Diskuse Elektrika.cz

Narazil jsem na poměrně zajímavý problém - mezi vodičem PEN rozvodné sítě a uzemněním v základech domu je cca 240 mV stejnosměrných, (mimo to i nějaké AC zvlnění ale to je nepodstatné),  každopádně DC složka je konstantí na nemění se. Doufal jsem že se jedná o velmi měkký zdroj - omyl! ampérmetr ukázal 120mA DC proud mezi PEN a zemí. To znamená 2Ohmy což je přibližně odpor uzemnění. To znamená že 240mV offset v rozvodné síti je velmi tvrdý, navíc má kladnou polaritu vůči zemi, to znamená že časem rozpustí uzemnění pod domem - elktrochemická destrukce zemniče nebude pomalá - tenhle malý proud přenese 1kAh za rok. Měřeno různými přístroji, různými metodami pro vyloučení chyby metody - stále přibližně stejná čísla.
Napadá někoho nějaké řešení? Setkal už se někdo s takovým problémem? Mě napadá pouze síť TT, ale tu mi nikdo moc nedoporučuje.

 Co takhle vodič PEN spojit  přes svorkovnici HOP s uzemněním objektu?? Vyrovnají se potenciály a žádný proud nepoteče....

Jste si jist, že to není elektrochemick ý potenciál domovního zemniče? Jak a z čeho je ten zemnič udělaný? Základový železobeton? Armovaný čím? Z čeho jsou vývody?

To mě připomíná pana Thevenina. Jenže Vaše napětí je naprázdno. Při měření proudu to napětí zmizí, jaký odpor je tedy vypočten? Musel by jste měřit napětí na těch zemničích. Fakt ale asi bude to, že tam něco je. Bylo by dobré zjistit stav a místo posledního uzemnění PEN sítě a tak jak uvedl.kol.Fuk i detaily zemniče domu. Řešením by mohlo být spojení uzemnění přes jiskřiště. To by ale mělo smysl pouze pro účel hromosvodu, objekt by byl TT.
Jenže dodržet v praxi 100% oddělení PEN od PE je obtížné. Ono se to může klemovat i jinudy, sítě, plyn, voda, atd...

Když spojím HOP s PEN, tak se samozřejmě potenciál vyrovná ale protéká DC proud 120mA (jak popisuji v druhém odstavci) - naprvní pohled to vypadá OK, ale těch 120mA časem zlikviduje zemnič a dům bude bez zemniče, to je určitě špatně. Když se to nespojí tak zemnič 'přežije' ale nebude se dát udělat TN-C-S ale jen TT.

Zemnič FE-Zn, základy železobeton, vývody ze základu FE-Zn izolováno až nad zem.
Může způsobit elektrochemick ý potenciál takhle tvrdý zdroj? - dává to 120mA. (to zn 2Ohmy)

Stále nerozumím tomu určení 2 Ohmy. Odpor lze vypočíst za současného měření  napětí a proudu na něčem a podílem U/I. vám při průtoku proudu napětí zmizí.

Jistěže může - vnitřní odpor toho zdroje by měl být roven zemnímu odporu toho zemniče.
Musím se ale přiznat, že nevím, jaké elektrochemick é napětí byste měl za normálních okolností (neutrální zemina, dobře uzrálý beton bez kyselých či zásaditých příměsí) naměřit.

P.S.
Armování+vývody toho zemniče jsou chráněny proti korozi alkalickým prostředím betonu.

Napadla mě taková "blbost". Není v základech kromě armování z prosté oceli uložen zinkovaný pásek, který není s výztuží dokonale propojen a je izolovaně vyveden do domu?
Pak by jeden DC pól mohl býti PE v domě a druhý pól by byl tvořen cestou výztuž-beton-půda- půda-uzemnění PENu-PEN v domě. Zn má zápornější napětí jak Fe a je to v souladu s výše popsaným druhým pólem, čili PEN má oproti PE kladný potenciál.
Je to hodně divoké?  :(

Myslím si, že "zdroj je vyveden" mezi dvěma vývody zemničů nad zemí. Napětí je měřeno mezi nimi a ne proti zemi. Není pak vnitřní odpor toho zdroje seriová kombinace obou zemních odporů a země mezi nimi?

Tak nějak si to představuji. Jeden vývod ze zemniče Zn, nazvaný v domě PE a druhý vývod z "výztuhového" zemniče na PEN, zprostředkovan ý přes půdu a uzemnění PEN.
V základech by mohl prostě být galvanický článek. Něco nám k tomu určitě řekne kolega Hájek. Já zatím přibalím pár slov z časopisu Elektro

Neznáme místní podmínky okolí. Průmyslová zástavba nebo samota, kabelové sítě, trolej, nějaká katodová nebo anodová ochrana, atd...
Nejjednodušší by bylo zřídit vztažný zemnič / zarazit nějakou tyč / dostatečně vzdálený od obou uzemnění, zaručeně nespojený s ničím, pouze se zemí  :) a proti němu měřit oba vývody. Mám na mysli zavlečení po PENu.

Já tomu rozumím tak, že napětí je měřeno mezi vodičem PEN, který je v tomto případě "absolutní nula" a vývodem ze základového zemniče. DC napětí osobně přisuzuji elektrochemick ým vlivům mezi zinkem z povrchu FeZn pásoviny a zásaditým prostředím betonu, vpodstatě tedy velký galvanický článek.
Nikdy mě to nenapadlo měřit a zkoumat, je ovšem fakt, že už jsem si několikrát povšiml drobných jiskřiček po připojení HOP k PEN, i bez zatížení. Přisuzoval jsem to vyrovnávání potenciálů.

Jiným pohledem na věc je to, že toto je standardní řešení a pokud vím, k žádnému zaznamenatelné mu zhoršování kvality uzemnění nikde nedochází, jinak řečeno, asi to nebude tak "horké".

Aby se uzemnění neovlivňovala, měla by být mezi nimi dostatečná vzdlenost. To může být i 15 nebo 20m.
Pokud si najdete místo, které bude prokazatelně alespoň 15 metrů od jiných "uzemnění nebo technických podzemních sítí",  očekávám, že naměříte minimálně podobnou hodnotu, spíše vyšší než zmíněných 240mV a to jak AC tak DC složku. A DC složka se vám bude měnit podle toho, jestli zapíchnete elektrodu z hliníku, mědi, oceli, pozinku,... (nebo starou stříbrnou vidličku...)
Napětí ve stovkách mV není nic mimořádného a je to dáno "stavem techniky"

2 Ohmy je odpor celé smyčky (vzdálené uzemění-neznámý zdroj-rozvodná sít-HOP-uzemení domu-zemina) určený jako podíl napětí naprázdno a proudu nakrátko.

Ri = URi/Io Nemůžete použít napětí naprázdno a proud zkratu. Napětí by muselo být bráno jako úbytek napětí na Ri při zkratovém proudu. Jedná se o malé odpory, vliv by měl i vstupní odpor ampermetru.

Na to stačí přepnout rozsah, byť se připraví o přesnost výsledku. I obyč. multimetr má Ri na nejvyšším 10A nebo 20A rozsahu 20mOhm. Ale na nižších jsou to opravdu Ohmy.

Situace je složitější.
PEN, než k vám přijde, je uzemněn nejen u trafačky, ale pravděpodobně ještě po cestě několikrát, a nevíme, jak jsou jednotlivé zemniče udělány a jaký mají zemní odpor. PEN tedy bude mít nějaké nenulové elektrochemick é napětí proti zemi (resp. proti neutrální zemní elektrodě) - dá se jen odhadnout, že to bude něco mezi -0,76 V (Zn) ...-0,44 V (dvojmocné železo) ... -0,036 V (trojmocné železo). váš základový zemnič je pak o těch vámi naměřených 0,24 V zápornější.
Bez odděleného změření potenciálu PEN nelze na nic závazně usuzovat. Může být, že PEN má -0,1 V a pak by těch -0,34 V na zemniči bylo v pořádku. Může ale být, že PEN má -0,5 V a váš zemnič -0,74 V - to by pak naznačovalo, že pozink. pásek není pospojován s armováním základů.
I tak ale by měl být zemnič chráněn před korozí alkalitou betonu, a před transportem (odplavováním) železa by měl být ochráněn neprostupností betonu.

SS napětí ale také může být vyvoláno nějakým zařízením v budově - prováděl jste měření při shozeném hlavním jističi?

Přesně tak, po cestě z trafostanice je spousta přizemnění a jejich potenciál proti zemi se asi pohybuje mezi -0,036 a -0,76 (Fe v základech budov nebo FeZn) tak že výsledný potenciál PEN bude někde mezi. To znamená, že Fe-Zn bude proti PEN mírně záporný a Fe mírně kladný.
Ověřím nezávislým měřením - 20m od objektu zapíchnu do země tyč a změřím potenciál proti PEN a pro kontrolu i proti HOP v domě. Pokud je teorie správná tak vznine akademická otázka proti jakému kovu zapíchnutému do země je defována 0 v síti? Různé materiály zemničů vyrovnávájí přes rozvodnou síť svoje potenciály a přenesený náboj má negativní vliv na jejich životnost.
Pozn. SS napětí není zaručeně zataženo z domu - dům ještě není připojen k síti . Potenciál byl měřen mezi HOP v domě a PEN na stavebním rozvaděči. V blízkosti není průmysl. Ale je vysoká hladina spodní vody s obsahem železa.

A co jiné sítě, zemní plyn v kovu, voda, atd...? Kde je poslední uzemnění PENu sítě? Jak daleko od stav.rozvaděče?

Z čeho ta tyč bude? Dobrá volba by byla tyč pozink (velký, ale definovaný potenciál),  anebo olověný či dobře pocínovaný plech (definovaný, a navíc velmi malý potenciál).

Pokud se obáváte elektrochemick é destrukce zemniče, asi vám nezbyde než použít katodickou ochranu s obětovanými Al (nebo ještě lépe Mg) elektrodami kolem domu.

Bude to standartní pozinkovaný 10-mm drát. Snadno se pak porovná výsledek. Pokud bude PEN proti ref tyči stále 240mV tak je DC napětí zataženo ze sítě. Pokud bude HOP proti ref tyči -240mV tak je problém se zemničem.

Plyn není, voda v plastu - minimálně 10m přípojného plastového potrubí. Umístění poslendního přizemnění PEN v rozvodné síti nemůžu garantovat - firma co dělá vedle na parcelách nové připojky pokládá FeZn pásek ve výkopech současně při pokládání kabelů, tady by to mohlo být stejné.

Jěště prozraďte čím jste měřil a na jakých rozsazích.

Obávám se, že s takovým výkladem, tj. že je k vám něco zataženo ze sítě, neuspějete. Pokud bude PEN proti ref. tyči (Zn) +240 mV, tak je sice sítí k vám zavlečeno -0,5V, ale Vy byste chtěl, aby to bylo ještě víc... Spojením Vašeho zemniče s PEN naopak Vy byste do sítě zavlekl DC  ;)

Ale vyčkejme, co naměříte. Nezapomeňte, že ten drát bude mít poměrně velký zemní odpor, takže dobře zalít vodou, nechat pár hodin ustavit rovnováhu a měřit voltmetrem s velkým vstupním odporem.

Existuje stupnice elektrochemick ých napětí prvků. Jako referenční je zde brán vodík. Je to čiště "chemická" problematika, v naší praxi by byl problém toto využít.

Je to tak:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Beketovova_%C5%99ada_kov%C5%AF

V hodnotách jsem zohlednil i to, že rozvodná síť je také přizemněna nějakým kovem a my měříme mezi PEN and refernční elektrodou rozdíl el.chem. potenciálů. Jak říká pan Doležal - v chemii je referneční vodík (el.chem. potenciál 0V) to je pro nás dost nepraktické.
Refernece by mělo být to, co se v rozvodné síti používá dominantně jako zemnič. Pokud je to Fe-Zn tak bych měl na refernční elektrodě ze stejného materiálu naměřit 0. Pokud je dominantní zemnič Fe, tak budu mít na Fe-Zn -290mV.
Jaký materiál převládá?