Как замерить сопротивление заземления в частном доме

Несмотря на то, что цепь заземления не находится под постоянным напряжением, и поэтому даже прокладывается открыто в промышленных условиях, ее корректная работа в нужный момент сможет уберечь, не только от травмы, но и возможно от смерти.

Принцип действия заземления прост – электрический ток всегда следует по наименьшему сопротивлению, а так как человеческое тело является хорошим проводником, то сопротивление заземления должно быть значительно меньше.

Как измерить сопротивление заземления

В работы по проверке заземления входят:

• · визуальный осмотр целостности сварных и болтовых соединений;
• · проверка сопротивления заземляющего контура;
• · проверка удельного сопротивления грунта

Для измерения используются специальные приборы, как современные цифровые, так и советского образца – мегомметры, также применяемые и для определения сопротивления изоляции.

Уровень сопротивления заземления должен соответствовать требованиям ПУЭ, в зависимости от типа оборудования, например, для молниеотвода, оно не должно превышать 10 Ом.

Вначале производят замер сопротивления от заземленного объекта до ближайшего заземлителя и если расстояние небольшое, то просто подсоединяют измерительные провода в этих двух точках и контролируют показания прибора.

Если же расстояние значительное, то замеряют сопротивление на участке от объекта до общей заземляющей шины, а поскольку сама шина сохраняет свои свойства всегда одинаковыми, то остается сделать замер между самой шиной и ближайшим заземлителем, убедившись в соблюдении нормативов.

В последнюю очередь выполняется измерение удельного сопротивления грунта, с помощью погруженных в него измерительных электродов и пропускании тока между ними и электродами заземляющего контура. Таким образом узнают, способен ли грунт вобрать в себя электрический ток, для точности показаний, замеры проводятся в сухую погоду или в сильный мороз, когда грунт промерзает.

Как измерить сопротивление контура заземления

Заземление может использоваться, как в промышленных целях, так и в быту и естественно, требования предъявляемые к конструкции могут разниться в зависимости от его предназначения. В основном они касаются величины сопротивления, которая не должна превышать граничного предела.

Что же касается своего личного жилья, то здесь необходимо руководствоваться нормами ПУЭ для жилого дома (не более 30 Ом) и принципом, чем оно ниже, тем лучше.

Сопротивление самого провода минимально, при условии, что вы используете медный одножильный или многожильный кабель, основные потери могут происходить на механических контактах, когда в квартире провода сводятся в распределительную коробку, соединяясь в единую магистраль, выходящую к электрощиту.

Именно поэтому следует вначале обратить внимание на все механические контакты, и только после этого проводить электрические замеры.

В домашних условиях достаточно бытового тестера с пределом измерений до 1000 Ом и медного кабеля такой длины, чтобы стало возможным подключить щупы прибора одновременно к клемме заземления или зануления на электрическом щите и к заземляющей клемме прибора или розетки.

Источник: euroelectrica.ru

Безопасность пользования электрической энергией зависит не только от правильного монтажа электроустановки, но и от соблюдения требований, заложенных нормативной документацией в ее эксплуатацию.

нтур заземления здания, как составная часть защитного электрического оборудования, требует периодического контроля своего технического состояния.

Как работает заземляющее устройство

В нормальном режиме электроснабжения контур заземления РЕ-проводником соединен с корпусами всех электроприборов, системой выравнивания потенциалов здания и бездействует: через него, грубо говоря, не проходят никакие токи, за исключением небольших фоновых.

Как заземление защищает человека

При возникновении аварийной ситуации, связанной с пробоем слоя изоляции электропроводки, опасное напряжение появляется на корпусе неисправного электроприбора и по РЕ-проводнику через контур заземления стекает на потенциал земли.

За счет этого величина прошедшего на нетоковедущие части высокого напряжения должна снизиться до безопасного уровня, неспособного причинить электротравму человеку, контактирующему с корпусом неисправного оборудования через землю.

Когда РЕ-проводник или контур заземления нарушены, то отсутствует путь стекания напряжения и ток станет проходить через тело человека, оказавшегося между потенциалами поврежденного бытового прибора и землей.

Поэтому при эксплуатации электрооборудования важно поддерживать в исправном состоянии контур заземления и периодическими электрическими замерами контролировать его состояние.

Как возникает неисправность у заземляющего устройства

В новом исправном контуре электрический ток аварии по РЕ-проводнику поступает на токоотводящие электроды, контактирующие своей поверхностью с грунтом и через них равномерно уходит на потенциал земли. При этом основной поток равномерно разделяется на составляющие части.

В результате длительного нахождения в агрессивной среде почвы металл тоководов покрывается поверхностной окисной пленкой. Начинающаяся коррозия постепенно ухудшает условия прохождения тока, повышает электрическое сопротивление контактов всей конструкции. Ржавчина, образующаяся на стальных деталях, обычно носит общий, а на отдельных участках ярко выраженный местный характер. Связано это с неравномерным наличием химически активных растворов солей, щелочей и кислот, постоянно находящихся в почве.

Образующиеся частицы коррозии в виде отдельных чешуек отодвигаются от металла и этим прекращают местный электрический контакт. Со временем таких мест становиться столько, что сопротивление контура увеличивается и заземляющее устройство, теряя электрическую проводимость, становится неспособным надежно отводить опасный потенциал в землю.

Определить момент наступления критического состояния контура позволяют только своевременные электрические замеры.

Принципы, заложенные в измерение сопротивления заземляющего устройства

В основу метода оценки технического состояния контура заложен классический закон электротехники, выявленный Георгом Омом для участка цепи. С этой целью достаточно через контролируемый элемент пропустить ток от калиброванного источника напряжения и с большой степенью точности замерить проходящий ток, а потом вычислить величину сопротивления.

Метод амперметра и вольтметра

Поскольку контур работает в земле всей своей контактной поверхностью, то ее и следует оценивать при замере. Для этого в почву на небольшом удалении (порядка 20 метров) от контролируемого заземляющего устройства заглубляют электроды: основной и дополнительный. На них подают ток от стабилизированного источника переменного напряжения.

По цепи, образованной проводами, источником ЭДС и электродами с подземной токопроводящей частью грунта начинает протекать электрический ток, величина которого замеряется амперметром.

На очищенную до чистого металла поверхность контура заземления и контакт основного заземлителя подключается вольтметр.

Он замеряет падение напряжения на участке между основным заземлителем и контуром заземления. Разделив значение показания вольтметра на измеренный амперметром ток, можно вычислить общее сопротивление участка всей цепи.

При грубых замерах им можно ограничиться, а для вычисления более точных результатов потребуется скорректировать полученное значение вычитанием величины сопротивления соединительных проводников и влияния диэлектрических свойств почвы на характер токов растекания в грунте.

Уменьшенное на эту величину и замеренное по первому действию общее сопротивление и даст искомый результат.

Описанный способ является довольно простым и неточным, имеет определенные недостатки. Поэтому для выполнения более качественных измерений, производимых специалистами электротехнических лабораторий, разработана более усовершенствованная технология.

Компенсационный метод

Замер основан на использовании уже готовых конструкций метрологических приборов высокого класса точности, выпускаемых промышленностью.

При этом способе тоже используется установка основного и вспомогательного электродов в почву.

Их разносят по длине около 10÷20 метров и заглубляют на одной линии, захватывающей испытываемый контур заземления. К шине заземлительного устройства подключают измерительный зонд, стараясь разместить прибор поближе к контакту шины. Соединительными проводниками соединяют клеммы прибора с установленными в землю электродами.

Источник переменной ЭДС выдает в подключенную схему ток I1, который проходит по замкнутой цепи, образованной первичной обмоткой трансформатора тока ТТ, соединительным проводам, контактам электродов и землей.

Вторичная обмотка трансформатора ТТ воспринимает ток I2, равный первичному и передает его на сопротивление реостата R, позволяющего реохордом «б» выставлять баланс между напряжениями U1 и U2.

Изолирующий трансформатор ИТ транслирует проходящий по его первичной обмотке ток I2 в свою вторичную цепь, замкнутую на измерительный прибор V.

Ток I1, протекающий по грунту на участке между основным заземлителем и контуром заземления, образует на замеряемом нами участке падение напряжения U1, которое вычисляется по формуле:

U1=I1∙rx.

Ток I2, проходящий по участку реостата R «аб» с сопротивлением rаб, формирует падение напряжения U2, определяемое выражением:

U2=I2∙rаб.

Во время выполнения замера перемещают ручку реохорда таким образом, чтобы отклонение стрелки прибора V установилось на ноль. В этом случае будет выполнено равенство: U1=U2.

Тогда получим: I1∙rx=I2∙rаб.

Поскольку конструкция прибора выполнена так, что I1=I2, то соблюдется соотношение: rx=rаб. Остается только узнать сопротивление участка аб. Но, для этого достаточно ручку потенциометра сделать побольше и на ее подвижную часть вмонтировать стрелку, которая будет перемещаться по неподвижной шкале, проградуированной заранее в единицах сопротивления реостата R.

Таким образом, положение стрелки-указателя реостата при компенсации падений напряжений на двух участках позволяет замерить сопротивление заземляющего устройства.

Используя изолирующий трансформатор ИТ и специальную конструкцию измерительной головки V, добиваются надежной отстройки прибора от блуждающих токов. Высокая точность измерительного механизма способствует малому влиянию переходных сопротивлений зонда на результат замера.

Приборы, работающие по компенсационному методу, позволяют точно замерять сопротивления отдельных элементов. Для этого достаточно на один конец измеряемой цепи подключить проводник, снятый с точки 1, а на второй — измерительный зонд (точка 2) и провод с точки 3 от вспомогательного электрода.

Приборы для измерения сопротивления заземляющего устройства

За время развития энергетики измерительные приборы постоянно совершенствовались в вопросах облегчения использования и получения высокоточных результатов.

Еще несколько десятилетий назад широко применялись только аналоговые измерители производства СССР таких марок, как МС-08, М4116, Ф4103-М1 и их модификации. Они продолжают работать и в наши дни.

Сейчас их успешно дополняют многочисленные приборы, использующие цифровые технологии и микропроцессорные устройства. Они несколько упрощают процесс замера, обладают высокой точностью, хранят в памяти результаты последних вычислений.

Методика выполнения замера сопротивления заземлительного устройства

После доставки прибора на место проведения замера и извлечения его из транспортировочного кейса готовят шинопровод к подключению контактного проводника: отчищают от следов коррозии место для подключения зажима типа крокодил напильником или устанавливают струбцину с винтовым зажимом, продавливающим верхний слой металла.

Замер сопротивления трехпроводным методом

Требования безопасной работы требуют выполнять измерения при отключенном автоматическом выключателе во вводном щите питания здания либо снятом с заземлителя РЕ-проводнике. Иначе при возникновении аварийного режима ток утечки пойдет через контур и прибор или тело оператора.

Соединительный проводник подключают к прибору и струбцине.

На установленной дистанции молотком забивают в грунт электроды заземлители. Навешивают на них катушки с соединительными проводниками и подключают их концы.

Устанавливают контакты проводов в гнезда прибора, проверяют готовность схемы к работе и величину напряжения помехи между установленными электродами. Она не должна превышать 24 вольта. Если это положение не выполнено, то придется менять места установки электродов и перепроверять этот параметр.

Остается только нажать кнопку выполнения автоматического замера и снять вычисленный результат с дисплея.

Однако, успокаиваться после получения результата первого замера нельзя. Чтобы проверить свою работу необходимо выполнить небольшую серию контрольных измерений, переставляя потенциальный штырь на небольшие дистанции. Расхождение всех полученных значений сопротивлений не должны расходиться более чем на 5%.

Замер сопротивления четырехпроводным методом

Для использования способов вертикального электрического зондирования измерители сопротивления контура заземления можно использовать по четырехпроводной схеме, расставляя приемные электроды по методике Веннера или Шлюмберже.

Этот способ больше подходит для глубинных исследований и вычисления удельного электрического сопротивления грунта.

Вариант подключения прибора марки ИС-20/1 по этой схеме показан на картинке.

Замер сопротивления заземлителя с применением токоизмерительных клещей

При использовании метода необходимо иметь фоновый ток от электроустановки здания в контур заземления. Его величина у большинства приборов, работающих по этому типу, не должна превышать 2,5 ампера.

Замер сопротивления контура без разрыва цепи заземлителей с применением измерительных клещей

Используя измеритель ИС-20/1м можно выполнить электрическую оценку состояния заземлительного устройства здания по следующей схеме.

Замер сопротивления контура без вспомогательных электродов с применением двух измерительных клещей

При этом способе не требуется устанавливать дополнительные электроды в землю, а можно выполнить работу пользуясь двумя токовыми клещами. Их потребуется разнести по шинопроводу заземлительного устройства на расстояние большее чем 30 сантиметров.

Выбор методики проведения замера зависит от конкретных условий эксплуатации оборудования и определяется специалистами лаборатории.

Оценку состояния заземлительного устройства можно выполнять в разное время года. Однако, следует учитывать, что в период большого нахождения влаги в почве во время осенне-весенней распутицы условия для растекания токов в земле наиболее благоприятные, а в сухую жаркую погоду — наихудшие.

Летние замеры при высушенном грунте наиболее качественно отражают реальное состояние контура.

Некоторые электрики рекомендуют для снижения значения сопротивления проливать почву около электродов растворами солей. Следует понимать, что это мера временная и неэффективная. С уходом влаги состояние проводимости вновь ухудшится, а ионы растворенной соли будут разрушать металл, расположенный в почве.

В заключение

Всем внимательным читателям и опытным электрикам предлагается посмотреть на прилагаемую ниже картинку, демонстрирующую простой, на первый взгляд, способ реализации измерения сопротивления заземляющего устройства, который не нашел широкого практического применения в лабораториях.

Объясните в комментариях какие электротехнические процессы происходят при таком способе и как они влияют на точность измерения. Проверьте свои знания, удачи! 

Источник: electrik.info

Для чего необходимы измерения?

Блестящее решение перечисленных ниже задач достигается идеальным нулевым сопротивлением в заземляющей цепи:

1. Не допустить появления напряжения на корпусе технологических машин.
2. Добиться эффективного опорного потенциала электроаппаратуры.
3. Полностью устранить статические токи.

Правда электротехнический опыт показывает: результат под идеальный нуль получить невозможно.

В любом случае, заземлённый электрод выдаёт какое-никакое сопротивление.

Конкретную величину resistance определяют:

• сопротивление электрода в точке контакта с проводящей шиной;
• контактная область между земляным электродом и грунтом;
• структура грунта, дающая разное сопротивление.

Практика измерений сопротивления контура заземления отмечает, что первыми двумя факторами вполне можно пренебречь, но при соблюдении логичных условий:

1. Заземляющий электрод сделан из металла с высокой электропроводимостью.
2. Тело штыря электрода тщательно зачищено и плотно посажено в грунт.

Остаётся фактор третий – резистивная поверхность грунта. Он видится главной расчётной деталью для измерений сопротивления контура заземления.

Вычисляется же благодаря формуле:

R = pL / A,

где: p – удельное сопротивление грунта, L – условное заглубление, А – рабочая площадь.

Обзор измерительных способов

Существует несколько вариантов измерения сопротивления контура заземления, каждый из которых вполне точно позволяет определить искомую величину.

3-точечная система определения

Так, например, часто применяется методика 3-х точечной схемы, основанная на эффекте падения потенциала.

Измерения выполняют за три основных шага:

1. Замер напряжения на электроде Э1 и зонде Э2.
2. Замер силы тока на электроде Э1 и зонде Э3.
3. Расчёт (формулой R = E / I) сопротивления заземляющего электрода.

Для этой методики точность замеров логически зависима от места инсталляции зонда Э3. Его рекомендуется внедрять в грунт на удалении – оптимально за пределы так называемой области ЭСЭ (эффективного сопротивления электродов) Э1 и Э2.

Измерения по технологии «62%»

Если структура грунта под размещение заземляющего электрода отличается однородным содержимым, методика «62%» для определения сопротивлений контуров заземления обещает хорошую результативность.

Способ применим под схемы с единственным заземляющим электродом. Точность показаний здесь обусловлена возможностью расположения рабочих зондов  на прямолинейном участке, относительно заземляющего электрода.

Точки инсталляции контрольных зондов

Упрощённый двухточечный метод

Применение этого способа измерений требует наличия ещё одного качественного заземления помимо того, которое будет подвергаться исследованию. Методика актуальна для территорий густонаселённых, где часто нет возможности широко оперировать вспомогательными рабочими электродами.

Метод двухточечного измерения отличается тем, что одновременно показывает результат для двух устройств заземления, включенных последовательно. Этим и объясняются требования к высокому качеству исполнения второго заземления, чтобы не учитывать его сопротивление.

Для выполнения вычислений также измеряется сопротивление заземляющей шины. Полученный результат вычитывают из результатов общих замеров.

Точность этого способа оставляет желать лучшего по сравнению с двумя вышеизложенными. Здесь существенную роль играет расстояние между заземляющим электродом, сопротивление которого измеряется и вторым заземлением. Стандартно такая методика не применяется. Это своего рода альтернатива, когда нельзя использовать другие способы измерений.

Точные измерения по четырём точкам

Для большинства вариантов измерения сопротивлений наиболее оптимальным способом, помимо 2-х и 3-х точечных, считается 4-х точечная технология. Такой технологией замеров наделены приборы, подобные тестеру 4500 серии. Судя из наименования метода, на рабочей площадке в одну линию и на равных расстояниях размещаются четыре рабочих электрода.

Генератор тока прибора подключается на крайние электроды, в результате чего между ними течёт ток, значение которого известно. На других клеммах прибора подключены два внутренних рабочих электрода.

На этих клеммах присутствует значение падения напряжения. Конечный результат по замерам – сопротивление заземления (в Омах), значение которого прибор демонстрирует на дисплее.

Приборами из серии 4500 часто пользуются для измерения напряжения прикосновения. Устройством при помощи специального модуля генерируется в земле напряжение небольшой величины – имитация повреждения кабеля.

Одновременно на шкале прибора указывается ток, текущий по цепи заземления. Показания на экране берут за основу и умножают на предполагаемую величину тока в земле. Таким способом вычисляют напряжение прикосновения.

К примеру, максимальное значение ожидаемого тока на участке повреждения равно 4000А. На экране прибора отмечается величина 0,100. Тогда величина напряжения прикосновения будет равна 400В (4000*0,100).

Измерение прибором С.А6415 (6410, 6412, 6415)

Уникальность этого способа – возможность проведения замеров без отключения заземляющей цепи. Также здесь следует выделить преимущественную сторону, когда измерять общее сопротивление устройства заземления допустимо методом включения в цепь заземления резистивной составляющей всех соединений.

Принцип работы примерно следующий:

1. Специальным трансформатором в цепи создаётся ток.
2. Ток течёт в образованном контуре.
3. С помощью синхронного детектора регистрируется измеряемый сигнал.
4. Полученный сигнал преобразуется АЦП.
5. Результат выводится на ЖК-дисплей.

Устройство оснащается модулем (избирательный усилитель), благодаря которому полезный сигнал эффективно очищается от разного рода помех – н.ч. и в.ч. шумов. Лапами клещей в их сочленённом состоянии образуется возбуждаемый контур, охватывающий проводник заземления.

Инструкция измерения прибором С.А6415

Последовательность действий при работе с прибором серии С.А6415 доходчиво описывается в инструкции, прилагаемой к этому уникальному устройству.

Например, есть необходимость провести измерения сопротивления заземления какого-либо электрического модуля (трансформатора, электросчётчика и т.п.).

Последовательность действий:

1. Открыть доступ к заземляющей шине, сняв защитный кожух.
2. Захватить клещами проводник (шину или непосредственно электрод) заземления.
3. Выбрать режим измерения «А» (измерение тока).

Максимальное значение тока прибора составляет 30А, поэтому в случае превышения этой цифры выполнять измерение нельзя. Следует снять прибор и повторить попытку измерений в другой точке.

Когда полученная на шкале величина тока укладывается в допустимый диапазон, можно продолжить работу переключением прибора на измерение сопротивления «?».

Высвеченный на дисплее результат покажет общее значение сопротивления, включая:

• электрод и шину заземления;
• контакт нейтрали с электродом заземления;
• контакт соединений на линии между нейтралью и заземляющим электродом.

Работая с клещами, следует иметь в виду: завышенные показания прибора по сопротивлению заземления, как правило, обусловлены плохим контактом заземляющего электрода с грунтом.

Также причиной высокого сопротивления может быть оборванная токоведущая шина. Высокие цифры сопротивлений в точках соединений (сращиваний) проводников тоже могут влиять на показания прибора.

Общие рекомендации по измерению УСГ

Прежде чем сооружать цепь заземления, к примеру для газового котла, следует получить точные сведения о том, в область каких грунтов будет закладываться заземляющий электрод. Часто для определения значений “p” грунта предлагается обращаться к существующим таблицам.

Однако этот вариант с таблицами даёт чисто ориентировочные данные. Поэтому полагаться на них не стоит. Истинные значения сопротивления грунта могут отличаться в разы.

Вариант #1: однослойный грунт

Если грунт имеет однородную составляющую, его удельное сопротивление измеряют методикой «пробного электрода».

Метод предполагает выполнение определённой процедуры в два этапа:

1. Берут стержневой контрольный зонд длиной чуть больше глубины проектной закладки.
2. Погружают зонд в землю строго вертикально на глубину проектной закладки.
3. Оставшийся над поверхностью земли конец используют для замера сопротивления растекания (Rr).
4. Определяют УСГ по формуле p = Rr * Ψ.

Желательно выполнить процедуру несколько раз в различных точках рабочей площадки. Альтернативные замеры помогают достичь точных результатов измерений сопротивления грунта.

Вариант #2: многослойный грунт

Для такой ситуации замер УСГ выполняют методом ступенчатого зондирования. То есть контрольный зонд погружается до рабочей глубины ступенями и в положении каждой ступени выполняются измерения удельного сопротивления.  Вычисления среднего УСГ производятся с помощью формул для каждого отдельного измерения.

Затем, исходя из климатических особенностей местности, находят значения для сезонных изменений. Таким способом (достаточно сложным) получают расчётные значения УСГ верхних слоёв. Нижележащие слои рассматриваются как не подверженные сезонным изменениям и потому расчёт для них ограничивается несколько упрощённым измерением и вычислением.

Требования к исполнению работ

Работы подобного плана, конечно же, выполняются квалифицированным персоналом, представляющим специализированные организации. Так, за эксплуатацию силовых щитков в жилых домах, как правило, отвечают коммунальные службы. Производить какие-либо измерения в этих точках разрешается только через обращение к этим службам.

Электрические цепи относятся к опасным системам. Несмотря на то, что коммуникации бытового сектора рассчитаны под напряжение менее 1000В, это напряжение смертельно для человека. Требуется соблюдать все необходимые меры безопасности при обращении с электрическим оборудованием. Обывателю зачастую такие меры попросту неведомы.

С особенностями сооружения заземления для ванны в городской квартире ознакомит следующая статья, содержащая правила и руководство по проведению работы.

Выводы и полезное видео по теме

Выполнение измерений на практике с помощью прибора:

Исполнение работ, связанных с проверкой сопротивления заземления, требуется обязательно, независимо от сложности электрической схемы и категории объекта, где устанавливается или установлено и эксплуатируется электрооборудование. Многие специализированные организации готовы предоставлять такие услуги.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Не исключено, что вы знаете простой и эффективный способ измерения сопротивления контуров заземления, не приведенный в статье. Задавайте вопросы, делитесь полезной информацией и фото по теме.

Источник: sovet-ingenera.com

Как работают заземляющие системы

Действие защитных заземляющих систем основано на свойстве электрического тока, в соответствии с которым он стремится течь по проводникам, обладающим минимальным сопротивлением. Человеческое тело относится к категории хороших проводников, его сопротивление условно считается 1000 Ом. Следовательно, для того чтобы ток уходил в сторону заземления, его сопротивление должно быть намного меньше, чем у человека. В соответствии с ПУЭ данное значение не превышает 4 Ом.

В случае неисправности какого-либо электрического прибора, например, из-за пробоя изоляции, на его корпус попадает ток, то есть, в этом месте появляется потенциал. В случае касания рукой этой части, ток пойдет в землю по направлению от руки-через тело-в сторону ноги. В таких случаях человек подвергается смертельной опасности, поскольку даже 100 мА могут привести к необратимым процессам. Установка защитного заземления, измеряемого в дальнейшем, дает возможность максимально снизить вероятность негативных последствий.

Каждый современный электрический прибор оборудуется внутренним заземлением, когда отдельный контакт вилки соединяется с корпусом. При включении такого прибора в розетку, получается соединение с общей системой заземления. В случае какого-то нарушения или повреждения, ток утечки буде уходить в землю через заземляющий провод с небольшим сопротивлением. Поэтому замеры сопротивления имеют большое значение, позволяя контролировать его величину и не допускать выхода за пределы установленных значений.

Для чего нужны проверки заземления

Для того чтобы заземление в полной мере выполняло свои функции, необходимо поддерживать исправность заземляющего контура. С этой целью выполняются периодические замеры сопротивления мультиметром, по результатам которых определяется состояние всей системы.

Если контур находится в исправном состоянии, то при возникновении аварийной ситуации ток по заземляющему проводнику будет уходить к токоотводящим электродам. Поскольку они контактируют с грунтом всей своей поверхностью, все проходящие токи быстро и равномерно уйдут в землю.

Однако, продолжительное нахождение в грунте и постоянный контакт с землей приводит к образованию на металлических поверхностях окисной пленки, постепенно переходящей в коррозию. В результате, создаются препятствия нормальному прохождению тока, сопротивление элементов конструкции возрастает. На некоторых участках ржавчина становится более ярко выраженной, в связи с наличием в этих местах химически активных веществ, постоянно контактирующих с металлом. Поэтому начинать проверку следует с определения технического состояния элементов системы.

Постепенно коррозия превращается в отдельные чешуйки, которые начинают отслаиваться от металла и препятствовать в этом месте электрическому контакту. В дальнейшем количество таких мест возрастает, вызывая увеличение сопротивления всего контура. В заземляющем устройстве наступает потеря электрической проводимости, и оно уже не в полной мере отводит в землю опасные токи. Таким образом, снижаются общие защитные свойства системы.

Установить реальное состояние контура возможно только с помощью замера сопротивления. Техническая сторона этого процесса основывается на законе Ома для участка цепи. Данная процедура проводится с помощью источника напряжения с заранее известным точным значением. После того как будет измерена сила тока, можно легко определить сопротивление. На практике все не так просто, как в теории, поскольку существуют определенные методики и правила замеров, которые требуют точного соблюдения.

Общие правила проведения замеров сопротивления

Стандартная проверка заземления включает в себя следующие методы:

• Визуально проверяются болтовые и сварные соединения.
• Проводятся замеры сопротивления контура заземления мультиметром.
• Проверяется удельное сопротивление грунта.

Все измерения выполняются с помощью специальных приборов. Рекомендуется пользоваться мегомметрами, которые больше всего подходят для этих целей. Существует специальный прибор М-416 переносного типа, работающий на основе компенсационного метода с использованием потенциального электрода и вспомогательного заземлителя. Нижний и верхний пределы измерений составляют 0,1-1000 Ом, температурный диапазон – от минус 25 до плюс 60⁰С. Питание прибора осуществляется тремя батарейками по 1,5В.

Измерение сопротивления заземления осуществляется в следующем порядке:

• Прибор нужно установить на ровную горизонтальную поверхность и откалибровать. С этой целью в режиме контроля нажимается красная кнопка, затем она удерживается, а стрелка устанавливается в нулевое положение. Измерительное устройство нужно расположить максимально близко к заземлителю, поскольку соединительные провода сами обладают некоторым сопротивлением.
• Перед тем как проверить сопротивление, выбирается требуемая схема подключения. Она может быть трех- или четырехзажимной, обозначенной на крышке прибора.
• В землю забивается стержень зонда и вспомогательный электрод на глубину не ниже 50 см. Грунт должен иметь естественную плотность и не быть насыпным, а удары наносятся кувалдой точными прямыми ударами.
• Место подключения заземляющего проводника к электроду зачищается от старой краски. Сечение медных проводов составляет 1,5 мм².
• Непосредственное измерение защитных устройств начинается с выбора диапазона х1. После нажатия на красную кнопку нужно вращать ручку, чтобы установить стрелку на нулевое значение. Большие значения сопротивлений измеряются в соответствующих диапазонах х5 или х20. Для замеров заземления вполне достаточно диапазона х1, который и выдаст требуемое сопротивление на шкале прибора. Измерения должны выполняться при определенной погоде с максимальной плотностью грунта.

Аналогичные замеры проводятся и в зимнее время при сильных морозах при сильно замороженном грунте. Не рекомендуется измерять сопротивление при влажной погоде, поскольку полученные данные будут сильно искажаться.

Измерения амперметром и вольтметром

Во время проведения замеров оценивается контактная поверхность контура, поскольку именно она плотно соприкасается с землей. Для того что бы измерить заземление, на расстоянии примерно 20 м от защитного устройства в грунт забиваются основной и дополнительный электроды. Затем к ним подается переменный ток со стабильными показателями. В результате, образуется электрическая цепь, состоящая из источника напряжения, проводов и электродов, по которой будет протекать ток. Его величина измеряется амперметром, а не мультиметром.

Поверхность заземляющего контура и контакт основного электрода перед тем, как их померить тщательно очищаются от металла, после чего к ним подключается вольтметр и на этом участке измеряется падение напряжения. Полученное значение следует разделить на силу тока, измеренную амперметром, в результате получится сопротивление на данном участке цепи. Если требуются неточные грубые замеры заземлителей, можно вполне ограничиться этими полученными данными.

Более точные результаты получаются путем корректировки, когда из полученного значения отнимается сопротивление соединительных проводов. Одновременно учитываются диэлектрические свойства грунта и их воздействие на токи растекания внутри почвенной структуры.

Более качественно замерить сопротивление заземления могут только квалифицированные специалисты, использующие современную усовершенствованную технологию. При их выполнении применяются промышленные высокоточные метрологические приборы, а также основной и вспомогательный электроды, помещаемые в почву, как и при замерах предыдущим способом.

Они устанавливаются на одной линии, с интервалом от 10 до 20 метров, охватывая измеряемый заземляющий контур. Шина контура соединяется с измерительным зондом максимально короткими проводниками. Сам прибор для измерения через клеммы соединяется с основным и дополнительным электродами, находящимися в земле.

Подача переменной ЭДС осуществляется через вспомогательный электрод, находящийся в грунте. В эту же цепочку входит сама земля, соединительные проводники и первичная обмотка трансформатора тока, обозначенного на рисунке символами ТТ. В результате, на вторичной обмотке трансформатора возникает ток I₁. С помощью специального реостата – реохорда выставляются равные напряжения, то есть, U₁ = U₂. Подобное равенство достигается за счет установки нулевого значения показаний измерительного устройства V, соединенного с реохордом через измерительный трансформатор ИТ.

Для расчетов сопротивления заземления R_З применяется система уравнений, состоящая из следующих компонентов: U₁ = I₁ х Rз; U₂ = I₂ х Rаб; U₁ = U₂; I₁ = I₂. Если решить эту систему, то получится, что сопротивление заземления будет равно заземлению участка аб: Rз = Rаб. Величина Rаб определяется стрелкой, которая подвижной частью ручки устанавливается на неподвижной шкале. После этого можно легко найти сопротивление заземления.

Источник: electric-220.ru

Организация контура заземления в частном доме

В частном доме по поводу организации заземления сложностей выбора не предвидится. Чаще хозяева занимаются выбором понравившейся системы, главное — поглубже уходить в землю. В результате сопротивление на выходе не должно превышать 4 Ом. Соединение с домашней сетью ведётся медной или стальной жилой, конструкция сваривается с надёжной стыковкой компонентов.

Чтобы заземлить водонагреватель на даче, понадобится умение варить и желание копать. Сегодня конструкций предлагают две:

1. Простейшая предлагает вырыть яму глубиной 80 см и шириной 30 см. Длина 5 м, чем больше – тем меньше выйдет сопротивление. Копать заново канаву для организации заземления в частном доме желающих найдётся мало. По взятой длине с интервалом в 1 м в дно вбиваются стальные прутья толщиной от 25 мм на глубину 100 см. Придуманы специальные машины для проведения операции. Железка для заземления в частном доме под давлением вворачивается в грунт приводом от электродвигателя. Допустимо применять в описанных целях свайный фундамент, продающийся в любом магазине. Его защитное покрытие воспрепятствует прохождению постоянного тока тестера, но для частоты 50 Гц положение вещей в корне иное. Слой краски образует ёмкостное сопротивление. Величину возможно проверить тестером для каждой сваи. При вворачивании часть коррозийной защиты соскабливается, для прохождения тока во влажный грунт этого хватает.
2. Во втором случае предлагается копать яму глубиной хотя бы 1,5 – 2 метра, куда кладётся сваренная по форме стальная рама. Берётся простое железо, постепенно ржавеющее и сгнивающее. Рекомендуется сопротивление заземления в частном доме периодически контролировать.

Считается, что лучшим материалом для создания контура заземления станут медные колья либо стальные с покрытием из меди. В последнем случае толщина слоя цветного металла, идущего на заземление частного дома, берётся не меньше 250 мкм. Это связано с тем, что штырь испытывает механические нагрузки, деформации при забивании по месту. Чем заглубление больше, тем сильнее понижено сопротивление. По нормативам зарубежных стран глубина залегания — не меньше 2,4 метра. Одновременно от диаметра штырей сопротивление зависит незначительно. Как уже указано выше, вполне сойдёт арматура на 25 мм. Дальнейшее увеличение нецелесообразно: возрастание диаметра в два раза приводит к снижению сопротивления на 10%.

Что касается места организации контура, известно, что хуже всего проводят ток почвы из гравия, песка, камней. При возможности выбирайте глину или чернозём. Особенно удачно, если почва влажная. Окажется достаточным заглубить контур до уровня подземных вод, проходящим крайне близко к поверхности. В большинстве случаев, чтобы сделать заземление на даче в болотистой местности, достаточно забить единственный стальной кол в землю. Обратите внимание на фактор коррозии, постепенно незащищённый металл начнёт разрушаться.

Учтите дополнительный фактор. Влажность почвы прямо сказывается на проводимости, со снижением температуры параметр резко падает. В связи с этим для зимнего периода выглядит идеальным организовать контур там, где почва не промерзает, к примеру, сарай с сеновалом и подобные места. Подвал для указанных целей использовать не рекомендуется, при организации помещения специально применяются песчаная подушка в качестве дренажа, бетонное основание для гидроизоляции и прочие меры, мешающие нормально организовать заземление в частном доме.

Разумеется, при постройке нового здания идеально контур занести под дно выгребной ямы, где не бывает морозов. Ремонт в этом случае невозможен, но если все правильно обдумать и с толком подобрать материалы, конструкция окажется вечной. Придётся изучить характер протекания химических реакций между отходами и материалом будущего заземления в частном доме. Одновременно обеспечивается надлежащая глубина проникновения металла в толщу почвы.

Согласно требованиям стандарта медная жила под заземление обнаруживает сечение от 10 квадратных миллиметров или выше, для алюминия – 16. Если в системе TN-C-S где-то расходятся каналы нейтрали и земли, объединять их на стороне потребителя уже нельзя. Допустим, по стандарту допускается завести нейтраль на контур громоотвода в подвале, но потом (по ходу магистрали) две шины (нейтраль и земля) нигде не должны касаться друг друга. Окажись то лестничные пролёты, подъездные распределительные щиты либо розетки в квартирах потребителей.

Добавим, что при организации линий заземления, их распределению между потребителями часто используются медные или покрытые указанным металлом полосы. Толщина в последнем случае допустима в 75 мкм. Показателя хватит, полосы, в отличие от кольев и штырей, укладываются в уже готовые каналы. Учитывайте изложенное при решении задачи, как правильно сделать заземление в частном доме. Помните, медь дорогая. Два метра полосы стоят 100 рублей (при весе 2 кг, 30 х 4 мм). Выгоднее искать сталь с проводящим покрытием. Сопротивление окажется высоким, но при электролитическом методе нанесения контакт получается относительно плотным, этого на практике хватает. Одновременно получаем долговечность и прочность используемой для заземления частного дома шины.

Как нельзя организовывать заземление в частном доме

Категорически запрещается контур заземления организовывать посредством газовых или водопроводных труб. Решили подчеркнуть указанный момент после того, как однажды в сетевом очерке заметили сетования на факт, что сейчас все коммуникации пластиковые. Кстати, электрическая плитка непременно заземляется — искра со свечи пробивается… прямо на корпус! Легко получить чувствительный разряд, если ухватиться второй рукой за раковину.

Как контролировать сопротивление заземления в частном доме

Величина сопротивления заземления предвидится наименьшая. Причём заземлить антенну на даче порой сложнее, чем обеспечить надёжную защиту от поражения электрическим током от бытовых приборов. В случае радиоэлектроники важными оказываются даже десятки Ом. Плохое заземление исказит диаграмму направленности антенны, что сведёт на нет усилия по расчёту. Если брать упомянутую отрасль, гораздо чаще изготавливается противовес. Он имитирует «землю», но организации контура не требуется.

Когда речь идёт про технику на 380 или 220 В, при утечке весь ток немедленно обязан утечь подальше от людей. Провод от корпуса идёт на землю, при возникновении пробоя изоляции первыми вышибает пробки. При этом сохраняется человеческая жизнь. Тексты требований безопасности обычно пишут кровью. Поэтому если указывается, что сопротивление заземления составляет 4 Ом, превышать запрещено. Для измерения номинала простым тестером не обойдёшься.

Измерим сопротивление заземления в частном доме при помощи лампочки

Для измерения сопротивления заземления в частном доме любители предлагают оригинальный метод. Полагается лампочку одним концом завести на фазу, вторым — в контур. Лампа загорится, но на спирали упадёт лишь часть напряжения. Вторая возникнет за счёт резистивного делителя между проводниками заземления и сопротивлением нити накала. Действующее значение на лампочке окажется не 220 В, а чуть меньше. Остаётся из простого соотношения найти искомый потенциал. Из величины сетевого напряжения вычитаем потенциал, падающий на лампочке.

Если нет уверенности, что в сети 220 В… берём и втыкаем щуп тестера прямо в розетку. Тогда измеренный в первой части потенциал отнимаем от этого значения. Одновременно полагается измерить ток по цепи, и сопротивление заземления в частном доме вычисляется по простой формуле:

R = U / I,

где U – падение напряжения на заземлении (220 В минус измеренное в первой части опыта значение); I – величина тока в последовательной цепи, образованной лампочкой и нашим контуром.

Оба измерения (напряжение и ток) допустимо вести тестером, коммутируя нужным образом. Схема проведения опыта дана на рисунке. Наконец, остаётся найти фазный провод розетки, к примеру, при помощи специального щупа с индикатором в виде лампочки. Подобные нехитрые манипуляции помогут правильно сделать заземление на даче с простейшим китайским мультиметром.

При наличии второго контура заземления

Если присутствует второй контур заземления, напряжение допустимо снимать прямо с выходной клеммы. Второй щуп тестера заводится на опорную. Потенциал между контурами означает разницу. Разделив величину на ток, получаем приблизительно искомое сопротивление контура. Замечание — опорный электрод должен по возможности дальше отстоять от основного для исключения взаимного влияния двух объектов. Кстати, для целей измерения напряжения один из щупов вольтметра возможно завести даже на батарею или газовую трубу, высокое напряжение туда не пойдёт.

Хозяевам удобнее пользоваться указанной методикой. Сгодятся трубы, газовые и канализационные. Лишь бы присутствовала уверенность, что уходят на «землю». Подробнее о методике почитайте в ГОСТ Р 50571.16-99, где в качестве рекомендательного положение приводится в приложении С. Не стоит упрекать авторов обзора в излишней вольности касательно важной темы по установке заземления в частном доме. Посмотрите самостоятельно!

Устанавливая заземление в частном доме, потребуется выполнить шаги:

1. Оценить будущее месторасположение контура. Выбирается, исходя из характеристик почвы и удобства для собственника землевладения.
2. Найти лампочку для ограничения силы тока (и индикации одновременно) или переменный резистор приличной величины (от 150 Ом и выше).
3. Чтобы сделать заземление в частном доме, понадобится высокоточный тестер, чтобы брать разницу между падениями напряжений. При наличии опорного контура требования к оборудованию сильно понижаются.

Созданы специальные приборы, в обзоре не рассматриваем. Не каждый готов выложить несколько тысяч рублей дополнительно перед выполнением заземления в доме.

Источник: VashTehnik.ru