Pomiary rezystancji uziemienia i połączenia wyrównawcze w strefach Ex
Rezystancja uziemienia i połączeń wyrównawczych w strefach Ex podlega konkretnym progom wynikającym z norm PN-EN 60079 i musi być regularnie mierzona metodą techniczną lub metodą 2p. W praktyce jednak najczęściej zawodzi nie sam uziom, tylko skorodowane albo poluzowane połączenie wyrównawcze – usterka, której nie widać bez pomiaru instrumentalnego.
Czym jest rezystancja uziemienia i połączenie wyrównawcze w strefie Ex?
Pomiary elektryczne w strefach zagrożonych wybuchem wynikają z dyrektyw ATEX 2014/34/UE (urządzenia) i 1999/92/WE (środowisko pracy), a w warstwie technicznej – z serii norm PN-EN 60079: część 14 (projektowanie i montaż instalacji), część 17 (kontrola i konserwacja) oraz część 19 (naprawy). Dokładny numer i wydanie normy właściwej dla danej instalacji należy potwierdzić w dokumentacji projektowej.
W praktyce mówimy o dwóch różnych parametrach, które łatwo pomylić:
💡 Może Cię zainteresować: Odprężanie wybuchu (Venting) – kiedy to tanie rozwiązanie staje się śmiertelną pułapką?
- Rezystancja uziemienia – opisuje jakość połączenia instalacji z gruntem (uziomem). Chodzi o to, czy prąd zwarciowy lub ładunek elektrostatyczny ma dokąd „odpłynąć”.
- Rezystancja połączeń wyrównawczych – opisuje ciągłość elektryczną między metalowymi elementami instalacji, które muszą mieć wyrównany potencjał (zbiorniki, rurociągi, konstrukcje, obudowy).
To pełen zakres tematu opisujemy szerzej na stronie pomiarów elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem – tam znajdziesz też pomiary izolacji, impedancji pętli zwarcia i ochrony przeciwporażeniowej. Ten wpis schodzi głębiej: w konkretne progi, metodykę i przyczyny awarii.
Zapewnij swojej firmie ocenę zagrożeń, która realnie podnosi poziom bezpieczeństwa.
Jakie wartości rezystancji uziemienia obowiązują w strefach Ex?
Zanim podamy liczby, jedno rozróżnienie jest krytyczne: rezystancja ciągłości metalicznej (mierzona w omach, im mniej – tym lepiej) i rezystancja upływu materiałów antystatycznych (mierzona w megaomach i gigaomach, z dolną i górną granicą) to dwa różne parametry mierzone w różnym celu. Pomylenie ich w dokumentacji jest częstym błędem.
| Parametr | Wartość orientacyjna | Co oznacza przekroczenie |
|---|---|---|
| Rezystancja upływu (uziemienie antystatyczne) elementów niemetalowych przewodzących | Ru ≤ 1 MΩ | Ładunek elektrostatyczny nie jest skutecznie odprowadzany |
| Rezystancja całkowitej sieci uziemiającej | Ruz ≤ 100 kΩ | Sieć uziemiająca nie spełnia funkcji ochronnej |
| Rezystancja do uziemienia posadzki antystatycznej w strefie Ex | Rg < 1×10⁶ Ω | Posadzka nie rozprasza ładunku wystarczająco szybko |
| Praktyczny próg dla przenośnych zacisków uziemiających (beczki, cysterny) | ≤ 10 Ω | Sygnał nieprawidłowego połączenia w systemach monitorujących |
| Rezystancja połączeń wyrównawczych (kontekst ogólnoelektryczny, PN-HD 60364-6) | 1–10 Ω zależnie od zastosowania | Ryzyko przekroczenia dopuszczalnego napięcia dotykowego |
Wartości orientacyjne, do potwierdzenia w dokumentacji projektowej i u eksperta ATEX. Dokładny próg dla konkretnej instalacji zależy od klasyfikacji strefy, typu urządzeń i rozwiązania projektowego – nie ma jednej uniwersalnej liczby dla każdego zakładu.
Progi dla posadzek antystatycznych to osobny temat pomiarowy (metodyka, sprzęt, punkty pomiarowe) – szerzej piszemy o nim przy okazji pomiarów ESD w strefach zagrożonych wybuchem. Tu skupiamy się na uziemieniu i połączeniach wyrównawczych instalacji jako takiej.
Jak wygląda pomiar rezystancji uziemienia w strefie Ex krok po kroku?
W praktyce stosuje się dwie różne metody – do dwóch różnych celów. Mieszanie ich to jeden z częstszych błędów widocznych w dokumentacjach, które trafiają do nas do weryfikacji.
Metoda techniczna (3-przewodowa) – dla samego uziomu
Podstawowa metoda pomiaru rezystancji uziomu wykorzystuje dwie elektrody pomocnicze wbijane w grunt w linii z badanym uziomem, przy czym elektroda napięciowa ustawiana jest w połowie odległości między uziomem a elektrodą prądową. Wariant 4-przewodowy dodatkowo eliminuje wpływ rezystancji przewodów pomiarowych na wynik.
Dwie praktyczne uwagi z pomiarów w terenie:
- Pomiary najlepiej wykonywać przy suchej pogodzie – wilgotna gleba sztucznie zaniża wynik rezystancji uziomu, co może dać fałszywe poczucie bezpieczeństwa.
- W złożonych układach uziomowych (uziomy wzajemnie połączone nad ziemią, np. z instalacją odgromową) konieczne bywa rozłączenie złączy kontrolno-pomiarowych (ZKP) – inaczej mierzy się wartość wypadkową całego układu, a nie rezystancję w danym punkcie, co maskuje realne usterki lokalne. Alternatywą są metody cęgowe (3P+cęgi, dwucęgowa), które pozwalają ominąć konieczność rozłączania ZKP.
Metoda 2p – dla połączeń wyrównawczych
Ciągłość i rezystancję przewodów ochronnych oraz wyrównawczych mierzy się osobno, metodą 2-punktową zgodną z normą PN-EN 61557-4. Wymaga ona minimalnego prądu pomiarowego ≥ 200 mA przy napięciu na rozwartych zaciskach w zakresie 4–24 V – parametry dobrane tak, by pomiar wykrył realne, drobne usterki styku, a nie tylko całkowite przerwanie obwodu.
To właśnie metoda 2p odpowiada na pytanie, które interesuje osobę odpowiedzialną za DZPW najbardziej: czy konkretny zacisk, kołnierz albo połączenie kablowe wciąż działa tak, jak powinno.
📖 Przeczytaj również: Jakie są koszty związane z Oceną Zagrożenia Wybuchem?
Dlaczego połączenia wyrównawcze bywają najsłabszym ogniwem instalacji Ex?
Niska rezystancja połączenia wyrównawczego oznacza skuteczną ciągłość. Zbyt duża rezystancja to jedyny parametr, który realnie mówi o jakości połączenia ochronnego – świadczy o poluzowanym zacisku, korozji, przerwaniu przewodu albo złym styku. Dokumentacja projektowa może wyglądać poprawnie, a mimo to instalacja w terenie zawodzi.
W praktyce spotykamy się z sytuacjami, w których instalacja Ex była poprawna „na papierze”, ale w rzeczywistości występowały luźne zaciski, korozja uziemień i przewody prowadzone niezgodnie z wytycznymi – dokumentacja się zgadzała, mierniki pokazywały co innego. Częsty scenariusz: wykonano montaż systemu zabezpieczenia elektrostatycznego, ale nikt nie wykonał później pomiarów potwierdzających jego skuteczność. Połączenie istnieje fizycznie, tylko nikt nie sprawdził, czy nadal spełnia parametry.
| Przyczyna | Skutek | Zalecane działanie |
|---|---|---|
| Korozja zacisku / złącza | Zawyżony wynik pomiaru, realny spadek skuteczności | Czyszczenie mechaniczne przed pomiarem, wymiana skorodowanych elementów |
| Poluzowany zacisk (wibracje maszyn) | Przerywana ciągłość elektryczna | Okresowa kontrola dokręcenia, podkładki sprężyste |
| Malowanie „na zamek” bez odsłonięcia metalu | Pozorna ciągłość mechaniczna, brak ciągłości elektrycznej | Zdejmowanie powłoki lakierniczej w punkcie zacisku przed montażem |
| Brak pomiaru po montażu zabezpieczenia | System „martwy na schemacie” – nikt nie potwierdził skuteczności | Pomiar odbiorczy + pomiary okresowe wg harmonogramu |
| Przerwanie ciągłości przewodu (uszkodzenie mechaniczne) | Całkowity brak funkcji ochronnej w danym punkcie | Pomiar metodą 2p, lokalizacja i naprawa przerwy |
Do tego dochodzą przyczyny czysto mechaniczne, typowe dla środowiska przemysłowego: wibracje maszyn i urządzeń obrotowych luzujące śruby zaciskowe, oraz cykliczne rozszerzanie i kurczenie się elementów pod wpływem zmian temperatury. Żadna z nich nie jest widoczna na pierwszy rzut oka – ujawnia je dopiero pomiar.
Jakie są skutki braku pomiarów lub wadliwych połączeń wyrównawczych?
Brak późniejszych pomiarów po montażu zabezpieczeń elektrostatycznych oznacza, że nikt nie potwierdził skuteczności instalacji. Problem nie ujawnia się od razu – ale w razie zdarzenia niebezpiecznego trudno wytłumaczyć, że „nikt tego nie zauważył”, skoro pomiar odbiorczy nigdy nie został wykonany.
Mechanizm zagrożenia jest prosty: nagromadzony ładunek elektrostatyczny przy nieskutecznym uziemieniu lub połączeniu wyrównawczym może wyładować się jako iskra – a w strefie Ex to bezpośrednie źródło zapłonu, szczególnie przy przepływie mediów, tarciu czy przesypywaniu materiałów sypkich. Jeśli montujesz lub modernizujesz system zabezpieczenia elektrostatycznego, warto od razu zaplanować pomiar odbiorczy – więcej o samym montażu piszemy przy okazji montażu systemów zabezpieczenia elektrostatycznego.
Jak często i jak dokumentować pomiary uziemienia w strefach Ex?
Pomiary i przeglądy instalacji Ex nie są jednorazową formalnością odbiorczą. Norma PN-EN 60079-17 dotyczy właśnie okresowej kontroli i konserwacji instalacji w strefach zagrożonych wybuchem – dokładny zakres i wymagane interwały zależą od klasyfikacji strefy oraz typu obudowy urządzeń i wymagają potwierdzenia w dokumentacji konkretnego zakładu.
Każdy pomiar powinien kończyć się protokołem z czytelnym wynikiem i rekomendacją – jasnym wskazaniem, co spełnia wymagania, a co wymaga korekty. To dokumentacja, do której wraca się przy kolejnym przeglądzie, audycie albo aktualizacji Dokumentu Zabezpieczenia Przed Wybuchem. Pełen zakres pomiarów elektrycznych – łącznie z rezystancją izolacji i impedancją pętli zwarcia – opisujemy na stronie pomiarów elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem.
💡 Może Cię zainteresować: Zezwolenie na prace pożarowo niebezpieczne w strefie Ex. Kiedy jest wymagane i jak je prawidłowo wystawić?
Osobnym, specjalistycznym zastosowaniem jest uziemienie cystern podczas przeładunku ADR – tam próg i metodyka są dobrane pod inny scenariusz ryzyka (przenośne zaciski uziemiające, patrz tabela wyżej). Więcej: uziemienie cystern. A jeśli dopiero ustalasz, w której strefie znajduje się dana instalacja, zacznij od klasyfikacji stref zagrożenia wybuchem – od niej zależy zarówno dobór urządzeń, jak i wymagany rygor pomiarów.
| Nie masz pewności, czy uziemienie i połączenia wyrównawcze w Twoim zakładzie realnie spełniają wymagane progi? Wykonujemy pomiary rezystancji uziemienia i ciągłości połączeń wyrównawczych metodą techniczną i metodą 2p, z protokołem i jasną rekomendacją – w ramach audytu ATEX lub jako samodzielną usługę pomiarową. Umów pomiary rezystancji uziemienia → atex-doradztwo.pl/kontakt ☎ +48 690 025 027 | ✉ biuro@atex-doradztwo.pl |
Najczęściej zadawane pytania o pomiary rezystancji uziemienia
Jakie wartości rezystancji uziemienia obowiązują w strefach Ex?
Wartości zależą od typu elementu i jego funkcji: dla rezystancji upływu materiałów niemetalowych orientacyjny próg to Ru ≤ 1 MΩ, dla całkowitej sieci uziemiającej Ruz ≤ 100 kΩ. Dokładna wartość dla konkretnej instalacji wynika z dokumentacji projektowej i klasyfikacji strefy.
Jak wygląda pomiar rezystancji uziemienia w strefie Ex?
Podstawą jest metoda techniczna (3-przewodowa) z dwiema elektrodami pomocniczymi wbitymi w grunt, a ciągłość połączeń wyrównawczych mierzy się osobno metodą 2p zgodnie z normą PN-EN 61557-4.
Dlaczego połączenia wyrównawcze bywają słabym ogniwem instalacji Ex?
Bo w przeciwieństwie do samego uziomu są narażone na korozję, luzowanie się zacisków od wibracji i przypadkowe przerwanie ciągłości elektrycznej przez malowanie konstrukcji – usterki te często nie są widoczne bez pomiaru instrumentalnego.
Jak często należy mierzyć rezystancję uziemienia w strefie Ex?
Częstotliwość wynika z normy PN-EN 60079-17 dotyczącej kontroli i konserwacji instalacji Ex oraz z dokumentacji zabezpieczenia przed wybuchem konkretnego zakładu – nie jest to jednorazowa czynność odbiorcza.
Co się dzieje, gdy rezystancja uziemienia przekroczy dopuszczalną wartość?
Ładunek elektrostatyczny lub prąd zwarciowy nie zostaje skutecznie odprowadzony do ziemi, co zwiększa ryzyko iskrzenia będącego źródłem zapłonu w atmosferze wybuchowej.
Czy korozja wpływa na wynik pomiaru rezystancji uziemienia?
Tak, skorodowane złącze zawyża wynik pomiaru i jednocześnie realnie obniża skuteczność ochrony – dlatego kontrolę wzrokową i czyszczenie złączy wykonuje się przed pomiarem instrumentalnym.
Jaka jest różnica między rezystancją uziemienia a rezystancją połączeń wyrównawczych?
Rezystancja uziemienia opisuje jakość połączenia z gruntem (uziomem), a rezystancja połączeń wyrównawczych – ciągłość elektryczną między metalowymi elementami instalacji, które muszą mieć wyrównany potencjał.
Źródła
- Seria norm PN-EN 60079 – Polski Komitet Normalizacyjny – projektowanie, montaż, kontrola i konserwacja instalacji w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Numer i wydanie normy do potwierdzenia dla konkretnego zastosowania. pkn.pl
- Politechnika Gdańska, dr hab. inż. Stanisław Czapp – Ocena stanu instalacji uziemiającej (materiał akademicki). sep.com.pl
- RST – Pomiary rezystancji uziemienia – metodyka, metody cęgowe, źródło branżowe producenta mierników. rst.pl
Materiał ma charakter poradnikowy. Wartości progowe rezystancji zależą od klasyfikacji strefy, typu instalacji i dokumentacji projektowej konkretnego zakładu – przed wdrożeniem należy je zweryfikować z aktualnymi normami PN-EN 60079 oraz dokumentacją zabezpieczenia przed wybuchem.
