Прибор для измерения контура заземления


Для предохранения людей от поражения электрическим током в результате прикосновения к металлическим частям электроустановок служит защитное заземление. Это искусственное соединение корпусов оборудования с заземляющей шиной. Шина соединена с контуром заземления, который состоит из заземляющих электродов (заземлителей) и заземляющих проводников. В случае попадания фазного напряжения на корпус сработает защита от короткого замыкания. Автоматы обесточат повреждённый участок, предотвратив нагрев и воспламенение электроцепей. Защита сохраняет жизнь человеку, попавшему под действие электротока.

Описание измерителя ИС-10

Для содержания заземляющих устройств в рабочем состоянии два раза в год проводится измерение сопротивления контура, расположенного в грунте.  Измерения проводятся в период наибольшего высыхания грунта и наибольшего промерзания почвы. Заземление подразделяются на:

  • рабочее;
  • защитное;
  • заземление молниеотводов.

Несмотря на тип заземления, все они соединяются с электродами, вбитыми в землю. После проведения измерений составляется протокол. Участки заземляющих устройств с результатами измерений, не соответствующих нормам, должны быть осмотрены и отремонтированы.

Одним из приборов, позволяющих произвести такие замеры, является измеритель сопротивления заземления ИС-10.

Прибор применяется для тестирования величины сопротивлений:

  • заземляющих электродов (штырей);
  • проводников, соединяющих электроды между собой и шиной;
  • мест присоединения в схеме.

При дополнительном использовании источника питания до 300 В/50 Гц и токоизмерительных клещей можно находить амплитуду переменного тока. Аппарат позволяет определять удельное сопротивление грунта и металлических соединений.

Особенности измерителя сопротивления заземления

Прибор ис 10 работает при температурах от -15 до +55 0С, допустимая максимальная влажность окружающей среды – 90%. Корпусное исполнение аппарата с классом защиты IP42. Это обеспечивает безопасность использования при неблагоприятных погодных условиях.

Полный комплекс измерений, который можно выполнить с помощью ИС-10 в рабочем порядке:

  • определение сопротивления компонентов заземляющих устройств;
  • измерение Rперех точек присоединений и непрерывности заземляющих проводников, в процессе которых производится автоматическое определение удельного сопротивления грунта;
  • работа с использованием клещей для безобрывного измерения переменного тока;
  • определение распределения токов в процентах при оценке отдельных заземлителей, входящих в состав контура.

Измерения могут проводиться по 2-х, 3-х или 4-х проводному методу.

Технические характеристики ИС-10

Идущее в комплекте с ис 10 руководство по эксплуатации имеет раздел, описывающий технические параметры прибора. К основным характеристикам относятся:

  • диапазон измеряемых сопротивлений, от 1 кОм до 999 Мом, при разрешающей способности от 0,01 кОм до 1 Мом;
  • относительная погрешность замеров при нормальных условиях (4-х проводный метод):

δ = ± {[ 3 + 0,01 (Rк / Rх – 1)] % + 3 емр},

где:

  1. емр – единица младшего разряда,
  2. Rк – конечное значение,
  3. Rx – величина искомого сопротивления в границах поддиапазона.
  • возможность определения амплитуды гармонического переменного напряжения до 300 В по обоим разъёмам П1 и П2;
  • в сочетании с электроизмерительными клещами (при наличии) – способность проводить измерения тока до 250 мА.

Схема прибора ИС-10 работает от напряжения 10-14 В. Имеется съёмный аккумулятор на 12 В. При разрядке батареи до 9,5 В прибор выключается автоматически. Подзарядить аккумулятор можно от БП, входящего в комплект. О полном заряде аккумулятора сигнализирует индикатор зарядки. Время работы до разряда аккумулятора – 4 часа.

Совет. От запуска прибора до начала измерений должно пройти не более 3 минут, иначе он автоматически отключается.

Габаритные размеры прибора

Это прибор переносной для мобильных измерений в полевых условиях. Конструктивные данные аппарата:


  • габариты – 80 х 120 х 250 мм;
  • масса – 1,2 кг.

Срок службы до 10 лет при рабочей суточной нагрузке до 90%.

Что входит в комплект поставки

Прибор ис 10 укомплектован согласно перечню, вложенному в упаковку:

  • прибор ИС-10 – 1 шт.;
  • инструкция пользователя – 1 шт.;
  • блок питания БПН-А 12-0,5 – 1 шт.;
  • струбцина – 1 шт.;
  • зажимы – 2 шт.;
  • набор соединительных шнуров: 2 шт. по 1,5 м и 2 шт. по 40 м (на бобине);
  • чехол для хранения – 1 шт.;
  • электрод заземления (L = 1 м) – 4 шт.;
  • токоизмерительные клещи – 1 шт.

Как пользоваться

Перед началом работ нужно выполнить фазировку потенциальных цепей (П1 и П2) и токовых (Т1 и Т2). Она достигается присоединением цепей П1 и Т1 по одну сторону, П2 и Т2 – по другую сторону относительно подключаемого объекта.

Установка штырей имеет свои особенности:

  • монтаж электродов выполняется по одной линии;
  • между электродами выдерживается расстояние, равное пятикратной глубине погружения в грунт;
  • поверхность штырей должна быть очищена от грязи.

Подключения электрода к ИС 10 выполняется к гнёздам: Т1, П1, Т2, П2 в определённой последовательности.

После того, как прибор подключен к измеряемому объекту, нужно кратковременно активировать кнопку «Rx / ↵». На дисплее отобразится команда «ИЗМЕРЕНИЕ», и устройство перейдёт к режиму измерения потенциалов по входам П1 и П2.

На экране возможно появление сообщений:

  • « ВНЕ ДИАПАЗОНА» – это значит, что сопротивление измеряемого участка >10 кОм;
  • « НЕТ ЦЕПИ» – сообщение, указывающее на дефект, препятствующий поддержанию минимального тока (плохой контакт, обрыв цепи или неравномерность структуры почвы).

Руководство пользователя, прилагаемое к прибору, описывает методику двух тестов:

  • двух,- трёх,- или четырёхпроводной метод – 2П, 3П, 4П;
  • автоматического определения сопротивления грунта – Rуд.

Первый способ

В меню устройства выбирается четырёхпроводный метод нажатием кнопки «РЕЖИМ».  Из представленных опций выделяется «4П». Далее кнопкой «Rx / ↵», запускается измерение. Числовое значение сопротивления заземления выводится на экран.

Этот метод существенно уточняет результаты измерения, потому что не учитывает сопротивления измерительных шнуров и переходные сопротивления точек подсоединения.

Второй способ

Измерители сопротивления ис 10 используют для определения удельного сопротивления грунта, в котором расположен защитный контур. Прежде, чем заземлить объект, желательно знать этот показатель. На уже защищённых объектах его необходимо периодически тестировать.

При пользовании прибором выполняются следующие действия:


  • располагаются электроды на расстоянии, в 5 раз превышающем заглубление электродов, с соблюдением прямолинейности;
  • присоединяются штыри к выходам Т1, П1 и П2, Т2;
  • прибор переводится в режим «4П» и запускается кнопкой «Rx / ↵»;
  • снимаются показания сопротивления RE.

При помощи формулы находится удельное сопротивление.

R уд = 2π * d * RЕ,

где d – межэлектродный интервал, м.

При производстве измерений с автоматическим определением R уд нужно:

  • в опции «РЕЖИМ» выделить режим «R уд»;
  • сравнить сохранённые в приборе расстояния между заземлителями и при необходимости изменить функцией «УСТ. РАССТ»;
  • курсорами ▲ или ▼ выставить расстояние от 1 до 99 м с интервалом в 1 м;
  • подтвердить выбор кнопкой «Rx / ↵».

Применение прибора с электроизмерительными клещами позволяет узнать распределение токов в процентном соотношении между отдельными заземлителями в многоэлементном контуре. По данным временного мониторинга (при составлении ежегодных протоколов измерения), отражаемых в паспорте заземляющего устройства, можно оценивать темп и характер старения элементов. На этом же основании следят за изменением структуры грунта по периметру контура.


Портативный измеритель отвечает всем современным требованиям измерительных приборов. Простой интерфейс и подробная информация, отображаемая на дисплее, делают измерения понятным и простым процессом. Прочный корпус и удобные гнёзда для подключения электродов способствуют долгой и безотказной эксплуатации.

Источник: amperof.ru

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.

Чтобы обезопасить владельцев дома/квартиры, заземлением должны быть снабжены все виды мощного домашнего электрооборудования:

При тестировании сопротивления каждую из заземляющих линий проверяют отдельно. Сопротивление между заземляющим элементом и каждой не проводящей ток частью электрооборудования, попадание под напряжение которой возможно, должно быть меньше 0,1 Ом.

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

Контур заземления – для защиты от электрического тока

Под защитным заземлением понимают электрическое соединение с землей какой-либо электроустановки. Задача такого контура – предотвращение вероятности поражения человека электротоком при прикосновении к металлическим нетоковедущим элементам (например, к корпусу) электрического устройства. Принцип функционирования описываемой конструкции достаточно прост. ЗК уменьшает показатель напряжения между поверхностью земли и корпусом электроустановки до безопасной для человека величины.

В качестве контура заземления в быту чаще всего применяют обычный стержень, сделанный из металла. Также рассматриваемое приспособление может сооружаться в виде сложной по форме конструкции, включающей в себя несколько металлических деталей.

В случае пробоя изоляционного слоя электропроводки или иной аварийной ситуации напряжение, являющееся потенциально небезопасным для человека, появляется на нетоковедущих поверхностях бытового электрического устройства. Возникает угроза поражения пользователя электротоком. Но за счет наличия контура заземления ничего страшного не происходит – он просто-напросто «уводит» на потенциал земли опасное напряжение.

Если ЗК неисправен, ток не может уйти в почву. В этом случае напряжение будет проходить через тело пользователя той или иной электроустановки, что чревато большими проблемами для человека. Понятно, что к вопросам грамотного обустройства контура заземления следует подходить максимально ответственно. Его также нужно регулярно (ежегодно) проверять на целостность и выполнять замеры сопротивления защитной конструкции. О том, как следует производить измерение ЗК, мы и поговорим далее.

Замер сопротивления – главное о методике

Конкретные параметры и вид защитной заземляющей конструкции зависят от влажности грунта, его типа и состава, а также от мощности эксплуатируемых электрических устройств. Как правило, для обустройства контура составляют предварительный проект, учитывающий особенности монтажа электропроводки на объекте (для защиты бытовых потребителей обходятся и без него). После монтажа защитного устройства выполняют измерение его сопротивления. Процедура осуществляется при помощи специальных приборов. Они дают возможность быстро и на высоком уровне точности установить удельный показатель сопротивления заземляющей конструкции и почвы.

Непосредственно методика измерения предполагает выполнение следующих действий:

  1. Искусственную электроцепь замыкают через смонтированный ЗК и производят на ней замеры снижения напряжения.
  2. Около металлического контура ставят дополнительный электрод. Его подсоединяют к источнику напряжения.
  3. Выполняют на участке нулевого потенциала замер сопротивления основного защитного стержня (либо более сложной конструкции заземления).

Именно по такой схеме осуществляются измерения в быту. На промышленных объектах замеры могут производиться по другим схемам, учитывающим серьезные напряжения от производственного электрооборудования. Величину сопротивления ЗК желательно определяют зимой или летом. Замеры, выполненные в другое время года, могут быть недостоверными из-за большой влажности грунта и иных климатических причин. Описанная методика измерения сопротивления защитного контура реализуется при помощи различных устройств. Для выполнения интересующей нас процедуры может использоваться мегомметр, вольтметр, амперметр. Но чаще применяется специальный прибор М416 (либо его аналог Ф4103-М1). О них и поговорим.

М416 и Ф4103-М1 – измерение заземления без сложностей

Прибор М416 рекомендован к использованию в быту и на промобъектах. Он позволяет узнать активное сопротивление контура заземления и удельное земли. Этот прибор для измерения применяется совместно с так называемым зондом (потенциальным дополнительным электродом) и вспомогательным заземлителем. М416 имеет такие тех. характеристики:

  • масса – примерно 3 кг;
  • интервал замеров – 0,1–1000 Ом (четыре разных диапазона – 100–1000 Ом, 2–200, 0,5–50 и 0,1–10);
  • размеры – 24,5х14х16 см;
  • допустимая температура воздуха для использования М416 – от +60 до -25 °С.

Прибор является электронезависимым. Он питается от 1,5-вольтных батареек с маркировкой 373 или R20 (разрешается использовать и более современные изделия с аналогичными показателями). Прибор Ф4103-М1 дает возможность выполнять замеры сопротивления защитных конструкций в целых десяти диапазонах (от 0,3 до 15000 Ом). Он имеет следующие характеристики:

  • вес – 2,2 кг;
  • питание – 9 батареек RL20 либо R20;
  • допустимая температура – от +55 до -25°;
  • размеры – 30,5х12,5х15,5 см.

На панелях (лицевых) описываемых приспособлений для измерения сопротивления ЗК имеется шкала, специальные выводы для подсоединения проводов, кнопка запуска устройства, ручка реохорда и переключатель, позволяющий выбирать определенный диапазон замеров. Работать с такими приборами очень просто. Сначала в них устанавливаются (в нужном количестве) батарейки. Затем переключателем вы выбираете требуемый диапазон измерений и начинаете вращать реохорд (специальной ручкой) до момента, когда нулевая отметка приборной шкалы не совместиться с индикаторной стрелкой устройства.

Следующий шаг – подключение медных проводов. Сначала их подсоединяют к самому приспособлению, а затем – к вспомогательным электродам. Последние заранее углубляются в грунт примерно на 50 см. Прибор готов к работе. Вам нужно перевести в положение Х1 переключатель устройства, нажать кнопку запуска и начинать вращать ручку реохорда. Когда индикаторная стрелка приблизится к нулю, замер считается оконченным. Вам нужно всего лишь записать результат проведенного измерения и умножить его на выбранный множитель (Х1, Х20, Х5 и так далее).

Посмотрите видео, которое мы подготовили для вас, чтобы без малейших затруднений произвести замер сопротивления своими руками.

Источник: remoskop.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.