Что такое сопротивление заземления

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканиЮ электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в нее через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

Приведенные выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.

Для расчета сопротивления заземления существуют специальные формулы и методики, описывающие зависимости от описанных факторов. Они представлены на странице «Расчет заземления».

Качество заземления

Сопротивление заземления является основным качественным показателем заземлителя и напрямую зависит от:

  • удельного сопротивления грунта
  • конфигурации заземлителя, в частности: площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

Удельное сопротивление грунта

Параметр определяет собой уровень «электропроводности» земли как проводника = как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток, поступающий от заземлителя. Чем меньший размер будет иметь эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления.

Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, его влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Обычно используется таблица ориентировочных величин «удельное сопротивление грунта», т.к. его точное измерение возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ.

Конфигурация заземлителя

Сопротивление заземления напрямую зависит от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая должна быть как можно большей. Чем больше площадь поверхности заземлителя, тем меньше сопротивление заземления.

Чаще всего, из-за наименьшей сложности монтажа, в роли заземлителя используется вертикальный электрод в виде стержня/трубы/уголка.

Для увеличения площади контакта заземлителя с грунтом:

  • увеличивается длина (глубина) электрода
  • используется несколько соединенных вместе коротких электродов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга (контур заземления). В таком случае площади единичных электродов просто складываются вместе, что подробно описано на отдельной странице о расчете заземления.

Источник: http://www.ZandZ.ru/soprotivlenie_zazemleniya.html

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления — 5.0 из 5, основанный на 2 голосах

Рейтинг:  5 / 520Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Электричество, хотим мы того или нет, есть везде. В космическом пространстве, пронизывая все на своем пути, несутся бесчисленные космические лучи – электрически заряженные элементарные частицы.

За пределами нашей планеты на высоте около 17 000 км над ее поверхностью находятся радиационные пояса, наполненные электрическими зарядами.

На высоте 1000 км расположилась ионосфера – ионизированный космическими лучами слой воздушной оболочки Земли.

Атмосфера пронизана радиоволнами. Поверхность Земли покрыта линиями электропередачи. Например, в Беларуси по состоянию на 01.01.2017 суммарная длина воздушных линий 0.

4 кВ – 750 кВ составила более 275 000 км. И, конечно же, электричество есть в каждом доме, на каждом заводе, в каждом предприятии.

Сегодня все люди так или иначе взаимодействуют с электричеством, которое, однако, может быть не только другом.

Для уменьшения вероятности электротравматизма применяют защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей, которые могут оказаться под опасным напряжением. Цель – защитить человека от действия тока в случае прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства закреплено в ПУЭ и ТКП 181-2009.

Человек может по неосторожности прикоснуться непосредственно к токоведущим элементам или неосмысленно к корпусу электроустановки, на котором появилось напряжение из-за повреждения изоляции, замыкания фазы на корпус, обрыва нулевого провода в случае заземления нейтрали трансформатора и т.п.

В обоих случаях через человека начнет протекать ток. Наиболее важное значение в такой экстремальной ситуации имеет величина этого тока, которая зависит от значений сопротивления земли и сопротивления заземления. В зависимости от силы ток, протекающий через пострадавшего, может вызвать три варианта развития событий:

1) Зуд, покалывание или ощущение тепла — при токе (0,5…1,5) мА;

2) Сильное непроизвольное сокращение мышц, которое может привести к тому, например, что рука, держащая проводник или рукоять, не сможет разжаться – при токе (10…25) мА;

3) Хаотическое судорожное сокращение сердца или его остановка – при токе более 50 мА.

Однако заземление используется и для целей эффективного и экономичного функционирования электрических сетей. Такое заземление называется рабочим.

Поэтому при эксплуатации сетей 110 кВ и выше производят регулярное измерение сопротивления заземления, которое согласно методике расчета пропорционально зависит от удельного электрического сопротивления грунта.

Этими измерениями занимаются лаборатории электрофизических измерений, у которых можно заказать испытание заземляющих устройств. После проведения измерения заказчику выдается акт проверки контура заземления.

Приведем таблицу ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта для разных пород по механическому составу и воды (все значения в Ом∙м). На территории Беларуси преобладают суглинистые и супесчаные почвы.

Глина, меловой песок 10…60
Суглинок 40…150
Супесок 150…400
Песок От 400 до нескольких тысяч
Крупнозернистый песок, гравий, щебень 1000…10 000 или выше
Гранит, гнейс, сланец, базальт от 1000 до нескольких десятков тысяч
Речная вода 5…100
Морская вода 0,2…1,0 или выше

Удельное сопротивление земли целесообразно измерять без нарушения целостности ее строения, поэтому наилучшим методом измерения является т.н.

«метод четырех точек», при котором для измерений в землю вбиваются штыри диаметром около 1 см.

Заказать измерение удельного сопротивления грунта в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М», имеющей большой опыт работы в области электроизмерений. 

Также согласно источникам приведем таблицу с нормируемыми сопротивлениями заземлений в зависимости от удельного сопротивления грунта (ПУЭ, ТКП 181-2009):

 Вид электроустановки  Характеристика заземляемого объекта  Характеристика заземляющего устройства  Сопротивление, Ом
 1. Электроустановки напряжением выше 1000 В, кроме ВЛ*  Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью  Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями   0,5
 2. Электроустановки напряжением до 1000 В с гпухозаземлененой нейтралью, кроме ВЛ***  Электроустановка с глухозаземленными нейтрапями генераторов ипит рансформаторов или выводами источников однофазного тока  Искусственный заземпигель с подключенными естественными заземлителями и учетом испопьзования заземпитепей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1000 В при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В: трехфазный               однофазный     660                             380     380                             220     220                             127 Искусственный заземпитель, расположенныйв непосредственной близости от нейтралигенератора или трансформатора или выводаисточника однофазного тока при напряженииисточника, В: трехфазный               однофазный     660                             380     380                             220     220                             127 2481530 60 
 3. ВЛ напряжением выше 1000 В****  Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 320 кВ в населенной местности, на подходах к трансформаторным подстанциям с высшим напряжением 3-20 кВ, а также заземлители электрооборудования, установленного на опорах ВЛ 110 кВ и выше Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности  3аземпитепь опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом-м: до 100; более 100 до 500 более 500 до 1000 более 1000 до 5000 более 5000 Заземлитель опоры Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом/м: до 100 более 100 10*****15*****20*****30*****6-10–3 р*****250/l**, но не более 1030*****0,3р*****
 4. ВЛ напряжением до 1000 В***ВЛ напряжением до 1000 В****  Опора ВЛ с устройством грозозащиты Опоры с повторными заземлителями нулевого провода Опоры с повторными заземлителями нулевого провода  Заземлитель опоры для грозозащиты Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В: трехфазный                  однофазный      660                               380      380                               220      220                               127 Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В: трехфазный                  однофазный      660                               380      380                               220      220                               127  3051020153060
 * Для злектроустановок напряжением выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 500 Ом-м допускается увеличение сопротивления в 0,002 р раз, но не более десятикратного. ** I — расчетный ток замыкания на землю, А. В качестве расчетного тока принимается: — в сетях без компенсации емкостного тока — ток замыкания на землю; — в сетях с компенсацией емкостного тока; — для заземляющих устройств, к которым присоединены дугогасящие реакторы, — ток, равный 125 % номинального тока зтих реакторов; — для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, — ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов ипи наиболее разветвленного участка сети. *** Для установок и ВЛ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 100 Ом-м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного. **** Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям ТКП 339. ***** Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлитепей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице.

Социальные кнопки для Joomla

Источник: https://tmr-power.com/stati/normy-zazemlyauschih-ustroistv

Измерение сопротивления заземления, нормы сопротивления ✅

При использовании электрических приборов всегда существует риск поражения электрическим током.

Эта вероятность происходит из свойств упорядоченного потока заряженных частиц: он проходит через тот участок цепи, в котором сопротивление имеет минимальное значения.

В разное время производители приборов и комплектующих пытались бороться с этим и обезопасить человека от вредного или даже смертельного воздействия тока. Но в конечном итоге наиболее простым и надежным остается заземление.

Заземление применяется на промышленных предприятиях и в загородных домах. Особую роль оно играет в случае, когда мощность прибора превышает критические значения. Человеку достаточно получить удар силой 0.1 ампера, чтобы гарантированно погибнуть.

Также не стоит забывать, что даже исправное оборудование может служить источником опасности. Это может случиться из-за разряда молнии и по некоторым другим причинам.

Следовательно, к вопросу установки заземления стоит подходить ответственно и учитывать все нюансы.

Испытания заземления

Существует множество споров по поводу монтажа заземления и норм растекания тока по нему. Но в одном специалисты сходятся абсолютно единогласно — проверять качество установленного контура должен проверять специалист.

Эта процедура позволит быть уверенным с правильном монтаже заземления в доме и позволит обезопасить себя и близких от опасного воздействия электрического тока.

Испытания проводятся как на предприятиях, где часто работают генераторы и двигатели высокой мощности, так и в частных домах — измерение сопротивления заземления делается одним и тем же способом.

Существует две основных разновидности испытаний: приемо-сдаточные и эксплуатационные. Первые проводятся в случаях, когда установка (или участок сети) уже полностью смонтированы и готовы к непосредственному использованию.

Перед тем, как измерить сопротивление заземления, определяют, готов ли контур к поглощению токов в случае необходимости и соответствуют ли его параметры заявленным требованиям. Помимо всего прочего, необходимо регулярно контролировать, чтобы установленное заземление не теряло своих свойств с течением времени.

Для этого проводятся эксплуатационные испытания — специалист проверяет готовый участок сети, который уже используется. Для осуществления такой процедуры нужно освободить сеть от потребителей, так что весь процесс требует небольшой подготовки.

Чем измеряют заземление

Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики.

Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.

5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.

Несмотря на повальное распространение китайских и европейских приборов, самым популярным остается М416, разработанный еще в СССР. Устройство имеет четыре диапазона измерения: от 0 до 10 Ом, от 0.5 до 50, от 2 до 200 и от 100 до 1000. Работает прибор от трех «пальчиковых» батареек. Несмотря на это, мобильным его назвать трудно — размеры корпуса не слишком комфортны.

Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения.

Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц).

Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.

Читайте также:  Главный распределительный щит

Как нужно измерять сопротивление

Существует два документа, которые регламентируют нормы сопротивления заземления в контуре и другие показатели. Первый — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), на которые опираются при проведении приемо-сдаточного контроля. Эксплуатационные замеры же должны соответствовать Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

В обеих сводах правил существует разделение контуров на несколько типов — их нужно учесть до того, как измерить сопротивление заземления. Они отличаются в зависимости от напряжения, которое используется в сети и разновидности цепи. Всего имеется три типа контуров:

  1. Для подстанций и пунктов распределения, в которых напряжение не превышает 1000 вольт (вне зависимости от того, используется в сети переменный ток или постоянный).
  2. Для воздушных ЛЭП (линий электропередач), которые передают ток напряжением менее 1000 вольт.
  3. Для электроустановок с таким же максимально допустимым напряжением, использующимся в промышленных или бытовых целях.

Нормы для каждого из типов

Для того, чтобы понять, какие нормативные и эксплуатационные показатели должны быть для каждого из типов:

  1. Для электрических установок. Проводить измерения сопротивления заземления нужно в непосредственной близости к подстанции. В зависимости от нагрузки, этот показатель может составлять 60, 30 или 15 Ом. Также стоит учитывать естественные заземлители — для них эти величины должны равняться 8, 4 или 2 Ома соответственно. Все три величины зависят от напряжения в сети. 60 и 8 Ом допускаются для однофазной сети в 200 вольт. 30 и 4 Ом — для трехфазной с напряжением 380 вольт. Минимальные значения (15 и 2 Ома) — для 660 вольт. В ходе эксплуатации сопротивление заземляющего контура также не должно падать ниже показателей, описанных в абзаце выше.
  2. Для пункта распределения или подстанции. Для установок с напряжением выше 100 киловольт (100 тысяч вольт) проводимость заземления при сдаче сети и при ее эксплуатации также остается неизменной и составляет 0.5 Ома. При этом обязательными требованиями при проверке являются глухой тип заземления и подключенная к нейтральному контуру. Также существуют нормы и для менее мощных установок, в которых напряжение лежит в пределах между 3 и 35 киловольт. В таком случае нужно 250 делить на расчетный ток замыкания в землю — результирующее значение будет необходимым сопротивлением в Омах. Показатель, согласно ПТЭЭП, не должен превышать 10 Ом в любом случае.
  3. Для воздушных линий электропередач. Рассчитывается в зависимости от проводимости грунта, на котором стоят опоры ЛЭП:
  • для грунта с удельным сопротивлением менее 100 Ом на метр — 10 Ом;
  • с удельным сопротивлением 100…500 Ом на метр — 15 Ом;
  • с удельным сопротивлением 500…1000 Ом на метр — 20 Ом;
  • с удельным сопротивлением 1000…5000 Ом на метр — 30 Ом.

Для ЛЭП с напряжением тока менее 1000 вольт — до 30 Ом (для опор с защитой от попадания молнии). В ином случае сопротивление должно быть 60, 30 или 15 Ом для сетей с напряжением до 660, 380 или 220 вольт соответственно.

От чего зависит сопротивление заземления

Как уже говорилось выше, у тока есть одна важная особенность — он течет по тому участку цепи, который меньше всего этому сопротивляется. Сама величина сопротивления зависит от множества факторов:

  1. Материала. Ряд материалов имеет особую (атомарную) структуру, которая подразумевает наличие большого числа свободных электронов. Если такие материалы попадают в действие любого магнитного поля или покдлючаются к источнику питания, то легко проводят электрический ток. В своем большинстве это утверждение относится к металлам. Другие материалы не имеют свободных электронов и их сопротивление току крайне высоко. Если напряжение (сила, «толкающая» электроны) ниже допустимого значения, то проводимость будет равняться нулю или крайне малым значениям. При превышении показателя произойдет пробой и образовавшийся нагар будет иметь свойства проводника. Логично, что материалом для заземления могут быть именно только представители первой группы материалов — именно она обеспечивает минимальное сопротивление.
  2. Его температуры. Темпатура определяет, насколько быстро электроны передвигаются внутри материала. Следовательно, чем ниже она у проводника, тем лучше он проводит заряд. Обратная зависимость тоже носит характер прямой пропорции — после ее повышения его сопротивление будет падать. Расчет сопротивления заземления должен производиться с учетом этого параметра.
  3. Наличия примесей. Основная часть проводников делается из меди. Старые провода изготавливаливались из алюминия, но такие решения имеют сразу несколько недостатков. К сожалению, кабеля и провода из этого материала быстрее перегреваются и плавятся, да и сопротивление промышленно добываемого алюминия ниже, чем таковое у меди. Химически чистый же металл является лучшим проводником, превосходя по проводимости даже серебро. Дело в примесях: они имеют гораздо более высокие показатели сопротивления. Этот же момент стоит учитывать при расчете заземления.

Понятное дело, что в идеале сопротивление должно быть минимальным — для этого нужно использовать медный контур большого сечения. Но дело в том, что медь быстро окисляется, да и стоимость такого решения будет крайне высокой.

Следовательно, были разработаны нормы для минимального порога заземления. Этот показатель не нужно превышать для того, чтобы в нужный момент под нагрузкой контур выполнил возложенную на него функцию и отвел заряд в землю.

Формула расчета

Формула расчета сопротивления заземления одиночного вертикального заземлителя:

где: ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м) L — протяженность заземлителя (в метрах) d — ширина заземлителя (в метрах)

T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах)

Для электролитического заземления:

Формула расчета сопротивления заземления одиночного горизонтального электрода с добавлением поправочного коэффициента:

где:

ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м); L — протяженность заземлителя (в метрах); d — ширина заземлителя (в метрах); T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах);

С — относительное содержание электролита в окружающем грунте.

Коэффициент C варьируется от 0.5 до 0.05. Со временем он уменьшается, так как электролит проникает в грунт на больший объем, при это повышая свою концентрацию. Как правило, он составляет 0.125 через 6 месяцев выщелачивания солей электрода в плотном грунте и через 0.5–1 месяц выщелачивания солей электрода в рыхлом грунте. Процесс можно ускорить путем добавления воды в электрод при монтаже.

Расчетное удельное электрическое сопротивление грунта (Ом×м) — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» земли как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземлителя.

Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Итоги и выводы

Заземление — важный элемент электрической цепи, который обеспечивает защиту от коротких замыканий, поражения током или попадания молнии в один из ее участков.

Ключевым показателем здесь является сопротивление: чем оно меньше, чем больше тока «уведет» контур и тем ниже будет вероятность серьезного удара или повреждения оборудования. Сопротивление заземления регламентируется двумя документами: ПУЭ и ПТЭЭП.

Первый используется для приема только что сданного участка сети, второй — для контроля уже эксплуатируемого участка.

Нельзя пренебрегать нормами контроля, которые призваны проверить качество заземления и работу контура в условиях полной нагрузки. Процедуры производятся как непосредственно после создания цепи, так и в процессе ее использования. Частота проверок зависит от нагрузки на сети и целей, для которых используется контур.

Нормы сопроивления при этом вовсе не отличаются. Различают три типа норм: для линий электропередач, трансформаторов и электрических установок. С повышением рабочего напряжения по экспоненте возрастает максимальная величина сопротивления. Также учитывается и ряд специфических показателей (например, удельная проводимость грунта).

Исходя из нее можно получить максимальное регламентированное сопротивление.

Основными способами для увеличения эффективности работы заземлителя является использование разных конфигураций проводника. Ключевая задача заключается в том, чтобы предельно повысить площадь прямого контакта контура с землей. Для этого используется один или несколько проводников. В последнем случае их могут соединять как последовательно, так и параллельно.

Также для замера сопротивления контура заземления важно знать и поправочные коэффициенты — например, при вычислении минимально допустимого сопротивления заземления учитывается также удельное содержание материала в грунте и сопротивление повторного заземления. Для получения этого показателя нужно использовать специальное оборудование.

Видео по теме

Источник: https://ProFazu.ru/provodka/bezopasnost-provodka/izmerenie-soprotivleniya-zazemleniya.html

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Существенно снизить опасность случайного воздействия высокого потенциала на людей и животных удаётся за счёт заземления особо опасных участков оборудования (корпусов, станин станков и других токопроводящих элементов конструкций). Для реализации такой защиты традиционно применяются специальные приспособления, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). С общим их видом можно ознакомиться на приведённом ниже рисунке.

Типовое заземляющее устройство

Для нормального функционирования таких систем необходимо, чтобы они проходили периодические проверочные испытания, основная задача которых – определение сопротивления растеканию тока в почве.

Состав ЗУ

Перед тем, как проверить сопротивление заземления следует вспомнить, что классическое ЗУ состоит из следующих обязательных элементов:

  • Медных гибких проводников с наконечниками под стандартное болтовое сочленение;

Обратите внимание! В особо ответственных местах такие соединения осуществляются только на сварку.

  • Толстых медных шин, прокладываемых в земле или вдоль стен зданий от электрических щитков до погружённого в грунт заземлителя (особенности его обустройства будут рассмотрены чуть позже);
  • Наконец, самого заземлителя, представляющего собой конструкцию, изготавливаемую из заранее сформованных стальных заготовок (прутьев, швеллеров и т. п.).

Конструкция заземляющего контура (он же – заземлитель с набором медных шин) может иметь самые различные исполнения, определяемые требованиями защиты конкретного объекта. Простейший вариант этого устройства может выглядеть так, как это представлено на рисунке ниже.

Простейший заземляющий контур

Такая конструкция обычно зарывается в грунт неподалеку от заземленного с её помощью объекта (станционного оборудования или частного жилого строения). В процессе эксплуатации осуществляется постоянный контроль её состояния, состоящий, помимо всего прочего, в измерении проводимости.

Периодичность измерения сопротивления определяется соображениями безопасности технической эксплуатации устройства, а срок их проведения устанавливается действующими нормативами.

Виды ЗУ

При решении непростого вопроса, касающегося того, как измерить сопротивление контура заземления, следует знать, что описываемые системы могут использоваться в различных целях. При ознакомлении с их конструкцией необходимо принимать во внимание основные отличия защитного и рабочего заземления, состоящие в следующем:

  • Под рабочим понимается заземление задействованных в передаче тока цепей, в частности, нулевых или нейтральных точек станционных трансформаторов;
  • Под понятием защитного заземления подразумевается электропроводная связь с грунтом элементов конструкций, не находящихся под опасным потенциалом (не являющихся токоведущими).

Понимание этих различий помогает специалистам организовать измерение сопротивления заземляющего устройства по специально разработанным методикам.

Контроль состояния ЗУ

Согласно положениям действующих нормативов, любой заземляемый контур должен поддерживаться в идеальном рабочем состоянии. Для этого он должен периодически проверяться на соответствие его основного рабочего параметра (переходного сопротивления Rз) установленным в ПУЭ нормам.

Такая проверка заземления должна проводиться не реже, чем один раз в 6 лет. Кроме этого, обязательными являются регулярные визуальные осмотры систем заземления, периодичность которых составляет не реже раза в полгода.

Для установления соответствия контура действующим нормативам производится замер величины его проводимости (1/Rз).

Дополнительная информация. Идеальным считается случай, когда эта величина приближается к нулю, что практически невозможно.

Профессиональная проверка сопротивления заземления заземлителя предполагает использование специального оборудования, состоящего из следующих компонентов:

  • Соединительные провода;
  • Дополнительные штыри;
  • Сам прибор (М416, например), посредством которого осуществляется замер сопротивления Rз.

С порядком подключения и расшифровкой указанных на картинке обозначений можно ознакомиться в инструкции по применению прибора М 416.

Существует несколько способов, позволяющих провести измерение сопротивления заземления, каждый из которых применяется в тех или иных условиях. В следующих разделах все они будут рассмотрены подробно. Для более полного их понимания ознакомимся сначала с факторами, влияющими на измерение заземления.

Факторы, влияющие на величину Rз

Рассматриваемый показатель складывается из следующих составляющих:

  • Сопротивление металлической конструкции заземлителя с учётом переходной зоны в месте контакта с подводящим проводником;

Обратите внимание! Вследствие высокой проводимости крепящегося на сварку стального материала это сопротивление обычно не учитывается.

  • Индивидуальный показатель сопротивления ЗУ зависит от проводимости перехода между погружаемыми в землю штырями и грунтом. На начальном этапе эксплуатации он близок к максимальному значению (вследствие хорошего контакта поверхности металла с землёй). Со временем он частично нарушается, так что над ним должен осуществляться постоянный контроль;
  • Основное препятствие растеканию тока создаётся слоями почвы, прилегающими непосредственно к элементам конструкции заземлителя.

Именно эта величина определяет качество всей системы ЗУ и поддаётся контролю и влиянию извне. В особенности это касается близлежащих слоёв, при удалении от которых переходное сопротивление резко снижается и на заданном расстоянии практически обнуляется.

Неоднородность проводимости грунта в месте закладки заземляющего контура с трудом поддается теоретическому расчёту. Единственный выход в данной ситуации – замерить сопротивление заземления с помощью одной из используемых на практике методик.

Задаваясь вопросом о том, как измерить сопротивление заземления, желательно усвоить, что на простое ЗУ особое влияние оказывают верхние грунтовые слои, а на контурную систему – почвы, расположенные на глубине. При проведении контрольных процедур должна соблюдаться оговоренная в нормативах периодичность проверки для данного типа проводимых исследований.

Все полученные в результате испытаний замеры фиксируются в специальном журнале. С конкретными значениями Rз для различных типов ЗУ можно ознакомиться в сводных таблицах, приводимых в ПУЭ.

Способы измерения Rз

Все практически реализуемые методы измерения сопротивления контура заземления основаны на известном из физики законе Ома, согласно которому сопротивление – это результат деления напряжения на протекающий по цепи ток.

Читайте также:  Что такое магнитная индукция

Важно! Сразу оговоримся, что замерить заземление мультиметром, не обеспечивающим заданную точность снятия показаний, не представляется возможным.

В этом случае придётся воспользоваться более точными измерительными приборами, способными замерять сопротивление с погрешностью до долей Ома.

Среди известных подходов к измерению сопротивления растеканию тока можно выделить следующие:

  • Косвенные замеры, проводимые «методом дополнительного электрода»;
  • Специальное зондирование, называемое вертикальным (ВЭЗ);
  • Метод, предполагающий применение типовых измерителей (аналогового вольтметра и специального амперметра).

Рассмотрим каждый их этих подходов более подробно.

Известная методика измерения сопротивления заземляющих устройств с использованием пробного электрода предполагает проведение испытаний ещё до погружения конструкции в землю.

Порядок определения искомой величины приводится ниже.

Ещё до того, как проверить контур заземления, в грунт зарывается конструкция, называемая «пробный одиночный заземлитель» (он должен иметь ту же длину, что и проверяемый контур, и немного выступать над почвой).

После погружения одиночного стержня в землю проводятся замеры величины его Rз, а затем, в соответствии с его физическими размерами, с применением известных методик определяется удельное сопротивление почвы в данном месте.

Обратите внимание! Приблизительные значения величины Rз допускается измерять обычным тестером.

Для понимания сути метода ВЭЗ советуем ознакомиться со схемой измерений, предполагающей использование 4-х электродов (смотрите фото ниже).

Согласно этой методике, чтобы померить искомую величину (Rз) сначала внешняя ЭДС подводится к наружным штырям 1 и 2, и лишь после этого измеряется разность потенциалов между двумя внутренними стержнями 3 и 4.

Отметим, что замеренное по этому методу сопротивление оказывается более точным, чем в предыдущем случае, т. к. здесь учитываются глубинные характеристики грунта (в зоне расположения «очага» стекания тока).

Для реализации третьего способа сначала собирается цепь с измеряемым и пока ещё не известным Rз. Она состоит из забиваемых в грунт основного штыря, обозначаемого как «П», и дополнительного под обозначением «Т». Для понимания сути метода ознакомьтесь со следующим фото.

Применение измерителей тока и напряжения

После их размещения в грунте между ЗУ и «Т» прикладывается внешнее напряжение, а затем амперметром (А) измеряется проходящий в цепи ток.

Одновременно с этим между контрольной точкой заземляющего контура и основным электродом «П» подключается хорошо откалиброванный измерительный прибор – аналоговый вольтметр (V), измеряющий напряжение на контролируемом участке.

Искомое сопротивление определяется по закону Ома.

Измерить сопротивление защитного приспособления можно с помощью фиксированного по величине резистора, текущий через который ток берётся в качестве эталона (в этом случае он может измеряться посредством обычных клещей).

В заключение напомним, что для ответа на вопрос о том, как проверить заземление в частном доме, также следует ознакомиться с требованиями нормативов, касающимися погодных условий в момент испытаний. Для получения нужного результата работать с измерителями и другими приборами рекомендуется только в летний или зимний периоды.

Видео

Источник: https://amperof.ru/elektromontazh/izmerenie-soprotivleniya-zazemlyayushhego-ustrojstva.html

Как проверить и измерить сопротивление заземления?

Для нас земля играет роль одного из проводников, а те провода, что идут поверх нее или внутри, но тщательно от нее изолированы, проводят фазу.

Вот мы знаем, что ток всегда передается двумя проводами. Если на одном пишут плюс, то на другом должен быть обязательно написан минус. Что обозначает положительный потенциал и потенциал отрицательный.

А напряжение — это разность этих самых потенциалов.

Но когда мы имеем дело с реальной электрической цепью, нам совсем не важно конкретное значение потенциала, а важна только их разность, и именно ее мы и можем померить.

По земле мы ходим, и естественно считать ее потенциал нулевым.

А масса и объем земли настолько велики относительно нас всех и наших электрических сетей, что «сброс» в нее излишних для нас, ставших вредными и даже опасными, потенциалов на ней совсем никак не отражается.

Только вот с какой скоростью будут убегать в землю эти излишние заряды, и зависит от сопротивления заземления, вернее, от сопротивления растеканию тока, сопротивления, хоть и совершенно мизерного, но все равно от нуля отличающегося. 

Методика измерения

Заземление делается в цепях с разными токами и разными напряжениями. Эти напряжения бывают опасны для жизни, а также способны вызвать немалые беды. Поэтому все цепи электропитания обеспечивают комплексом элементов, вместе и составляющих устройство заземления.

Как и все элементы электрических схем, заземляющие устройства имеют свое сопротивление току, которому и необходимо делать периодические замеры для проверки. Как проверить заземление?

Заземление состоит из заземлителя или группы заземлителей, вкопанных в землю, шин, соединяющих заземлители с контуром заземления, а также соединение всех металлических кожухов электроприборов с контуром.

В обычном состоянии электрической цепи заземление, так как оно электрически связано с землей, имеет потенциал, который мы называем нулевым. Электрическая цепь работает, приборы электроэнергию потребляют, и в проводниках заземления не должно быть ни токов, ни напряжений.

Даже все реактивные наводки, которые возникают от работы мощных устройств, тоже должны беспрепятственно уходить в землю, это улучшает и обычную нормальную безаварийную работу сети.

В случае же нештатной ситуации в проводке все напряжения, попавшие на заземлительные проводники, должны немедленно и без опасных перегревов быть выведены из цепи в землю. В том и состоит работа заземления.

Поэтому надо делать проверки заземления, работу различных частей устройства заземления — они должны иметь сопротивление, не больше минимально допустимого, а также и определенные собственные параметры.

Заземление в частном доме

Состояние заземлений частных домов контролируется энергосбытовой организацией. Профессионально выполненные замеры оформляются протоколом, а их можно сделать самим по утвержденной методике и предназначенными для этого приборами.

Протокол оформления результатов проведенных измерений сопротивления заземления

Приборы для измерения сопротивления контура заземления должны быть высокочувствительными и иметь собственное питание.

Омметры замеряют одновременно ток и напряжение, причем это может измеряться в разных точках схемы.

Значение измеряемого сопротивления получается по закону Ома как замеренное напряжение, умноженное на замеренный ток.

Измерение сопротивления заземляющего устройства, заземления и его контура, проверка сопротивления заземления, контура заземления, измерение заземления и кому конкретно можно его проводить — все  это регламентируется стандартами.

Порядок действий

Методика измерений требует измерить сопротивление растеканию и выполнить замер сопротивления контура.

Измерение сопротивления растеканию проводится там, где заземление сделано, то есть, где заземляющий электрод закопан в землю.

Схема измерения сопротивления контура заземления

По данной схеме замерить сопротивление заземления или проверить сопротивление заземления также можно мультиметром. Это почти как замерить сопротивление резистора, только тестер должен брать ток из одного проводника, а напряжение на других двух точках. Но обычно используют специально для этого предназначенный прибор.

Высокочувствительный омметр для измерения сопротивления заземлений

Прибор имеет собственный источник постоянного тока, в нем должны быть три гальванических элемента на 1,5 В.

Вместе это 4,5 В, этого достаточно, чтобы измерить сопротивление в самом низком диапазоне — от 0,1 до 1 Ом. Мегомметр для таких измерений не подходит.

Измерение сопротивления заземляющих устройств делают, наоборот, прибором высокочувствительным и предназначенным для измерения малых значений сопротивления.

В комплект для измерения сопротивления заземления входят несколько электродов, вбиваемых в землю на глубину не менее 0,5 м, и соединительные провода:

Электроды и снаряжение

Прежде чем подключить прибор и проводить измерения, необходимо его проверить и откалибровать. Нужно убедиться в нормальной работе батареек питания, потом поставить его горизонтально и включить

Схема проведения измерений

прибор М416 должен быть:

  • снабжен питанием;
  • проверен;
  • откалиброван

Калибровка заключается в нажатии на красную кнопку и корректировке положения нуля у стрелки калибровочным винтом. Все. Теперь можно проводить измерение.

Источник: https://domelectrik.ru/provodka/zazemlenie/izmerenie-soprotivleniya

Сопротивление заземления молниезщиты

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

  • I и II категория — 10 Ом;
  • III категория — 20 Ом;
  • Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
  • Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

  • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
  • Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
  • Бетон — 40-1000 Ом*м;
  • Чернозем — 60 Ом*м;
  • Глина — 20-60 Ом*м;
  • Илистая почва — 30 Ом*м;
  • Садовая земля — 40 Ом*м;
  • Супесь — 150 Ом*м;
  • Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
  • Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров.

Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства.

Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Источник: http://www.mzke.ru/soprotivlenie_zazemleniya_molniezshhity.html

Каким должно быть сопротивление заземления для дома?

О том каким бы должно быть сопротивление написано в ПУЭ 1.7.103, но это достаточно большой документ и для простого обывателя достаточно трудно выделить нужную информацию. 

Итак: требования к качеству заземления дома 

Если Вы не планируете подключать к заземлению молниезащиту и газовое оборудование:

      • в обычном глинистом грунте качественное локальное (повторное) заземление должно иметь рекомендованное сопротивление не более 30 Ом (при линейном напряжении 220 В источника однофазного тока или при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока)
      • в песчаном грунте качественное локальное (повторное) заземление должно иметь рекомендованное сопротивление не более 150 Ом(при линейном напряжении 220 В источника однофазного тока или при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока)

Если заземление будет использоваться для подключения газового котла / газопровода:

      • в обычном глинистом грунте его сопротивление должно быть не более 10 Ом (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений).
      • в песчаном грунте его сопротивление должно бытьне более 50 Ом (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений; для грунтов с сопротивлением более 500 Ом*м).

Т.е. в большинстве случаев сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом, т. к. практически везде есть газовые котлы и т. п.

Если заземление будет использоваться вместе с молниеприемниками:

      • в обычном глинистом грунте сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
      • в песчаном грунте сопротивление заземления должно быть не более 40 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8; для грунтов с удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом*м)

При этом заземлитель должен иметь в своем составе не менее 3-х вертикальных электродов, разнесенных друг от друга на расстояние не менее двух глубин погружения электродов (РД 34.21.122-87, п. 2.2.г).

Как сделать такое заземление?

Скачиваем наш каталог отсюда…. открываем страницу 55 с таблицей удельных сопротивлений для разных типов грунта, и определяем свое значение (например суглинок увлажненный 10-60 Ом*м, примем значение выше среднего 45 Ом*м).

Читайте также:  Передача электроэнергии по проводам

Далее на странице 42 выбираем комплект заземления, как правило это 6м и более, и умножаем взятое удельное сопротивление грунта на коэффициент приведенный в таблице с комплектами заземления столбец 2.

Так если взять ЗУ-Ц-16-6 с общей длинной 6м, то для нашего случая получим 45*0,19092 = 8,5914 Ом.

Т.е. используя комплект заземления ЗУ-Ц-16-6 с общей длинной 6м получим нужное сопротивление для большинства случаев. В случае если сопротивления «не хватит» всегда можно его нарастить, т. е. «добить» 1-2 стержня.

Источник: http://www.uziprov.ru/articles/848/

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Главная > Советы электрика > Измерение сопротивления заземляющего устройства

Надёжная защита от поражения электрическим током, в частном доме и на предприятии, обеспечивается электроизоляцией токопроводящих частей и заземлением металлических конструкций. Кроме того, заземление требуется, чтобы электроустановки работали нормально. Периодически проверяется его сопротивление растеканию тока в грунте (Rз).

Как измеряется сопротивление заземления

Виды заземления

  1. Рабочее – заземление определённых мест, например, нейтральных точек трансформаторов. Служит для правильной эксплуатации электроустановок.
  2. Защита от молний – заземление приёмников молний для стока возникающих токов на металлоконструкции, в жилом доме или другом строении.

  3. Защитное – заземление корпусов бытовых приборов или не токопроводящих частей электроустановок. Защищает от поражения электрическим током при случайном прикосновении к деталям, не предназначенным для пропускания электрического тока.

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

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

Заземление должно обеспечивать необходимые электрические параметры при минимуме затрат. Оно делается по всем правилам, как в частном доме, так и на электроустановке.

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

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

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

Контур заземления следует поддерживать в рабочем состоянии.

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

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

Факторы учета сопротивления

Расчёт заземления и его особенности

Величина (Rз) складывается из нескольких составляющих:

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

Объект испытания

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

Искусственные ЗУ выполняются в виде:

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

Периодичность проверки заземляющего устройства должна обязательно выполняться, а результаты замеров заносятся в документы.

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

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

Максимально допустимое значение Rз

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

Измерение сопротивления заземлителя

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

Что представляет собой заземление дома

Методы измерения сопротивления заземлителя:

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

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

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

ρ = 2πRзl/[ln(4l/d)], где

  • l – длина стержня, м;
  • d – диаметр стержня, м.

Полученное значение ρ применяется при проектировании несложных устройств, например, контурного заземления в частном доме.

  1. Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). На рисунке ниже изображена четырёхэлектродная схема измерения.

Четырёхэлектродная схема измерения

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

Результаты получаются точными, поскольку учитываются свойства грунта от глубинных слоёв до поверхности.

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

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

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

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

Методика определения сопротивления контура Rз путём замеров напряжения и тока: а) принципиальная электрическая схема; б), в) как собираются схемы измерения Rз с прибором МС-08

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

Расстояния до дополнительных стержней зависят от конструкции испытуемого устройства. 

Размещение измеряемого и вспомогательных заземлителей при измерении Rз: а), б) – одиночный заземлитель; в), г) – контур заземления

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

В частном доме подобные замеры производить несложно.

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

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

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

Замер Rз устройства заземления компенсационным методом

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

Искомая величина Rз находится из системы уравнений:

U1=I1∙ Rз;

U2=I2∙ Rаб;

U1= U2;

I1=I2.

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

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

Измерительные устройства являются высокоточными приборами, благодаря наличию защиты от помех.

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

Измерение Rз через калиброванный резистор

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

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

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

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

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

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

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

Схема измерения сопротивления заземления с помощью клещей: а) схема измерения, б) её эквивалентная схема

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

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

Приборы для измерения

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

Для чего нужно заземление

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

Когда требуются измерения в частном доме, целесообразно пригласить специалистов с необходимым оборудованием.

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

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

Одним замером ограничиваться нельзя. Измерения повторяют несколько раз, переставляя потенциальный электрод на небольшие расстояния. При этом значения сопротивления не должны отклоняться более чем на 5%. 

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

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

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

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

Измерение сопротивления. Видео

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

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

Источник: https://elquanta.ru/sovety/soprotivleniya-zazemlyayushhego-ustrojjstva.html

Ссылка на основную публикацию