Hjemmel og kilde
Allmenn elektroteknikk for jordelektroder i homogen jord. Krav til jordingsanlegg og til berøringsspenning er beskrevet i NEK 400 delnorm 54 og delnorm 41. Utførelsen dokumenteres etter FEL § 12.
Formelen for en vertikal jordelektrode
For en enkelt vertikal stav i homogen jord er R ≈ ρ / (2 × π × L) × ln(4 × L / d).
R er overgangsmotstanden i ohm, ρ er jordens resistivitet i ohmmeter, L er elektrodens lengde i meter og d er diameteren i meter. Logaritmeleddet er grunnen til at diameteren nesten ikke betyr noe: en dobling av d endrer ln-uttrykket med under ti prosent, mens en dobling av L slår gjennom både i nevneren og i logaritmen.
En grov overslagsregel som holder overraskende bra i vanlig jord er R ≈ ρ / L. Den er nok til å avgjøre om du trenger én stav eller fire, før du har kjørt et eneste måleinstrument.
- ρ i fjell og tørr sand er høy — flere hundre til flere tusen ohmmeter
- ρ i leire og myr er lav, ofte under 50 ohmmeter
- Frost øker ρ dramatisk: mål helst ikke i februar og tro at det er fasit
Eksempel: 3 meter stav i jord med 100 ohmmeter
En 3 meter lang stav med diameter 16 millimeter, altså 0,016 meter, settes i jord med resistivitet 100 ohmmeter.
R = 100 / (2 × 3,1416 × 3) × ln(4 × 3 / 0,016) = 100 / 18,85 × ln(750) = 5,31 × 6,62 = 35 ohm.
Overslagsregelen ρ / L gir 100 / 3 = 33 ohm — nær nok til at du kan bruke den i felt.
Trenger du lavere, er lengden det som virker: 6 meter stav gir R = 100 / (2π × 6) × ln(4 × 6 / 0,016) = 2,65 × 7,31 = 19,4 ohm. Nesten en halvering, av å gå dobbelt så dypt. Å gå fra 16 til 25 millimeters diameter på den opprinnelige staven gir derimot bare 35 til 32 ohm.
To elektroder halverer ikke — de forstyrrer hverandre
Parallelle elektroder deler jordvolumet rundt seg. Står de tett, konkurrerer de om de samme strømveiene, og totalmotstanden blir vesentlig høyere enn halvparten.
Tommelregelen er at avstanden mellom to staver bør være minst like stor som lengden deres, helst dobbelt. To 3 meter staver med 6 meters avstand havner nær halvparten av en enkelt stav; to staver med én meters avstand gir kanskje 70 prosent, og du har brukt like mye materiell.
For et TT-anlegg er sammenhengen med utkobling direkte: kravet i NEK 400 delnorm 41 knytter elektrodemotstanden til jordfeilvernets utløserstrøm, slik at berøringsspenningen holdes under grensen. Med et 30 mA jordfeilvern og 50 V som grense blir det tillatte taket 50 / 0,03 = 1 667 ohm — altså romslig. Med et 300 mA vern blir taket 167 ohm, og da begynner det å bli en jobb.
Vanlige spørsmål
Hvordan finner jeg jordens resistivitet?
Du måler den, typisk med firepolsmetoden, eller du bruker erfaringstall for grunnforholdene på stedet. Forskjellen mellom myr og fjell er en faktor på hundre, så et anslag basert på hva slags masse spaden går i er mye bedre enn ingenting — men det er ikke dokumentasjon.
Er en fundamentjord bedre enn en stav?
Som regel ja. Armeringen i et fundament har enorm kontaktflate mot fuktig betong og jord, og gir lav og stabil overgangsmotstand uten frostproblematikk. Den forutsetter at armeringen faktisk er sammenkoblet og har et uttak — det må avtales før støp, ikke etterpå.
Hvor ofte må elektrodemotstanden måles på nytt?
Ved verifikasjon av nytt anlegg, og ved periodisk kontroll etter virksomhetens internkontroll, jamfør internkontrollforskriften § 5. Verdien endrer seg med årstid og med grunnarbeid rundt bygget, så en måling uten dato og årstid er lite verdt.
Les videre
- Utkoblingstid: regnestykket bak sekundkravet — I TT-anlegg er elektrodemotstanden avgjørende for om utkoblingskravet er oppfylt.
- Sløyfeimpedans Zs: beregning, måling og temperatur — Elektroden inngår i feilstrømsløyfen — her ser du hele sløyfen regnet ledd for ledd.
- Kurser per fase: fordeling, ubalanse og nøytralstrøm — Formelen for nøytralstrøm ved ubalanse, regnet eksempel, og hvorfor harmoniske gjør det verre.
- Spenningsfall enfas: formelen, tallene og faktor 2 — Formelen med faktor 2, et regnet eksempel på 2,5 mm², og feilen som halverer svaret.
- Jordfeilbryter utløsetid: hva instrumentet faktisk måler — To målepunkter, to grenser, og regnestykket RA × IΔn som knytter tiden til berøringsspenningen.
- Overspenningsvern dimensjonering: regnestykket ingen gjør — Up_effektiv = Up + cirka 1 kV per meter tilkoblingsledning, og må ligge under utstyrets Uw.