• 06.06.2021

Проверка сопротивления заземления: Измерение сопротивления заземления классическими трёх- и четырёхпроводным методами

Содержание

Измерение сопротивления заземления классическими трёх- и четырёхпроводным методами

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

При проведении измерений данным методом заземление отключается от электроустановки. На расстоянии не менее 20 м от исследуемого заземления в землю вкапывается потенциальный штырь. На расстоянии не менее 40 м от исследуемого заземления вкапывают токовый штырь. Штыри и заземление должны быть расположены на одной линии. Конкретные рекомендации по расстояниям между заземлением и штырями могут отличаться в зависимости от типа заземления и модели применяемой измерительной аппаратуры. Как правило, такие рекомендации указываются в инструкции к измерительной установке.

На контур, образованный исследуемым заземлением, токовым штырем и амперметром, через трансформатор передается переменный ток. В современных приборах это обычно не синусоида с частотой 50 Гц, а меандр с частотой порядка 100 — 200 Гц. Тем самым проверяется работоспособность заземления на гармониках высшего порядка и удается частично сократить влияние помех. При помощи вольтметра измеряется напряжение между заземлением и потенциальным штырем. Далее на основе закона Ома вычисляется сопротивление заземления по формуле:

R = U/I,

где U – напряжение между заземлением и потенциальным штырем, а I – сила тока в контуре, образованном заземлением, токовым штырем, трансформатором и амперметром.

Общая проблема классических методов измерения сопротивления заземления — влияние блуждающих токов в почве.

Метод амперметра-вольтметра на практике имеет две разновидности: трёхпроводный и четырёхпроводный методы, о которых и пойдет далее речь.

Трёхпроводный метод

Обозначим клеммы для измерения напряжения как П1 и П2, а клеммы для измерения тока — как T1 и T2. В реально существующих измерительных приборах эти клеммы могут иметь иные обозначения.

При трёхпроводном методе клеммы П1 и T1 соединяются перемычкой и подключаются одним проводом к исследуемому заземлению. Клемма П2 соединяется проводом с потенциальным штырем, а клемма П1 — с токовым штырем.

Преимуществом трёхпроводного метода является меньшее количество проводов. Недостатком — сильное влияние сопротивления провода, идущего к заземлению, на результаты измерения. Поэтому, обычно, трёхпроводный метод применяется для измерения сопротивления заземления, значение которого заведомо выше 5 Ом.

Четырёхпроводный метод

Когда к точности измерений предъявляются более высокие требования, используется четырёхпроводный метод. При нем к исследуемому заземлению идут раздельные провода от клемм П1 и T1, которые соединяются только непосредственно на клеммах заземления.

Через провод, который идет к T1, течет ток. Образующаяся при этом разность напряжений на концах провода вносит погрешность в измерения, характерные для трёхпроводного метода. Но при четырёхпроводном методе точка измерения напряжения (на клеммах заземления) соединена с измерительным прибором отдельным проводом. По этому проводу течет пренебрежимо малый ток (не более единиц миллиампер), так что его сопротивление практически не вносит погрешности в измерения.

Повышение точности измерений

Классический способ измерения сопротивления заземления чувствителен к неравномерности свойств почвы в разных местах. Поэтому для повышения точности измерения рекомендуется несколько раз поменять расположение потенциального штыря с шагом, примерно равным 10% от его номинального расстояния до заземления. Разброс измеренных значений не должен быть больше 5%. Если он больше, то расстояние между исследуемым заземлением и штырями увеличивают в 1,5 раза или меняют направление линии, по которой расставлены штыри.

Выбор измерителя сопротивления заземления

До сих пор в литературе для классического метода измерения сопротивления рекомендуются приборы еще советской разработки. Но они уже не соответствуют современным реалиям, ведь электрооборудования в наших домах с тех пор стало намного больше. Появились новые устройства (например, базовые станции мобильной связи), предъявляющие особые требования к заземлению. Поэтому есть смысл обратиться к продукции ведущих мировых брендов. Но и здесь не все так просто — цены зачастую «кусаются», да и могут быть расхождения в отечественных и зарубежных нормах.

Оптимальным вариантом представляется измерительная аппаратура, выпущенная в Китае на основе самых современных технологий, но по спецификациям и под локальным брендом российской компании. Например, ЖГ-4300 (аббревиатура расшифровывается как «Железный Гарри»). Это устройство позволяет измерять сопротивление заземления в пределах от 0,05 Ом до 20,9 кОм. Доступно измерение по двух- трёх- и четырёхпроводному методам. Напряжение на клеммах не превышает 10 В, что позволяет проводить измерения с высоким уровнем электробезопасности. Прибор не просто соответствует российским нормам, он включен в Государственный реестр средств измерений. При этом цена раза в 3 ниже, чем у аналогов от известных зарубежных брендов.

Другие способы измерений

Более простым в использовании, но при этом менее точным является двухпроводный метод измерения сопротивления заземления. Он позволяет быстро получить оценку сопротивления, что бывает ценным, например, при проведении ремонтных работ. Об этом методе рассказывается в отдельной статье (ссылка).

Дальнейшим развитием классического метода измерения стал так называемый компенсационный метод. Он позволяет чисто аналоговыми способами отстроиться от помех, вызванных блуждающими токами. Недостатком данного метода является сложность настройки прибора и более высокие требования к квалификации оператора, поэтому большой популярности он не завоевал.

Также существует семейство безэлектродных методов измерения, позволяющих не отключать заземление от электроустановки. Они основаны на использовании токовых клещей. Метод, основанный на применении двух клещей также относится к рекомендованным ГОСТ Р 50571.16-2007. Недостатком такого 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, что потенциально представляет угрозу электробезопасности, так что питание во всем здании, где установлено заземление, придется на время измерений отключить.

Выводы

И в цифровую эпоху классический метод вольтметра-амперметра является основным для измерения сопротивления заземлений. Накоплен большой опыт его применения, поэтому его можно считать надежным. Цифровые технологии позволяют мгновенно вычислить значение сопротивления и сразу увидеть результат на дисплее измерительного прибора. Кроме этого, с помощью современных технологий удается в значительной степени подавлять помехи при измерениях. Благодаря этому точность измерений может быть доведена до 1 — 2%, что позволяет классическим методам успешно конкурировать с методами, основанными на использовании токовых клещей, погрешность у которых заметно выше.

Смотрите также:

Как замерить сопротивление заземления мультиметром

То, что правилами требуется периодически измерять сопротивление заземления, это не просто чья-то придумка или блажь, это, прежде всего, вопрос безопасности человеческой жизни. Существуют определённые нормативы и замеры должны им соответствовать. В статье мы рассмотрим, как замерить сопротивление заземления мультиметром и другими измерительными приборами.

Перед тем, как проверить заземление в частном доме очень важно, чтобы вы поняли саму суть этой процедуры, для чего она выполняется, какую основную цель преследует, почему это так необходимо?

Что такое заземление?

Защитное заземление – это преднамеренное соединение с землёй тех частей электрического оборудования, которые при нормальной работе электросети не находятся под действием напряжения, но могут попасть под его влияние в результате пробоя изоляции. Основной целью заземления является защита людей от действия электрического тока.

Главная составляющая защитного заземления – это контур. Он представляет собой конструкцию естественных или искусственных заземлителей, то есть несколько заземляющих электродов соединяются в единое целое. В качестве электродов чаще всего используют прутья из стали. Медные пруты применяют реже в силу того, что это дорого.

Но если есть финансовые возможности, то имейте в виду, что медь является идеальным вариантом и наилучшим проводником.

По логике понятно, что контур заземления должен располагаться в земле. Так как нас интересует защита дома, то неподалёку от строения и силового щитка выбирается подходящее место с нормальным грунтом. В землю вбиваются три штыря так, чтобы они располагались треугольником, и расстояние между ними было 1,5 м.

Эти электроды необходимо вбить максимально глубоко (их длина должна быть не менее 2 м).

Теперь понадобится сварочный аппарат и металлическая шина, с помощью которых электроды нужно увязать между собой в равносторонний треугольник. Контур готов, теперь к нему нужно закрепить медный проводник, который дальше идёт в щиток и подсоединяется там к заземляющей шинке. А на эту шинку выводятся заземляющие проводники от всех розеток.

Перед использованием необходимо проверить контур на заземляющее сопротивление.

О том, что такое заземление – на следующем видео:

В чём суть работы заземления?

Принцип действия защитного заземления основывается на главном качестве электрического тока – протекать по проводникам, которые обладают наименьшим сопротивлением. На сопротивление человеческого тела оказывают влияние многие факторы, но в среднем оно приравнивается к 1000 Ом.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) контур заземления должен иметь сопротивление гораздо меньшее (допускается не более 4 Ом).

А теперь смотрите, в чём заключается принцип действия защитного заземления. Если какой-то электрический прибор неисправен, то есть произошёл пробой изоляции и на его корпусе появился потенциал, и кто-то прикоснулся к нему, то ток с поверхности прибора будет уходить в землю через человека, путь будет выглядеть как «рука-тело-нога». Это смертельная опасность, величина тока 100 мА вызывает необратимые процессы.

Защитное заземление сводит этот риск до минимума. Современные электроприборы имеют внутреннее соединение заземляющего контакта штепсельной вилки с корпусом. Когда прибор посредством вилки включён в розетку и в результате повреждения на его корпусе появляется потенциал, то он уйдёт в землю по заземляющему проводнику с низким сопротивлением. То есть ток не пойдёт через человека с сопротивлением 1000 Ом, а побежит через проводник, у которого эта величина намного меньше.

Вот почему важным этапом в обустройстве электрического хозяйства в наших жилых домах является измерение сопротивления заземления. Нам нужна 100 % уверенность, что эта величина ниже наших человеческих 1000 Ом.

И запомните, что это процедура не разового характера, измеряться сопротивление должно периодически, а сам контур надо постоянно поддерживать в исправном состоянии.

Проверка заземления розеток

Если вы купили дом или квартиру, и вся электрическая часть в помещении уже была смонтирована до вас, как проверить заземление в розетке?

Для начала предлагаем вам произвести визуальный осмотр. Отключите вводной автомат на квартиру и разберите одну розетку. У неё должна быть соответствующая клемма, к которой подсоединяется заземляющий проводник, как правило, он имеет жёлто-зелёное цветовое исполнение. Если всё это присутствует, значит, розетка заземлена. Если же вы обнаружили только два провода – коричневый и синий (фазу и ноль), то розетка не имеет защитного заземления.

В то же время наличие жёлто-зелёного проводника ещё не говорит об исправности заземления.

Эффективность контура можно определить специальным прибором, без которого не обходится ни один электрик, мультиметром. Алгоритм этой проверки выглядит следующим образом:

  • В распределительном щитке включите вводной автомат, то есть в розетках должно присутствовать напряжение.
  • На приборе установите режим измерения напряжения.
  • Теперь необходимо щупами прибора прикоснуться к фазному и нулевому контакту и померить между ними напряжение. На приборе должна высветиться величина порядка 220 В.
  • Аналогичный замер произведите между фазным и заземляющим контактами. Измеряемое напряжение будет немного отличаться от первой величины, но сам факт появления на экране каких-то цифр говорит о том, что в помещении присутствует заземление. Если на экране прибора никаких цифр нет, значит, контур заземления отсутствует либо он в неисправном состоянии.

Когда нет мультиметра, проверить работу контура можно тестером, который собирается своими руками. Вам понадобятся:

  • патрон;
  • лампочка;
  • провода;
  • концевики.

Электрики называют подобный тестер «контрольной лампочкой» или сокращённо «контролькой». Прикоснитесь одним концевым щупом к фазному контакту, вторым дотроньтесь до нулевого. Лампочка при этом должна загореться. Теперь концевик, которым вы прикасались к нулю, переведите на усик заземляющего контакта. Если лампочка снова загорится, значит, контур заземления в рабочем состоянии. Лампа не будет гореть, если защитное заземление не рабочее. Слабое свечение станет свидетельством плохого состояния контура.

Если к проверяемой цепи подключено УЗО, то во время проверочных действий оно может сработать, это означает, что заземляющий контур работоспособен.

Обратите внимание! Может быть такая ситуация, что во время прикосновения концевиками к фазному и заземляющему контактам лампа не загорелась. Попробуйте тогда с фазного контакта переместить щуп на нулевой, возможно во время подключения розетки ноль с фазой были попутаны.

В идеале надо начинать проверочные действия с того, что при помощи индикаторной отвёртки определять в коммутационном аппарате фазный контакт.

Наглядно этот способ показан на видео:

О неисправном либо неподключенном контуре заземления могут также свидетельствовать такие косвенные ситуации:

  • бьётся током стиральная машина или водонагревательный бойлер;
  • слышится шум в колонках, когда работает музыкальный центр.

Проведение замеров

И всё же в вопросе, как замерить сопротивление заземления, лучше пользоваться не мультиметром, а мегаомметром. Наилучшим вариантом считается электроизмерительный переносной прибор М-416. Его работа основывается на компенсационном методе измерения, для этого пользуются потенциальным электродом и вспомогательным заземлителем. Его измерительные пределы от 0,1 до 1000 Ом, работать прибором можно при температурных режимах от -25 до +60 градусов, питание осуществляется за счёт трёх батареек напряжением 1,5 В.

А теперь пошаговая инструкция всего процесса как измерить сопротивление контура заземления:

  • Прибор расположите на горизонтальной ровной поверхности.
  • Теперь произведите его калибровку. Выберите режим «контроль», нажмите красную кнопку и, удерживая её, установите стрелку в положение «ноль».
  • Некоторое сопротивление есть и у соединительных проводов между выводами, чтобы свести к минимуму это влияние расположите прибор поближе к измеряемому заземлителю.
  • Выберите нужную схему подключения. Можете проверить сопротивление грубо, для этого выводы соедините перемычками и подключите прибор по трёхзажимной схеме. Для точности измерений следует исключить погрешность, которую дадут соединительные провода, то есть между выводами снимается перемычка и применяется четырёхзажимная схема подключения (кстати, она нарисована на крышке прибора).
  • Выполните забивание в землю вспомогательного электрода и стержня зонда на глубину не меньше 0,5 м, имейте в виду, что грунт должен быть плотный и не насыпной. Для забивания используйте кувалду, удары должны быть прямыми, без раскачивания.
  • Место, где будете подсоединять проводники к заземлителю, зачистите напильником от краски. В качестве проводников применяйте медные жилы сечением 1,5 мм2. Если используете трёхзажимную схему, то напильник будет выполнять роль соединительного щупа между заземлителем и выводом, так как с другой его стороны подсоединяется медный провод сечением 2,5 мм2.
  • И теперь переходим уже непосредственно к тому, как измерить сопротивление заземления. Выберите диапазон «х1» (то есть умножение на «1»). Нажмите красную кнопку и вращением ручки стрелку установите на «ноль». Для больших сопротивлений необходимо будет выбрать и больший диапазон («х5» или «х20»). Так как мы выбрали диапазон «х1», то цифра на шкале и будет соответствовать измеренному сопротивлению.

Наглядно, как проводится измерение заземления на следующем видео:

Некоторые основные параметры и правила

Неважно, в какое время года вы будете производить замеры, показания всегда должны соответствовать следующим нормам:

Для источников с однофазным напряжением Для источников с трёхфазным напряжением Величина сопротивления заземления
127 В 220 В 8 Ом
220 В 380 В 4 Ом
380 В 660 В 2 Ом

Замеры рекомендуется выполнять при определённых погодных условиях, когда земля считается наиболее плотной.

Идеальное время – это середина лета (когда грунт сухой) и середина зимнего периода (когда земля сильно промёрзшая).

Мокрый грунт сильно повлияет на растекаемость тока, поэтому измерения, проведённые в сырую и влажную погоду в весенний или осенний период, будут искажёнными.

Есть ещё способ производить замеры токоизмерительными клещами, но самым лучшим вариантом будет обращение в специализированную службу. Электротехническая лаборатория произведёт все необходимые измерения и выдаст соответствующий протокол, в котором будут указаны место проведения испытаний, характер и удельное сопротивление грунта, величины замеров с сезонным поправочным коэффициентом.

Измерение сопротивления контура заземления. Проверка сопротивления заземления в Москве.

Регулярное проведение измерений электрических параметров линий энергоснабжения является залогом безаварийной и долговечной эксплуатации электрооборудования. Это в равной степени относится как к промышленным электроустановкам, использующимся на предприятиях, так и бытовым устройствам, применяемым в домах и частных подворьях.

Экономический ущерб, нанесенный выходом из строя какого-либо аппарата в результате аварии, вызванной нарушением электрических характеристик питающей сети, может быть весьма ощутимым. Но он становится несоизмеримо ничтожным, когда речь заходит о здоровье и, тем более, жизни людей.

Именно поэтому регулярно проводить некоторые виды электроизмерений не просто актуально и целесообразно, а обязательно, что регламентируется законодательно. Проверка сопротивления заземления входит в ряд таких процедур и выполняется согласно требованиям ПУЭ-7. Подробно, насколько это возможно, разобраться в необходимости этой процедуры, методах ее проведения и возможных последствиях пренебрежительного отношения к ней, ставит перед собой задачу данная публикация.

Качество заземления. Почему так важно?

Абсолютное большинство сетей в стране построено по схеме с глухозаземленной нейтралью. Это значит, что в качестве нулевого проводника в них используется земля как объект с ничтожно малым сопротивлением и огромной емкостью. Поэтому заземлять предписано все объекты, которые по каким-либо причинам могут соприкасаться с фазным проводом. Номенклатура последних простирается от силовых трансформаторов и опор ЛЭП до корпусов промышленного оборудования и бытовых устройств.

Сергей Борисов

(вед. инженер ЭТЛ)

Проверка работоспособности системы заземления — залог безопасности работников Предприятия от поражения электрическим током. Проверка контура заземления является одним из обязательных измерений на объекте при выполнении работ по эксплуатационным испытаниям электроустановки Потребителя.

Повреждение изоляции, чаще всего механическое, приводит к тому, что на корпус станка, например, попадает высокий потенциал фазы. Будучи незаземленным, такое оборудование несет серьезную угрозу здоровью и даже жизни обслуживающего персонала из-за прохождения тока через человеческое тело. Безопасность людей в этом случае обеспечивается в первую очередь надежным заземлением, что не отменяет необходимости применения защитных автоматических выключателей и УЗО.

Говоря о молнии с ее колоссальным напряжением и о возможных последствиях для человека, попавшего под такой потенциал, задавать вопросы об актуальности защитных устройств не приходится. Заземление является единственным методом построения громоотводов.

Итак, измерение сопротивления заземления обеспечивает требуемый уровень защиты людей, работающих с электроустановками. Вне зависимости от природы возникновения опасности эта величина должна находиться в допустимых ПУЭ-7 пределах.

Как проводится проверка

Простейшее устройство заземления может состоять из единственного электрода, представляющего собой штырь определенных размеров, погруженный в землю на значительную глубину. Эффективность такого подхода вызывает сомнения, хотя позволяет использовать его для защиты некоторых сооружений.

Чаще всего заземлитель представляет собой систему таких электродов, объединенных в замкнутый контур стальной полосой. Его габариты и глубина залегания зависят от характеристик грунта. Для проверки качества защиты в общем случае нужно выполнить следующие действия:

  • визуальный осмотр позволяет проверить качество соединений элементов заземляющего устройства, отсутствие разрушений из-за механических повреждений и коррозии;
  • проверка непрерывности электрической цепи и ее ветвей до заземлителя;
  • собственно измерение сопротивления контура заземления с использованием соответствующего прибора (специалисты нашей компании снабжены аппаратурой, позволяющей с высокой точностью проводить подобные тесты).

Сравнивая полученное значение с нормативным для данного вида сооружений, выносится вердикт о соответствии качества заземления требованиям ПУЭ-7. Результаты испытания оформляются документально в виде соответствующего протокола, который может служить основанием для реконструкции или замены заземляющего устройства или отдельных его элементов.

Когда проводят замер сопротивления

Никто не запрещает домовладельцу или руководителю предприятия проводить проверки сколь угодно часто. Экономическая целесообразность и здравый смысл, а также требования регламента выступают в роли ограничивающих факторов. В общем случае подобные испытания проводятся на следующих основаниях:

  1. требование заказчика, при возникновении у него подозрений в неподобающем качестве заземления;
  2. после аварийных ситуаций, реконструкций и подобных ситуаций;
  3. приемо-сдаточные операции и регламентные работы требуют подписания соответствующего протокола, в том числе (наша компания обладает полным комплектом разрешительной документации на этот вид деятельности).

Касаемо регламентных работ, нужно отметить, что периодичность их проведения зависит от рабочего напряжения электроустановки и места ее использования. В соответствии с требованиями ПТЭЭП и ПУЭ визуальный осмотр должен проводиться не реже одного раза в полугодие, а замер сопротивления контура заземления значительно реже. На практике же, во избежание травматизма, эти процедуры совмещают с измерением сопротивления изоляции и выполняют один раз в три года.

Кратчайшие сроки проведения обследования заземляющих устройств и проведения сопряженных с этим замеров в Москве предлагает клиентам наша компания. Сотрудники лаборатории проведут работы на высоком уровне качества и оформят результаты документально. Кадровый состав и оснащенность современной измерительной аппаратурой, а также индивидуальный подход к каждому клиенту позволяют компании иметь превосходство над конкурентами.

Для получения подробной информации по проведению испытаний заземления и другим услугам нашей ЭТЛ обратитесь к нам в офис по телефону

Предварительный расчет стоимости услуг Вы можете осуществить с помощью калькулятора электроизмерений.

Другие услуги

Как проверить контур заземления самому,метод электрочайника

Контур защитного заземления в электропроводке дома или квартиры переоценить довольно сложно. Во-первых – это Ваша безопасность, а во-вторых – это долгий срок службы практически всех ваших бытовых потребителей электроэнергии.Но довольно часто попадаются в интернете статьи о том как правильно своими силами проверить смонтированный контур.

Давайте познакомимся с этими советами…

Совет №1 (из форума электриков)

Цитата: народ,кто хорошо разбирается в тонкостях контуров заземления?Есть у меня вопросики.Сегодня захреначили контур 6 арматурин по 4 метра.Прибора специального для замера сопротивления не было сегодня.Сделали по деревенски.Подключили через фазу и контур(без рабочего ноля) чайник на 1.5КВта.Получилось следующее.Без нагрузки напряжение 247 В.Включаем чайник,на нём падение напряжения 220 В.Значит на контуре падение 27 В.Сопротивление чайника 27 Ом.Если посчитать по закону ома,то получается,что сопротивление контура чуть выше 3-х Ом.Вот у меня вопрос.Насколько данный метод объективен?Если я не учёл что-то,то хотелось бы понять,что именно? И тут понеслось…

Советы,разные советы,электрики со стажем в десятки лет…Все разговоры крутятся вокруг сопротивления чайника,а о контуре заземления забыли.Понравилось то,что все остались при своем мнении и каждый уверен что он прав на 100%.

Совет №2 (как проверить контур заземления тестером)

Цитата: не стоит проводить подобные работы, не обладая соответствующим опытом. Хотя правила их выполнения довольно просты.

Все гениальное просто…
А теперь советы «опытных электриков»:

1.Необходимо определить контакт фазы в розетке. Это делается специальной отверткой-тестером с индикатором фазы. Индикатором касаются поочередно проверяемых проводов с током, пальцем касаются специального контакта на ручке отвертки, лампочка горит только при касании к фазе;

2.Измерительным прибором в режиме измерения сопротивления определяется сопротивление между нулевым контактом сети и контактом заземления.

Описанный выше способ имеет высокую погрешность из-за низких токов измерительного прибора. Более правильной будет методика со специальным генератором, который подает питающий ток на контакт заземления, и тогда измеряются напряжение в проводе заземления и сила тока. Сопротивление заземления в этом случае рассчитывается по закону Ома.

Предлагаем посмотреть видео как проверить заземление на  нашем канале :

Если в результате измерений вы выясните, что полученный результат отклоняется от требуемой нормы, то можно предпринять ряд мер по уменьшению сопротивления:

  • увеличение кислотности грунта,
  • замена грунта в месте нахождения заземлителя,
  • увеличение площади заземлителя.

Таких советов можно найти множество.Но удивляет то что люди которые называют себя электриками-думают не о том как проверить контур заземления правильно по методикам и с помощью специальных приборов,а как провести провести электрические измерения с помощью каких-то чудометодов (метод электрочайника) или приборами которые не предназначены для испытания контура заземления.

Это равноценно тому,что при посещении врача в поликлинике-он будет измерять температуру Вашего тела с помощью какой-то таблицы,а слушать хрипы в легких прикладывая ухо к спине.А в итоге предложит приобрести «амулетик здоровья» вместо лекарств.

Звучит смешно?Вот также смешно выглядят «кулибины» которые готовы доказать любую теорию которую они якобы прочитали в какой-то «умной книге».

Не выглядят смешными последствия деятельности таких электриков.

Если Вам необходимо проверить контур заземления обращайтесь в электроизмерительную лабораторию которая имеет сертификат позволяющий проводить такие измерения.И не забудьте спросить свидетельство о поверке измерителя сопротивления заземления.

Заказать проверку контура заземления или модульное заземление Вы можете через онлайн форму или по телефонам указанным на нашем сайте www.energomag.net

+38(095)235-49-95,+38(096)262-98-48, +38(063)103-80-04

Доставка комплектов заземления в любую точку Украины Новой почтой по предоплате или наложенным платежом.

Если Вы сомневаетесь в выборе или не знаете как выбрать комплект заземления,мы будем рады Вам помочь.

Звоните, пишите мы Вам подскажем.

Статьи по категории «Заземление для дома»

Аккумулятор для ИБП,гелевый,AGM или мультигелевый,разница?
Аккумуляторные батареи для котла отопления или насоса
Вода из крана бьется током,в чем причина,как устранить?
Гальмар заземление инструкция по монтажу
Гибридный инвертор,как работает,как выбрать?
Заземление дома или дачи своими руками,как сделать
Заземление зарядной станции для электромобиля
Заземление МРТ или медицинского оборудования
Заземление своими руками,уголком или модульное заземление?
ИБП для дома,генератор или солнечная станция что лучше?
Измерение сопротивления заземления,проверка контура заземления
Как выбрать бесперебойник?Советы бывалых
Как выбрать заземление правильно
Как выбрать солнечный инвертор для дома?
Как выгодно купить твердотопливный котел?
Как заземлить бойлер правильно
Как заземлить дом
Как заработать на солнечной энергии?
Как защитить розетки от перегрузки?Решение есть!!!
Как настроить регулятор тяги котла твердотопливного Огонек
Как получить зеленый тариф в Украине,порядок оформления
Как проверить контур заземления самому,метод электрочайника
Как сделать заземление в розетке и проверить заземление розеток?
Какие колосиники бывают,котлы с охлаждамыми колосниками
Какой генератор лучше синхронный или асинхронный?
Комплект ИБП+аккумулятор для газового котла
Котел длительного горения Огонек ДГ модернизированный
Можно ли фундамент использовать для заземления дома?
Молниезащита дома своими руками,монтаж молниезащиты дома
Молниезащита дома,цена,или от чего зависит стоимость?
Пиролизные котлы,как они работают?
С праздником пасхи,получите подарок
Система уравнивания потенциалов для борьбы с блуждающими токами
Солнечная станция для дома,выгодно или нет?
Солнечные инверторы SAJ выставка SOLAR Ukraine 2018
Солнечные инверторы для дома,как выбрать
Солнечные станции для дома,зеленый тариф
Твердотопливные котлы Огонек с электротенами
Твердотопливный котел для отопления дома,выгодно или нет?
Термическая сварка Galmar weld,для монтажа заземления
Требования к заземлению
УЗО без заземления работает или нет?
Чем забивать модульное заземление на глубину
Что такое сетевой солнечный инвертор?
Электромонтажные работы в квартире,офисе,доме в Киеве,расценки
Что такое заземление и зачем это нам нужно?
Как выбрать твердотопливный котел
Молниезащита внутренняя,зачем она нужна?
Как выбрать электрогенератор для дома правильно?
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения

Использование мультиметра для проверки заземления

Электрические приборы используют в квартирах, коттеджах и дачных домиках. Процесс их эксплуатации предполагает создание определенных условий для прохождения тока. В целях защиты человека от поражения электричеством в домах и квартирах устанавливают заземление. Оно нужно для того, чтобы уровнять потенциалы корпуса электрического прибора и земли. Далее речь пойдёт о том, как проверяют заземление мультиметром и омметром.

Зачем проверять заземление

Проводить данную процедуру нужно для того, чтобы предотвратить поражение жильцов дома электрическим током. Используют для проверки заземления стационарное или мобильное оборудование. Оценив результаты измерений, можно сделать вывод о том, как функционирует изоляция и соответствует ли электрическая сеть установленным нормативам. Провести процедуру можно самостоятельно либо пригласить специалиста из электросети.

Не стоит думать, что, если установкой розеток и другого электрооборудования в вашей квартире занимались специалисты, заземление работает правильно и измерять ничего не нужно. Часто контур соединяют неверно, что приводит к его быстрому износу. Поэтому опытные мастера рекомендуют с определенной периодичностью проверять состояние грунта с находящимися в нём электродами, проводник, заземляющую шину и металлосвязи. В жилых домах эту процедуру рекомендуют проводить один раз в три года, а в промышленных зданиях работники должны её проводить каждый год.

Как проверяют грунт и металлосвязи?

Оценка состояния металлосвязей начинается с визуального осмотра. Мастера бьют по контактам молоточком с изолированной ручкой. Если всё в порядке, то вы услышите небольшое дребезжание проводника. Специалисты должны убедиться в том, что сопротивление всех металлических соединений соответствует установленным стандартам. Для этого применяют мультиметр или омметр. Прибор не должен выдавать больше 0,05 Ома. Данное требование должны соблюдать застройщики многоэтажных и частных домов. Оценкой состояния грунта занимаются в конце весны или летом. В это время меньше всего осадков. Удельное сопротивление земли измерить могут работники электросети с помощью специальной аппаратуры. Если полученные результаты сильно отличаются от принятых норм, заземление выводят на другой участок грунта.

Как оценить состояние заземляющего контура в квартире?

Для измерения сопротивления заземления применяют тестер либо конструкцию из контрольной лампы. Также вам понадобится отвёртка и изолированный провод с двумя щупами. Если у вас под рукой есть мультиметр, необходимо выполнить следующие действия:

Проверить напряжение в розетке. Просто подключите к ней настольную лампу или телевизор. Если прибор заработал, то всё в порядке.
Отключите электроэнергию в квартире. Для этого следует воспользоваться УЗО или автоматом (если у вас старый дом).

Аккуратно снимите крышку розетку. Найдите провод, соединенный с контактом заземления. Если в вашем доме электросеть работает по принципу заземления, то провод будет уходить в стену. Если же провод подключён к одной из клемм, то в доме применяется принцип зануления либо заземляющего контура нет вообще.

Если схема заземления была обнаружена, переключите тестер в режим проверки напряжения.

Необходимо измерить напряжение между фазой и нулём, а затем между фазой и землёй.

В идеале цифры напряжения между фазой и землёй должны быть больше величины напряжения между фазой и нулём. Бить тревогу нужно, если при втором измерении тестер показал ноль. Это значит, что заземление в квартире или доме не работает. Не все пользуются мультиметром в повседневной жизни, поэтому смысла покупать его не видят. В таких ситуациях для проверки заземления можно собрать контрольную лампу. Для этого вы должны найти патрон, провода, концевики и лампу. Точно измерить таким способом величину напряжения не получится, но зато вы узнаете, работает ли у вас заземление.

Предварительно нужно определить с помощью индикаторной отвёртки, где в розетке фаза, а где ноль. При соприкосновении с фазой лампочка в инструменте загорится, а при взаимодействии с нулём ничего не произойдёт. После того, как вы определите расположение контактов, совершите следующие действия:

Притроньтесь одним концом провода к фазе, а вторым к нулю. Лампочка должна загореться.

После этого переместите конец провода от нуля к усику заземления. Лампочка должна гореть ярко. Если она мигает либо свет тусклый, то контур работает плохо. Если тока нет совсем, то «земля» не работает.

При такой проверке в новых домах могут срабатывать УЗО. Это тоже свидетельствует о том, что заземление работает плохо.

Как измерить заземление в частном доме?

Техника измерения заземления в домах несколько отличается от проведения этой процедуры в квартире. Первым вашим шагом будет проверка целостности всех металлосвязей и грунта. Как это сделать, описано выше в статье. Чтобы измерить заземление, вам нужно будет приобрести тестер, индикатор, отвёртку и изолированный провод. Одну из розеток необходимо отсоединить от напряжения через автоматический выключатель или УЗО.

Перед проведением манипуляций с розеткой следует ещё раз проверить напряжение. Оно должно быть нулевым. Как только вы в этом убедитесь, можно раскручивать корпус розетки. Вы должны убедиться в том, что контакт заземления идёт к соответствующему проводу в стене. Если это так, то можете собрать розетку назад и измерить заземление проводника мультиметром. Если контакт заземления, идущий от розетки, не соединён с проводом, необходимо это исправить, а затем продолжить процедуру. В третьем случае вы можете увидеть, что перемычка розетки переводится на сопротивление. Это означает, что у вас применяется в доме зануление и нужно модернизировать сеть.

В первых двух случаях всё хорошо. Остаётся только собрать розетку, убедиться, что отсутствует ток на металлическом контакте. После этого можно измерить заземление. С помощью индикатора нужно найти фазу. Туда следует поместить свободный конец кабеля, а другой на заземляющий контакт. Если индикатор заработал, то заземляющий контур работает правильно.

Как понять, что заземляющий контур не работает?

Не обязательно измерять напряжение мультиметром, чтобы выявить проблемы в работе заземляющего контура. Возникновение шума в колонках, разряды тока от стиральной машинки говорят о том, что электричество в землю не уходит. Если у вас дома установлены старые обогревательные батареи, то возле них будет скапливаться пыль в большом количестве.

Если у вас не получилось самостоятельно измерить напряжение заземляющего контура, то пригласите электрика. При небольших перепадах проблемы с работой этого электрического соединения незаметны, но, если возникнет серьёзное замыкание, человек, контактирующий с техникой, может погибнуть, т.к. ток попадёт в него.

Проверка сопротивления заземления оборудования в Москве, цена от 1000 руб

Рассмотрим процесс на примере замеров сопротивления изоляции проводов розеточных групп:

  1. Устанавливаем прибор на ровной поверхности в горизонтальном положении, после чего калибруем. Для уменьшения влияния сопротивления соединительных проводов на результат измерения, располагаем прибор как можно ближе к измеряемому заземлителю.
  2. Выбираем необходимую схему подключения прибора.
  3. Забиваем стержни зонда и вспомогательного заземлителя в плотный не насыпной грунт на глубину не менее полуметра.
  4. Переходим непосредственно к измерению после выбора схемы подключения и после подключения прибора. Находим конечный результат.
  5. По завершении работ полученные данные заносятся в протокол проверки сопротивления заземления который передается на предприятие.


В работе используется прибор — мегомметр Ф4103-1М, состоящий из генератора непрерывного тока с ручным приводом, добавочного сопротивления и магнитоэлектрического логометра.


Прибор Ф4103-1М может использоваться только при температуре от -25 до +55 градусов, когда уровень влажности не превышает 90%.

Во время проверки заземления ВЛ проводят осмотр конструкций после выкапывания земли в месте их установки.


Оборудование проверяют до тех пор, пока не будут найдены ЗУ, находящиеся в хорошем состоянии, у стоящих друг за другом опор. Внеплановый осмотр должен в обязательном порядке осуществляться после вспучивания грунта, оползней либо обильных осадков.


Вскрытие почвы делают выборочно для отдельных опор. Остальные ЗУ осматривают визуально без проведения земляных работ.


Перед проведением измерений нужно свести к минимуму количество факторов, дающих погрешности при замерах:

  • поставить измерительный прибор в горизонтальное положение так, чтобы он находился как можно дальше от трансформаторов;
  • вводить электроды в почву точно по вертикали;
  • следить за тем, чтобы разнос электродов не проходил в непосредственной близости от металлоконструкций и соединительных проводов, не шел параллельно трассе НЭП;
  • следить за тем, чтобы расстояние между потенциальными и токовыми проводами составляло не меньше 1 метра;
  • делать замеры по 4-зажимной схеме.


Прежде чем приступить к замеру удельного сопротивления, в почве, где установлен стержень вспомогательного ЗУ и зонд, надо удалить растительность и верхний слой грунта.


Замерять сопротивление ЗУ нужно лишь тогда, когда у почвы наименьшая проводимость.


Приложение D ГОСТ Р 50571.5.54-2013 содержит нормативные требования, предъявляемые к заземляющим электродам, которые находятся в почве, и к ее удельному сопротивлению.


У электрода сопротивление определяется его размером, формой и удельным сопротивлением грунта, куда он заглубляется. По этой причине на значение удельного сопротивления влияет длина электрода, глубина его вкапывания.


Понять, насколько грунт подходит, можно посредством визуального изучения его поверхностного слоя и растущих на нем растений. Более точные данные можно получить при помощи проведения замеров на заземляющих электродах, которые устанавливаются в такую почву.


На удельное сопротивление грунта влияет уровень влажности и температурный режим окружающей среды. Эти значения на протяжении года могут меняться. Особенно сильно меняется уровень влажности, который зависит от гранулирования грунта и степени его пористости. Чем меньше влажность земли, тем выше ее сопротивление.


Почва в зоне подтопления рек и грунтовых вод не может использоваться для установки ЗУ. Обычно она имеет каменную основу, обладает повышенным проницанием, с легкостью затопляется отфильтрованной водой с высоким удельным сопротивлением.


При установке системы заземления на подобных грунтах требуется использовать глубинные электроды, которые смогут достигать самых глубоких грунтовых слоев, обладающих лучшей проводимостью.


Отрицательные температуры повышают удельное сопротивление почвы, в результате чего его показания способны достигать нескольких тысяч Ом в промерзшем слое почвы. Толщина промерзания может составлять до 1 м и больше.


Засуха способствует увеличению удельного сопротивления грунта. Она может наблюдаться на глубине до 2 м.

Измерение сопротивления заземления

Заземление – это уравнивание потенциалов цепи заземления с потенциалом земли, путем объединения с землей. При заземлении объединяется проводом корпус микроволновой печи или корпус электрического щитка с землей. Заземление необходимо для защиты человека от удара электрическим током из-за неисправной стиральной машины или неисправной микроволновой печи, когда человек коснется их корпуса. Заземление нужно если рядом электричество и вода, например неисправный электрический бойлер без заземления может ударить током через кран. Заземление может спасти вам жизнь. Если у вас в розетке в ванной есть заземления и установлено УЗО, то при попадании воды на удлинитель ток не убьет вас, всего лишь выключится свет.

Сопротивления заземления — это сопротивление между цепью заземления и землей. Данная величина измеряется в Ом и должна стремиться к нулю. Идеальное значение возможно только теоретически, поскольку любой проводник создает определенное сопротивление.

 

Измерение сопротивления заземления дает возможность узнать технические состояние, контура заземления и позволяет определить уровень безопасность электрической сети. Измерять сопротивление заземление нужно после ввода здания или объекта. Далее проверка заземления проводится на основании п. 2.7.9. ПТЭЭП согласно плану проверок на объект. Измерять сопротивление заземления необходимо не менее одного раза в 12 лет. Осмотр заземляющего контура должен проводиться не менее двух раз в год.

 

Измерение сопротивление металлосвязи, защитных проводников заземления проводится согласно ГОСТ Р 50571.16 по двухпроводному и четырех проводному методу. При измерении по двухпроводному методу не учитывается сопротивление самих проводов и переходных сопротивлений крокодилов. В измерителе сопротивления заземления ИС-20 имеется возможность исключить влияния сопротивления измерительных проводов, при измерении двухпроводным способом.

 

 

Как измерять сопротивление заземления/ Рассмотрим процесс измерения сопротивления заземления с помощью прибора ИС-20. Измерение проводится согласно ГОСТ Р 50571.16-2007 Электроустановки низковольтные Часть 6 Испытания. Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по четырех проводному методу

 

  • Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
  • К заземлителю подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
  • Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
  • Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
  • Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
  • Начать измерение, нажав кнопку Rx.

 

Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по трехпроводному методу

  • Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
  • К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
  •  Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
  • Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
  • Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
  • Начать измерение, нажав кнопку Rx.

 

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по четырехпроводному  методу

 

  • С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
  • Заземлитель обхватить клещами и подключить  к разъему «клещи».
  • К заземлителю выше измерительных клещей подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
  • Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
  • Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
  • Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
  • Начать измерение, нажав кнопку Rx.

 

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по трехпроводному  методу

  • С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
  • Заземлитель обхватить клещами и подключить  к разъему «клещи».
  • К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
  • Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
  • Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
  • Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
  • Начать измерение, нажав кнопку Rx.

 

Измерение сопротивления заземления с измерительными клещами и передающими клещами

 

 

  • С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
  • Заземлитель обхватить измерительными клещами и подключить  к разъему П1.
  • Клещами передающими обхватить шину заземления не менее чем через 30 см от измерительных клещей. Передающие клещи позволяют проводить измерение сопротивления заземления без штырей, где уложен асфальт. Если схема заземления многоэлементная, показания будут завышенные, т.к. измерение включают все элементы заземления.
  • Переключить прибор в режим измерения двумя клещами, убедиться величина тока в шине заземления не более 2 А.
  • Начать измерение, нажав кнопку Rx.

 

Измерение удельного сопротивления грунта

 


Удельное сопротивление грунта определяется по методике Вернера. Согласно этой методике штыри втыкают на одинаковом расстоянии d по прямой линии. Расстояние между штырями d должно быть более 5 раз больше глубины штырей. Удельное сопротивление грунта измеряется в Ом*м. Штыри 4 штуки соединить с прибором измерительными проводами к разъемам Т1, П1, П2, Т2.

 

Нормы сопротивления заземления электроустановок регламентируются ПЭЭП. Правила эксплуатации электроустановок потребителей для приборов напряжением питания до 1000 В таблица 42. Для приборов с напряжением питания 220 В и 380 В с заземленной нейтралью сопротивление заземления на вводе должно быть не более 30 Ом.  При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом*м сопротивление заземления вычисляется по формуле 0,3 от удельного сопротивления грунта. Для грунта с удельным сопротивлением 300 Ом*м допустимое сопротивление заземления до 90 Ом.

 

Измерение сопротивления заземления рекомендуется проводить в летнее время года с сухим грунтом и в зимнее время года когда грунт промерз, в этом случае удельное сопротивление грунта максимально. При изменении температуры грунта с 0 до -5 градусов,  удельное сопротивление грунта возрастает в 8 раз. При влажном грунте удельное сопротивление уменьшается в разы, что положительно влияет на сопротивление заземления. Сопротивление заземления не должно превышать нормативов в любую погоду.

Наиболее распространенные методы измерения сопротивления заземляющего электрода

Сопротивление заземляющего электрода

Когда система заземляющих электродов спроектирована и установлена, обычно необходимо измерить и подтвердить сопротивление заземления между электродом и « настоящая Земля ». Наиболее часто используемый метод измерения сопротивления заземляющего электрода — это трехточечный метод измерения, показанный на рисунке 1.

Наиболее распространенные методы измерения сопротивления заземляющего электрода

Этот метод основан на четырехточечном методе. , который используется для измерения удельного сопротивления грунта.

Трехточечный метод, называемый методом «падения потенциала» , включает в себя заземляющий электрод, который необходимо измерить, и два других электрически независимых испытательных электрода, обычно обозначаемых P (потенциал) и C (ток). Эти испытательные электроды могут быть более низкого «качества» (более высокое сопротивление заземления), но должны быть электрически независимыми от измеряемого электрода.

Рисунок 1. Трехточечный метод измерения сопротивления заземления

Переменный ток (I) пропускается через внешний электрод C, а напряжение измеряется с помощью внутреннего электрода P в некоторой промежуточной точке между ними.

Сопротивление земли рассчитывается просто по закону Ома: Rg = V / I.

Другие более сложные методы, такие как метод уклона или четырехполюсный метод, были разработаны для решения конкретных проблем, связанных с этой более простой процедурой, в основном для измерения сопротивления больших систем заземления или в местах, где есть место для размещения тестовые электроды ограничены.

Независимо от используемого метода измерения, следует помнить, что измерение сопротивления заземления — это столько же искусство, сколько и наука , и на измерения сопротивления могут влиять многие параметры, некоторые из которых может быть трудно количественно оценить. .Таким образом, лучше взять несколько отдельных показаний и усреднить их, чем полагаться на результаты одного измерения.

При выполнении измерения цель состоит в том, чтобы расположить вспомогательный испытательный электрод C достаточно далеко от тестируемого заземляющего электрода, чтобы вспомогательный испытательный электрод P находился за пределами эффективных областей сопротивления как системы заземления, так и другого испытательного электрода. (см. рисунок 2).

Рисунок 2 — Области сопротивления и изменение измеренного сопротивления в зависимости от положения электрода напряжения

  • Если текущий испытательный электрод, C, расположен слишком близко к , области сопротивления будут перекрываться, и будет резкое изменение измеренного сопротивления, поскольку электрод проверки напряжения перемещается.
  • Если токовый испытательный электрод расположен правильно , где-то между ним и системой заземления будет « плоская » (или почти такая) область сопротивления, и изменения в положении испытательного электрода напряжения должны приводить только к очень незначительные изменения показателя сопротивления.

Прибор подключается к тестируемой системе заземления с помощью короткого испытательного кабеля, и выполняется измерение.

На точность измерения может влиять близость других закопанных металлических предметов к вспомогательным испытательным электродам .Такие объекты, как заборы и строительные конструкции, заглубленные металлические трубы или даже другие системы заземления, могут мешать измерениям и вносить ошибки.

Часто трудно судить, просто визуально осмотрев место, подходящее место для испытательных столбов , и поэтому всегда рекомендуется выполнять более одного измерения, чтобы гарантировать точность теста .

Метод падения потенциала

Это один из наиболее распространенных методов, используемых для измерения сопротивления заземления, и он лучше всего подходит для небольших систем , которые не охватывают большую площадь .Он прост в исполнении и требует минимальных вычислений для получения результата.

Измерение сопротивления заземления методом падения потенциала (фото: eblogbd.com)

Этот метод обычно не подходит для больших заземляющих установок , поскольку расстояние между стойками, необходимое для обеспечения точного измерения, может быть чрезмерным, что требует использования очень длинные измерительные провода (см. Таблицу 1).

Обычно внешний испытательный электрод или токовый испытательный стержень вбивается в землю на расстоянии 30-50 метров от системы заземления (хотя это расстояние будет зависеть от размера тестируемой системы — см. Таблицу 1) и Затем внутренний электрод или стержень для проверки напряжения вбивается в землю на полпути между электродом заземления и стержнем для проверки тока и по прямой линии между ними.

Таблица 1 — Изменение расстояния между электродами тока и напряжения при максимальных размерах системы заземления, в метрах

Максимальный размер по системе заземления Расстояние от «электрического центра»
системы заземления до испытательного столба напряжения
Минимальное расстояние от
«электрического центра» земной системы
до текущего испытательного стенда
1 15 30
2 20 40
5 30 60
10 43 85
20 60 120
50 100 200
100 140 280

Падение потенциального метода включает проверку, чтобы убедиться, что испытательных электродов действительно расположены далеко достаточно далеко для получения правильного показания .Желательно, чтобы эта проверка была проведена, так как это действительно единственный способ гарантировать правильный результат.

Для проверки значения сопротивления необходимо провести два дополнительных измерения:

  1. Первое с испытательным электродом напряжения (P) отодвинуло на 10% первоначальное расстояние между электродом и землей от исходного напряжения. исходное положение и
  2. Второй с ним переместился на 10% ближе, чем его исходное положение, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 — Проверка достоверности измерения сопротивления

Если эти два дополнительных измерения согласуются с исходным измерением в пределах требуемого уровня точности, то испытательные стержни были правильно расположены и значение сопротивления постоянному току может быть получено с помощью усреднение трех результатов.

Тем не менее, , если есть существенные расхождения между любыми из этих результатов , то вполне вероятно, что ставки были размещены неправильно, либо из-за того, что они были слишком близко к тестируемой земной системе, слишком близко друг к другу или слишком близко к другие структуры, мешающие получению результатов.

Столбы следует переставить на большее расстояние или в другом направлении и повторить три измерения. Этот процесс следует повторять до получения удовлетворительного результата.

Метод 62%

Метод падения потенциала можно слегка адаптировать для использования с системами заземления среднего размера. Эту адаптацию часто называют методом 62%, , поскольку он включает размещение внутреннего испытательного стержня на 62% расстояния между заземляющим электродом и внешним стержнем (напомним, что в методе падения потенциала эта цифра была 50%).

Все остальные требования к размещению тестовых столбов — они должны быть на прямой линии и располагаться вдали от других построек — остаются в силе.

При использовании этого метода также рекомендуется повторить измерения с внутренним испытательным стержнем, перемещенным на ± 10% расстояния между заземляющим электродом и внутренним испытательным стержнем, как и раньше.

Основным недостатком этого метода является то, что теория, на которой он основан, основывается на предположении, что подстилающая почва однородна, что на практике случается редко.Таким образом, следует соблюдать осторожность при его использовании и всегда проводить исследование удельного сопротивления почвы.

В качестве альтернативы следует использовать один из других методов.

Другие методы испытаний

Существует множество других методов измерения сопротивления заземления. Многие из этих методов были разработаны в попытке уменьшить необходимость чрезмерного расстояния между электродами при измерении больших систем заземления или требование знания электрического центра системы.

Три таких метода кратко описаны ниже. Конкретные подробности здесь не приводятся, вместо этого читатель отсылается к соответствующему техническому документу, в котором эти системы подробно описаны.

  1. Метод наклона
  2. Метод звезда-треугольник
  3. Метод четырех потенциалов (метод Веннера)

(a) Метод наклона

Этот метод подходит для использования с большими системами заземления, такими как земли подстанции. Он включает в себя выполнение ряда измерений сопротивления в различных системах заземления для определения напряжения разнесения электродов, а затем построение кривой изменения сопротивления между землей и током.

Используя этот метод, можно рассчитать теоретическое оптимальное расположение электрода напряжения и, таким образом, по кривой сопротивления вычислить истинное сопротивление.

Дополнительные измерения и вычисления приводят к тому, что эту систему можно использовать только с очень большими или сложными системами заземления.

Возможные местоположения датчиков для использования метода наклона (рисунок предоставлен Уиземом Д. Ривом)

Для получения полной информации об этом методе обратитесь к статье 62975, написанной доктором Г.Ф. Tagg, взято из материалов тома 117 IEE, № 11, ноябрь 1970 г.

NETA WORLD TechTips «Метод наклона» Джеффа Джоветта AVO International:

Загрузить статью

(b) Звезда-Дельта Метод

Этот метод хорошо подходит для использования с большими системами в населенных пунктах или на каменистой местности, где может быть трудно найти подходящие места для испытательных электродов, особенно на больших расстояниях по прямой линии.

Используются три испытательных электрода, установленных в углах равностороннего треугольника с системой заземления в середине , и проводятся измерения общего сопротивления между соседними электродами, а также между каждым электродом и системой заземления.

Используя эти результаты, выполняется ряд расчетов и может быть получен результат для сопротивления системы заземления. Этот метод, разработанный W. Hymers, подробно описан в журнале Electrical Review, январь 1975 г.

NETA WORLD TechTips ‘Наземные испытания в сложных установках’ Джеффри Р. Джоветт (Меггер):

Скачать статью

(c) Четырехпотенциальный метод (метод Веннера)

Этот метод помогает преодолеть некоторые из проблемы, связанные с требованием знать электрический центр проверяемых систем заземления .

Этот метод аналогичен стандартному методу падения потенциала, , за исключением того, что выполняется ряд измерений с электродом напряжения в разных положениях. и набор уравнений используется для расчета теоретического сопротивления системы.

Основным недостатком метода четырех потенциалов является то, что, как и в случае метода падения потенциала, может потребоваться чрезмерное расстояние между электродами, если измеряемая система заземления имеет большие размеры.

NETA WORLD TechTips «Тестирование сопротивления заземления: четырехпотенциальный метод» Джеффри Р. Джоветт (Megger):

Загрузить документ

Ссылка // Методы заземления от Lightning & Surge Technologies

Методы заземления Испытание на сопротивление (Часть-2)

Можно ли использовать мегомметр или мультиметр для измерения удельного сопротивления земли?

  • Мы не можем использовать мегомметр или мультиметр для измерения удельного сопротивления земли.

Тестер изоляции (мегомметр):

  • Измерители сопротивления изоляции предназначены для измерения сопротивления на противоположном конце путем подачи высокого напряжения постоянного тока.
  • Измерители изоляции используют высокие испытательные напряжения в диапазоне киловольт. Область между электродом и землей заряжена высоким постоянным напряжением, и нам не нужны заземления, измеряемые в МОмах.
  • Тестеры заземления

  • используют низкое напряжение для тестирования в целях безопасности оператора при низком напряжении.

Мультиметр:

  • Однако мультиметр или проверка целостности цепи может использовать очень низкое напряжение между установленным электродом и опорным заземлением, которое, как предполагается, имеет незначительное значение.
  • Низкое напряжение постоянного тока может давать показания сопротивления между землей и заземляющим электродом, но это не точное измерение.
  • Измерение мультиметром может быть ненадежным, поскольку на показания могут влиять переходные процессы в почве, электрический шум, который создается токами заземления в электросети, пытающимися вернуться к трансформатору, а также из других источников.

Можно ли снизить сопротивление заземления при обливании водой испытательного зонда заземления

  • Путем заливки воды рядом с измерительным щупом уменьшите контактное сопротивление между щупом и землей в некоторой степени.
  • Если имеется достаточный контакт между зондом и землей, то проливание воды рядом с испытательным зондом никогда не приведет к уменьшению сопротивления заземления системы.
  • Сопротивление заземления — это сопротивление заземляющего электрода, которое измеряется, а не измерительного щупа. Измерительный щуп — это инструмент для измерения сопротивления заземления.
  • Если испытательная установка имеет достаточное расстояние, датчики будут находиться достаточно далеко за пределами электрического поля испытательной земли, так что их полив не повлияет на результат испытания.

Методы испытаний для измерения сопротивления заземления

Существует шесть основных методов измерения сопротивления заземления

  1. Метод четырех точек (метод Веннера)
  2. Трехконтактный метод (метод падения потенциала / метод 68,1%))
  3. Двухточечный метод (метод мертвой земли)
  4. Метод испытания на зажим
  5. Метод уклона
  6. Метод звезда-треугольник

(1) Четырехточечный метод (метод Веннера):

  • Этот метод наиболее часто используется для измерения удельного сопротивления почвы,

Необходимое оборудование:

  • Тестер заземления (4 контакта)
  • 4 шт. Электродов (иглы)
  • 4 Кв. Изолированных проводов
  • Молот
  • Измерительный кран

Подключения:

  • Сначала изолируйте заземляющий электрод, в котором проводится измерение, отсоединив его от остальной системы.
  • Комплект тестера заземления имеет четыре клеммы, две токовые клеммы с маркировкой C1 и C2 и две клеммы с маркировкой P1 и P2.
  • P1 = зеленый провод, C1 = черный провод, P2 = желтый провод, C2 = красный провод
  • В этом методе четыре малогабаритных электрода вбиваются в почву на одинаковой глубине и на одинаковом расстоянии друг от друга по прямой линии.
  • Расстояние между заземляющими электродами должно быть как минимум в , в 20 раз больше , чем глубина электрода в земле.
  • Пример, если глубина каждого заземляющего электрода составляет 1 фут, то расстояние между электродами больше 20 футов.
  • Измеряемый заземляющий электрод подключается к клемме C1 тестера заземления.
  • Подайте еще одну потенциальную клемму заземления (P1) на глубину от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на C1 заземляющий электрод и подключите к клемме P1 тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Подайте еще одну потенциальную клемму заземления (P2) на глубину от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на электрод заземления P1 и подключите к клемме P2 тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Подключите еще один токовый электрод (C2) на глубине от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на P2 заземляющий электрод и подключите к C2 клемме тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Подключите тестер заземления, как показано на рисунке.

Процедура тестирования:

  • Нажмите СТАРТ и считайте значение сопротивления. Это фактическое значение сопротивления заземления тестируемого электрода.
  • Запишите показания в полевой лист в соответствующем месте. Если показания нестабильны или отображается индикация ошибки, дважды проверьте соединения. Для некоторых измерителей настройки RANGE и TEST CURRENT могут быть изменены до тех пор, пока не будет достигнута комбинация, обеспечивающая стабильные показания без индикации ошибок.
  • Тестер заземления в основном имеет генератор постоянного тока, который подает ток в землю между двумя токовыми клеммами C1 (E) и C2 (H).
  • Датчики потенциала P1 и P2 определяют напряжение ΔV (функция сопротивления) из-за тока, подаваемого в землю через токовые клеммы C1 и C2.
  • Испытательный комплект измеряет как ток, так и напряжение, вычисляет внутреннее сопротивление и затем отображает сопротивление. R = V / I
  • Если этот заземляющий электрод включен параллельно или последовательно с другими заземляющими стержнями, значение сопротивления является общим значением всех сопротивлений.
  • Измерения сопротивления заземления часто искажаются из-за наличия токов заземления и их гармоник. Чтобы предотвратить это, рекомендуется использовать систему автоматической регулировки частоты (AFC). Это автоматически выбирает частоту тестирования с наименьшим количеством шумов, что позволяет получить четкие показания.
  • Повторите вышеуказанные шаги, увеличив расстояние между каждым электродом на равном расстоянии, и измерьте значение сопротивления заземления.
  • Усреднить все показания
  • Эффективным способом уменьшения сопротивления электрода относительно земли является обливание его водой. Добавление влаги для чтения несущественно; это только обеспечит лучшее электрическое соединение и не повлияет на общие результаты. Также может помочь более длинный зонд или несколько зондов (на небольшом расстоянии).

Заявка:

  • Рекомендуется для средних или больших электродных систем.
  • Используется для многократного тестирования глубины

Преимущество:

  • Это наиболее точный метод.
  • Это быстрый и простой способ.
  • Чрезвычайно надежный, соответствует IEEE 81;

Недостаток:

  • Необходимо отключить питание оборудования или отсоединить заземляющий электрод.
  • Одним из основных недостатков этого метода является то, что для измерения требуется большое расстояние.
  • Это расстояние может составлять до 2000 футов и более для систем заземления большой площади или с очень низким сопротивлением.
  • Время и трудоемкость

2) Метод трех точек (падения потенциала).

  • Метод падения потенциала или трехконтактный метод является наиболее распространенным способом измерения сопротивления системы заземляющих электродов, но он требует специальных процедур при использовании для измерения больших электродных систем.
  • Существует три основных метода проверки падения потенциала.
  • Полное падение потенциала: Ряд испытаний проводится в разных местах зонда потенциала «P», и строится кривая сопротивления.
  • Упрощенное падение потенциала: На заданном расстоянии от потенциального зонда «P» выполняются три измерения, и для определения сопротивления используются математические вычисления.
  • 8% Правило : Одно измерение выполняется с помощью потенциального щупа «P» на расстоянии 61,8% (62%) расстояния между тестируемым электродом и «C».

Необходимое оборудование:

  • Тестер заземления (4 или 3 контакта)
  • 4 шт. Электродов (иглы)
  • 4 Кв. Изолированных проводов
  • Молот
  • Измерительный кран

Подключения:

  • Сначала изолируйте заземляющий электрод, в котором проводится измерение, отсоединив его от остальной системы.
  • Для небольшой системы:
  • Для 4-контактной клеммы короткого замыкания тестера заземления (C1) и клеммы потенциала (P1) вместе с короткой перемычкой на тестере заземления и подключите ее к проверяемому заземляющему электроду.
  • Для трехконтактного тестера заземления Подключите токовую клемму (C1) к заземляющему электроду, в котором выполняется измерение.
  • Вставьте еще один токовый электрод (C2) в землю на расстоянии 100–200 футов на глубине от 6 до 12 дюймов от центра электрода и подключите к клемме C2 тестера заземления.
  • Вставьте еще одну потенциальную клемму (P2) на глубину от 6 до 12 дюймов в землю на полпути между токовым электродом (C1) и токовым электродом (C2) и подключите к тестеру заземления на P2
  • Для большой системы
  • Поместите токовый электрод (C2) на 400 — 600 футов от измерительного электрода тока заземления (C1)
  • Поместите потенциальный электрод (P1) на 8% расстояния от электрода тока земли (C1)
  • Измерьте сопротивление
  • Переместите токовый электрод (C2) дальше на 50–100 футов от его текущего положения.
  • Поместите потенциальный электрод (P2) на 61,8% расстояния от электрода тока заземления (C1).
  • Длина шипа в земле не должна превышать 1/20 расстояния между двумя шипами.

Процедура тестирования:

  • Нажмите СТАРТ и считайте значение сопротивления. Это фактическое значение тестируемого заземляющего электрода.
  • Переместите потенциальный электрод на 10 футов дальше от электрода и выполните второе измерение.
  • Переместите потенциальный зонд на 10 футов ближе к электроду и выполните третье измерение.
  • Если три измерения согласуются друг с другом в пределах нескольких процентов от их среднего значения, то среднее из трех измерений может использоваться в качестве сопротивления электрода.
  • Если три измерения отличаются более чем на несколько процентов от их среднего значения, то требуются дополнительные процедуры измерения.
  • Местоположение центра электрода известно редко. В этом случае выполняется по меньшей мере три набора измерений, каждый с токовым датчиком на разном расстоянии от электрода, предпочтительно в разных направлениях.
  • Когда места нет и это не позволяет проводить измерения в разных направлениях, подходящие измерения можно провести, переместив токовый датчик по линии от электрода или ближе к нему.
  • Например, измерение может быть выполнено с токовым датчиком, расположенным на 200, 300 и 400 футов вдоль линии от электрода.
  • Каждый набор измерений включает размещение токового датчика, а затем перемещение потенциального датчика с шагом 10 футов к или от электрода.
  • Начальная точка не критична, но должна находиться на расстоянии 20-30 футов от точки подключения электрода, в этом случае потенциальный зонд перемещается с шагом 10 футов в сторону токового зонда или от 20 до 30 футов от токового зонда, и в этом случае потенциальный зонд перемещается с шагом 10 футов назад к электроду.
  • Расстояние между последовательными местоположениями потенциальных датчиков не имеет особого значения и не обязательно должно составлять 10 футов, если измерения проводятся с равными интервалами вдоль линии между соединением электрода и токовым датчиком.
  • Больший интервал означает более быстрые измерения с меньшим количеством точек данных. меньший интервал означает большее количество точек данных при более медленных измерениях.
  • После того, как все измерения будут выполнены, данные нанесены на график с расстоянием от электрода по горизонтальной шкале и измеренным сопротивлением по вертикальной шкале.

Важность положения электрода тока (C2):

  • Измерения падения потенциала основаны на расстоянии датчиков тока и потенциала от центра тестируемого электрода.
  • Для наивысшей степени точности необходимо, чтобы датчик находился вне зоны воздействия проверяемого заземляющего электрода и вспомогательного заземления.
  • Если мы поместим токовый электрод (C2) слишком близко к заземляющему электроду (C1), то сфера влияния, эффективные области сопротивления будут перекрываться и сделают сделанные измерения недействительными.
  • Для получения точных результатов и обеспечения того, чтобы ставки на землю находились вне сферы влияния.
  • Переместите внутренний электрод для измерения посадки (P1) на 1 метр в любом направлении и выполните новое измерение.Если есть значительное изменение показаний (30%), нам необходимо увеличить расстояние между тестируемым стержнем заземления, внутренним стержнем (зондом) и внешним стержнем (вспомогательным заземлением), пока измеренные значения не останутся достаточно постоянными при изменении положения. внутренний кол (зонд).
  • Лучшее расстояние для токового щупа должно быть как минимум в 10-20 раз больше наибольшего размера электрода.
  • Поскольку результаты измерений часто искажаются подземными кусками металла, подземными водоносными горизонтами и т. Д., Поэтому повторные измерения выполняются путем изменения оси земляного выступа на 90 градусов, путем изменения глубины и расстояния несколько раз, эти результаты могут быть подходящей системой сопротивления грунта. .
  • Таблица представляет собой руководство для правильной настройки датчика (внутренний стержень) и вспомогательного заземления (внешний стержень).

Расстояние зонда

Глубина заземляющего электрода Расстояние до внутренней стойки
Расстояние до упора
2 м 15 месяцев 25 метров
3 м 20 месяцев 30 метров
6 мес. 25 метров 40 метров
10 м 30 метров 50 метров

Заявка:

  • Рекомендуется для высоких электрических нагрузок.
  • Подходит для системы малых и средних электродов (1 или 2 стержня / пластины). .
  • Подходит для однородной почвы

Преимущество:

  • Трехточечный метод — самый надежный метод испытаний;
  • Этот тест является наиболее подходящим для больших систем заземления.
  • Трехконтактный — это быстрее и проще, с одним выводом меньше расстояния между строками для токового пробника

Недостаток:

  • Отдельные заземляющие электроды должны быть отключены от измеряемой системы.
  • Это чрезвычайно трудоемко и трудоемко.
  • Бывают ситуации, когда отключение невозможно.
  • Требуется знание местоположения центрального датчика
  • Требует много времени и трудозатрат Неэффективен, если электрический центр неизвестен.
  • Если выполняется меньше измерений, то они менее точны, чем полное падение потенциала

61,8% Правило:

  • Доказано, что фактическое сопротивление электрода измеряется, когда датчик потенциала расположен 61.8% расстояния между центром электрода и токовым датчиком. Например, если датчик тока расположен на расстоянии 400 футов от центра электрода, то сопротивление можно измерить с помощью датчика потенциала, расположенного на расстоянии 61,8% x 400 = 247 футов от центра электрода.
  • Точка измерения 61,8% предполагает, что датчики тока и потенциала расположены по прямой линии, а почва однородна (такой же тип почвы, окружающий область электрода, и на глубине, равной 10-кратному наибольшему размеру электрода).
  • Точка измерения 61,8% по-прежнему обеспечивает подходящую точность для большинства измерений.
  • Предположим, расстояние выброса тока от заземляющего электрода D = 60 футов, тогда расстояние потенциального выброса будет 62% от D = 0,62D, т.е. 0,62 x 60 футов = 37 футов.

Заявка:

  • Подходит для системы малых и средних электродов.
  • Подходит для однородной почвы

Преимущество:

  • Самое простое в исполнении.
  • Требуемый минимум расчета;
  • Наименьшее количество перемещений тестового зонда.

Недостаток:

  • Грунт должен быть однородным.
  • Менее точный
  • Восприимчиво к неоднородным почвам

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

О Джигнеш Пармар (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар завершил M.Tech (Управление энергосистемой), B.E (Электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Номер участника: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электрической энергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение). В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Industrial Electrix» (Австралийские публикации в области энергетики).Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

Принципы и методы проверки сопротивления заземления

12 августа 2014 г.,
Опубликовано в статьях: Вектор

Информация из Comtest

Плохое заземление способствует простоям, но отсутствие хорошего заземления также опасно и увеличивает риск отказа оборудования.

Со временем коррозионные почвы с высоким содержанием влаги и солей и высокими температурами могут разрушить заземляющие стержни и их соединения. Таким образом, хотя система заземления имела низкие значения сопротивления заземления при первоначальной установке, сопротивление системы заземления может увеличиться, если заземляющие стержни корродируют.

Тестеры заземления

— незаменимые инструменты для поиска и устранения неисправностей, которые помогут вам поддерживать работоспособность. Рекомендуется проверять все заземления и заземляющие соединения не реже одного раза в год в рамках вашего обычного плана профилактического обслуживания.Если во время этих периодических проверок будет измерено увеличение сопротивления более чем на 20%, техник должен исследовать источник проблемы и внести коррекцию, чтобы снизить сопротивление, заменив или добавив заземляющие стержни в систему заземления.

Что такое земля?

Статья 100 Национального электротехнического кодекса США (NEC) определяет заземление как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или с некоторым проводящим телом, которое служит вместо земли».

Заземление фактически включает в себя два разных предмета: заземление и заземление оборудования. Заземление — это намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю. Заземление оборудования обеспечивает правильное заземление работающего оборудования внутри конструкции.

Эти две системы заземления должны быть разделены, за исключением соединений между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии.Назначение заземления — обеспечить безопасный путь для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, ​​статических разрядов, сигналов EMI и RFI и помех.

Национальное агентство противопожарной защиты США (NFPA) и Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) рекомендуют значение сопротивления заземления 5 или меньше. Целью сопротивления заземления является достижение минимально возможного значения сопротивления заземления, которое имеет смысл с экономической и физической точек зрения.

Что влияет на сопротивление заземления?

Четыре переменных влияют на сопротивление заземления системы заземления: длина или глубина заземляющего электрода; диаметр заземляющего электрода; количество заземляющих электродов и конструкция системы заземления.

Длина / глубина заземляющего электрода

Установка заземляющих электродов глубже — очень эффективный способ снизить сопротивление заземления. Почва непостоянна по своему удельному сопротивлению и может быть непредсказуемой. Уровень сопротивления обычно можно снизить еще на 40%, удвоив длину заземляющего электрода. Иногда невозможно загнать заземляющие стержни глубже — например, в области, состоящие из горных пород. В этих случаях жизнеспособны альтернативные методы, включая цементное заземление.

Диаметр заземляющего электрода

Увеличение диаметра заземляющего электрода очень мало влияет на снижение сопротивления. Например, вы можете удвоить диаметр заземляющего электрода, и ваше сопротивление уменьшится только на 10%.

Количество заземляющих электродов

Использование нескольких заземляющих электродов — еще один способ снизить сопротивление заземления. Более одного электрода вбивают в землю и подключают параллельно, чтобы снизить сопротивление.Чтобы дополнительные электроды были эффективными, расстояние между дополнительными стержнями должно быть как минимум равным глубине ведомого стержня.

Сферы влияния заземляющих электродов будут пересекаться, и сопротивление не будет уменьшено без надлежащего расстояния. В таблице 1 представлены различные сопротивления заземления, которые можно использовать в качестве практического правила.

Таблица 1: Сопротивление заземления для практического использования.

Тип почвы

Удельное сопротивление почвы R E

Сопротивление заземления

Глубина заземляющего электрода (метр)

Заземляющая полоса (метр)

Ом · м

3

6

10

5

10

20

Очень влажная почва,
болотистая

30

10

5

3

12

6

3

Сельскохозяйственные почвы суглинистые
и глинистые почвы

100

33

17

10

40

20

10

Грунт песчано-глинистый

150

50

25

15

60

30

15

Влажная песчаная почва

300

66

33

20

80

40

20

Бетон 1: 5

400

160

80

40

Влажный гравий

500

160

80

48

200

100

50

Сухая песчаная почва

1000

330

165

100

400

200

100

Сухой гравий

1000

330

165

100

400

200

100

Грунт каменистый

30 000

1000

500

300

1200

600

300

Скала

107

Проектирование наземной системы

Простые системы заземления состоят из одного заземляющего электрода, вбитого в землю.Использование одного заземляющего электрода является наиболее распространенной формой заземления. Сложные системы заземления состоят из нескольких заземляющих стержней, связанных, ячеистых или сетевых сетей, пластин заземления и контуров заземления.

Эти системы обычно устанавливаются на энергогенерирующих подстанциях, в центральных офисах и на вышках сотовой связи. Сложные сети значительно увеличивают контакт с окружающей землей и снижают сопротивление земли.

Измерение удельного сопротивления грунта

Удельное сопротивление почвы необходимо при определении конструкции системы заземления для новых установок (применение с нуля) для удовлетворения ваших требований к сопротивлению заземления.В идеале вы должны найти место с минимально возможным сопротивлением. Плохие почвенные условия можно преодолеть с помощью более сложных систем заземления. Состав почвы, влажность и температура — все это влияет на удельное сопротивление почвы. Почва редко бывает однородной, и ее удельное сопротивление будет варьироваться географически и на разных глубинах. Влагосодержание меняется в зависимости от сезона, в зависимости от характера подслоев земли и глубины постоянного уровня грунтовых вод. Рекомендуется размещать заземляющие стержни как можно глубже в земле, поскольку почва и вода обычно более устойчивы на более глубоких пластах.

Расчет удельного сопротивления грунта

В описанной здесь методике измерения используется метод Веннера и формула:

ρ = 2 π A R

где:

ρ = среднее удельное сопротивление грунта на глубину A в: Ом-см.

π = 3,1416.

A = расстояние между электродами в см.

R = измеренное значение сопротивления в Ом на измерительном приборе.

Измерение сопротивления почвы

Для проверки удельного сопротивления грунта подключите тестер заземления, как показано на рис. 1. Четыре стержня заземления расположены в грунте по прямой линии на равном расстоянии друг от друга. Расстояние между земляными кольями должно быть не менее чем в три раза больше, чем глубина столбов. Тестер заземления Fluke1625 генерирует известный ток через два внешних стержня заземления, а падение потенциала измеряется между двумя внутренними стержнями заземления.Тестер автоматически рассчитывает сопротивление почвы по закону Ома ( В = IR ).

Рис. 1: Пути тока испытания в бесстоечном методе.

Всегда рекомендуются дополнительные измерения, когда оси кола повернуты на 90 °, потому что результаты измерений часто искажаются и недействительны из-за наличия подземного металла, подземных водоносных горизонтов и т. Д.

Производится профиль, который может определять подходящую систему сопротивления заземления, изменяя глубину и расстояние несколько раз.Измерения удельного сопротивления почвы часто искажаются наличием токов заземления и их гармоник.

Измерение падения потенциала

Метод испытания падения потенциала используется для измерения способности системы заземления или отдельного электрода рассеивать энергию от объекта. Требуемый заземляющий электрод должен быть отключен. Затем тестер подключается к заземляющему электроду. Затем два заземляющих стержня помещаются в почву на прямой линии — вдали от заземляющего электрода для проверки 3-полюсного падения потенциала.Обычно достаточно расстояния 20 м.

Размещение ставок

Важно, чтобы зонд был размещен вне сферы влияния тестируемого заземляющего электрода и вспомогательного заземления для достижения наивысшей степени точности при выполнении 3-полюсного испытания сопротивления заземления, иначе эффективные области сопротивления будут перекрываться и недействительны. любые замеры.

Таблица 2 представляет собой руководство по настройке датчика (внутренний стержень) и вспомогательного заземления (внешний стержень).Переместите внутренний стержень (зонд) на 1 м в любом направлении и выполните новое измерение, чтобы проверить точность результатов и убедиться, что стержни земли находятся вне сфер воздействия. Если есть значительное изменение показаний (30%), вам следует увеличить расстояние между тестируемым стержнем заземления, внутренним стержнем (зондом) и внешним стержнем (вспомогательным заземлением) до тех пор, пока измеренные значения не останутся достаточно постоянными при изменении положения внутренний кол (зонд).

Измерение без ставок

Тестер заземления Fluke 1625 может измерять сопротивление контура заземления для многозаземленных систем, используя только токовые клещи.Этот метод тестирования исключает опасный этап отключения параллельных заземлений, а также процесс поиска подходящих мест для дополнительных заземляющих стержней.

Вы также можете выполнять наземные испытания в местах, о которых вы раньше не думали: внутри зданий, на опорах электропередач или в любом другом месте, где нет доступа к грунту.

В этом методе тестирования два зажима помещаются вокруг стержня заземления или соединительного кабеля, и каждый из них подключается к тестеру (см. Рис. 2).Земляные колья вообще не используются. Известное напряжение индуцируется одним зажимом, а ток измеряется вторым зажимом. Тестер автоматически определяет сопротивление контура заземления на этом стержне заземления. Если есть только один путь к заземлению, метод бесстойки не даст приемлемого значения, и необходимо использовать метод проверки падения потенциала. Тестер заземления работает по принципу, что в параллельных / многозаземленных системах сеть сопротивление всех путей заземления будет чрезвычайно низким по сравнению с любым одиночным трактом (тестируемым).Таким образом, полное сопротивление всех сопротивлений параллельного обратного пути фактически равно нулю. Бесступенчатое измерение измеряет только сопротивление отдельных стержней заземления параллельно системам заземления. Если система заземления не параллельна земле, вы либо будете иметь разомкнутую цепь, либо будете измерять сопротивление контура заземления.

Рис. 2: Установка для бесстержневого метода.

Измерение сопротивления заземления

При попытке рассчитать возможные токи короткого замыкания на электростанциях и в других ситуациях, связанных с высоким напряжением / током, важно определить комплексное полное сопротивление заземления, поскольку полное сопротивление будет состоять из индуктивных и емкостных элементов.Поскольку в большинстве случаев индуктивность и удельное сопротивление известны, фактическое сопротивление можно определить с помощью сложных вычислений.

Поскольку импеданс зависит от частоты, Fluke 1625 использует сигнал 55 Гц для этого расчета, чтобы максимально приблизить его к рабочей частоте напряжения. Это гарантирует, что измерение будет близко к значению на истинной рабочей частоте. Специалистов по электроснабжению, проводящих испытания высоковольтных линий электропередачи, интересуют две вещи: сопротивление заземления в случае удара молнии и полное сопротивление всей системы в случае короткого замыкания в определенной точке линии.Короткое замыкание в данном случае означает, что активный провод вырывается и касается металлической сетки башни.

В центральных офисах

При проведении аудита заземления центрального офиса требуются три различных измерения.

Перед тестированием найдите главную шину заземления (MGB) в центральном офисе, чтобы определить тип системы заземления. MGB будет иметь заземляющие провода, подключенные к многозаземленной нейтрали (MGN) или входящей сети, полю заземления, водопроводной трубе и конструкционной или строительной стали (см.Рис.3).

Рис. 3: План типичного центрального офиса.

Во-первых, проведите бесстоечный тест на всех отдельных основаниях, исходящих от MGB (см. Рис. 4). Цель состоит в том, чтобы убедиться, что все заземления подключены, особенно MGN. Важно отметить, что вы измеряете не отдельное сопротивление, а сопротивление контура того, что вы зажимаете. Подключите тестер заземления, а также индукционные и чувствительные зажимы, которые размещаются вокруг каждого соединения для измерения сопротивления контура MGN, поля заземления, водопровода и строительной стали.Во-вторых, выполните 3-полюсное испытание падения потенциала всей системы заземления, подключенной к MGB (см. Рис. 5). Чтобы добраться до удаленной земли, многие телефонные компании используют неиспользуемые кабельные пары, выходящие на расстояние до мили. Запишите измерение и повторяйте этот тест не реже одного раза в год.

Рис. 4: Безэкранное тестирование центрального офиса.

В-третьих, измерьте отдельные сопротивления системы заземления с помощью выборочного теста тестера заземления (см. Рис. 6). Подключите тестер.Измерьте сопротивление МГН; значение — это сопротивление этой конкретной ветви МГБ. Затем измерьте поле земли. Это показание представляет собой фактическое значение сопротивления заземляющего поля центрального офиса.

Рис. 5: Выполните 3-полюсное испытание падения потенциала всей системы заземления.

Теперь перейдите к водопроводу и повторите те же действия для сопротивления строительной стали. Вы можете легко проверить точность этих измерений с помощью закона Ома. Сопротивление отдельных ветвей при расчете должно равняться сопротивлению всей данной системы (допускать разумную ошибку, поскольку все элементы заземления не могут быть измерены).

Рис. 6: Измерьте отдельные сопротивления системы заземления с помощью выборочного теста.

Эти методы тестирования обеспечивают наиболее точное измерение центральных офисов, поскольку они дают вам индивидуальные сопротивления и их фактическое поведение в системе заземления. Хотя измерения точны, они не покажут, как система ведет себя как сеть, потому что в случае удара молнии или тока короткого замыкания все подключено.

Дополнительные испытания

Сначала выполните 3-полюсный тест на падение потенциала на каждой ножке MGB и запишите каждое измерение.Снова используя закон Ома, эти измерения должны быть равны сопротивлению всей системы. Из расчетов вы увидите, что ваша общая стоимость составляет от 20 до 30% от общей стоимости R E .

Таблица 2: Руководство по установке внутренних и внешних стоек.

Глубина заземляющего электрода

Расстояние до внутренней стойки

Расстояние до внешней стойки

2 м

15 метров

25 м

3 м

20 м

30 кв.м

6 м

25 м

40 кв.м

10 м

30 кв.м

50 м

Наконец, измерьте сопротивление различных ветвей MGB с помощью селективного бесштыревого метода.Он работает как метод без стоек, но отличается тем, как мы используем два отдельных зажима. Мы размещаем зажим индуцирующего напряжения вокруг кабеля, идущего к MGB, и, поскольку MGB подключен к входящей мощности, которая параллельна системе заземления, мы выполнили это требование.

Поместите измерительный зажим вокруг кабеля заземления, ведущего к полю заземления. Когда мы измеряем сопротивление, это фактическое сопротивление поля земли плюс параллельный путь MGB.Поскольку сопротивление должно быть очень низким, оно не должно реально влиять на измеряемые показания. Этот процесс можно повторить для других опор заземляющего стержня, таких как водопроводная труба или конструкционная сталь. Чтобы измерить MGB бесстержневым селективным методом, поместите зажим индуцирующего напряжения вокруг линии к водопроводной трубе (так как медная водопроводная труба должна иметь очень низкое сопротивление), и ваше показание будет сопротивлением только для MGN.

Свяжитесь с Герритом Барнардом, Comtest, тел. 011 608-8520, gbarnard @ comtest.co.za

Статьи по теме

  • Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19
  • Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom
  • Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa
  • Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…
  • Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе
  • Электрическое испытательное оборудование | электростанция с розеткой

    Dr.Ахмед Эль-Рашид — Управление продуктами

    Эффективное заземление необходимо для безопасной работы любой электрической системы, и единственный способ гарантировать, что заземляющие устройства работают и остаются таковыми, — это тщательно и регулярно проверять их.

    Подавляющее большинство систем распределения электроэнергии спроектировано таким образом, что в случае нарушения изоляции или аналогичного повреждения возникающий ток повреждения отводится на землю. Это предотвращает рост открытых проводящих частей до опасного потенциала, в то же время позволяя току короткого замыкания течь достаточно долго и на достаточно высоком уровне, чтобы защитные устройства сработали и изолировали замыкание.Из этого описания ясно, что надежное и эффективное заземление необходимо для безопасной работы систем, и что если система заземления выйдет из строя или станет неэффективной, в лучшем случае безопасность будет поставлена ​​под угрозу, а в худшем может возникнуть значительный риск жизнь и собственность.

    Существенной функцией каждой системы заземления является обеспечение надежного соединения с низким сопротивлением с основной частью земли с использованием одного или нескольких заземляющих электродов, которые обычно имеют форму стержней или матов.Все системы заземления предназначены для достижения этой цели с учетом требований приложения, таких как уровень предполагаемого тока замыкания на землю, с которым они могут работать. Тем не менее, эффективность земных систем зависит от множества трудноуправляемых переменных, таких как тип почвы и содержание влаги, что всегда важно проверять характеристики новых систем путем тщательных испытаний во время ввода в эксплуатацию.

    И требования к испытаниям не заканчиваются испытаниями при вводе в эксплуатацию, так как многие факторы могут со временем ухудшить характеристики систем заземления.Например, может измениться влажность почвы. В хорошем проекте должны быть учтены сезонные колебания, но другие изменения, такие как изменение уровня местного грунтовых вод, сделать сложнее. Электроды и соединения с ними также могут быть затронуты коррозией, и нет ничего удивительного в том, что системы заземления получают физические повреждения, случайно, как это могло произойти во время работ в соседнем здании, или преднамеренно в виде кражи и вандализма.

    Все это указывает на то, что нельзя быть уверенным в том, что система заземления, даже если ее первоначальные характеристики были полностью удовлетворительными, со временем сохранит удовлетворительные характеристики. Опять же, единственный способ быть уверенным — это проверить его, и, учитывая жизненно важную роль безопасности систем заземления, регулярные рутинные испытания следует рассматривать как существенные, а не как необязательные.

    Настоятельно рекомендуется проводить испытания в форме комплексного структурированного обследования заземления, состоящего из семи основных этапов.Первый из них — это тщательный визуальный осмотр заземляющей установки. При этом следует искать любые признаки повреждения, сломанные, порезанные или отсоединенные иным образом заземляющие проводники, а также признаки коррозии не только самих электродов, но также и соединений между электродами и заземляющими проводниками. Перед тем, как приступить к последующим этапам тестирования, необходимо устранить все неисправности, но всегда следует помнить, что отсоединившийся заземляющий провод может быть под напряжением, и очень важно проверить это перед тем, как прикасаться к нему или обращаться с ним.

    Второй этап — измерение токов утечки в заземляющих проводах. В идеале в этих проводниках не должно быть тока, но фильтры и аналогичные устройства, используемые в современном электронном оборудовании, часто создают небольшой ток утечки даже при правильной работе. Однако большее беспокойство вызывает электрическое оборудование, в котором возникает неисправность, которая позволяет ему продолжать работать без проблем, но, тем не менее, приводит к протеканию тока на землю. Такое оборудование может продолжать использоваться в течение длительного времени, при этом оператор не знает о проблеме, но совершенно очевидно, что перед проведением дальнейших испытаний системы заземления очень важно обнаружить такой ток утечки, и наиболее удобный способ сделать это, как правило, — использовать токоизмерительные клещи, способные измерять токи в миллиамперном диапазоне.Если в заземляющем проводе обнаруживается значительный ток, необходимо отследить источник и устранить проблему, прежде чем продолжить тестирование.

    Заключительное подготовительное испытание — электрическая проверка целостности заземляющих проводов для подтверждения оценки целостности, выполненной во время визуального осмотра системы. Целью этого испытания является обнаружение и обнаружение соединений с высоким сопротивлением, которые являются типичным результатом коррозии в открытых системах проводников. Важно иметь в виду, что в этом контексте «высокое сопротивление» означает что-нибудь от сотни микроом или около того и выше.Значения сопротивления этого порядка нельзя измерить с помощью обычного мультиметра, поэтому для этого теста необходимо использовать омметр с низким сопротивлением (также известный как микроомметр).

    После завершения визуального осмотра системы заземления, подтверждения отсутствия утечки и проверки целостности проводов, необходимо — для полного освидетельствования заземления — отсоединить заземляющие электроды. Ни при каких обстоятельствах нельзя нарушать заземляющие соединения до тех пор, пока последствия для безопасности не будут полностью оценены и не будут предприняты соответствующие шаги для минимизации рисков.Обычно это включает обесточивание и блокировку оборудования, которое должно быть отключено от земли, но также важно учитывать потенциальные опасности наведенных напряжений, которые могут присутствовать в незаземленном оборудовании, даже когда оно не находится под напряжением.

    Кроме того, стоит отметить, что существуют методы измерения сопротивления заземления без отключения заземляющих электродов. К ним относятся, например, ART (метод прикрепленного стержня) и бесстоечное тестирование с помощью зажимных тестеров.Эти методы полезны, но все они имеют ограничения и повсеместно признано, что тестирование методом падения потенциала, которое обязательно включает отключение проверяемого электрода или электродов, дает наиболее точные и надежные результаты. Поэтому для окончательных исследований сопротивления заземления следует использовать метод проверки падения потенциала.

    Рисунок 1

    Это испытание проводится с помощью набора для проверки сопротивления заземления, который состоит из двух цепей, как показано на Рисунке 1 выше.Первая цепь включает в себя источник напряжения и амперметр и выводится на токовые клеммы прибора. Вторая цепь включает только вольтметр и выведена на клеммы напряжения прибора. Один из токовых выводов и один из выводов напряжения подключены к тестируемому электроду. Другой токовый вывод подключается к временному заземляющему штырю, который вставляется в землю на значительном расстоянии от электрода (всплеск тока), а другой терминал напряжения подключается к другому временному заземляющему шипу (всплеск напряжения).

    Скачок напряжения вставляется в почву на различных расстояниях по прямой линии между испытуемым электродом и всплеском тока, и на каждом расстоянии регистрируется показание напряжения. Поскольку ток также известен, можно использовать закон Ома для вычисления значения сопротивления для каждого места скачка напряжения. Если сопротивления нанесены в зависимости от расстояния, кривая должна показать почти ровную область (см. Рисунок 2 ниже). Значение сопротивления в этой области — это сопротивление заземляющего электрода.

    Рисунок 2

    Процедура обязательно более сложная для систем с несколькими электродами или с заземляющими сетками, но полезную информацию, охватывающую эти ситуации, и более подробное объяснение испытаний заземления можно найти в публикации «Getting Down to Earth», которая доступна в качестве бесплатного скачать с сайта Megger.

    В рамках комплексного исследования заземления также важно провести тесты для определения потенциалов прикосновения и ступенчатого потенциала, при этом потенциал прикосновения представляет собой разность потенциалов, которую человек мог бы испытать, если бы он стоял на поверхности земли и коснулся заземленного проводящего объекта во время неисправность производила электрический ток на землю.Шаговый потенциал — это разность потенциалов, которую может испытать человек между ногами относительно земли, в которой существует ток короткого замыкания.

    Потенциал прикосновения определяется путем первого измерения сопротивления заземления рассматриваемого объекта с использованием методов, аналогичных тем, которые используются для измерения сопротивления заземляющего электрода. Когда это сопротивление известно, наряду с максимальным ожидаемым током короткого замыкания, можно использовать закон Ома для расчета наихудшего потенциала прикосновения с разумным запасом точности.Потенциал шага оценивается аналогичным образом, но при измерении сопротивления заземления скачки напряжения врезаются в землю на расстоянии около 1 метра друг от друга, так как это приблизительная длина шага среднего человека.

    Изложенные до сих пор процедуры предоставляют бесценные данные о состоянии и характеристиках системы заземления, но часто также полезно знать о свойствах почвы, в которой расположена система заземления. Часть этой информации получается путем осмотра и исследования почвы для определения ее типа, но также важно проводить измерения удельного сопротивления земли.Обратите внимание, что эти измерения относятся только к собственному удельному сопротивлению почвы, тогда как измерения сопротивления заземления, обсуждавшиеся ранее, относятся к сопротивлению конкретного заземляющего электрода (или электродов).

    Проверка удельного сопротивления заземления обычно может выполняться с использованием того же прибора, что и для проверки сопротивления заземления, с одной оговоркой: прибор должен быть четырехконтактным, с подключениями по напряжению и току, выведенными на отдельные клеммы. Три клеммных прибора не подходят для измерения удельного сопротивления земли.

    Удельное сопротивление Земли обычно измеряется методом Веннера, который включает использование четырех временных стержней земли. Однако не требуется перемещать штыри в рамках процедуры испытания — их расположение и расстояние определяются глубиной, на которой требуется определить удельное сопротивление земли.

    Заземление является фундаментальным требованием для безопасности электроустановок, но слишком часто эффективности систем заземления уделяется мало внимания, особенно после проверки первоначальных характеристик.Это опасно и ненужно. Как мы видели, характеристики земных систем можно надежно оценить с помощью принятого структурированного, пошагового подхода, и, хотя можно утверждать, что задействованные процедуры отнимают много времени и, в определенной степени, разрушительны, безусловно, это маленькая цена, которую нужно заплатить за защиту человеческой жизни?

    Кто заботится о 25 Ом или меньше?

    Узнайте, почему правило Национального электротехнического кодекса «25 Ом или меньше» может иметь меньшее отношение к качеству электроэнергии, чем вы думаете.

    Почти все электрики и электротехники знакомы с требованиями Национального электротехнического кодекса в гл. 250-54, что требует, чтобы сопротивление заземления одноразового электрода (например, заземляющего стержня) составляло 25 Ом или меньше. К сожалению, похоже, что многие специалисты-электрики на самом деле не тестируют систему заземляющих электродов (GES), чтобы убедиться, что они соответствуют этому требованию. Еще меньше из вас считают, что проверка системы заземления стоит того. С точки зрения качества электроэнергии, возможно, вы правы.

    ГЭС предоставляет:

    • Эталон нулевого напряжения для поставляемых или производных систем электроснабжения.

    • Путь для рассеивания тока молнии или короткого замыкания (для систем с более высоким напряжением).

    • Путь для рассеивания электростатических токов.

    GES состоит из двух компонентов: проводника заземляющего электрода (GEC) и заземляющего электрода.

    Вы можете выбрать GEC без покрытия или с изоляцией (размер по Таблице 250-66) из меди или алюминия. GEC подключает заземляющий электрод к проводнику заземленной цепи, проводнику заземления оборудования или к тому и другому на основном сервисном оборудовании или источнике отдельно производной системы.

    Наиболее распространенные типы заземляющих электродов (обозначены в разделах 250-50 и 250-52):

    • Конструкционная сталь
    • Металлическая труба подземного водоснабжения
    • Кольцо заземления
    • Стержни заземления

    Как тестировать. Вы должны измерить сопротивление электрода по отношению к окружающей почве на участке. Вы можете сделать это только с помощью метода падения потенциала с помощью трехконтактного тестера сопротивления заземления. Чтобы правильно проверить сопротивление GES, вы должны соблюдать несколько простых правил:

    1.Отсоедините проверяемый электрод от остальной электрической системы. Учитывая это, практически невозможно проверить систему заземляющих электродов.

    2. Не используйте измеритель, который вводит постоянный ток в заземляющий стержень. Не используйте стандартные ВОМ.

    3. Не выполняйте тестовые измерения, если ток на GES превышает 5А.

    Вопреки распространенному мнению, тестеры сопротивления заземления с зажимом могут быть неточными в полевых условиях.Для этих тестеров требуется контур обратной связи с низким сопротивлением и достаточным расстоянием между системами электродов для получения достоверных показаний. Многие люди часто добавляют высокое сопротивление (вызванное неплотным соединением в цепи обратной связи) к отображаемому значению измерителя. Кроме того, недостаточное расстояние между электродами приводит к тому, что измеритель проводит только сравнительный тест на соединение, что почти всегда приводит к низкому значению сопротивления.

    Зачем мне нужно достигать 25 Ом? Наиболее достоверный ответ на этот вопрос: 25 Ом — разумное значение, к которому следует стремиться, учитывая среднее удельное сопротивление почвы для большинства регионов США.Однако имейте в виду, что 25 Ом не является обязательным требованием при установке нескольких электродов. Это требование только для единичных электродов, за сек. 250-56. Если вы управляете первым стержнем и получаете показание сопротивления более 25 Ом, NEC позволяет вам отвести дополнительный стержень на 6 футов от первого стержня.

    Скажем, например, вы вбиваете заземляющий стержень в почву, но вместо того, чтобы проверить этот стержень, чтобы убедиться, что он соответствует критериям 25 Ом, вы запускаете второй. Когда два стержня соединятся вместе, считайте, что GES завершен.Но если вы не проводите измерения, как узнать, соответствует ли ваша установка Кодексу?

    Проверка реальности. В большинстве коммерческих и промышленных низковольтных энергосистем технические специалисты не проводят испытания сопротивления заземления. Но это не должно вас удивлять. Неофициальный опрос 50 электриков показал, что только четыре из них проводили испытания заземления в прошлом. Причинами отказа от тестирования были:

    • Тестеры были слишком дорогими.
    • Тест был слишком запутанным и занял слишком много времени.
    • Достаточно двух стержней (наиболее частая реакция).

    Влияние качества электроэнергии. Хотите верьте, хотите нет, но почти все электронное оборудование будет работать должным образом без использования GES с низким сопротивлением. Исследования качества электроэнергии на объекте показали, что в ситуациях, когда сопротивление заземляющего электрода составляет от 5 Ом до 105 Ом, оно не влияет на оборудование. Однако вы можете связать большинство проблем с некачественным подключением в системе заземления оборудования. Поэтому вам следует уделять меньше внимания измерению GES и больше — импедансу системы заземления оборудования и проверке низкоомных соединений между плоскостями заземления.

    Какой урок здесь? Тратьте меньше времени на тестирование и аттестацию сопротивления GES и больше времени на проверку соединения между точками и импеданса заземляющего проводника оборудования.

    Узнайте, что такое испытание на землю, почему и как оно проводится.

    Испытания на электробезопасность необходимы для обеспечения безопасных рабочих стандартов для любого продукта, использующего электричество. Различные правительства и агентства разработали строгие требования к электротехнической продукции, которая продается по всему миру.Для проверки безопасности продукции проводится несколько тестов. Одним из них является испытание земли.

    Потенциально наиболее опасными приборами являются приборы класса I (заземленные приборы), например, микроволновые печи / настольные шлифовальные машины и т.п., но также к этой категории относятся удлинители. Приборы класса I предназначены для подключения к земле через заземляющий провод. Это может быть или не быть подходящим путем для электрического тока с низким сопротивлением для защиты персонала и оборудования. Если этот проводник повредится где-нибудь, последствия могут быть очень серьезными.

    Зачем нужны испытания заземления?

    Измерение сопротивления заземления для системы заземляющих электродов следует проводить при первой установке электрода, а затем через определенные промежутки времени. Это гарантирует, что сопротивление заземления не увеличивается со временем. Международная ассоциация электрических испытаний предписывает проводить испытания заземляющего электрода каждые три года для системы в хорошем состоянии со средним временем безотказной работы.

    Плохое заземление не только увеличивает риск отказа оборудования; это тоже опасно.Помещения должны иметь надлежащим образом заземленные электрические системы, чтобы в случае удара молнии или перенапряжения в сети ток нашел безопасный путь к земле. Хотя система заземления при первоначальной установке имела низкие значения сопротивления заземления, сопротивление системы заземления может возрасти, если стержни заземления разъедаются коррозионными почвами с высоким содержанием влаги, высоким содержанием соли и высокими температурами.

    Если наш техник обнаружит увеличение сопротивления более чем на 20 процентов, мы исследуем источник проблемы и внесем исправления в систему заземления, чтобы снизить сопротивление.

    Факторы, которые могут изменить минимальное сопротивление заземления

    • Завод или другое электрическое оборудование может увеличиваться в размерах. Кроме того, новые заводы продолжают строиться все больше и больше. Такие изменения создают разные потребности в заземляющем электроде. То, что раньше было достаточно низким сопротивлением заземления, может стать устаревшим «стандартом».
    • По мере того, как к предприятиям добавляется более современное чувствительное оборудование с компьютерным управлением, проблема электрических шумов становится все более острой. Шум, который не повлияет на более грубое, старое оборудование, может ежедневно вызывать проблемы с новым оборудованием.
    • По мере того, как под землей прокладывается все больше неметаллических труб и трубопроводов, такие установки становятся все менее надежными в качестве эффективных заземлителей с низким сопротивлением.
    • Во многих местах уровень грунтовых вод постепенно падает. Примерно через год системы заземляющих электродов, которые раньше были эффективными, могут оказаться в сухом заземлении с высоким сопротивлением.

    Эти факторы подчеркивают важность непрерывной периодической программы испытаний на сопротивление заземлению. Недостаточно проверить сопротивление заземления только во время установки.

    Факторы, влияющие на требования к хорошей системе заземления

    • Ограничение определенными значениями напряжения на земле всей электрической системы. Это можно сделать с помощью подходящей системы заземления, поддерживая в некоторой точке цепи потенциал земли. Такая система заземления дает следующие преимущества:
      • Ограничивает напряжение, которому подвергается изоляция системы от земли, тем самым более точно фиксируя номинальные характеристики изоляции.
      • Ограничивает напряжение между системой и землей или между системой и корпусом до значений, безопасных для персонала.
      • Обеспечивает относительно стабильную систему с минимальным переходным перенапряжением.
      • Позволяет быстро изолировать любой отказ системы от заземления.
    • Надлежащее заземление металлических корпусов и опорных конструкций, которые являются частью электрической системы и с которыми может контактировать персонал. Также должны быть включены портативные устройства с электрическим приводом. Учтите, что только небольшое количество электрического тока — всего лишь 01 А в течение одной секунды — может быть фатальным! Даже меньшее количество может привести к потере мышечного контроля.Эти слабые токи могут возникать в вашем теле при напряжении до 100 В, если ваша кожа влажная.
    • Защита от статического электричества от трения. Наряду с этим существует опасность поражения электрическим током, возгорания и взрыва. Движущиеся объекты, которые могут быть внутренними изоляторами, такие как бумага, текстиль, конвейерные ленты или приводные ремни и прорезиненные ткани, могут создавать удивительно высокие заряды, если они не заземлены должным образом.
    • Защита от прямых ударов молнии. Для возвышенных конструкций, таких как трубы, здания и резервуары для воды, могут потребоваться молниеотводы, подключенные к системе заземления.
    • Защита от наведенного напряжения молнии. Это особенно важно, если задействованы воздушные распределительные сети и цепи связи. В стратегических местах по всему предприятию могут потребоваться молниеотводы.
    • Обеспечение надежных оснований для схем управления электрическими процессами и связи. С увеличением использования промышленных контрольно-измерительных приборов, компьютеров и коммуникационного оборудования необходимо учитывать доступность заземляющих соединений с низким сопротивлением на многих предприятиях — в офисных и производственных помещениях.

    Сопротивление земли может изменяться в зависимости от климата и температуры. Такие изменения могут быть значительными. Заземляющий электрод, который был хорошим (с низким сопротивлением) при установке, может не оставаться таким; чтобы быть уверенным, вы должны периодически его проверять. Мы не можем сказать вам, каким должно быть максимальное сопротивление заземления. Для конкретных систем в определенных местах часто устанавливаются спецификации. Некоторые требуют максимум 5 Ом; другие допускают не более 3 Ом. В некоторых случаях требуется сопротивление до небольшой доли Ом.

    Природа электрода земли

    Природа заземляющего электрода Сопротивление току через заземляющий электрод на самом деле состоит из трех компонентов:

    • Сопротивление самого электрода и соединений к нему.
    • Контактное сопротивление между электродом и прилегающей к нему почвой.
    • Сопротивление окружающей земли.

    Сопротивление электродов: Для заземления обычно используются стержни, трубы, массивы металла, конструкции и другие устройства.Обычно они имеют достаточный размер или поперечное сечение, поэтому их сопротивление составляет незначительную часть от общего сопротивления.

    Сопротивление контакта электрод-земля: Это намного меньше, чем вы думаете. Если на электроде нет краски или смазки, а земля плотно прилегает к поверхности, контактное сопротивление незначительно. Ржавчина на железном электроде оказывает незначительное влияние или не оказывает никакого влияния, но если железная труба проржавела насквозь, часть ниже разрыва не действует как часть заземляющего электрода

    Сопротивление окружающей земли: Электрод, вбитый в землю с одинаковым удельным сопротивлением, излучает ток во всех направлениях.Представьте, что электрод окружен оболочками из земли одинаковой толщины. Заземляющая оболочка, ближайшая к электроду, естественно, имеет наименьшую площадь поверхности и поэтому обеспечивает наибольшее сопротивление

    Принципы, используемые при испытании сопротивления заземления

    Сопротивление заземления любой системы электродов теоретически можно рассчитать по формулам, основанным на общей формуле сопротивления:

    R = ρ LA

    Где ρ — удельное сопротивление земли в Ом-см, L — длина токопроводящей дорожки, а A — площадь поперечного сечения дорожки.Все такие формулы можно немного упростить, если основывать их на предположении, что удельное сопротивление земли одинаково во всем рассматриваемом объеме грунта.

    Существует пять основных методов испытаний, как указано ниже

    Проверка удельного сопротивления грунта:
    Четырехполюсный равноправный метод Веннера [19] был рассмотрен при измерении удельного сопротивления грунта. Правильный дизайн системы заземления зависит от детального знания местного удельного сопротивления заземления.Это измеряется как функция глубины в ряде мест вокруг участка с использованием расширяющейся четырехэлектродной решетки Веннера (BS EN 50522). Эта процедура известна как испытание на удельное сопротивление почвы или сопротивление земли. Правильное измерение особенно важно в областях заземления с высоким удельным сопротивлением, где электрические токи не могут рассеиваться. В этих условиях получение заземления может быть проблематичным, и для успешной установки системы заземления требуется гораздо большая информация об удельном сопротивлении грунта.

    Метод падения потенциала:
    С помощью четырехконтактного тестера клеммы P1 и C1 на приборе соединяются с тестируемым заземляющим электродом. С помощью трехконтактного прибора подключите X к заземляющему электроду. Хотя для измерения удельного сопротивления необходимы четыре клеммы, использование трех из четырех клемм в значительной степени необязательно для проверки сопротивления установленного электрода. Использование трех клемм более удобно, поскольку для этого требуется подключение одного вывода.Компромисс заключается в том, что сопротивление этого общего провода учитывается при измерении. Обычно этот эффект можно свести к минимуму, если провод должен быть коротким, чтобы удовлетворить простые требования к испытаниям. Введенное таким образом небольшое дополнительное сопротивление незначительно. Однако при выполнении более сложных испытаний или при соблюдении строгих требований, может быть лучше использовать все четыре вывода с помощью провода от вывода P1 к испытательному электроду (подключив его внутри провода от C1). Это настоящая четырехпроводная тестовая конфигурация, которая исключает все сопротивления проводов при измерении.

    Дополнительная точность может оказаться значительной при соблюдении требований к очень низкому сопротивлению или при использовании методов испытаний, которые требуют дополнительной цифры измерения для соответствия математическим требованиям. Решение не является обязательным и зависит от целей тестирования оператора и используемого метода. Ведомый эталонный стержень C следует размещать как можно дальше от заземляющего электрода; это расстояние может быть ограничено длиной доступного удлинительного провода или географическим положением окружающей среды.Выводы должны быть разделены и «изогнуты», а не проходить близко и параллельно друг другу, чтобы исключить взаимную индуктивность. Затем стержень опорного потенциала P вбивается в несколько точек примерно по прямой линии между заземляющим электродом и C. Показания сопротивления регистрируются для каждой из точек.

    Метод мертвой земли:
    При использовании четырехконтактного прибора клеммы P1 и C1 подключаются к проверяемому заземляющему электроду; Клеммы P2 и C2 подключаются к цельнометаллической водопроводной системе.С помощью трехконтактного прибора подключите X к заземляющему электроду, P и C к системе трубопроводов. Если система водоснабжения обширная (покрывает большую площадь), ее сопротивление должно составлять лишь доли Ом. Затем вы можете принять показания прибора как сопротивление проверяемого электрода. Метод мертвой земли — это самый простой способ провести испытание на сопротивление заземления. С помощью этого метода измеряется сопротивление двух последовательно соединенных электродов — ведомого стержня и водяной системы. Но есть три важных ограничения:

    1. Водопроводная система должна быть достаточно большой, чтобы иметь незначительное сопротивление.
    2. Водопроводная система должна быть полностью металлической, без изоляционных муфт или фланцев.
    3. Тестируемый заземляющий электрод должен располагаться достаточно далеко от водопроводной системы, чтобы находиться вне сферы ее воздействия. В некоторых местах заземляющий электрод может быть расположен настолько близко к системе водопровода, что вы не сможете разделить их на расстояние, необходимое для измерения двухконтактным методом.

    В этих условиях, если выполняются условия 1 и 2, указанные выше, вы можете подключиться к системе водопровода и получить подходящий заземляющий электрод.Однако в качестве меры предосторожности против любых возможных изменений сопротивления водопроводной системы в будущем следует также установить заземляющий электрод.

    Метод зажима:
    Испытание на падение потенциала и его модификации — это единственный метод наземных испытаний, соответствующий стандарту IEEE 81. Он чрезвычайно надежен, высокоточен и может использоваться для испытания систем заземления любого размера. Кроме того, оператор имеет полный контроль над испытательной установкой и может проверить или подтвердить свои результаты путем тестирования при различном расстоянии между датчиками.К сожалению, метод падения потенциала также имеет недостатки:

    • Это чрезвычайно трудоемко и трудоемко.
    • Отдельные заземляющие электроды должны быть отключены от измеряемой системы.

    Метод наземного тестирования, хотя он не соответствует стандарту IEEE 81, действительно дает оператору возможность проводить эффективные измерения в правильных условиях. Методика фиксации основана на законе Ома (R = V / I). На всю цепь подается известное напряжение, и измеряется результирующий ток.Затем можно рассчитать сопротивление цепи. Тестер заземления подает сигнал и измеряет ток без прямого электрического подключения. Зажим включает в себя передающую катушку, которая прикладывает напряжение, и приемную катушку, которая измеряет ток.

    Выборочное тестирование:
    Выборочное тестирование очень похоже на тестирование падения потенциала, обеспечивая те же измерения, но гораздо более безопасным и простым способом. Это связано с тем, что при выборочном тестировании интересующий заземляющий электрод не нужно отсоединять от места его подключения к объекту! Техник не должен подвергать опасности себя, отключая заземление, или подвергать опасности другой персонал или электрическое оборудование внутри незаземленной конструкции.

    Как повысить сопротивление земли

    Если вы обнаружите, что сопротивление заземляющего электрода недостаточно низкое, есть несколько способов его улучшить:

    • Удлините заземляющий электрод в земле.
    • Используйте несколько стержней.
    • Обработайте почву.

    Эффект стержня Размер:
    Как вы могли догадаться, погружение более длинного стержня глубже в землю существенно снижает его сопротивление. Как правило, удвоение длины стержня снижает сопротивление примерно на 40 процентов.

    Использование нескольких стержней:
    Два хорошо расположенных стержня, вбитых в землю, обеспечивают параллельные пути. По сути, это два параллельных сопротивления. Правило для двух параллельных сопротивлений не применяется точно; то есть результирующее сопротивление не составляет половину сопротивлений отдельных стержней (при условии, что они имеют одинаковый размер и глубину).

    Обработка почвы:
    Химическая обработка почвы — хороший способ улучшить сопротивление заземляющего электрода, когда, например, нельзя использовать более глубокие заземляющие стержни из-за твердой подстилающей породы.Рекомендация лучших химикатов для обработки во всех ситуациях выходит за рамки данного руководства. Вы должны учитывать возможное коррозионное воздействие на электрод, а также требования EPA и местные экологические нормы. Сульфат магния, сульфат меди и обычная каменная соль являются подходящими некоррозионными материалами. Сульфат магния наименее агрессивен, но каменная соль дешевле и справляется со своей задачей, если наносить ее в траншею, вырытую вокруг электрода. Следует отметить, что растворимые сульфаты разрушают бетон, поэтому их следует хранить вдали от фундамента здания.Другой популярный подход — засыпка вокруг электрода специальным проводящим бетоном. Некоторые из этих продуктов, например бентонит, доступны на рынке.

    Влияние температуры на удельное сопротивление земли

    Собрано немного информации о влиянии температуры. Два факта приводят к логическому выводу, что повышение температуры приведет к уменьшению удельного сопротивления:

    • Вода, присутствующая в почве, в основном определяет удельное сопротивление
    • Повышение температуры заметно снижает удельное сопротивление воды.
    • Удельное сопротивление продолжает расти, когда температура опускается ниже нуля.

    Тестеры заземления — незаменимые инструменты для поиска и устранения неисправностей, помогающие поддерживать время безотказной работы. Рекомендуется проверять все заземления и заземляющие соединения не реже одного раза в год в рамках вашего обычного плана профилактического обслуживания. Если во время этих периодических проверок будет измерено увеличение сопротивления более чем на 20%, техник должен исследовать источник проблемы и внести коррекцию, чтобы снизить сопротивление, заменив или добавив заземляющие стержни в систему заземления.

    4 Важные методы проверки сопротивления заземления

    Трехточечный метод является наиболее тщательным и надежным методом проверки; используется для измерения сопротивления заземления установленного заземляющего электрода.

    Возможность правильного измерения сопротивления заземления имеет важное значение для предотвращения дорогостоящих простоев из-за перерывов в работе, вызванных плохим заземлением.

    Процедуры испытания сопротивления заземления указаны в стандарте IEEE Standard No.81. Ниже рассматриваются четыре наиболее распространенных метода проверки сопротивления заземления, используемых техниками-испытателями:

    2-точечный метод (мертвого заземления)

    В областях, где установка заземляющих стержней может быть непрактичной, можно использовать двухточечный метод.

    С помощью этого метода сопротивление двух последовательно соединенных электродов измеряется путем соединения клемм P1 и C1 с тестируемым заземляющим электродом; P2 и C2 подключаются к отдельной цельнометаллической точке заземления (например, водопроводной трубе или строительной стали).

    Метод мертвого заземления — это самый простой способ получить показания сопротивления заземления, но он не такой точный, как трехточечный метод, и его следует использовать только в крайнем случае, он наиболее эффективен для быстрого тестирования соединений и проводов между точками соединения. .

    Примечание: Тестируемый заземляющий электрод должен располагаться достаточно далеко от точки вторичного заземления, чтобы быть вне сферы его влияния для получения точных показаний.

    Двухточечный метод наиболее эффективен для быстрой проверки соединений и проводов между точками соединения.Фото: TestGuy.


    Метод трех точек (падения потенциала)

    Трехточечный метод — самый тщательный и надежный метод испытаний; используется для измерения сопротивления заземления установленного заземляющего электрода.

    Стандарт, используемый в качестве эталона для испытаний на падение потенциала, — это стандарт IEEE 81: Руководство по измерению удельного сопротивления земли, импеданса земли и потенциалов земной поверхности системы заземления.

    С помощью тестера с четырьмя выводами клеммы P1 и C1 на приборе соединяются перемычками и подключаются к тестируемому заземляющему электроду, в то время как эталонный стержень C2 вбивается в землю прямо как можно дальше от проверяемого электрода.Опорный потенциал P2 затем вбивается в землю в заданном количестве точек примерно по прямой линии между C1 и C2. Показания сопротивления регистрируются для каждой точки P2.

    Метод испытания на падение потенциала. Фото: Megger

    Измерения нанесены на кривую зависимости сопротивления от расстояния. Правильное сопротивление заземления определяется по кривой для расстояния, которое составляет примерно 62% от общего расстояния между C1 и C2. Существует три основных типа метода падения потенциала:

    • Полное падение потенциала: Ряд испытаний проводится с разными интервалами P, и строится полная кривая сопротивления.
    • Упрощенное падение потенциала: Три измерения выполняются на определенных расстояниях P, и математические вычисления используются для определения сопротивления.
    • 61.8 Правило: Одно измерение выполняется с P на расстоянии 61,8% (62%) расстояния между C1 и C2.

    Примечание: Испытание на падение потенциала и его модификации — единственный метод наземных испытаний, соответствующий IEEE 81.


    4-точечный метод

    Этот метод наиболее часто используется для измерения удельного сопротивления грунта , что важно для проектирования систем электрического заземления.В этом методе четыре электрода небольшого размера вбиваются в землю на одинаковой глубине и на одинаковом расстоянии друг от друга — по прямой — и проводится измерение.

    Количество влаги и солесодержание почвы коренным образом влияет на ее удельное сопротивление. На измерения удельного сопротивления почвы также будут влиять существующие поблизости заземленные электроды. Закопанные в земле проводящие объекты, контактирующие с почвой, могут сделать показания недействительными, если они находятся достаточно близко, чтобы изменить схему протекания испытательного тока. Это особенно актуально для больших или длинных объектов.

    Четырехштырьковый метод Веннера, как показано на рисунке выше, является наиболее часто используемым методом для измерения удельного сопротивления почвы. Фото: Викимедиа


    Метод зажима

    Метод зажима уникален тем, что дает возможность измерять сопротивление без отключения системы заземления. Это быстро и легко, а также включает в себя измерения сопротивления соединения с землей и общего сопротивления заземляющего соединения.

    Метод зажима уникален тем, что дает возможность измерять сопротивление без отключения системы заземления.Фото: AEMC

    Измерения выполняются путем «зажатия» тестера вокруг проверяемого заземляющего электрода, аналогично тому, как вы измеряете ток с помощью токоизмерительных клещей мультиметра.

    Тестер подает известное напряжение без прямого электрического соединения через передающую катушку и измеряет ток через приемную катушку. Испытание проводится с высокой частотой, чтобы трансформаторы были как можно более компактными и практичными.

    Для того, чтобы метод фиксации был эффективным, должна быть установлена ​​полная цепь заземления.Тестер измеряет полный путь сопротивления (контур), по которому проходит сигнал. Все элементы петли измеряются последовательно. Оператору важно понимать ограничения метода тестирования, чтобы он / она не злоупотребляли прибором и не получали ошибочные или вводящие в заблуждение показания.

    Некоторые ограничения метода фиксации включают:

    1. эффективен только в ситуациях с несколькими параллельными заземлениями.
    2. нельзя использовать на изолированной территории, не применимо для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых объектов.
    3. нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не связанный с почвой, например, с вышками сотовой связи или подстанциями.
    4. результатов должны быть приняты по «вере».

    Список литературы

    Комментарии

    Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.