Uziemienie — funkcja ochronna i odgromowa
Uziemienie to celowe elektryczne połączenie elementów instalacji elektrycznej z ziemią za pomocą uziomu (metalowego elementu zagłębionego w gruncie). Pełni dwie kluczowe funkcje: ochronną (odprowadzenie prądu doziemnego przy uszkodzeniu izolacji, stworzenie warunków do zadziałania zabezpieczeń RCD/MCB) i odgromową (bezpieczne odprowadzenie prądu pioruna do ziemi, zgodnie z PN-EN 62305).
Norma PN-HD 60364-5-54 (Uziemienia ochronne, przewody ochronne i przewody połączeń wyrównawczych) określa wymagania dla instalacji uziemiających. Rezystancja uziemienia ochronnego w układzie TT musi być ≤ 50 V / Ia (gdzie Ia to prąd wyzwalający RCD — dla 30 mA: RE ≤ 1667 Ω). Dla uziemień odgromowych norma PN-EN 62305 wymaga RE ≤ 10 Ω.
Rezystywność gruntu — podstawowy parametr obliczeniowy
Rezystywność gruntu ρ [Ω·m] to parametr, od którego zależy skuteczność uziemienia. Wartości typowe: piasek suchy: 500–2000 Ω·m, piasek wilgotny: 50–200 Ω·m, glina: 20–100 Ω·m, ziemia ogrodowa: 10–50 Ω·m, skała: 1000–10000 Ω·m. Sezonowe wahania (wilgotność gruntu) powodują zmiany rezystywności 2–5-krotne — projekt uziemienia musi zakładać najgorsze warunki (suchy grunt latem).
Wzory obliczeniowe dla typowych uziomu
Uzom pionowy (pręt Copperweld 1,5 m): R = ρ/(2πL) · [ln(4L/d) − 1]. Uzom poziomy (taśma stalowa ocynkowana lub linka miedzialna): R = ρ/(πL) · [ln(2L²/bh) − 1]. Dla siatki uziemiającej (FoundationEarth, fundament): R ≈ ρ/(4r) + ρ/L, gdzie r — promień równoważny siatki.
Kalkulator uziemienia ElektroKalkulatory.pl wyznacza rezystancję uziomu dla wybranych konfiguracji, oblicza liczbę uziomu pionowych wymaganą do osiągnięcia zadanej wartości RE, uwzględnia współczynnik korekcyjny sezonowy ηs i generuje zestawienie materiałów (pręty Copperweld, złączki, taśmy) z metrażem.