Hvilken betydning har resistivitet for prosjektering av jordelektroder? Tore Solhaug har mange års erfaring og regnes av mange som en guru innen jordplatemåling. Han vil snakke om betydningen av å kjenne til jordens elektriske ledeevne (resistivitet) for å kunne prosjektere jordelektroder. Resistiviteten i bakken er en viktig faktor for å beregne omfang, beste plassering og forventet overgangsmotstand for jordelektroder. Den har også stor betydning for kvaliteten på impulsjording. I tillegg benyttes resistivitetsverdien til å beregne om et høyspenningsanlegg (for eksempel distribusjonsnett) kan betegnes som Omfattende jordingsnettverk (global jord).

1. Spesifikk jordmotstand
Elsikkerhets kompetanse 2019
4-5 september 2019

2. Spesifikk Jordmotstand
Spesifikk jordmotstand

3. Tore Solhaug
• Elektroingeniør
• Teknisk leder
• 35 års erfaring i måleteknikk
• E-post: tore.solhaug@trainor.no

4. Trainor team kontroll og måling
Utfører måletjenester på jordingssystemer for elkraft og industri
- Overgangsmotstand
- Kontinuitet i jordforbindelser
- Dokumentasjon av berøringsspenninger
- Beregning av omfattende jordingsnettverk (global jord) i distribusjonsnett
Gjennomfører årlige praktisk rettede kurs i måleteknikk på jordelektroder

5. Spesifikk jordmotstand, også kalt
jordresistivitet
• En betegnelse på elektrisk ledeevne i jord
• Benevnelse i Ohm meter eller Ohm cm

6. Jordresistivitet
Hva er viktig med den?
• Jordelektrodens egenskaper påvirkes av grunnforholdene
• Det kan benyttes tabeller for å prosjektere jordingssystemer
– eller –
• Resistivitet kan måles for å oppnå konkrete verdier som
gjenspeiler lokale forhold
• Resistivitet vs Global jord

7. Jordresistivitet
• Hvordan kan vi vite at vi vite at vi velger riktig jordart?
• Tabellverdier er svært omtrentlige
– Resistiviteten varierer med fuktighetsgrad i bakken
Type jordsmonn Resistivitetsverdier
Finkornet sand 150-2000 ohm cm
Jord (matjord, myr, torv) 5-500 ohm cm
Leire 5-200 ohm cm
Kritt (kalkholdig jord) 50-3000 ohm cm
Skifer 200-50000 ohm cm
Granitt >1 000 000 ohm cm

8. Jordresistivitet
Målinger kan benyttes til å
• beregne størrelse/omfang på jordelektrode
• beregne motstandsverdi for elektrode
• finne beste plassering for jordelektrode
• beregne om området kan defineres som omfattende jordingsnettverk
(global jord)

9. Jordresistivitet
Fra FEF:2006, § 4-11 heter det:
• Tillatt berøringsspenning UTP i figur 4-2 ansees være overholdt dersom en av
følgende forutsetninger er oppfylt:
– Jordingsanlegget er en del av et utbredt jordingssystem
– Jordpotensialhevningen UE ved jordfeil skal ikke overstige 2 ganger tillatt
berøringsspenning
– Jordpotensialhevningen UE ved jordfeil skal ikke overstige 4 ganger tillatt
berøringsspenning, samtidig som det er gjennomført tiltak beskrevet under
avsnittet «Tiltak for å redusere berøringsspenning» skal være iverksatt
Dersom disse forutsetningene ikke er oppfylt, skal den reelle
berøringsspenningen beregnes eller måles.
8

10. Jordresistivitet
• Beregne et utbredt jordingssystem (Global jord)
9

11. Jordresistivitet
Beregne et utbredt jordingssystem (Global jord)
• Trenger informasjon om:
– Gjennomsnittlig jordresistivitet i området
– Områdets areal
– Tversnitt på Cu-ledere
– Totallengde på Cu-ledere
– En-polet jordslutningsstrøm
10

12. Beregning av Global jord
• Beregnet jordpotensialhevning må ikke overstige forskriftskrav
𝑈 𝐸 = 𝐼𝐽𝑥𝑅G
T
G
LA
R


4
11

13. Jordresistivitet
• Ved etablering av ny jordelektrode
• Beregne nødvendig omfang og plassering av jordelektrode
12

14. Jordresistivitet
Prosjektering av jordelektrode
• Hvor stort areal ?
• Dybde ?
• Plassering ?
• Utforming. Hvilken funksjon skal elektroden ha?
13

15. Jordresistivitet
a
aaa
a
a
20
C1
P1
P2
C2
Måleprinsipp - Wenner metoden

16. Jordresistivitet
R = motstand målt i ohm
a = avstanden mellom spydene målt i cm eller meter
ρ = resistiviteten til en dybde lik «a» referert i cm eller meter
𝜌 = 2𝜋𝑎𝑅
a
aaa
a
a
20
C1
P1
P2
C2

17. Etablering av sammensatte elektroder
• Ved flere jordspyd
• 𝑎 = 1,5𝑑
a
d
𝑅 =
𝜌
2 𝑥 𝜋 𝑥 𝐿
x (ln
4 𝑥 𝐿
𝑟
-1) x 1,25 x ant.spyd

18. Jordresistivitet
• Plassering av jordelektrode i forhold til Impulsjord
ρ=300Ωm
ρ=150Ωm

19. Jordresistivitet
• Viktig å huske på:
• Dersom elektroden ikke ligger frostfritt vil overgangsmotstand
for den etablerte elektrode variere med årstidene
• Høyest resistivitet og overgangsmotstand i frostmark

20. Jordresistivitet
Hva når elektroden ikke tilfredsstiller kravene til berøringsspenning?
• Beregne antatt tillatt berøringsspenning UTp (tf)

21. Jordresistivitet
Hva kan målingene benyttes til ?
Beregning av reell berøringsspenning UT
Fra FEF:2006, § 4-11 heter det:
• Tillatt berøringsspenning UTP i figur 4-2 ansees være overholdt dersom en av følgende
forutsetninger er oppfylt:
– Jordingsanlegget er en del av et utbredt jordingssystem
– Jordpotensialhevningen UE ved jordfeil skal ikke overstige 2 ganger tillatt
berøringsspenning
– Jordpotensialhevningen UE ved jordfeil skal ikke overstige 4 ganger tillatt
berøringsspenning, samtidig som det er gjennomført tiltak beskrevet under avsnittet
«Tiltak for å redusere berøringsspenning» skal være iverksatt
Dersom disse forutsetningene ikke er oppfylt, skal den reelle berøringsspenningen
beregnes eller måles.

22. Beregning av tillatt berøringsspenning
• Berøringsspenning UT
• Tillatt berøringsspenning UTP
• Varighet av feilstrøm tf
• Kroppstrøms grense IBtf
• Hjertestrømsfaktor HF
• Kroppsimpedans ZT(UT)
• Kroppsfaktor BF
𝑈 𝑇𝑃 = 𝐼𝐵 𝑡 𝑓 ∗
1
𝐻𝐹
∗ 𝑍𝑇 𝑈 𝑇 ∗ 𝐵𝐹

23. Beregning av antatt tillatt berøringsspenning
𝑈 𝑇𝑃(𝑡𝑓)=UT (tf)+(RF1+RF2)xIB
RF2 = 1,5m-1 x ρ

24. Oppsummering
• Resistivitetsmålinger er mer presise enn tabeller
• Kan benyttes til viktige beregninger
- i forbindelse med etablering av elektroder
- for å etablere tilleggsjord
- beregne Global jord
- beregne berøringsspenninger

25. Takk for oppmerksomheten