Quattro metodi per eseguire il test di messa a terra
Il test di messa a terra serve a misurare la resistenza di terra tra un elettrodo di messa a terra e il terreno. Strumenti specializzati, come i tester di terra, il Fluke 1630-2 FC Earth Ground Clamp e il Fluke 1625-2 GEO Earth Ground Tester, rendono queste misure più semplici e rapide. A seconda della situazione e del sistema di messa a terra da verificare, esistono quattro metodi principali per misurare la resistenza verso terra.
1. Test di terra senza picchetti
Il metodo senza picchetti utilizza due pinze, una come generatore di segnale e una come ricevitore, oppure una sola pinza come la 1630-2 FC, per eseguire la misura. Questo metodo elimina completamente la necessità di installare picchetti temporanei ed è molto utile quando non è possibile inserirli nel terreno. Consente inoltre di evitare il processo pericoloso e dispendioso in termini di tempo di scollegare le messe a terra in parallelo e trovare un punto sicuro dove inserire i picchetti.
Il metodo senza picchetti è quello preferito quando sono presenti messe a terra in parallelo e l'utilizzo di picchetti temporanei risulta difficile. Può essere eseguito con un solo strumento: la pinza di terra 1630-2 Earth Ground Clamp. Basta agganciarla e iniziare a misurare. Può essere utilizzata sia come generatore di tensione sia come pinza amperometrica nella stessa ganascia. Inoltre, consente di misurare contemporaneamente la corrente di dispersione bassa in un edificio.
Questo metodo può essere impiegato anche con due pinze collegate a un 1625-2. La prima pinza viene posizionata attorno al conduttore di terra e genera una tensione. La seconda pinza misura la corrente che scorre a seguito della tensione generata dalla prima.
2. Test di terra selettivo
Il metodo di test selettivo utilizza una pinza e due picchetti. Permette di misurare la resistenza della terra in punti specifici di un impianto, isolando il sistema da verificare o da prendere come riferimento.
Il metodo di test selettivo utilizza una pinza amperometrica mentre l'elettrodo di interesse è ancora in prova. La pinza amperometrica, come la Fluke 1625-2, viene utilizzata per isolare la corrente di prova iniettata nell'elettrodo sotto test.
Due picchetti di terra vengono inseriti nel terreno in linea retta rispetto all'elettrodo di interesse; generalmente una distanza di 20 metri è sufficiente. La pinza amperometrica viene collegata all'elettrodo e la pinza Earth Ground viene posizionata attorno all'elettrodo per eliminare gli effetti delle resistenze parallele nel sistema di messa a terra. Questo consente di misurare soltanto l'elettrodo di terra di interesse.
3. Test di resistività del suolo
Il metodo di misurazione della resistività del suolo utilizza quattro picchetti ed è generalmente impiegato prima dell'installazione di un impianto di terra. La composizione del terreno, il contenuto di umidità e la temperatura influenzano le misurazioni di resistenza, rendendo questo test necessario per definire il progetto di un nuovo sistema di messa a terra. È consigliabile eseguire questi controlli sul sito prima di pianificare la disposizione o avviare i lavori. L'obiettivo è trovare una posizione con la resistenza più bassa possibile. Questo metodo viene utilizzato anche per rivalutare un ambiente dopo, ad esempio, un periodo di siccità.
Per eseguire il test di resistività del suolo, collegare il Fluke 1625-2 a quattro picchetti inseriti nel terreno. Il tester di terra genererà una corrente nota attraverso i due picchetti esterni e i due interni misureranno qualsiasi caduta di potenziale di tensione. Il tester calcola quindi automaticamente la resistenza del terreno usando la legge di Ohm.
4. Test di terra a caduta di potenziale
La misurazione a caduta di potenziale utilizza due picchetti e l'elettrodo da testare per verificare la corretta installazione di un impianto, controllare il sistema di messa a terra già in opera prima dell'inizio dei lavori, oppure può essere utilizzata come parte di un programma di gestione della manutenzione continuo.
Per eseguire un test con questo metodo, è necessario innanzitutto assicurarsi che l'elettrodo di terra di interesse sia scollegato dal sito. Una volta fatto ciò, si inseriscono due picchetti di terra nel terreno in linea retta, allineati in direzione opposta all'elettrodo di terra di interesse; generalmente una distanza di 20 metri è sufficiente.
Il 1625-2 genererà una corrente nota tra il picchetto esterno e l'elettrodo di terra, mentre il picchetto interno misura qualsiasi caduta di potenziale di tensione.
Requisiti per il controllo della messa a terra
Idealmente, la resistenza di terra di un impianto dovrebbe essere pari a zero ohm, ma nella pratica non è sempre possibile. Sia la National Fire Protection Association (NFPA) sia il IEEE raccomandano un valore di resistenza di terra di 5,0 ohm o inferiore. Tuttavia, consultando più in dettaglio il National Electric Code (NEC), la sezione 250.56 indica che il sistema verso terra deve essere di 25,0 ohm o inferiore. Negli impianti con apparecchiature sensibili, il valore consigliato è di 5,0 ohm o meno. L'obiettivo è ottenere la resistenza di terra più bassa possibile in modo economicamente e fisicamente sostenibile.
Il NEC richiede inoltre una lunghezza minima dell'elettrodo di 2,5 metri (8 piedi) a contatto con il terreno per disporre di un sistema di messa a terra. Esistono anche quattro variabili che influenzano la resistenza di terra:
- Lunghezza / Profondità dell'elettrodo di messa a terra: raddoppiando la lunghezza, la resistenza di terra si riduce fino al 40%
- Diametro dell'elettrodo di messa a terra: raddoppiando il diametro, la resistenza di terra si riduce solo del 10%
- Numero di elettrodi di messa a terra: per una maggiore efficacia, distanziare gli elettrodi aggiuntivi di una misura almeno pari alla profondità degli elettrodi di messa a terra
- Progettazione del sistema di messa a terra: dalla singola barra di terra alla piastra di terra
Ogni elettrodo deve essere posizionato a una distanza adeguata dagli altri per ridurre o eliminare le rispettive sfere di influenza. Questo varia in base alle dimensioni e alla forma del materiale conduttore. La corretta distanza tra gli elettrodi garantisce che i picchetti di prova non si influenzino reciprocamente né influenzino il sistema di terra sotto test.