Замер контура заземления

Зачем это делать

Измерение сопротивления заземления дает базовую информацию о его работоспособности. А так как основным средством защиты электроустановок, как правило, является именно заземляющее устройство (ЗУ), без оценки его основной характеристики не обойтись как при сдаче в эксплуатацию, так и при периодических и контрольных испытаниях в процессе эксплуатации.

Основные понятия позволяют говорить на одном языке. Вы понимаете и Вас понимают.

Согласно ПУЭ-7, сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на ЗУ к току, стекающему с заземлителя в землю. При этом обратим внимание, что заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. То есть при измерении необходимо определить сопротивление всей цепи, составляющей заземлитель (распространен термин «контур заземления», обозначающий эту цепь, хотя в ПУЭ-7 он официально не закреплен).

Применительно к ЗУ различают испытания, связанные с вводом в эксплуатацию и эксплуатационные испытания. В первом случае измерение сопротивления производятся, чтобы определить, можно ли вводить ЗУ в эксплуатацию (наряду с другими видами испытаний, если они предусмотрены нормативными документами). Во втором случае оценивается работоспособность уже введенного в строй заземления в данный момент времени. Необходимость в эксплуатационных испытаниях возникает как по причине старения ЗУ, так и по причине сезонного изменения параметров заземления, связанного, например, с колебанием влажности грунтов.

Несмотря на то, что измеряется сопротивление, применение обычных омметров для проверки ЗУ практически бесполезно. Для этого вида измерений выпускаются специальные приборы. Они именуются измерителями сопротивления заземления или просто измерителями заземления.

Измерения могут проводиться на постоянном токе, переменном токе промышленной частоты (для нашей страны это частота 50 Гц), а также переменном токе высокой частоты (частота порядка сотен Гц и выше). Поскольку основой электроэнергетики все еще является переменный ток, измерения параметров заземления на постоянном токе, за исключением каких-то совсем узкоспециализированных случаев, не проводятся.
и измерениях на частоте 50 Гц возникает проблема помех от блуждающих токов на той же частоте, вызванных работой электроустановок или даже ЛЭП поблизости. Эта проблема решалась возможностью вручную варьировать рабочую частоту (например, такое решение было применено в советском приборе МС-08). Измерения с использованием токов высокой частоты весьма актуальны в связи с широким распространением разного рода нелинейных нагрузок, что приводит к обилию гармоник в цепи заземления.

В современных приборах используется измерение сопротивления с использованием импульсов тока с формой «меандр», частота которых лежит в пределах от 100 до 300 Гц (например, в пользующемся большой популярностью приборе ЖГ-4300 используется частота 128 Гц). Тем самым удается отстроиться от помех с частотой 50 Гц и имитировать реальные условия, когда ток имеет множество гармоник. Дополнительная защита от действия помех достигается за счет цифровой обработки сигналов, в частности, применения быстрого преобразования Фурье.

Амплитуда напряжения на клеммах измерителей сопротивления ЗУ, как правило, не должна превышать 42 В. Благодаря этому обеспечивается безопасность процедуры измерения для персонала.

Чем измерять

Настоящей «рабочей лошадкой» для измерения сопротивления ЗУ долгие годы являлся прибор МС-08. Его выпуск был начат еще в 1957 г., при этом прибор используется кое-где до сих пор. Мало того, в интернет-магазинах можно найти новые экземпляры, продаются они по цене даже выше современных цифровых измерителей китайского производства. Кстати, упоминания о снятии с производства МС-08 найти нигде не удалось, возможно, эта легенда выпускается до сих пор?

Важным преимуществом МС-08 является то, что ему не нужны элементы питания. При измерении необходимо крутить ручку динамо-машины, вырабатывающей переменный ток. Меняя частоту вращения ручки, можно варьировать частоту, на которой производятся измерения, чтобы отстроиться от помех. С ручкой механически связана не только динамо-машина, но еще и коммутатор, выполняющий функцию выпрямителя. Коммутатор меняет полярность подключения измерительного прибора синфазно с генерируемым динамо-машиной током. Благодаря этому достаточно эффективно подавляются помехи. У прибора предусмотрено три диапазона измерений: до 10 Ом, до 100 Ом и до 1000 Ом.

В 1972 г. в СССР был налажен выпуск более совершенных измерительных приборов М416, где уже ручку крутить не нужно было. Подавление помех осуществлялось благодаря применению метода синхронного детектирования. Возможно было измерения сопротивления в пределах от 0,1 до 1000 Ом, было предусмотрено 4 диапазона измерений. В настоящее время «классический» аналоговый М416 не выпускается, тем не менее, под данным индексом на рынок сейчас поставляется цифровой измеритель сопротивления ЗУ, который, впрочем, ничего общего с «тезкой» не имеет.

Из аналоговых измерителей сопротивления ЗУ советского образца до сих пор выпускается и широко используется прибор Ф4103-М1. Он может питаться как от гальванических элементов, так и от внешнего источника. Измерения осуществляются на частоте около 300 Гц (не регулируется). Прибор способен измерять сопротивления от 0 до 15000 Ом, предусмотрено 10 диапазонов.

Современные приборы, как правило, имеют цифровую индикацию, но до сих пор есть специалисты, для которых стрелочные индикаторы являются более комфортными. Они по достоинству оценят недорогой прибор SEW 1805R со стрелочным индикатором. К преимуществам устройства, измеряющего сопротивления от 0,1 до 2000 Ом (3 диапазона), можно отнести малую силу тока, используемую при измерениях (2 мА против 80 — 200 мА у других приборов), что в ряде случаев позволяет не отключать измеряемые цепи. Другая особенность — высокая рабочая частота, составляющая 820 Гц. Недостаток прибора — он поддерживает только 2-проводную и 3-проводную схемы измерений (об этом более подробно пойдет речь далее).

Для проведения измерений в сложных условиях оптимально подойдет прибор ИС-20. В числе его преимуществ — эргономичный дизайн, степень защиты IP54, многовариантность способов питания. Диапазон измеряемых сопротивлений — от 1 микроОма до 9,99 кОм. Данные измерений могут быть переданы на компьютер беспроводным способом через Bluetooth. Рабочая частота — 128 Гц, в режиме двухпроводных измерений — 512 Гц. Важно, что прибор производится в России, что критично для ряда применений.

Современной «рабочей лошадкой» измерений сопротивления ЗУ является прибор Железный Гарри ЖГ-4300. Он очень легкий (0,9 кг с элементами питания), имеет удобный эргономичный дизайн. Можно измерять сопротивления от 0,05 Ом до 20 кОм, предусмотрено 5 диапазонов.

К топовым моделям измерителей можно отнести прибор MRU-200. Он способен измерять сопротивление защитного заземления в пределах от 0 до 19,99 кОм. Степень защиты IP54, предусмотрен встроенный NiMH аккумулятор емкостью 4,2 Ач — все это является значительными преимуществами при работе «в поле». Помимо измерения сопротивления защитного заземления, прибор также умеет определять сопротивление заземления системы молниезащиты импульсным методом, от 0 до 199 Ом. Этот измеритель сопротивления ЗУ производится на территории Евросоюза, а именно, в Польше.

Следует отметить, что перечисленные приборы, помимо основной функции, могут иметь и дополнительные, например, измерение удельного сопротивления грунта или измерение сопротивления тока утечки.

Как измерять

Наиболее распространенными являются классические методы измерения сопротивления ЗУ, основанные на применении вольтметра и амперметра с последующим вычислением сопротивления по закону Ома. Более подробно об этих методах можно прочесть здесь.

К преимуществам классических методов можно отнести возможность их использования практически для любых систем электроснабжения. Недостатки — необходимость отключения заземления от электроустановки на время измерений, влияние блуждающих токов на точность измерений.

Классические методы делятся на двух- , трех- и четырехпроводные. Из-за низкой точности двухпроводный метод практически не используется. Трехпроводный метод отличается простотой реализации, но по точности он уступает четырехпроводному.

В том случае, если измеряемое сопротивление ЗУ должно быть заведомо ниже 5 Ом, рекомендуется использовать только четырехпроводный метод.

На измерительном приборе есть потенциальные клеммы П1 и П2 и токовые клеммы Т1 и Т2. При четырехпроводном методе от П1 и Т1 к заземлению идут разные провода, которые соединяются уже непосредственно на клеммах заземления. При измерении трехпроводным методом клеммы П1 и Т1 соединяются перемычкой и от них к заземлению идет один провод. Если же прибор изначально предназначен только для измерений трехпроводным методом, то для подключения к заземлению одним проводом предусмотрена, соответственно, одна клемма.

Клеммы П2 и Т2 соединяются, соответственно, с так называемыми потенциальным штырем и токовым штырем. Измерительные штыри рекомендуется заглублять в грунт не менее, чем на 0,5 м. Обычно токовый и потенциальный штыри выстраивают в единую линию с ЗУ.

Для того, чтобы правильно определить расстояние между штырями, нужно определить максимальный размер диагонали заземлителя D. Потенциальный штырь устанавливается на расстоянии 1,5 D, но не менее 20 м от заземлителя. Токовый штырь устанавливается на расстоянии не более 3D, но не менее 40 м от заземлителя.

Но одного измерения для получения точного результата обычно недостаточно. Причина — неравномерность структуры почвы. Поэтому потенциальный штырь несколько раз устанавливают на расстоянии от 20 до 80% от исходного расстояния между потенциальным и токовым штырем. При этом каждый раз измеряется сопротивление. Чем больше точек, тем лучше, для высокой точности достаточно шага в 10%. Полученные результаты наносятся на график. Если график имеет форму плавно возрастающей кривой, то за окончательный результат берется сопротивление на участке, где разница между соседними точками не превышает 5%. Если график демонстрирует значительную крутизну либо более сложную форму, то измерения нужно повторить, изменив направление линии, на которой выставлены штыри. Возможно, придется также увеличить исходные расстояния в 1,5 — 2 раза.

Безэлектродный метод

Установить токовый и потенциальный штыри не всегда есть возможность. Например, в условиях вечной мерзлоты или когда для штырей на объекте просто нет места. В то же время, измерение заземления ЛЭП в районах вечной мерзлоты осуществляется, как правило, именно в период наибольшего промерзания грунта. Также не всегда есть возможность отключить ЗУ от электроустановки на время измерений. Тогда в ход идет безэлектродный метод измерения согласно ГОСТ Р 50571.16-2007, основанный на применении токовых клещей. Подробно он описан здесь.

На ЗУ подается от измерительного генератора переменный ток заданного напряжения с частотой, отличной от частоты сети. Сила тока в проводе заземления измеряется специальными токовыми клещами, которые чувствительны только к частоте, на которой работает измерительный генератор. Поскольку значение напряжения на ЗУ точно известно, измерив силу тока, можно вычислить, согласно закону Ома, сопротивление ЗУ.

Следует отметить, что, при всем удобстве, безэлектродный метод по точности измерений уступает правильно организованным измерениям по классическому методу. В частности, для подачи переменного тока для измерения в цепь используется прибор, аналогичный по принципу действия токовым клещам. Чтобы обеспечить нужный уровень индукции, применяется рабочая частота около 3 кГц, что также дает погрешность.

Можно считать, что безэлектродный метод дает оценку значению сопротивления ЗУ сверху. То есть реальное значение сопротивления не превысит показания прибора. С точки зрения безопасности это нормально — чем меньше реальное значение сопротивления, тем лучше.

Недостатком безэлектродного метода является то, что он может напрямую применяться только в системах ТТ и системах TN с ячеистым заземлением. Для обычных систем TN потребуется кратковременная установка перемычки между нейтралью и заземлением. Питание во всем здании, где установлено заземление, придется на время измерений отключить и преимуществ относительно классического метода уже не будет.

В качестве примеров оборудования для измерения безэлектродным способом, можно привести FLUKE-1630-2 и Greenlee CMGRT-100A. Стоимость таких систем в 5 — 10 раз выше, чем у приборов для измерения сопротивления классическим способом.

Требования к приборам, документации и персоналу лаборатории

Поскольку от исправности заземления зависит состояние здоровья, а то и жизни людей, рассматриваемые в статье приборы должны быть сертифицированы для использования на территории РФ и пройти поверку. Срок поверки измерителя сопротивления ЗУ обычно составляет 1 год, в отдельных случаях — до 2 лет. Общие требования к квалификации сотрудников, работающих с измерителем сопротивления ЗУ, как правило, приведены в технической документации к прибору.

Если измерения осуществляются в рамках текущего обслуживания электроустановки, документация по ним оформляется согласно гл. 1.8 ПТЭЭП.

Для того, чтобы лаборатория, где используется прибор, могла работать в рамках Единой системы соответствия, ее организационная структура и квалификация сотрудников должны соответствовать требованиям СДАЭ-04-2010. Лаборатория должна пройти аттестацию по правилам, приведенным в СДАЭ-01-2010 и ПОТЭЭ иметь Свидетельство о регистрации электролаборатории.

В том случае, если измерения осуществляются аккредитованной лабораторией, оформление протокола измерений осуществляется согласно ГОСТ Р 58973-2020. Этот ГОСТ дает общие правила оформления документации. Конкретный образец бланка протокола измерения сопротивления ЗУ получил название ЭЛ-8а (скачать бланк). Данный бланк соответствует требованиям ГОСТ Р 58973-2020, тем не менее, он не был введен каким-либо федеральным нормативным актом. Просто в свое время был создан типовой комплект бланков протоколов испытаний в формате *.doc. Это удобно, тем не менее, законодательно требование использовать именно такую форму нигде не закреплено.

К протоколу измерений желательно приложить копию свидетельства об аттестации лаборатории, а также копию свидетельства о поверке измерительного прибора. Эти документы сразу дадут понимание компетентности и профессионализма работников и компании производивших измерения.

Сколько должно быть Ом и как часто нужно измерять?

Некоторые нормы на сопротивление заземления приведены в таблице:

Вид заземления	Сопротивление, Ом, не более	Нормативный документ	Возможность увеличения в исключительных случаях
Электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью	4	п. 1.7.65 ПУЭ-7	10 Ом при мощности генераторов и трансформаторов не более 100 кВА
Общее сопротивление растеканию заземлителей трехфазной ВЛ 380 В	10	п. 1.7.64 ПУЭ-7	0,01ρ раз при удельном сопротивлении земли ρ свыше 100 Ом*м, но не более 10-кратного
Повторное сопротивление растеканию заземлителей трехфазной ВЛ 380 В	30	п. 1.7.64 ПУЭ-7	0,01ρ раз при удельном сопротивлении земли ρ свыше 100 Ом*м, но не более 10-кратного
Заземление нейтрали генератора или трансформатора в трехфазной сети 380 В	4	п. 1.7.101 ПУЭ-7	0,01ρ раз при удельном сопротивлении земли ρ свыше 100 Ом*м, но не более 10-кратного

ПТЭЭП рекомендует осуществлять полную проверку ЗУ со вскрытием грунта 1 раз в 12 лет. Устройства заземления опор воздушных линий менее 1000 В следует проверять чаще — 1 раз в 6 лет. Кроме этого, устройства заземления следует проверять после ремонта опор.

Нормы РД 153-34.0-20.525-00 требуют полной проверки ЗУ на объектах электроэнергетики с периодичностью 1 раз в 12 лет. Тем не менее, после возникновения короткого замыкания или аварийных ситуаций на объекте, должно быть произведено обследование ЗУ в зоне аварии и на прилегающих к ней участках ЗУ. Кроме этого, что особенно актуально в свете проводимых мероприятий по цифровизации электроэнергетики, рекомендовано проверять ЗУ после каждой реконструкции, особенно если устанавливаются электронные и микропроцессорные устройства. Вот почему по мере внедрения современных технологий в электроэнергетике приборы для измерения сопротивления ЗУ будут все более востребованы.

Получить бесплатный расчет заземления или задать вопрос эксперту ZANDZ можно используя кнопки ниже.

Смотрите также:

Источник: zandz.com

Зачем замерять сопротивление

Измерения необходимы для определения величины сопротивления заземлительного контура. Также измеряют показатель сопротивления изоляционного слоя. Показатели должны находиться в рамках нормативов, разработанных контролирующими органами. В случае надобности сопротивление заземляющего устройства уменьшается увеличением поверхности контакта или улучшением общей проводимости среды. Для достижения нужного результата увеличивают число электродов или создают соленую среду в почве вокруг заземлителя.

Типы заземления

Существует два типа заземления:

1. Предотвращение последствий от ударов молнии. Заземление молниеприемниками для отвода тока по металлической конструкции в землю.
2. Защитное заземление корпусов электробытовой техники или не токопроводящих участков электроустановок. Предотвращает поражение электричеством при случайном касании к элементам, не предназначенным для пропускания тока.

Электричество на электроустановках, где не должно появляться напряжение, возникает в таких ситуациях:

• статическое электричество;
• наведенное напряжение;
• вынос потенциала;
• электрический заряд.

Система заземления представляет собой контур, созданный из металлических прутьев, закопанных в грунт, вместе с подключенными к нему проводящими элементами. Точкой заземления называют место стыковки с заземляющим устройством проводника, идущего от защищаемой техники.

Заземлительная система подразумевает контакт устройства заземления с корпусами электробытовой техники. Причем заземление не работает до тех пор, пока по любой причине не возникнет потенциал. В исправной цепи не появляются никакие виды токов за исключением фоновых. Основной причиной появления напряжения является нарушение изоляционного слоя на оборудовании или повреждение проводящих элементов. При возникновении потенциала происходит его перенаправление в грунт посредством заземляющего контура.

Заземлительная система уменьшает напряжение на нетоковедущих металлических участках до приемлемого (безопасного для живых существ) уровня. В случае если целостность контура по каким-либо причинам нарушена, напряжение на нетоковедущих элементах не снижается, а потому представляет серьезную опасность для человека и домашних животных.

Факторы учета сопротивления

Для тестирования соответствия заземляющего устройства требованиям нормативов осуществляется замер сопротивления растеканию тока Rз. В идеале данный показатель должен быть равен нулю. Однако в реальности эта цифра недостижима.

Величина (Rз) включает в себя несколько компонентов:

1. Сопротивление материала, установленного под землей электрода, а также сопротивление на контакте металла с проводником. Однако этот показатель не столь важен из-за отличной проводимости используемых материалов (сталь с напылением меди или же чистая медь). Показатель игнорируется только в случае качественного соединения с проводником.
2. Сопротивление между почвой и электродом. Показатель игнорируют, если электрод плотно установлен, а контакт не покрашен или не покрыт диэлектриком. Однако с течением времени металл ржавеет, и его проводимость уменьшается. Поэтому следует использовать покрытые медью стержни или делать замеры сопротивления растеканию. Для уменьшения интенсивности коррозии сварочные швы лакируют.

3. Сопротивление грунта. Считается самым важным фактором. Особое значение придается близлежащим слоям почвы. По мере удаления слоев сопротивление уменьшается. На определенном расстоянии сопротивление становится нулевым.
4. Неоднородность электрических характеристик грунта с трудом поддается учету. Исходя из этого замеряют фактический Rз. Для одиночной простой заземлительной конструкции определяющее значение имеют поверхностные слои земли, а для контурной — глубинные.

 

Объект испытания

Проверочные действия осуществляются в отношении заземлительных устройств, выполненных как одиночные электроды или контуры. К объектам проверки не относятся PEN-проводники и PE-проводники, включенные отдельными жилами в кабели.

Заземлительные устройства создаются в одном из двух исполнений:

1. Горизонтальное. В этом случае полосы располагаются по дну траншеи.
2. Вертикальное. Заземлительный контур представляет собой забитые в землю и соединенные между собой полосы или трубы. Стержни располагают в грунте на глубине, превышающей длину самих металлических изделий. Чаще всего контур по своей форме создается в виде треугольника.

Замена элементов системы осуществляется при ржавлении более 50% поверхности. Проверка на коррозию на электроустановках проводится выборочно там, где наиболее заметны ее проявления. При проведении проверочных мероприятий тестируют заземление нейтралей. На высотных линиях проверяют по крайней мере 2% от имеющихся опор. Предпочтительные объекты проверок — участки заземления, находящиеся в максимально агрессивных средах.

В таблице внизу представления показатели Rз, присущие разным видам заземлителей.

Проведение замеров

Метод амперметра-вольтметра

Чтобы провести замеры, создают электрическую цепочку, по которой ток протекает через проверяемое заземлительное устройство и токовый проводник (его также именуют вспомогательным электродом). В схеме присутствует еще и потенциальный электрод, задача которого состоит в измерении падения напряжения при протекании тока через заземлитель. Потенциальный проводник находится на участке с нулевым потенциалом — на равном удалении от вспомогательного электрода и проверяемой заземлительной системы.

Для измерений сопротивления применяют закон Ома (формула R=U/I). С помощью данной методики чаще всего определяют сопротивление в условиях частного дома. Для получения необходимого тока используют трансформатор для сварочных работ или любое другое оборудование, где отсутствует электрическая связь между вторичной и первичной обмоткой.

Использование специальной техники

В домашних условиях редко пользуются дорогостоящим многофункциональным мультиметром. Чаще всего применяются аналоговые приборы:

• МС-08;
• Ф4103-М-1;
• М-416;
• ИСЗ-2016.

Один из самых распространенных приборов для проверки сопротивления — МС-08. Для измерений устанавливают два электрода на 25-метровом расстоянии от заземлительного устройства. Ток в цепочке образуется под действием генератора, вращаемого вручную с помощью редуктора. В результате задействования схемы и подключения прибора происходит компенсация сопротивления вспомогательных заземлителей. Если этого не случается, почва возле дополнительного заземлительного устройства искусственно увлажняется. Замеры осуществляют в различных диапазонах до тех пор, пока тестер не покажет значимых показателей (причем они не должны разниться после окончательной установки).

Измерительный прибор М-416 комфортен в использовании благодаря малому весу и шкале, где фиксируются полученные данные. М-416 включает в себя полупроводники с автономным электропитанием.

Пример использования прибора М-416:

1. Проверяем наличие питания у прибора. В устройстве должны находиться три батарейки — каждая по 1,5 вольта.
2. Устанавливаем прибор на ровную поверхность.
3. Проводим калибровку оборудования. Настраиваем М-416 на контроль и, нажимая на красную кнопку, устанавливаем стрелку на нулевое положение.
4. Выбираем трехзажимную схему для проведения замера.
5. Вспомогательный проводник и стержень зонда вкапываем в землю по меньшей мере на 50 сантиметров.
6. Соединяем провода с электродом и стержнем зонда согласно схеме.
7. Переключатель ставим в одну из позиций «X1». Удерживая клавишу, прокручиваем ручку до тех пор, пока стрелка на шкале не достигнет нуля. Результат умножаем на ранее вычисленный множитель. Итоговое значение является искомым.

Работа токовыми клещами

Контурное сопротивление определяют также с помощью токовых клещей. Их основное достоинство том, что не нужно отключать заземлитель и использовать вспомогательные проводники.

Через проводник заземления, в роли которого выступает вторичная обмотка, проходит переменный ток. Протеканию тока способствует первичная трансформаторная обмотка, находящаяся в измерительной головке устройства. Чтобы определить показатель сопротивления, делим данные ЭДС вторичной обмотки на величину тока, полученную при измерении клещами.

В качестве примера токовых клещей приведем тестер СА 6415. Он оснащен жидкокристаллическим монитором. Для измерения сопротивления не нужны дополнительные проводники. Также отсутствует потребность в отключении PE-проводника от электродов.

Замер сопротивления изоляции

Чтобы измерить сопротивление изоляции, используют специальный прибор — мегомметр. Устройство состоит из нескольких элементов:

• генератор непрерывного тока, оснащенный ручным приводом;
• добавочные сопротивления;
• магнитоэлектрический логометр.

До начала проверочных работ следует удостовериться, что объект отключен от электропитания. Удаляем с изоляционного слоя пыль и грязь. После этого проводим замер в течение приблизительно 3 минут. В результате получаем данные по остаточным зарядам.

К электроцепи или оборудованию мегомметр подключаем отдельными проводниками. Изоляция отличается высоким сопротивлением. Его уровень чаще всего превышает 100 мегаом.

Обратите внимание! Замер сопротивления изоляции проводится после того, как стрелка займет устойчивую позицию.

Периодичность измерений

Определение периодичности замеров сопротивления заземлительного устройства осуществляется в соответствии с требованиями ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей). Согласно регламенту, проверки производят каждые 6 лет. Также осуществляются регулярные проверки исправности контура. Визуальный осмотр наружных частей и частичное откапывание внутренних элементов контура делают по установленному на объекте графику, но не реже одного раза в год.

Указанные сроки относятся к предприятиям. Регулярность проверок в частных домах оставляется на усмотрение владельцев. Специалисты не рекомендуют пренебрегать проверочными мероприятиями, поскольку от этого зависит безопасность проживания в доме.

В теплую и сухую погоду результаты испытаний более достоверны. А вот во влажной среде они будут не столь точными, поскольку растекаемость тока приводит к повышению проводимости.

Нормативные результаты испытаний указаны в таблице ниже.

Оформление результатов проверки

Если решено поручить проверку специалистам, следует обратиться в специализированную электротехническую лабораторию. Проверку выполнят квалифицированные сотрудники. По результатам работы будет выдан протокол измерения сопротивления.

Протокол представляет собой бланк, в котором указаны такие данные:

• место проведения испытаний;
• название проверяемого объекта;
• назначение заземлительного устройства;
• схема установки заземлителей и их соединений;
• расстояние между электродами.

Кроме того, в протоколе указывается сезонный поправочный коэффициент и методика, в соответствии с которой осуществлялось измерение. Для составления протокола необходим паспорт объекта и акт на скрытые работы.

Обратите внимание! Рекомендуется включать в протокол данные о приборе, с помощью которого измерялось сопротивление. Информация должна включать тип устройства, его заводской номер и другие важные показатели. Результаты измерений вносят в паспорт заземлителя.

Отдельно составляется протокол испытания переходных сопротивлений. Данное понятие (переходное сопротивление также называют металлосвязью) представляет собой потенциальные потери на пути протекания тока. Они происходят в связи с наличием на контуре каких-либо соединений, в том числе сварочных, болтовых и прочих. Испытательные работы проводят с помощью специального тестера — микроомметра.

Правом проведения официальных испытаний и выдачи протокола обладает только сертифицированная органом стандартизации испытательная лаборатория. После выдачи акта система считается пригодной к эксплуатации.

Источник: 220.guru

1. Вводная часть.

1.1 Область применения.

Настоящий документ устанавливает методику выполнения измерения сопротивления заземляющих устройств и возможность их дальнейшей эксплуата­ции согласно ПУЭ п. 1.8.39., а также измерения удельного сопротивления грун­та.

1.2. Определяемые характеристики и условия измерений.

1.2.1. Определяемые характеристики:

— сопротивление заземляющих устройств;

— удельное сопротивление грунта;

— активное сопротивление.

1.2.2. Условия измерений.

Измерения допускается проводить при температуре окружающей среды от — 25 до +55°С и относительной влажности до 90% при 30°С.

1.2.3. Для правильной оценки качества заземляющих устройств измерение их сопротивления рекомендуется проводить в период наименьшей проводимо­сти грунта: зимой — при наибольшем его промерзании, летом — при наибольшем просыхании. Для учета состояния земли, во время измерения применяют один из коэффициентов, приведенных в табл.2. При разветвленной заземляющей сети измерения производят раздельно: сопротивления заземлителей и сопротивления заземляющих проводников, т.е. металлической связи корпусов электрооборудова­ния с контуром заземления.

2. Средства измерений.

2.1.При выполнении измерений применяют следующие средства измере­ний:

2.1.1. Прибор М416, имеет четыре диапазона измерения:

0,1 -10 Ом;

0,5 -50 Ом;

2-200 Ом;

10 — 1000 Ом.

Основная погрешность прибора не превышает ±[5+ (N/Rх-1)] в про­центах от измеряемой величины при сопротивлениях вспомогательного заземлителя и зонда не более:

500 Ом в диапазоне 0,1 — 10 Ом;

1000 Ом в диапазоне 0,5 — 50 Ом;

2500 Ом в диапазоне 2 — 200 Ом;

5000 Ом в диапазоне 10-1000 Ом.

2.2. Прибор Ф4103-М1. Класс точности 4,0 на диапазоне 0-0,3 Ом и 2,5 на остальных диапазонах. Пределы допускаемой основной приведенной погреш­ности ± 4% на диапазоне 0 — 0,3 Ом и ± 2,5% на остальных диапазонах от ко­нечного значения диапазона измерения.

3. Характеристики погрешности измерений.

3.1. Методика расчета погрешности измерителя Ф4103-М1.

3.1.1. Класс точности 4.0 на диапазоне 0-0.3 Ом и 2.5 на остальных диапазонах.

3.1.2. Время установления показания в положении ИЗМ 1 не более 6с, в по­ложении ИЗМ II не более 30с.

3.1.3. Нормальные условия применения измерителя приведены в разделе 8 паспорта прибора.

3.1.4. Пределы допускаемой основной приведённой погрешности +4% на диапазоне 0-3 Ом и + 2,5% на остальных диапазонах от конечного значения диапа­зона измерения

3.1.5. Пределы допускаемой вариации показаний равны пределам допускае­мой основной погрешности.

3.1.6. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воз­действием помех, равны:

половине значения допускаемой основной погрешности при воздействии переменного тока синусоидальной формы частотой 50 Гц и её гармоник напряжени­ем до 3 В на диапазоне 0-0.3 Ом и до 7 В на остальных диапазонах;

удвоенному значению допускаемой основной погрешности при воздейст­вии скачкообразных изменений амплитуды однополярных импульсов напряжением от 0 до 1 В, частотой 50 Гц, скважностью 2;

значению допускаемой основной погрешности при воздействии высоко­частотных радиопомех напряжением до 0.3 В.

3.1.7. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной ин­дуктивной составляющей измеряемого сопротивления с постоянной времени не бо­лее 0.0001 с, равны удвоенным значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.8. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изме­нением напряжения питания на плюс 3 В и минус 0.5 В от минимального значения (12В) равны значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.9. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воз­действием переменного магнитного поля частотой 50 Гц напряжённостью до 400 А/м, равны значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.10. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванные от­клонением измерителя от горизонтального положения на угол 10 ° равны пределам допускаемой основной погрешности.

3.1.11. Пределы допускаемой дополнительной ‘погрешности, вызванной из­менением температуры окружающего воздуха равны пределам допускаемой основ­ной погрешности на каждые 10° С изменения температуры.

3.1.12. Пределы допускаемой дополнительной погрешности вызванной воз­действием повышенной влажности воздуха равны удвоенным значениям пределов допускаемой основной погрешности.

3.1.13. Приведённая погрешность измерения D в общем случае вычисляется по формуле (1)

(1)

где Dо — предел допускаемой основной приведённой погрешности;

Dcn — предел допускаемой дополнительной приведённой погрешности от n-го воздействующего фактора.

3.1.14. Перед проведением измерений необходимо по возможности умень­шить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность, например, устанавливать измеритель практически горизонтально, вдали от мощных силовых трансформаторов, использовать источник питания напряжением (12+0.25) В, индук­тивную составляющую учитывать только для контуров, сопротивление которых меньше 0.5 Ом, определять наличие помех и т.п.

ПРИМЕЧАНИЕ. Помехи переменного тока выявляются по качаниям в режиме ИЗМ II, стрелки при вращении ручки ПДСТ 1.Г.

Помехи импульсного (скачкообразного характера) и высокочастотные радиопомехи выявляются по постоянным непериодическим колебаниям стрелки.

3.2. Методика расчета погрешности измерителя М 416.

3.2.1.Основная погрешность прибора М416 не превышает величины ±[5+(N/Rх — 1)] в процентах от измеряемой величины при сопротивлениях вспо­могательного заземлителя и зонда не более:

500 Ом в диапазоне 0,1 — 10 Ом;

1000 Ом в диапазоне 0,5 — 50 Ом;

2500 Ом в диапазоне 2 — 200 Ом;

5000 Ом в диапазоне 10-1000 Ом.

3.2.2. Проверка основной погрешности производится в нормальных усло­виях на всех оцифрованных отметках остальных диапазонов.

3.2.3.Погрешность определяется путем сравнения показаний прибора с известными сопротивлениями, включенными согласно рис.1.

Рис. 1.

где R1 — магазин сопротивлений класса 0,2;

R2, RЗ сопротивления вспомогательного заземлителя и зонда, вели­чины которых для каждого диапазона выбирается согласно таблице 1:

Таблица 1.

Диапазон измере­ния, Ом	Величина сопротивления, Ом
R1	R2	RЗ
0,1-10	0,1-10	500 ±25	1000 ±50
0,5-50	0,5-50	1000 ±50	2500 ± 25
2-200	2-200	2500 ±125	500 ±25
10-1000	10-1000	5000 ±250	5000 ±250

3.2.4.Поверку основной погрешности производить в следующем порядке:

а)переключатель установите в положение, соответствующее поверяемому диапазону:

б)вращая ручку «РЕОХОРД», установите соответствующую оцифрован­ную отметку (с учетом множителя ) против риски;

в)нажмите кнопку и подбором величины сопротивления на магазине К.1 установите стрелку индикатора на нулевую отметку.

По разности между показанием шкалы реохорда (с учетом множителя) и величиной сопротивления КЛ определите основную погрешность.

4. Метод измерения.

Измерение основано на компенсационном методе с применением вспомо­гательного заземлителя и зонда.

4.1. Методические указания при работе с измерителем Ф4103-М1.

4.1.1. Описание измерителя Ф4103-М1 и подготовка его к работе.

Измеритель выполнен в пластмассовом корпусе, имеющем съемную крышку и ремень для переноски. Съемная крышка в снятом состоянии может быть закреплена на боковой стенке корпуса. В нижней части корпуса имеется отсек для размещения сухих элементов. На лицевой панели расположены отсчетное устройство, зажимы для подключения токовых и потенциальных элек­тродов, органы управления, розетка для подключения внешнего источника тока.

4.1.2. Установить сухие элементы в отсек питания с соблюдением поляр­ности. При отсутствии их подключить измеритель к внешнему источнику с помощью шнура питания.

4.1.3. Установить измеритель на ровной поверхности и снять крышку, при необходимости закрепить её на боковой поверхности корпуса.

4.1.4. Проверить напряжение источника питания. Для этого закоротить зажимы Т1, Г11, П2, Т2, установить переключатели в положения КЛБ и «0.3»‘, а руч­ку КЛБ — в крайнее правое положение. Нажать кнопку ИЗМ. Если при этом лам­па КП не загорается, напряжение питания в норме.

4.1.5. Проверить работоспособность измерителя. Для этого, в положении КЛБ переключателя, установить ноль ручкой УСТО, нажать кнопку ИЗМ, ручкой КЛБ установить стрелку на отметку «30».

ВНИМАНИЕ! Не забывайте устанавливать переключатель в положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения разряда внутреннего источни­ка питания. Для блокировки включения измерителя закрывайте крышку!

4.1.6. После пребывания измерителя, в предельных температурных условиях

(-50°С; +55°С) или длительной повышенной влажности (95% при 30°С) время выдержки в нормальных условиях не менее, соответственно 3 ч и 23 ч.

4.2. Последовательность проведения работ измерителем Ф4103-М1

4.2.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.2.1.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств ЗУ выполнять по схеме, приведённой на рис.2.

Рис.2.

4.2.1.2.Направление разноса электродов Rп1 и Rт1 выбирать так чтобы со­единительные провода не проходили вблизи металлоконструкций и параллельно трассе ЛЭП (линий электропередач). При этом расстояние между токовым и потен­циальным проводами должно быть не менее 1 м. Присоединение проводов к ЗУ вы­полнять на одной металлоконструкции, выбирая места — подключения на расстоя­нии (0.2-0.4) м друг от друга.

4.2.1.3.Измерительные электроды размещать по однолучевой или двухлучевой схеме. Токовый электрод (К.т1) установить на расстоянии 1 зт =2Д (предпочти­тельно 1зт =ЗД) от края испытуемого устройства (Д — наибольшая диагональ зазем­ляющего устройства), а потенциальный электрод (Кп1) — поочерёдно на расстояниях (0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8) 1зт.

4.2.1.4.Измерения сопротивления заземляющих устройств проводить при ус­тановке потенциального электрода в каждой из указанных точек. По данным изме­рений построить кривую «б» зависимости сопротивления ЗУ от расстояния по­тенциального электрода до заземляющего устройства. Пример такого построения приводится на рис.3.

Рис.3.

1зт — расстояние от края заземляющего устройства до токового электрода.

4.2.1.5.Полученную кривую «б» сравнить с кривой «а», если кривая «б’; имеет монотонный характер (такой же, как у кривой «а») и значения сопротивлений ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстояниях 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются не более, чем на 10%, то места забивки электродов выбраны правильно и за сопротивление ЗУ принимается значение, полученное при распо­ложении потенциального электрода на расстоянии 0.5 1 зт.

4.2.1.6. Если кривая «б» отличается от кривой «а» (не имеет монотонного характера, см. рис.3), что может быть следствием влияния подземных или назем­ных металлоконструкций, то измерения повторить при расположении токового электрода в другом направлении от заземляющего устройства.

4.2.1.7.Если значения сопротивления ЗУ, измеренные при положениях по­тенциального электрода на расстоянии 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются более, чем на 10%, то повторить измерения сопротивления ЗУ при увеличенном в 1.5 — 2 раза рас­стоянии от ЗУ до токового электрода.

4.2.1.8. Измерения проводить в следующей последовательности.

4.2.1.9. Проверить напряжение источника питания по п.4.1.4.

4.2.1.10. Подключить провода от Кп1 и ЗУ соответственно к зажимам 111 и 112 (рис.1).

4.2.1.1 1. Проверить уровень помех в поверяемой цепи. Для этого установить переключатели в положение ИЗМ II и «0.3» и нажать кнопку ИЗМ. Если лампа КПм не загорается, то уровень помех не превышает допустимый и измерения можно про­водить. Если лампа КПм загорается — уровень помех превышает допустимый для диапазона 0-0.3 Ом (3 В) и необходимо перейти на диапазон 0-1 Ом, где допусти­мый уровень помех 7 В. Если в этом случае лампа не загорается, можно проводить измерения, на всех диапазонах (кроме 0-0.3 Ом).

ВНИМАНИЕ! Запрещается подключать провода к зажимам Т1, Т2 проводить измерения, если лампа КПм загорается на диапазоне 0-1 Ом, во избежание выхода

измерителя из строя. При кратковременном повышении уровня помех выше допус­тимого провести повторный контроль по истечении некоторого времени.

Рис.4

4.2.1.12. Измерение сопротивления потенциального электрода по двухзажимной схеме (рис.4). Для этого установить диапазон измерения, ориентировочно соот­ветствующий измеряемому сопротивлению электрода, затем установить ноль и откалибровать измеритель. Перевести переключатель в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение, указанное в табл.2 для выбранного диа­пазона измерения, его необходимо уменьшить.

4.2.1.13.Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис.2.

4.2.1.14.Установить необходимый диапазон измерений, затем провести уста­новку нуля и калибровку. Если при проведении калибровки стрелка находится левее отметки «30» — уменьшить сопротивление токового электрода, либо провести изме­рение по п.4.5. Перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчи­тать значения сопротивления. Если стрелка под воздействием помех совершает ко­лебательные движения, устранить их вращением ручки ПДС г».

4.2.1.15.При необходимости перейти на более высокий диапазон измерения, переключить ПРЕДЕЛЫ, 0, в необходимое положение.

Установить ноль и откалибровать измеритель по п.4.2.1.11-4.2.1.14. Затем перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. При переходе на более низкий диапазон отключить провод от зажи­мов Т1 и Т2 и провести контроль помех и сопротивлений электродов, а затем изме­рение в соответствии с пп 2.6.-2.9.

4.2.1.16. Измерение сопротивления точечного заземлителя проводить при 1 тг не менее 30 м.

4.3. Измерение удельного сопротивления грунта.

Измерение удельного сопротивления грунта проводить по симметричной схеме Веннера (рис.5).

4.3.1. Измерения проводить в следующей последовательности.

4.3… 2. Проверить напряжение питания по п.4.1.4.

4.3.3. Подключить к измерителю потенциальные электроды по двухзажимной схеме (рис.4) и измерить их сопротивления по методике п. 4.2.1.12. Оно должно соответствовать указанному в табл. 1 паспорта прибора для выбранного диапазона измерения. При необходимости уменьшить его одним из известных способов.

4.3.4. Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис. 5.

4.3.5. Провести измерение по методике п. 4.2.1.14. Кажущееся удельное сопротивление грунта rкаж на глубине, равной расстоянию между электродами «а», определить по формуле (1).

rкаж = 2pRa,

где R — показание измерителя Ом.

Примечание. Расстояние «а» следует принимать не менее, чем в 5 раз больше глубины погружения электродов.

4.3.6. Измерения на каждом из диапазонов проводить в соответствии с п. 4.2.14…

Рис. 5.

4.4. Измерение активного сопротивления.

4.4.1. Измерение активного сопротивления проводить по схеме, изображён­ной на рис.6, выполняя операции по пп.4.1.3; 4.2.1.14. Отсчёт измеряемого сопро­тивления проводить в положении переключателя ИЗМ П.4.5. Измерения при повышенных сопротивлениях электродов.

4.5.1. Измерителем допускается измерять сопротивление ЗУ при повышен­ных сопротивлениях электродов, при этом погрешность измерений определяется по формуле (2), приведенной ниже. Измерение сопротивлений ЗУ допускается прово­дить до десятикратного увеличения сопротивлений потенциальных и токовых элек­тродов, приведённых в табл.1, паспорта прибора.

Порядок работы.

4.5.2. Выполнять операции по пп.4.4. — 4.5.5.

4.5.3. Установить переключатель ПРЕДЕЛЫ, 0 на тот диапазон измерения, на котором отклонение стрелки максимальное, и отсчитать показания А в отделени­ях верхней шкалы.

4.5.4. Установить переключатель в положение КЛБ и отсчитать показания Iх в делениях верхней шкалы.

4.5.5. Измеряемое сопротивление Ро определить по формуле (2)

, (2)

где N — показание переключателя диапазонов, Ом;

А — показание измерителя в положении ИЗМ II, дел;

Iх — показание измерителя в положении КЛБ, дел.

При этом относительная погрешность измерения 8 (%) определяется ори­ентировочно по формуле (3).

(3)

где у — относительная погрешность, g = (N/Rх)D.

4.5.6. Для ускорения процесса измерений можно вместо режима ИЗМ — II пользоваться режимом ИЗМ I, если стрелка не колеблется под воздействием помех.

ВНИМАНИЕ! В режиме ИЗМ I возможна остановка стрелки и её после­дующее перемещение к отметке шкалы, соответствующей измеряемой величине.

4.6. Методические указания при работе с прибором М-416.

4.6.1.Описание прибора и подготовка его к работе.

4.6.1.1. Прибор выполнен в пластмассовом корпусе с откидной крыш­кой и снабжен ремнем для переноски. В отсеке нижней части корпуса разме­щены сухие элементы. На лицевой панели прибора расположены органы управления, ручка переключателя диапазона и реохорда. кнопка включения. Для подключения измеряемого сопротивления, вспомогательного заземлителя и зонда на приборе имеется четыре зажима, обозначенных цифрами 1,2, 3,4. Для грубых измерений сопротивления заземления и измерения больших сопротив­лений зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой и прибор подключают к измеряе­мому объекту по трехзажимной схеме (рис. 7,9)

Рис.7 Подключение прибора по трехзажимной схеме.

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1и 2 и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме (рис.8,10)

Рис. 8. Подключение по четырехзажимной схеме.

4.6.1.2 Установить сухие цилиндрические элементы типа 373, соблю­дая полярность, в отсек питания, расположенный в нижней части прибора.

4.6.1.3.Установить прибор на ровной поверхности. Открыть крышку.

4.6.1.4. Установить переключатель в положение «КОНТРОЛЬ 5» нажать кнопку и вращением ручки «РЕОХОРД» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда при этом должно быть показание (5_+0,3)Ом.

4.6.1.5. Прибор рассчитан для работы при напряжении источника пи­тания от 3,8 до 4,8 В.

4.7. Последовательность проведения работ прибором М-416.

4.7.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.7.1.1.Для проведения измерения подключите измеряемое сопротив­ление Rх, вспомогательный заземлитель и зонд забейте в грунт на расстоя­ниях, указанных на рисунках 7-10. Глубина погружения не должна быть менее 500 мм.

Рис.9.Подключение прибора 3 — зажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю.

Сложный (контурный) заземлитель

Рис. 10. Подключение по 4-зажим. схеме к сложному (контурному) заземлителю.

При отсутствии комплекта принадлежностей для проведения измере­ний заземлитель и зонд могут быть выполнены из металлического стержня или трубы диаметром не менее 5 мм.

4.7.1.2.Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и зонда стержни следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их.

4.7.1.3.Сопротивления вспомогательного заземлителя и зонда не должны превышать величин, указанных в разделе «Технические характеристики».

4.7.1.4.Практически для большинства грунтов сопротивление вспомо­гательных заземлителей не превышает указанных значений. При грунтах с высо­ким удельным сопротивлением для увеличения точности измерений рекоменду­ется увлажнение почвы вокруг вспомогательных заземлителей и увеличение их

количества.

4.7.1.5.Дополнительные стержни при этом должны забиваться на рас­стояниях не менее 2-3 метров друг от друга и соединяться между собой про­водами.

4.7.1.6.Измерение производите по одной из схем рис. 7-10 в зависи­мости от величин измеряемых сопротивлений и требуемой точности измерений. При измерениях по схемам рис. 7 и 9 в результат измерений входит сопротив­ление провода, соединяющего зажим 1сКх. Поэтому такое включение допусти­мо при измерении сопротивлений выше 5 Ом. Для меньших значений изме­ряемого сопротивления применяйте включение по схемам рис.8 и 10.

4.7.1.7. Для сложных заземлителей, выполненных в виде контура с протяженным периметром или электрически соединенной системы таких конту­ров, расстояние между вспомогательным заземлителем и ближайшим к нему заземлителем контура или системы контуров должно быть не менее пятикратного расстояния между двумя наиболее удаленными заземлителями контура или сис­темы контуров плюс 20 м.

4.7.1.8. Независимо от выбранной схемы измерение проводите в следующем порядке:

а) переключатель В1 установите в положение «XI»;

б) нажмите кнопку и, вращая ручку «РЕОХОРД», добейтесь макси­мального приложения стрелки индикатора к нулю.

в) результат измерения равен произведению показания шкалы рео­хорда на множитель. Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установите в положение «Х5», «Х20» или «XI00» и повторите операцию б).

4.8. Определение удельного сопротивления грунта.

4.8.1. Измерение удельного сопротивления грунта производится анало­гично измерению сопротивления заземления. При этом к зажимам 1 и 2 вместо Rх присоединяется дополнительный электрод в виде металлического стержня или трубы известных размеров.

4.8.2. Вспомогательный заземлитель и зонд расположите от дополни­тельного электрода на расстояниях, указанных на рис. 7-8.

4.8.3. В местах забивки стержня, вспомогательного заземлителя и зонда растительный или насыпной слой должен быть удален.

4.8.4. Удельное сопротивление грунта на глубине забивки трубы под­ считывается по формуле:

.

где Rх — сопротивление, измеренное измерителем сопротивления грунта, Ом;

Е — глубина забивки трубы (стержня), м; 6 — диаметр трубы ( стержня ), м;

4.8.5. Второй способ определения удельного сопротивления заключает­ся в следующем: на испытуемом участке земли по прямой линии забейте че­тыре стержня на расстоянии «а» друг от друга (см. рис. 11).

Рис.11.Схема измерения уд. сопротивления грунта по 4-зажим. схеме.

Глубина забивки стержней не должна превышать 1/20 расстояния «а». Зажимы 1 и 4 подсоедините к крайним стержням, а зажимы 2 и 3-к средним, перемычку между зажимами 1 и 2 разомкните и произведите измерение. Удельное сопротивление грунта определите по формуле:

R=2pRа,

где R показа­ния измерителя заземления, Ом; а — расстояние между стержнями; p = 3.14

4.8.6. Приближенно можно считать, что при этом способе измеряется среднее удельное сопротивление грунта на глубине, равной расстоянию между забитыми стержнями «а».

4.9. Измерение активных сопротивлений.

4.9.1.Измерение активных сопротивлений осуществляется подключе­нием их к прибору в соответствии с рис. 12.

Рис. 12. Схемы измерения активных сопротивлений.

а) — схема измерения без исключения погрешности, вносимой соедини­тельными проводами;

б) — схема измерения с исключением погрешности, вносимой соедини­тельными проводами.

5. Меры по технике безопасности.

5.1. Перед началом работ провести все организационные и технические мероприятия, согласно главе 5. «Межотраслевых Правил по охране труда (Правил безопасности) при эксплуатации электроустановок», для обеспечения безопасного проведения работ.

6. Требования к квалификации персонала.

6.1. К выполнению измерений допускается персонал, знающий требования НД на производимые измерения. Измерения выполняет бригада, состоящая не менее чем из 2-х человек. Руководитель испытаний должен иметь группу по электробезопасности не ниже III, а член бригады — не ниже П.

7. Обработка результатов измерений.

7.1. После окончания измерений выбрать из таблицы 2 поправочный коэффициент k., исходя из состояния грунта, метеорологических условий, характеристик заземляющего устройства.

7.2. Затем определить расчетное сопротивление заземлителя из выражения R= Rизм ´ k.

7.3. Полученный результат сравнить с проектным значением, с пре­дыдущими замерами (если таковые проводились), с требованиями нормативных документов.

8. Оформление результатов измерений.

8.1. Результаты измерений оформляются протоколом установленной формы.

Таблица 2.

Поправочный коэффициент к значению измеренного сопротивления заземлителя для средней полосы России.

Тип заземлителя	Размеры	t = 0,7 — 0,8м	t = 0,5м	t = 0 м
К1	К2	КЗ	К1	К2	КЗ	К1	К2	КЗ
Горизонтальная полоса	l = 5м	4,3	3,6	2,9	8,0	6,2	4,4	—	—	—
1 = 20м	3,6	3,0	2,5	6,5	5,2	3,8	—	—	—
Заземляющая сетка или контур	S» = 400 м2 S» = 900 м2	2,6 2,2	2,3 2,0	2,0 1,8	4,6 3,6	3,8 3,0	3,2 2,7	—	—	—
S» = 3600 м2	1,8	1,7	1,6	3,0	2,6	2,3	—	—	—
Заземляющая сетка или контур с вертикальными электродами	S = 900 м2	1,6	1,5	1,4	2Д	1,9	1,8	—	—	—
n = 1 0 шт.
S” = 3600 м2	1,5	1,4	1,3	2,0	1,9	1,7	—	—	—
n = 1 5 шт.
Одиночный вертикальный заземлитель	1 = 2,5 м	2,0	1,75	1,5	—	—	—	3,8	3,0	2,3
1 = 3,5 м	1,6	1,4	1,3	—	—	—	2,1	1,9	1,6
1 = 5,0 м	1,3	1,23	1,15	—	—	—	1,6	1,45	1,3

Примечание: t: — расстояние от поверхности земли до верхней точки заземлителя.

К1 применяется, когда измерение проводится при влажном грунте или к моменту измерения предшествовало выпадение большого количества осадков;

К2 — когда измерение проводится при грунте средней влажности или к моменту измерения предшествовало выпадение небольшого количества осадков;

КЗ — когда измерение проводится при сухом грунте или к моменту измерения предшествовало выпадение незначительного количества осадков;

1: — глубина заложения в землю горизонтальной части заземлителя или верхней части вертикальных заземлителей;

1 — длина горизонтальной полосы или вертикального заземлителя;

S — площадь заземляющей сетки;

п — количество вертикальных электродов.

Руководитель ЭТЛ

Источник: etl86.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