid impamantarea de tip vertical a unei instalatii electrice dintr-o casa noua, veche sau renovata.
Am ales impamantarea verticala in detrimentul impamantarii clasice orizontale cu sapatura fiindca:
- este mai simpla necesitand un numar mai mic de componente, si implicit mai ieftina ca materiale;
- mai usoara fiindca poate fi realizata de un singur om, nemaifiind nevoie de santuri sapate manual, adanci de 0.8m cu latime de 0.4m pe toata lungimea prizei de pamant de obicei de ordinul zecilor de metri, si apoi astupate iar manual;
- si mai rapida fiindca dureaza cateva ore cu un singur om, si este realizata automat cu un rotopercutor.
Totodata un alt avantaj major al impamantarii verticale este punctat de faptul ca se desfasoara in adancimea solului, si nu pe orizontala.
Astfel impamantarea de adancime devine un candidat perfect pentru casele unde nu mai exista suficient teren liber nebetonat sau fara pavele pentru a putea fi realizate santurile lungi necesare impamantarii clasice pe orizontala de tip liniar, impamantare tip laba de gasca, sau impamantare triunghi.
Inainte de a ajunge la partea practica vom incerca sa raspundem la intrebarile uzuale legate de impamantare (fie ea verticala sau orizontala) in general si de rolul ei in instalatia electrica.
1. De ce este nevoie de impamantarea instalatiei electrice?
2.Cum functioneaza impamantarea?
3. De ce este nevoie ca priza de impamantare a instalatiei electrice sa aiba rezistenta sub 4 ohmi?
4. Valoriile maxime admise pentru prizele de pamant
5. De ce componente avem nevoie pentru a realiza o impamantare la casa?
6. Alegerea amplasamentului si trasarea prizei de pamant (vedere in sectiune a prizei de pamant)
7.Cum se face practic impamantarea pe adancime la casa cu electrozi prin bataie?
8. De ce trebuie sa folosim un conductor galben verde de 16mmp intre piesa de separatie si tabloul electric general?
9. Situatii in care 4-6 electrozi verticali nu sunt suficienti
10. Daca nu am obtinut rezistenta sub 4 ohmi?
11. De ce NU trebuie sa ne multumim cu o priza de impamantare mai mare de 4 ohmi?
12. Ce inseamna verificare PRAM?
13. Care este frecventa verificarilor PRAM pentru o priza de impamantare?
1. De ce este nevoie de impamantarea instalatiei electrice?
Impamantarea inseamna un sistem de protectie electrica impotriva electrocutarii, pentru echipamentele cu suprafata metalica ce pot ajunge accidental sub tensiune. In practica, consta in legarea la pamant a suprafetelor metalice care nu transporta in mod normal curent electric, dar care pot transporta curent in cazul aparitiei unui defect de izolatie, sau atingere accidentala cu un obiect energizat. This is a paragraph I want to link to.
Principalul motiv pentru impamantarea instalatilor electrice este siguranta electrica a aparatelor electrocasnice si a utilizatorilor. Cand avem toate electrocasnicele conectate si la impamantare, atunci in cazul unei defectiuni, nu va exista o tensiune periculoasa pe suprafata metalica a electrocasnicelor.
2. Cum functioneaza impamantarea?
In situatia cand pe suprafata metalica a electrocasnicelor apare accidental faza (conductor de faza desprins ce atinge carcasa) atunci siguranta automata va declansa.
Prin intermediul conductorului galben verde legat la carcasa metalica a echipamentului si impamantare, avem practic o rezistenta directa a conductorului de 0 ohmi (pentru usurarea calculelor vom presupune 1 ohm), care in cazul in care faza ar ajunge accidental pe carcasa ar insemna scurgerea unui curent mai mare I=U/R=230V/1ohm=230A care fiind mai mare decat siguranta automata de 10A care deserveste acest consumator, va declansa siguranta automata de 10A.
3. De ce este nevoie ca priza de impamantare a instalatiei electrice sa aiba rezistenta sub 4 ohmi?
Daca un conductor de faza ajunge accidental pe partea metalica a unui echipament electric, conexiunea de impamantare pentru acea suprafata metalica trebuie sa poata conduce un curent suficient de mare pentru a declansa siguranta ce alimenteaza acel circuit.In practica o impamantare cu o rezistenta de sub 4 ohmi garanteaza o calea de scurgere pentru curenti de 57.5A. Mai jos aveti un tabel comparativ pentru rezistenta de impamantare si curentii suportati pentru declansarea sigurantelor.
| Rezistenta priza de impamantare in ohmi |
Curent suportat in amperi |
| 40 | 6 |
| 32 | 7 |
| 24 | 10 |
| 16 | 14 |
| 8 | 29 |
| 4 | 58 |
| 3.5 | 66 |
| 3 | 77 |
| 2.5 | 92 |
| 2 | 115 |
| 1.5 | 153 |
| 1 | 230 |
| 0.5 | 460 |
| 0.1 | 2300 |
| *Tabel valori rezistenta de impamantare, valabil pt. tensiunea de lucru 230Vac monofazat | |
Valorile din tabelul de mai sus pe fundal verde reprezinta valori de preferat pentru rezistenta prizei de impamantare.
Invers putem observa ca valorile rezistentei de impamantare pe fundal portocaliu nu reusesc sa suporte curenti de scurgere suficient de mari pentru a declansa dupa caz siguranta ce alimenteaza circuitul respectiv in caz de eveniment.
Daca conexiunea de masa are o rezistenta prea mare, nu va putea conduce un curent suficient pentru a declanșa intrerupatorul si va aparea tensiunea pe partea metalica, unde oamenii o pot atinge fiind astfel in pericol de electrocutare.
4. Valoriile maxime admise pentru prizele de pamant
Conform normativului i7/2023 valorile maxime admise pentru impamantare sunt cele de mai jos:- 1 ohm in cazul in care impamantarea instalatiei electrice este comuna cu instalatia de paratrasnet;
- 4 ohmi in cazul in care impamantarea este dedicata doar instalatiei electrice;
- 10 ohmi in cazul in care impamantarea este dedicata doar instalatiei de paratrasnet.
In situatia in care avem priza de pamant dedicate pentru instalatia electrica si priza de pamant dedicata pentru paratrasnet se recomanda ca distanta minima dintre cele 2 prize sa fie de cel putin 10 m distanta.
In cele ce urmeaza, noi ne vom raporta decat la impamantarea dedicata instalatiei electrice.
5. De ce componente avem nevoie pentru a realiza o impamantare la casa?
Necesar materiale electrice pentru o impamantare de adancime:- electrozi prin bataie cu diametrul de 16mml * 4-6 bucati;
- conductor zincat cu diametrul de 8mm * 2 metri;
- piesa legatura cruce pentru electrod rotund cu conductor zincat * 1 bucata;
- piesa separatie pentru conductor zincat cu conductor de cupru * 1bucata.
Necesarul de piese de mai sus pentru impamantare este valabil in cazul unei impamantari verticale de adancime in zona de campie, si pentru o zona cu pamant normal afanat, si cu o componenta a solului omogena.
Necesarul de mai sus este considerat ca un necesar minim pentru priza de pamant, si este de preferat obtinerea unui rezistente cat mai mici sub valoare de 4 ohmi.
6. Alegerea amplasamentului si trasarea prizei de pamant (vedere in sectiune a prizei de pamant)
Alegerea locului pentru realizarea prizei de pamant trebuie sa fie undeva la umbra.Este de preferat:
- o zona cu umiditate mai mare pe nordul casei, sau un loc unde se scurg de obicei apele pluviale, fiindca rezistivitatea solului este influentata favorabil de umiditatea solului;
- o zona mai retrasa unde sa avem garantia ca pe viitor nu vom realiza acolo activitati de tip sapaturi care sa deranjeze in vreun fel priza de pamant realizata.
Odata stabilita locatia noi prize de impamantare, vom trasa axele de montaj pentru amplasamnetul materialelor electrice.
Mai mult sau mai putin, la finalizarea lucrarii va trebui sa obtinem o vedere in sectiune a prizei de pamant ca cea de mai jos.
7.Cum se face practic impamantarea pe adancime la casa cu electrozi prin bataie?
Odata ce avem pregatite materialele electrice de mai sus pentru impamantare, mai avem nevoie de urmatoarele scule:- tambur prelungitor;
- ciocan rotopercutor cu prindere SDS Max;
- adaptor SDS Max de 16-20mm;
- surubelnita cruce PH2;
- polizor unghiular 125mm;
- cheie franceza;
- rotopercutor SDS;
- aparat de masura pentru prizele de impamantare.
Realizarea practica a prizei de pamant verticale presupune parcurgerea urmatorilor pasi.
La PASUL 1 se sapa o mica groapa pentru introducerea electrozilor, astfel incat la final capatul ultimul electrod sa ramana la o cota de - 10cm sub cota pamantului ca sa poata fi astupat la fata.
La PASUL 2 se pozitioneaza in groapa electrodul cu varf de inaintare, in plan vertical pe ambele axe fata-spate si stanga-dreapta.
La PASUL 3 se pozitioneaza rotopercutorul SDS Max cu adaptorul de 16-20mm in diametru pe capatul liber al electrodului, si se incepe baterea mecanica a electrodului.
Se lasa rotopercutorul sa lucreze liber, fara a exercita o presiune suplimentara pe el.
La PASUL 4 se introduce electrodul nr.1 prin bataie cu rotopercutorul pana aproape de cota pamantului.
La PASUL 5 se introduce electrodul nr.2 in continuarea electrodului nr.1 si se continua bataia tarusilor cu rotopercutorul.
Se repeta astfel bataia tuturor celor 4-6 tarusi disponibili si apoi se fac masuratorile de proba pana ajungem sub rezistenta de 4 ohmi.
La PASUL 6 ne asiguram ca am atins o rezistenta a impamantarii sub 4 ohmi.
La PASUL 7 vom monta piesa cruce zincata ce asigura mai departe interconectarea piciorului de 4-6 electrozi verticali cu conductorul zincat.
La PASUL 8 vom conecta conductorul zincat care asigura legatura intre impamantarea cu tarusi din sol si piesa de separatie de pe soclul cladirii.
Este foarte important ca aceasta legatura sa fie realizata cu material zincat conductor sau platbanda.
Aceasta legatura NU TREBUIE realizata cu un fir de cupru fiindca aceasta legatura ramane in sol unde datorita umiditatii mari conductorul din cupru ar oxida rapid marindu-si astfel rezistenta, si contribuind la deprecierea prizei de impamantare.
in cazul nostru am ales realizarea acestei legaturi cu fir conductor zincat fiindca este mai usor de manevrat decat platbanda zincata.
In cazul in care alegeti platbanda zincata trebuie sa aveti grija ca piesa cruce de legatura sa fie una de tipul tarus-platbanda.
La PASUL 9 vom monta piesa de separatie pe soclul cladirii cu ajutorul rotopercutorului SDS.
Vom modela convenabil conductorul zincat cu cheia franceza pe traseul dintre piesa cruce si piesa de separatie.
Se va debita conductorul zincat astfel incat sa se potriveasca perfect in prinderea dedicata de 8mm diametru din piesa de separatie.
Se vor strange suruburile de fixare cu un cuplu de 30Nm in ambele piese curce si de separatie pentru realizarea unui contact ferm.
La PASUL 10 vom acoperi cu pamant afanat groapa electrozilor de impamantare si traseul firului conductor zincat de 8mm pana la piesa de separatie.
Pentru exemplificare vom atasa si un mic pasaj video cu bataia electrozilor de impamantare de 16mm in sol cu ajutorul rotopercutorului SDS Max.
De aici mai departe ramane de conectat piesa de separatie cu conductor de cupru galben verde de 10-16mmp pana la tabloul electric general.
8. De ce trebuie sa folosim un conductor galben verde de 16mmp intre piesa de separatie si tabloul electric general?
Asa cum am vazut mai sus, o priza de impamantare cu rezistenta de 4 ohmi sau sub 4 ohmi trebuie sa poata conduce in caz de eveniment un curent de peste 58A.Pentru aceasta valoare de curent trebuie folosit un conductor de cupru galben verde cu o sectiune de 16mmp conform tabelului de sectiuni conductoare versus curenti din i7/2023.
Tinand cont ca acesti curenti de scursi catre impamantare sunt posibili pentru un interval de timp scurt, de ordinul secundelor pana la declansarea sigurantei, inseamna ca un conductor de 16mmp poate suporta curenti de 2-3 ori mai mari decat curentul nominal.
Este de preferat utilizarea acestei sectiunii de conductor pentru scurgerea curentilor catre impamantare.
Cu toate acestea in practica, acolo unde siguranta generala a bransamentului monofazic din BMPT este de 32-50A, se pot admite conductoare galben verzi cu sectiunea de 10mmp, din ratiuni economice.
9. Situatii in care 4-6 electrozi verticali nu sunt suficienti
Situatii in care necesarul de mai sus nu este suficient pentru atingerea rezistentei se pot intalni in cazurile:a) in care solul este nisipos, zone aflate de obicei in apropierea unei albii de rauri, Jiu, Dunare, etc.;
b) in care solul este prea usor afanat, atunci cand au avut loc de curand sapaturi si completari de pamant care nu au fost tasate ulterior;
c) unor soluri cu o componenta neomogena a straturilor inferioare de pamant;
d) in care priza de pamant este realizata undeva intr-o zona muntoasa cu mai multe pietre de cat de obicei in straturile inferioare de pamant;
e) in care impamantarea instalatiei electrice este comuna cu impamantarea instalatiei de paratrasnet caz in care rezistenta de dispersie trebuie sa fie sub 1 ohm.
10. Daca nu am obtinut rezistenta sub 4 ohmi?
Recomandari in cazul in care 4-6 electrozi prin bataie nu sunt suficienti:Dupa ce se realizeaza impamantarea aceasta se va masura cu un aparat pentru testarea prizelor de pamant pentru obtinerea unui rezistente de sub 4 ohmi.
In cazul in care rezistenta obtinuta nu coboara sub minimul de 4 ohmi, atunci se vor adauga mai multi tarusi in adancime, sau mai sigur se va realiza batarea unui picior secundar de tarusi la o distanta de minim 4 metri fata de primul picior, si apoi interconectate cele 2 picioare cu conductor zincat.
In cazurile in care se poate, si exista teren liber este de preferat ca distanta intre primul picior de tarusi vertical sa fie de 6 metri pe orizontala.
In cazurile in care este nevoie si de cel de al 3 lea picior vertical este de preferat sa nu execute in prelungirea directiei dintre piciorul 1 si 2, ci invers in directia opusa astfel incat sa se obtina un aranjament al picioarelor de tipul 3,1,2 ca legaturile picioarelor 2 si 3 sa fie facute la nivelul piciorului nr.1 de unde pleaca mai departe firul counductor zincat spre piese de separatie.
11. De ce NU trebuie sa ne multumim cu o priza de impamantare mai mare de 4 ohmi?
In situatia in care faceti o priza de impamantare la o casa noua si ati pregatit necesarul de materialele electrice de mai sus, iar dupa realizarea prizei nu ati reusit sa coborati sub rezistenta de 4 ohmi, inseamna ca trebuie sa mai exyindeti priza de pamant.In cazul in care aveti o priza de pamant existenta realizata o data cu casa batraneasca de la tara acum multi ani, ar trebui sa cereti o verificare PRAM si sa va asigurati ca inca mai are o rezistenta sub 4 ohmi.
O priza de acest gen mai mult ca sigur ca a imbatranit o data cu trecerea timpului si valoarea ei a crescut in timp. nu va bazati pe faptul ca daca a functionat atata timp pana azi, o sa functioneze la fel.
Mai jos vom arata de ce o priza de imbatranita cu o valoare de 16 ohmi sa zicem nu este deloc sigura. Presupunand ca aveti un defect de izolatie la firigider, si prin acesta impamantare se scurg la un moment dat 4 amperi.
Daca atingeti accidental partea metalica a frigiderului veti fi in contact cu o bucata de circuit pe care caderea de tensiune este de 64 volti.
Presupunand o rezistenta a corpului uman intre punctele de atingere "mana pe frigider - picior pe pmant" de circa 2000ohmi in varianta de piele uscata avem deja o rezistenta de 2000ohmi.
Daca raportam tensiunea de contact de 64V/2000ohmi vom obtine un curent de 0.032A sau 32mA, un curent deja periculos pentru corpul uman avand in vedere ca sigurantele diferentiale de tip "Salva Vita" folosesc un diferential de 30mA pentru deconectarea lor din circuit in caz de eveniment de electrocutare.
12. Ce inseamna verificare PRAM?
PRAM este un acronim care vine de la cuvintele Protectie prin Relee Automatizare si Măsura.Verificarea PRAM are ca scop prevenirea electrocutarii posibile din instalatiile eletrice, prevenirea aparitiei incendiilor, prevenirea distrugerii aparaturii electrice, si verificarea continuitatii nulului de protecție.
In verificarile PRAM intra mai multe teste posibile precum: rezistenta de dispersie a prizelor de pamant, continuitatea centurii de împământare, rezistenta de izolatie a cablurilor, impedanta de bucla.
Acestea se efectueaza cu ajutorul unui aparat special etalonat periodic. In cele ce urmeaza ne vom concentra pe verificarile PRAM referitoare la prizele de impamantare.
13. Care este frecventa verificarilor PRAM pentru o priza de impamantare?
Fiindca in timp priza de impamantare va imbatrani si in mod natural valoarea rezistentei ei va creste o data cu trecerea timpului, este necesara verificarea ei periodica.Din acest motiv este necesar ca prizele de impamantare sa fie masurate periodic.
Masurarea trebuie sa fie realizata de o firma acreditata ANRE si insotita de emiterea de buletinului de masura PRAM.
In practica verificarile PRAM pentru o priza de impamantare se realizeaza de 1 sau 2 ori intr-un an.
Recomandarea noastra este ca verificarile PRAM sa se realizeze periodic de 2 ori pe an, astfel încât o verificare să fie facută în perioada mai secetoasă a anului cand solul este uscat și o verificare în perioada mai umedă a anului cand solul este mai umed.
Valoarea rezistentei prizei de pamant este puternic influentata de umiditatea solului pe tot parcursul anului.
Efectuarea periodica a verificarilor PRAM ne asigura împotriva:
-electrocutarilor accidentale din instalațiile electrice;
-distrugerilor aparaturii electrice și electronice;
-incendiilor, motiv din care sunt solicitate si de ISU in mod uzual;
-întreruperilor accidentale de la alimentarea cu energie electrica.
