resistenza di terra dei dispersori con Excel
protezione e l’impianto di messa a terra delle masse CALCOLO IN EXCEL
La conoscenza della resistività del terreno risulta fondamentale per una corretta progettazione dell’impianto di terra e influenza in modo determinante il valore complessivo della resistenza che si potrà ottenere. Uno dei metodi di misura più comuni è il metodo del Wenner
I rilievi strumentali da effettuare sugli impianti di terra hanno lo scopo, vista l’importanza che riveste l’impianto dal punto di vista della sicurezza, di accertarne l’effettiva rispondenza alle specifiche di progetto. Accertare l’efficienza di un impianto di terra significa controllare il buono stato dei materiali ed operare le seguenti misure e verifiche:
· misura della resistività del terreno;
· misura della resistenza di terra;
· misura delle tensioni di passo e di contatto;
· verifica dell’equipotenzialità delle masse;
· verifica della pericolosità di eventuali potenziali trasferiti.
La misura della resistività del terreno è preliminare alla stesura del progetto perché, nonostante i risultati della misura siano piuttosto aleatori e variabili, ci permette di calcolare in prima approssimazione il valore che dovrebbe assumere la resistenza del nostro impianto di terra. Ad impianto ultimato, possibilmente nelle normali condizioni di esercizio, si effettua la misura della resistenza di terra il cui valore non si deve discostare troppo da quello calcolato in fase di progetto. Ad impianto funzionante saranno effettuate misurazioni a scadenze periodiche per verificare il mantenimento nel tempo delle caratteristiche originali dell’impianto. Con il presente articolo, trascurando momentaneamente sia la misura delle tensioni di passo e di contatto sia la verifica delle equipotenzialità delle masse e della presenza di potenziali trasferiti, si intendono approfondire le tecniche di misurazione della resistenza di terra evidenziandone limiti e difficoltà di esecuzione.
Il terreno funge da conduttore elettrico ogni qualvolta tra due punti viene applicata, attraverso degli elettrodi (dispersori), una differenza di potenziale. La resistenza di terra è quella che esiste tra il dispersore infisso nel terreno ed un punto preso sufficientemente lontano a potenziale indisturbato (potenziale nullo). Il valore di questa resistenza, che coincide praticamente con la resistenza di una certa porzione di terreno che circonda il dispersore (la resistenza di contatto del dispersore col terreno è praticamente trascurabile), può essere rilevato con opportune misure. Con una semplice misura voltamperometrica possiamo esaminare come varia il potenziale del terreno fra i due dispersori E-A in funzione della distanza
Per rendere efficace il coordinamento tra gli elementi di protezione e l’impianto di messa a terra delle masse, è necessario conoscere in forma preventiva il valore della resistenza di terra offerta da un sistema di dispersori. Questo programma risponde a questa necessità, fornendo il valore della resistenza per qualsiasi tipo di dispersore a seconda della natura del terreno, della profondità di posa e delle dimensione dei dispersori.
Si voleva consentire, a chi deve effettuare calcoli ripetuti per la determinazione della resistenza di terra dei dispersori, una rapida esecuzione, senza costringerlo all'applicazione delle formule che diversi autori propongono.
Questo programma può essere utilizzato anche per effettuare un diretto confronto tra dispersori di configurazione diversa, scegliendo quella tipologia che meglio si adatta alla struttura edile di cui l’impianto fa parte.
Il contenuto è stato elaborato a partire dalle relazioni analitiche ampliamente sviluppate nei testi di impianti elettrici di diversi autori e case editrici, attualmente disponibili e su manuali e pubblicazioni delle case costruttrici di componenti per l’elettrotecnica e l’automazione industriale. Il lavoro si articola nell’esecuzione del singolo programma, sviluppato su foglio elettronico, su tutte le problematiche sopra menzionate.
Il programma è stato opportunamente testato, sia come risultato numerico che come possibile integrazione al normale lavoro didattico dell’insegnante nella presentazione del unità didattica in argomento.
La presentazione del progetto da parte dell’insegnante conclude lo sviluppo teorico e l’applicazione numerica relativa, integrando e chiarendo l’aspetto della dipendenza del risultato dai dati d’ingresso (variabili) del problema affrontato, poiché si può modificare a piacere gli elementi numerici e le scelte progettuali.
Gli allievi che, sotto attenta guida dell’insegnante hanno utilizzato i vari programmi hanno dimostrato di apprezzarne i contenuti e di saperne fare buon uso per risolvere i vari problemi che s’incontrano nella normale realizzazione progettuale nel settore degli impianti e della automazione industriali ed in quelli della produzione, trasporto e distribuzione dell’energia elettrica.
In ogni caso ogni proposta che consentirà al sottoscritto e ai suoi studenti di migliorarne il contenuto, sarà gradita e presa in seria considerazione anche in previsione di nuove realizzazioni nello stesso settore.
Il lavoro può presentare errori, imprecisioni e lacune, il sottoscritto non si assume responsabilità, che non siano quelle derivate da utilizzazione esclusivamente didattica e mette in guardia chi non conoscendo a fondo le problematiche progettuali nel settore elettrico, faccia uso improprio dei risultati ottenuti.
fonte:electroyou