Проверка заземляющих устройств


Согласно Правил устройства электроустановок, любые электрические сети и оборудование, работающее с напряжением свыше 50 вольт переменного и 120 вольт постоянного тока, должны иметь защитное заземление. Это касается помещений без признаков условий повышенной опасности. В опасных помещениях (повышенная влажность, токопроводящая пыль и прочее), требования еще жестче. Но мы в данном материале будем рассматривать в основном жилые дома. По умолчанию принимаем, что заземление должно быть.

При монтаже новых линий энергоснабжения, заземление будет установлено, и владелец помещения может за этим проследить (или подключить его самостоятельно). В случае, когда вы проживаете (работаете) в уже готовом помещении, возникает вопрос: как проверить заземление? В первую очередь, надо убедиться в том, что оно у вас есть. Вне зависимости от формального соблюдения ПУЭ, это касается жизни и здоровья людей.

Проверка наличия и правильности подключения защитного заземления


Как минимум, необходимо заглянуть в распределительный щит вашей квартиры (дома, мастерской).

Проверка заземления

По умолчанию принимаем условие: электропитание однофазное. Так будет проще разобраться в материале.

В щитке должно быть три независимых входных линии:

  • Фаза (как правило, обозначается проводом с коричневой изоляцией). Идентифицируется индикаторной отверткой.
  • Рабочий ноль (цветовая маркировка — синяя или голубая).
  • Защитное заземление (желто-зеленая изоляция).

Если электропитающий вход выполнен именно так, скорее всего, заземление у вас есть. Далее проверяем независимость рабочего ноля и защитного заземления между собой. К сожалению, некоторые электрики (даже в профессиональных бригадах), вместо заземления используют так называемое зануление. В качестве защиты используется рабочий ноль: к нему просто подсоединяется заземляющая шина. Это является нарушением Правил устройства электроустановок, использование такой схемы опасно.

Как проверить, заземление или зануление подключено в качестве защиты?

Если соединение проводов очевидно — защитное заземление отсутствует: у вас организовано зануление. Однако видимое правильное подключение еще не означает, что «земля» есть и она работает. Проверка заземления включает в себя несколько этапов. Начинаем с измерения напряжения между защитным заземлением и рабочим нулем.


Проверка заземления 2

Фиксируем значение между нулем и фазой, и тут же проводим измерение между фазой и защитным заземлением. Если значения одинаковые — «земляная» шина имеет контакт с рабочим нулем после физического заземления. То есть, она соединена с нулевой шиной. Это запрещено ПУЭ, потребуется переделка системы подключения. Если показания отличаются друг от друга — у вас правильная «земля».

Дальнейшее измерение заземления проводится с помощью специального оборудования. На этом остановимся подробнее.

Как устроено заземление, и зачем проверять его параметры

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что заземление нужно для соединения корпуса электроустановки с рабочим нулем. Глядя на несколько абзацев выше, можно подумать, что это абсурд. На самом деле имеется ввиду возможность протекания тока от защитного заземления, через физическую землю (грунт), до рабочего нуля ближайшей подстанции. Фактически, это будет короткое замыкание.

Соответственно, при попадании фазы на корпус электроустановки, сработает защитный автомат, и поражения электротоком не будет.

Зачем же нужна проверка сопротивления заземления? Для организации аварийного короткого замыкания, необходима большая сила тока. Если сопротивление контура заземления будет слишком велико, сила тока (в соответствии с законом Ома) снизится, и защитный автомат не сработает.

Еще одна опасность большого сопротивления защитной «земли» в том, что сопротивление тела человека может оказаться меньше. Тогда, при касании рукой аварийной электроустановки, вы гарантированно будете поражены электротоком.


Важно! Само по себе заземление не дает 100% защиты от поражения электротоком.

Когда на корпусе электроустановки окажется фаза, часть напряжения уйдет на компенсацию утечки в физическую землю. Если остаток потенциала превысит 50 вольт, опасность сохранится.

Равно как и защитный автомат без заземления не отключит фазу при попадании на корпус. Он сработает лишь при замыкании нуля с фазой. Полную защиту дает установка автомата и одновременное подключение контура защитной «земли». Существенно повышает уровень безопасности еще и УЗО.

Безопасность

И, наконец о том, что представляет собой контур заземления.

Если вкратце, это несколько металлических штырей (при нормальных природных условиях — три), глубоко погруженных в грунт, соединенных проводниками между собой и шиной заземления в здании.

Заземление 2

Проверка параметров защитного заземления

Кроме очевидных составляющих системы защитной «земли»: таких, как контактная колодка, провода, идущие к электроустановкам, соединение с контуром в грунте, важную роль в обеспечении защиты играет собственно земля. Соответственно надо убедиться в следующем:


  1. Между всеми элементами контура (штыри, соединительные шины, проводник в помещение до клеммной колодки) есть надежное электрическое соединение с минимальным сопротивлением.
  2. Попавшее на контур напряжение (в случае аварии), растекается по физической земле с максимальным током. Это возможно лишь при хорошем контакте между металлом и грунтом.
  3. Физические условия местности (грунта) могут обеспечить надежный контакт даже при плохих (с точки зрения электротока) условиях. А именно, пересыхание грунта, растрескивание земли в местах установки заземлителей.

Разумеется, никто не проводит измерения параметров на каждом элементе заземляющей системы. Это потребуется лишь в случае несоответствия нормам, для поиска так называемого «слабого звена».

По какому принципу проводится проверка защитного контура заземления?

Необходимо создать полный аналог заведомо работающего контура, и сравнить показатели с тестируемым объектом. Для этого существуют комплексы проверки рабочего заземления.

Проверка заземления 3


Сразу оговоримся: изготовить такой комплект самостоятельно возможно, но дорого и нецелесообразно. Равно как и проверка параметров защитного заземления с помощью стандартных средств измерений (мультиметр), не покажет достоверной картины. Да и сформировать высокое напряжение, необходимое для измерения параметров растекания, тестер не сможет. Поэтому лучше либо брать оборудование напрокат, либо приглашать мастера.

Вы можете купить подобный набор, но вряд ли он себя окупит в обозримом будущем. Даже с учетом того, периодичность проверки заземляющих устройств составляет один раз в году (и для жилых, и для промышленных объектов), проще получать разовый доступ к оборудованию.

Типовая схема включения прибора

Проверка заземления 4

Работает принцип одновременного использования вольтметра-амперметра на испытуемом участке грунта. Есть три величины: сопротивление, напряжение, сила тока. Параметры вычисляются по закону Ома. Нам известно первоначальное напряжение, а прибор поддерживает силу тока. Зная падение напряжения между тестируемыми стержнями, мы с высокой точностью можем вычислить сопротивление контура заземления.

Погрешность есть, но она несущественна в сравнении с измеряемыми величинами. Сопротивление контакта тестового электрода с грунтом вообще принимается за нулевое, при условии, что стержень чистый и не покрыт коррозией.


Большинство современных приборов сразу выдают готовые параметры защитного заземления, а в старых (при этом не менее надежных и точных) конструкциях — надо будет выполнить простую операцию деления. В соответствии с законом Ома.

Проверка заземления мегаомметром проходит по тому же принципу, только погрешность измерения будет выше. Все-таки земля не является проводником электричества в привычном смысле.

Проверка заземления 5

Мегаомметр лучше использовать для оценки иных факторов безопасности

Например, сопротивления изоляции. Речь пойдет не о прямой опасности. То есть, если вы схватитесь рукой за провод, в котором диэлектрические свойства изоляции в норме, вы не получите поражение электротоком.

Но есть и дополнительная опасность: пробой изоляции под нагрузкой. Этот неприятный факт приводит к сбоям в работе, и что более страшно — к возгораниям электроцепи.

Мегаомметр для измерения сопротивления изоляции представляет собой генератор напряжения и точный прибор в одном корпусе.

Проверка заземления 6

Классический вариант (с успехом применяется и сейчас), вырабатывает напряжение до 2500 вольт. Не стоит бояться, токи при работе мизерные. Но держаться нужно только за изолированные рукояти измерительных кабелей.


Высокий потенциал напряжения легко выявляет изъяны в изоляции, и стрелка прибора показывает истинное сопротивление. Перед началом работ следует отключить все подающие напряжение автоматы, и избавиться от остаточного потенциала: заземлить провод.

Для измерения пробоя между проводами в одном кабеле используются два провода. Они подсоединяются к жилам отключенного кабеля, и проводится замер. Если сопротивление ниже нормы, кабель отбраковывается. Никто не знает, когда место потенциального пробоя принесет неприятности.

Для измерения утечки на землю, один провод соединяется с защитным заземлением (в зоне прокладки тестируемого кабеля), а второй к центральной жиле. Напряжение для тестирования должно быть выше. Если провод невозможно приложить к «земле», измерение проводится при помощи прикладывания второго электрода к внешней поверхности изоляции.

При наличии экрана (бронировки кабеля), применяется трехпроводная система замеров. третий провод соединяется с экраном тестируемого кабеля.

Общая схема именно такая, но каждая модель прибора имеет собственную инструкцию. В современных мегаомметрах с цифровым дисплеем, разобраться еще проще, чем в старых стрелочных.

Проверка заземления 7

С помощью мегаомметра можно тестировать еще и обмотки двигателей. Но это отдельная тема. Информация для тех, кто думает, что все эти приборы узкопрофильные: с помощью системы шунтов, можно превратить мегаомметр в прецизионный омметр или вольтметр.


Источник: ProFazu.ru

Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми
элементами электроустановок («металлосвязь»).

Цель проверки.
Проверка сопротивления и механической надёжности соединений подлежащих заземлению частей электроустановки с заземляющими элементами, проводниками.
Наличие качественной «металлосвязи» является необходимым условием для обеспечения надёжного срабатывания аппаратов защиты при замыкании фазы на корпус.

Проведение проверки.
Проверка производится в соответствии с:
раздел 1.7 ПУЭ; приложение 3, п.26, п.28 ПТЭЭП; ГОСТ Р 50571.16; ГОСТ 12.2.007.0-75 п.3.3.7.

Производится общий визуальный осмотр проводников и соединений системы выравнивания потенциалов, присоединений к системе заземления.
Сварные соединения проверяются простукиванием.
Измеряются переходные сопротивления контактов. Значение не должно превышать 0,05Ом.
Значения переходных сопротивлений заземляющих проводников в пределах одного изделия не должно превышать 0,1Ом. Например, в эл. шкафу от металлической двери до болта заземления, к которому
присоединён проводник от двери.

Результаты проверки «металлосвязи» оформляются протоколом установленПроверка заземления. Измерение сопротивления заземляющих устройств
 

Стоимость измерения сопротивления заземления
Измеритель сопротивления заземления
совместно с другими измерениями
(Прайс, пункт 1.10)

Стоимость измерения сопротивления заземления
отдельно от других измерений

Земля

Землю можно представить как гигантский проводник. Все электрические процессы, даже изолированные, имеют относительно земли некоторый потенциал. Можно сказать, что земля является общим проводником для всех электрических процессов. Присоединение к ней непосредственно или через промежуточную среду возможно в любой точке земного шара. Таким образом, земля отлично подходит в качестве «нулевого» проводника при передаче электроэнергии, а также для защиты от поражения электрическим током, а так же для некоторых других задач (в данной статье не рассматриваются).

Заземление

Заземление — намеренное соединение с землёй токоведущих частей (п.1.7.8 ПУЭ) электроустановок или любых проводящих (нетоковедущих) частей (п.1.7.7 ПУЭ) электроустановок, зданий, сооружений, разного оборудования в рабочих или защитных целях.


Назначение заземления

Назначение заземления: рабочее и защитное; основное и дополнительное.

При выполнении рабочей функции через заземление протекает рабочий ток.

При выполнении защитной функции возможно: протекание через «землю» тока короткого замыкания при замыкании фазы на заземлённый элемент, или протекание тока атмосферного разряда при использовании заземления в системе молниезащиты. Протекание тока ограничено временем срабатывания аппаратов защиты или временем протекания тока.
Выполнение защитной функции обусловлено:
— снижением напряжения (напряжения прикосновения) на проводящих частях при замыкании на них фазы до безопасного значения (при т.н. косвенном прикосновении);
— обеспечением стекания атмосферного заряда при молниезащите.
При использовании выключателей, управляемых дифференциальным током (УЗО), так же реализуется функция защиты от замыкания «рабочего нулевого проводника» (нуля) на «землю».

Ещё две функции заземления: снижение уровня электромагнитных «помех и наводок» проникающих в устройства извне, и снижение уровня «несанкционированных» электромагнитных излучений передаваемых устройствами вовне. Данные функции тоже влияют на работу устройств и их безопасность.

Возможно совмещение функций заземления и применение одного заземляющего устройства для разных установок. Но необходимо принимать во внимание, что в первую очередь должны удовлетворяться требования для реализации защитных функций.

Устройство заземления

Заземление – это устройство, состоящее из:
— заземлителей, обеспечивающих контакт с землёй;
— заземляющих проводников, обеспечивающих соединение между заземлителями и заземляемыми частями.

Заземлители делятся на «искусственные» и «естественные». Искусственные заземлители – элементы, предназначенные исключительно для заземления. В качестве естественных заземлителей могут выступать: проложенные в земле металлические трубы (кроме трубопроводов горючих жидкостей и газов); имеющие контакт с землёй железобетонные и металлические части зданий и строений и т.д. Использование для заземления естественных заземлителей не должно приводить к их повреждению или к повреждению связанного с ними оборудования.

Заземление зачастую является весьма сложным устройством. Схема и глубина расположения, количество и материал, прочие характеристики заземлителей и проводников заземления зависят от назначения заземления, свойств грунта, и ряда других вводных.

Требования к заземлению

Качество заземления, соответствие его параметров требованиям, является важным условием для работоспособности установок и их безопасности.

Наиболее важной характеристикой заземления является его сопротивление – Rза. Сопротивление заземления измеряется в Омах.

При использовании заземления в электроустановках до 1000В с глухозаземлённой нейтралью, должно удовлетворяться требование:

Линейное напряжение 3х фазного источника, В Линейное напряжение 1х фазного источника, В Сопротивление заземления, Ом
660 380  <15(2*)
380 220  <30(4*) 
220 127  <60(8*) 

*Сопротивление заземления принимается с учётом повторных (дополнительных) заземлений. При удельном электрическом сопротивлении грунта (q) выше 100 Ом•м, допускается увеличение значения сопротивления заземления в q/100 раз относительно нормы, но не более чем в 10 раз.

При использовании заземления в электроустановках до 1000В с изолированной нейтралью, должно удовлетворяться требование:

Мощность источника питания, Квт Сопротивление заземления, Ом
до 100  <50/Iз , но не более 40Ом
больше 100  <50/Iз , но не более 10Ом 

где: 50 – безопасное напряжение прикосновения; Iз – ток замыкания на землю, А.

При заземлении в электроустановках от 3 до 35 кВ с изолированной нейтралью, сопротивление заземления должно соответствовать:

Rза<250/Iз (но не более 10 Ом)

Если заземление применяется одновременно для сетей напряжением и выше и ниже 1000В, то:

Rза<125/I з

Расчетный ток замыкания на землю, с достаточной точностью, может быть вычислен по формуле:

Iз=√3U(35Lк+Lв)/350

где: U – фазное напряжение сети, кВ; Lк – общая протяжённость кабельных линий, подключенных к сети, км; Lв — общая протяжённость воздушных линий, подключенных к сети, км.

При q, превышающем 500 Ом•м, допускается вводить на указанные значения сопротивлений заземляющего устройства повышающие коэффициенты, зависящие от q.

Сопротивление дополнительного заземления не нормируется (см. пункт «Измерение сопротивления заземления»).

Должна обеспечиваться достаточная прочность и устойчивость к воздействиям окружающей среды элементов заземления и их соединений.

Величина сопротивления заземления должна оставаться в пределах нормы, независимо от изменений состояния грунта и погодных условий.

Проведение испытаний заземления

Испытания производятся в соответствии с требованиями гл. 1.8. ПУЭ и пр. 3, 3.1 ПТЭЭП.

Проводится визуальный осмотр.
Проверяется механическая прочность соединений, сварные соединения проверяются простукиванием.
Измеряется сопротивление заземления.

При проведении испытаний, с целью безопасности испытательного персонала, важно предупредить возможность замыканий фазы на землю.

Измерение сопротивления заземления

Измерение сопротивления заземления проводится на контуре, состоящем из устройства заземления и земли.

Существует несколько методов измерения. Наиболее распространён т.н. "трёхточечный" метод.

Упрощённое описание "трёхточечного" м етода:
— На контур "устройство заземления — земля" подаётся испытательный ток (Iизм) от источника тока, подключаемого к точке, считающейся точкой присоединения к заземлению (ЭЗ), и к удалённому электроду, соединённому с землёй, т.н. токовому электроду (ЭТ).
— На прямой, между ЭЗ и ЭТ располагается третий электрод, т.н. электрод напряжения (ЭН).
— Между ЭЗ и ЭН измеряется напряжение (Uизм).
— Сопротивление заземления расчитывается по формуле: Rза=Uизм/Iизм.

Схема "трёхточечного" м етода:

Схема измерения сопротивления заземления трёхточечным методом

Применение современных приборов позволяет получать значение сопротивления заземления без выполнения промежуточных вычислений.

Измерения сопротивления заземления рекомендуется проводить при условии наибольшего сопротивления грунта, то есть в сухую погоду или при наибольшем промерзании. Если это условие невозможно реализовать, то к полученным результатам применяются поправочные коэффициенты.
При измерении сопротивления дополнительного заземления поправочные коэффициенты не применяются (кроме дополнительных заземлений воздушных линий).
Для получения точных результатов важно обеспечить хороший контакт при подключении измерительных проводов к заземлению и электродам, а так же и между электродами и землёй.

Результаты измерений сопротивления заземления оформляются протоколом соответствующей формы.

Если результаты измерений не соответствуют нормативным, то производится измерение удельного сопротивления грунта. Если измеренное значение находится в приемлемых пределах, то можно увеличить количество или длину вертикальных заземлителей. Если неудовлетворительное сопротивление заземления является результатом большого удельного сопротивления грунта, то может быть принято решение о использовании устройства заземления с повышенным значением сопротивления. В некоторых случаях дефект «повышенного сопротивления заземления» можно исправить с помощью специальных химических составов, предназначенных для уменьшения удельного сопротивления грунта.

Стоимость проверки заземления (Прайс, пункт 1.10)

Источник: 380-electro.ru

Виды заземления

  1. Рабочее – заземление определённых мест, например, нейтральных точек трансформаторов. Служит для правильной эксплуатации электроустановок.
  2. Защита от молний – заземление приёмников молний для стока возникающих токов на металлоконструкции, в жилом доме или другом строении.
  3. Защитное – заземление корпусов бытовых приборов или не токопроводящих частей электроустановок. Защищает от поражения электрическим током при случайном прикосновении к деталям, не предназначенным для пропускания электрического тока.

Заземляющие устройства (ЗУ) должны снимать заряды с частей электроустановок, на которых не должно быть напряжения, образующегося в следующих случаях:

  • статическое электричество;
  • наведение напряжения;
  • вынос потенциала;
  • электрический разряд.

В качестве устройства (очага) заземления, выступает закопанный в грунт контур из металлических стержней, вместе с подключёнными к нему проводниками. Место соединения с ЗУ провода от защищаемого оборудования называется точкой заземления.

В большей степени напряжение появляется, когда нарушается изоляция или повреждаются проводники. В обычных условиях контур защитного заземления контактирует с корпусами бытовых приборов и не работает, пока на нём по какой-либо причине не появится потенциал.

Когда цепи исправны, через него не проходят никакие токи, кроме фоновых. Как только на металлическом корпусе бытового электроприбора появляется потенциал, начинается его стекание на землю, через заземляющий контур.

При этом на нетоковедущих частях из металла, напряжение должно снижаться до более низкого уровня. Если нарушается целостность контура заземления или соединённых с ним проводов, напряжение на них остаётся высоким со стороны источника тока, что представляет значительную опасность для человека.

Периодичность замеров сопротивления защитного заземления регламентируется ПТЭЭП (1 раз в 6 лет). Кроме того, делается регулярная проверка его исправности.

Для проверки соответствия ЗУ, нормативным требованиям, производится замер его сопротивления растеканию тока Rз. В идеале оно должно быть равно нулю, но на практике это невозможно.

Факторы учета сопротивления

Величина (Rз) складывается из нескольких составляющих:

  1. Сопротивление металла, закопанного в грунт электрода и на его контакте с проводником. В связи с хорошей проводимостью применяемых материалов (сталь с медным покрытием или медь), а также при надёжном соединении с проводом, величинами сопротивлений обычно пренебрегают.
  2. Сопротивление между грунтом и штырём, которым можно пренебречь, если электрод сидит плотно, а его место контакта свободно от краски и других диэлектрических покрытий. Со временем сталь корродирует, и электропроводность электрода снижается. Поэтому целесообразно использовать омедненные стержни и периодически измерять сопротивление растеканию. Места сварки покрываются лаком, чтобы уменьшить коррозию.
  3. Сопротивление грунта – это основной фактор, который следует учитывать. Особенно это относится к близлежащим слоям. По мере удаления их, сопротивление снижается, и на определённом расстоянии принимается за нулевое.
  4. Неоднородность электрических характеристик грунта трудно учесть. Поэтому важным является замер фактического Rз. На одиночную простую конструкцию заземлителя, преимущественно влияют поверхностные слои грунта, а на контурную – глубинные.

Объект испытания

Проверке подвергаются искусственные ЗУ, которые выполняются в виде одиночных электродов или контуров. К ним не относятся PEN,-и PE-проводники, входящие в виде отдельной жилы в состав кабеля.

Искусственные ЗУ выполняются в виде:

  1. Углублённого заземлителя из горизонтальных стальных полос или круга, уложенных на дно котлована.
  2. Вертикального заземлителя из угловой стали – вбиваемых стержней или труб. Они размещаются в грунте на дистанции не меньше их длины и объединяются в контур горизонтальными полосами или круглым стержнем на глубине около 0,5 м. Распространённой конструкцией в частном доме, и не только в нём, является треугольная. Обвязка для заземляющих электродов учитывается в расчётах.

Элементы меняются, если их коррозия превышает 50%. На электроустановках проверка производится выборочно, где действие коррозии максимально. Там обязательно проверяются заземления нейтралей. На ВЛ контролируется не менее 2% опор. При этом выбираются участки с наиболее агрессивным грунтом.

Значения Rз для каждого вида заземлителя приводятся в ПУЭ и таблице.

Максимально допустимое значение Rз

Характеристика электроустановки Удельное сопротивление грунта, Ом*м Сопротивление заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель, к которому присоединяются нейтрали генератора и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
660/380 до 100 | свыше 100 15 | 0,5*p
380/220 до 100 | свыше 100 30 | 0,3*p
220/127 до 100 | свыше 100 60 | 0,6*p
Примечание: p — удельное сопротивление грунта.

Измерение сопротивления заземлителя

Методика основана на законе Ома для определённого места электроцепи. Величина сопротивления вычисляется, если к ЗУ от источника напряжения подать ток и замерить его с высокой точностью. В принципе это можно сделать мультиметром, но погрешность здесь будет высокая. Поэтому применяются только приборы высокой точности.

Методы измерения сопротивления заземлителя:

  1. Метод пробного электрода. Замеры производят до монтажа заземляющего устройства.

Перед тем как проверить заземление, на испытуемом участке в грунт забивают одиночный пробный заземлитель, равный по длине будущему устройству и выступающий над землёй.

Затем тестером измеряют Rз, после чего по его величине и геометрическим размерам стержня рассчитывают удельное сопротивление земли (ρ), в Ом:

ρ = 2πRзl/[ln(4l/d)], где

  • l – длина стержня, м;
  • d – диаметр стержня, м.
  1. Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). На рисунке ниже изображена четырёхэлектродная схема измерения.

К наружным стержням (1) и (2) подключают ЭДС, а разность потенциалов замеряют на расположенных внутри стержнях (3) и (4).

  1. Метод вольтметра и амперметра. При измерениях собирается цепь из заземляющих устройств, основного (потенциального, П) и дополнительного (токового, Т) электродов, забиваемых в грунт.

Затем к ЗУ и Т прикладывается стабилизированное напряжение с последующим измерением амперметром (А) проходящего тока. К зачищенной поверхности контура защитного заземления и потенциальному электроду подключается вольтметр (V), которым измеряется падение напряжения между ними.

Электрод П располагается в зоне нулевого потенциала грунта и должен находиться на достаточно большом расстоянии от ЗУ и электрода Т.

Сопротивление заземления находится как частное, от деления измеренного значения напряжения на величину тока. Полученный результат можно принять как окончательный, в первом приближении. Уточнённый расчёт получится, если учитывать сопротивление соединительных проводов.

На рисунке выше изображена принципиальная электрическая схема и как собираются схемы измерения Rз с прибором МС-08. Первая из них отличается большей точностью, а во второй следует из показаний прибора вычесть сопротивления проводников, соединяющих заземлитель с клеммами (I1) и (E1).

Как видно из схем на рисунке выше, расстояния между заземлителями требуются большие и не всегда в городских условиях метод можно применить. Кроме того, показания прибора искажают металлические коммуникации.

  1. Компенсационный метод. Для измерений применяют высокоточные промышленные приборы.

Общим с предыдущим методом является аналогичное заглубление двух электродов. Их размещают на одной линии, захватывая исследуемый контур заземления.

В качестве прибора используется измерительный зонд, который подключают к дополнительным электродам 1 и 3, а также как можно ближе к шине 2 контура заземления.

Переменная ЭДС подаётся через заглублённые в грунт, дополнительные стержни, землю, соединительные проводники и первичную обмотку трансформатора тока (ТТ). На его вторичной обмотке появляется ток (I1). Реохордом «б» выставляется равенство напряжений U2 = U1. Оно достигается путём установки на ноль показаний прибора V, подключённого к реохорду через трансформатор ИТ.

Искомая величина Rз находится из системы уравнений:

U1=I1∙ Rз;

U2=I2∙ Rаб;

U1= U2;

I1=I2.

После решения системы устанавливается, что Rз=Rаб. Остаётся определить величину Rаб. Для этого на подвижной части ручки устанавливается стрелка, служащая указателем значения Rаб, на неподвижной шкале.

Таким образом, путём вращения ручки реостата и установки показаний прибора V на ноль, по положению стрелки реохорда можно найти Rз.

  1. Замеры Rз с использованием калиброванного резистора. Электричество подаётся на ЗУ напрямую с фазы питания через охлаждаемый калиброванный резистор Rкр.

Ток через ЗУ определяется по измеренному напряжению Uкр на резисторе и известной величине сопротивления.

Падение напряжения на ЗУ находится по разности напряжений (рабочего и на резисторе): Uз = Uф — Uкр.

Сопротивление заземляющего устройства находится из формулы: Rз = Rкр (Uф — Uкр)/Uкр. Здесь не учитываются сопротивления проводников, а также сопротивление заземления нейтрали трансформатора на подстанции, поскольку их значениями можно пренебречь. Погрешность метода составляет около 10%.

Измерения производят путём отключения провода PE сети от заземлителя, на который затем подаётся фазное напряжение через калиброванное сопротивление типа НР-64/220 (46 Ом). Выделяемая мощность составляет сотни ватт, что требует его водяного охлаждения.

Преимуществом метода является его простота: не требуются тяжёлые электроды и многометровые провода, а измерения производятся на небольшом участке земли. Он является эффективным в городских условиях, например, в многоэтажном доме, где проходит множество коммуникаций.

  1. Измерение Rз с применением токовых клещей. Современный метод измерения производится без отключения заземляющей цепи.

Он удобен и в доме, и на предприятии. При этом учитываются сопротивления соединений, что повышает точность замеров. На рисунке ниже представлена схема измерения и её эквивалентная схема.

В цепь Rз подаётся напряжение Е и по ней проходит ток. Измерив его величину клещами, можно получить все исходные данные для расчёта Rз.

Сопротивление находится из соотношения Rз = E/I. Напряжение Е известно, а сопротивление находится по данной формуле, если измерить величину тока с помощью клещей.

Приборы для измерения

С развитием энергетики, приборы измерения совершенствуются в плане удобства использования и получения более точных результатов. Практически все аналоговые приборы заменены на цифровые с микропроцессорами.

Процессы замеров стали проще, точность повысилась, а результаты сохраняются в памяти. Стоимость приборов высокая. Периодичность измерений составляет 1 раз в 6 лет, и приобретать для этого прибор не стоит.

Кроме характеристик измерительных приборов, важно качественно подготовить шинопровод к подключению контактирующих с ним проводников. Места соединения очищаются от коррозии, а также применяют струбцины с винтовыми зажимами, чтобы продавить верхний слой металла в месте контакта проводника с электродом.

Измерения выполняются с отключением главного автомата щита управления или отсоединением от заземлителя РЕ-проводника. Иначе, может возникнуть аварийный режим с прохождением тока короткого замыкания через тестер и ЗУ.

Прибор МС-08 применяется для замеров, методом амперметра и вольтметра, где устанавливаются 2 электрода на расстоянии более 25 м от заземлителя. Ток в цепи создаётся генератором, приводимым во вращение вручную через редуктор.

После сборки схемы и подключения прибора, сопротивления вспомогательных заземлителей компенсируются. Если этого сделать не удаётся, вокруг дополнительного заземлителя увлажняется грунт. Измерения производят на разных диапазонах, пока тестер не даст заметные показания. Они не должны колебаться после окончательной установки.

Прибор М-416 удобен для измерений, так как имеет небольшой вес, шкалу с вращением и фиксацией измеренных значений, собран на полупроводниках с автономным питанием.

Тестер СА 6415 с токовыми клещами и ЖК-дисплеем позволяет измерять заземление без применения дополнительных электродов. При этом нет необходимости отключать РЕ-проводник от электродов. Трудоёмкость метода значительно меньше по сравнению с другими.

Измерение сопротивления. Видео

Как проводится измерение сопротивления контура заземления опоры, рассказывается в этом видео.

Измерение сопротивления заземления должно производиться при благоприятных погодных условиях. Это делается в середине лета или зимы, когда грунт обладает максимальным сопротивлением. Периодичность измерения Rз в частном доме и на предприятиях определяется в соответствии с ПТЭЭП.

Источник: elquanta.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.