Какое должно быть сопротивление заземления: 4 ома, 10 или 30 ом? Правильное сопротивление заземления частного дома. | Электромозг

4 ома, 10 или 30 ом? Правильное сопротивление заземления частного дома. | Электромозг

Внимание! При отсутствии специального образования и должного опыта работа с электричеством может быть опасна!

Коснусь сегодня этой животрепещущей темы — каково должно быть сопротивление растеканию электрического тока у заземления дачного домика, и в каком месте вообще его надо делать?

По поводу величины сопротивления мнения сильно расходятся, поскольку в ПУЭ именно о заземлителе возле дома не сказано чётко. Поэтому в этой статье я постараюсь дать исчерпывающую аргументированную конкретику по этому вопросу.

Для нетерпеливых скажу сразу — заземлению подлежит шина заземления в домашнем щитке. Сопротивление заземления по нормативам должно быть не более 30 Ом. Ниже будет обоснование со ссылками на пункты нормативов.

Если же перестраховываться, то лучше сделать 10 Ом или меньше, чтобы при повреждённом на вводе в дом PEN существеннее снизить возникшее напряжение на корпусах оборудования, и чтобы при коротком замыкании во внутренней сети смог отключиться автомат на 16А.

Что именно и как заземлять?

Если очень кратко и упрощённо, то существуют две актуальных для нас системы заземления — TT и TN. Система заземления TT — это отдельный заземлитель у дома (уголок или система сваренных уголков, вбитых в землю), который соединяется напрямую с шиной заземления (PE) в щитке. Далее от шины отходят только проводники заземления кабелей внутренней разводки.

Электроды для заземления

Система заземления TN — это то же самое, только помимо заземления шины PE на уголок, она напрямую заземляется на нулевой провод с магистрали ЛЭП, идущий от подстанции, заземлённый как у самого трансформатора, так и на некоторых опорах ЛЭП.

Какая из систем лучше? Какую применять?

Технический циркуляр № 32/2012, в пунктах 3 и 4 разъясняет требование ПУЭ п.1.7.59 «Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. »

Согласно разъяснению циркуляра, если магистраль протянута отдельными воздушными неизолированными проводами, она считается небезопасной для реализации системы TN (высока вероятность отдельного обрыва нулевого проводника, что ведёт к появлению опасного напряжения на проводе заземления), и в этом случае следует временно заземляться по системе TT до реконструкции магистрали. В случае же с магистралью, протянутой проводом СИП, необходимо использовать только систему TN. С этим можно спорить, можно не спорить, но давайте всё же основываться на некотором консолидированном мнении, уже воплощённом в хоть какие-то документы.

Итак, поскольку в большинстве посёлков воздушные линии уже реконструированы и проведены СИПом, нас будет интересовать только система TN.

Итак, мы выяснили, что заземление дачного домика должно представлять собой следующую конструкцию. Магистральный нулевой проводник (т.н. совмещённый нулевой рабочий и нулевой защитный проводник, PEN), заземлённый на трансформаторе и повторно на некоторых столбах воздушной линии, заходит в домашний щиток на шину заземления PE. Эта шина заземляется на заземление у дома (фактически ещё одно т.н. повторное заземление PEN-проводника). В том же щитке располагается шина ноля (N). Шины PE и N соединены перемычкой (т.н. разделение PEN на PE и N). Всё. Вот вам в щитке и ноль, и заземление.

Когда заземлять шину повторно не обязательно?

Согласно ПУЭ п.1.7.61, рекомендуется повторное заземление шины в любом случае, но обязательный характер такое повторное заземление носит лишь в случае воздушного ввода («Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.»).

Если от столба проложен кабель, то достаточно повторных заземлений на столбах воздушной линии. Считается, что вероятность обрыва PEN в кабеле меньше, чем вероятность обрыва PEN в воздушной линии СИП. Неоднозначное, на мой взгляд, мнение (а как же потенциальные проблемы с контактом PEN в месте ответвления?), но оно закреплено в ПУЭ.

Заготовки для повторного заземления PEN в щитах учёта на столбах. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Так что там про сопротивление?

ПУЭ

Про сопротивление повторного заземления воздушного ввода в дом читаем в п. 1.7.102-1.7.103:

«1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника…»

«1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. »

То есть, исходя из этих пунктов, наиболее часто встречающаяся трёхфазная магистральная воздушная линия с линейным напряжением 380 вольт должна иметь повторное заземление, как минимум, на своём конце. Все повторные заземления такой воздушной линии должны иметь общее сопротивление не более 10 Ом. То есть, если повторное заземление только одно, то его сопротивление должно быть не более 10 Ом. Если два — каждое не более 20 Ом (в сумме 10). Если три — каждое не более 30 ом (в сумме тоже 10). А вот дальше действует ограничение, что сопротивление каждого повторного заземления этой линии не должно быть больше 30 Ом. То есть, их может быть сколь угодно много, но сопротивление каждого из них выше 30 Ом возрастать уже не должно.

Итак, мы видим, что в п. 1.7.103 речь идёт о ВЛ в целом, а не о магистрали ВЛ. Для сомневающихся приведу терминологию ПУЭ:

«2.4.2. Воздушная линия (ВЛ) электропередачи напряжением до 1 кВ — устройство для передачи и распределения электроэнергии по изолированным или неизолированным проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным линейной арматурой к опорам, изоляторам или кронштейнам, к стенам зданий и к инженерным сооружениям. »

«2.4.3. Магистраль ВЛ — участок линии от питающей трансформаторной подстанции до концевой опоры.
К магистрали ВЛ могут быть присоединены линейные ответвления или ответвления к вводу.
Линейное ответвление от ВЛ — участок линии, присоединенной к магистрали ВЛ, имеющий более двух пролетов.
Ответвление от ВЛ к вводу — участок от опоры магистрали или линейного ответвления до зажима (изолятора ввода).»

То есть, повторные заземления всей линии вместе с заземлениями вводов к домам должны в сумме давать не более 10 Ом, а каждое повторное зазеление, в том числе и у вводов в дома, должно иметь сопротивление не более 30 Ом.

Технический циркуляр

Ещё один аргумент для всё ещё сомневающихся. Уже упоминавшийся мною выше технический циркуляр № 31/2012, в пункте 2 даёт чёткое разъяснение по поводу сопротивления повторного заземления на вводе в дом:

«При питании от ВЛИ сопротивление повторного заземления у потребителя выбирается из условия обеспечения надёжного срабатывания УЗО при повреждении изоляции (однофазное замыкание на землю) при отключенном PEN проводнике ответвления от ВЛИ. Сопротивление рассчитывается по току надёжного срабатывания УЗО, равному 5 IΔn, но должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 300 Ом·м допускается увеличение сопротивления до 150 Ом.»

То есть, если у вас на вводе стоит УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 300 мА, то при повреждении изоляции (однофазном замыкании на землю) заземление должно дать ток утечки 5*IΔn = 5*300 = 1,5 А. Это возможно при сопротивлении около 230 В / 1,5 А = 150 Ом. Это больше, чем прописанное ограничение не более 30 Ом. То есть, даже в случае УЗО с таким большим номинальным отключающим дифференциальным током сопротивление в 30 Ом всё ещё остаётся актуальным и уменьшаться не собирается.

Разработчики ПУЭ

Приложение журнала «Новости электротехники» №2(26) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России, г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):

При электроснабжении электроустановок зданий и сооружений от ВЛ сопротивление повторного заземлителя на опорах принимается по соображениям выноса напряжения по РЕN-проводнику при его обрыве, нормируется 1. 7.103 и составляет 30 Ом.

ПТЭЭП

Ну, и напоследок, цифра в 30 Ом подтверждается ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Приложение 3.1. Таблица 36. «Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок», в которой тоже значится цифра 30 Ом.

Процесс вбивания электрода заземлителя для повторного заземления PEN в щите учёта на столбе. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Откуда же вылезло 4 Ома?

Часто люди читают п.1.7.97, а там есть ссылка на п.1.7.101, где прописаны 4 Ома. Но п.1.7.97 написан для заземляющих устройств электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью, которые используются одновременно для заземления электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Сам же пункт 1.7.101 нормирует сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока.

Почему лучше перестраховаться, и вместо 30 Ом сделать всё же 10?

1. Не стоит полагаться на независящие от вас повторные заземления магистрали ВЛ и повторные заземления на вводах у соседей. Их может банально не быть вовсе.

2. Если PEN будет повреждён на вводе в ваш дом, вы останитесь наедине только со своим заземлением.

Всё это приведёт к тому, что если сопротивление вашего заземления будет 30 Ом, то ток короткого замыкания на землю будет приблизительно 230 В / 30 Ом = 7,5 А, а этого недостаточно, чтобы отключить даже 10-амперный автомат освещения. И будет у вас счётчик накручивать…

Кроме того, на корпусах заземлённых приборов появится ещё более опасный потенциал, чем он был бы при 10 Омах.

Ещё один нюанс. При вводе в дом газоснабжения, газовики требуют для газового котла заземления 10 Ом, потому что перестраховываются, не надеясь на часто отсутствующие повторные заземления магистральной ВЛ.

Повторное заземление можно не делать?

Интересный ответ дан в журнале «Новости электротехники» №5(29) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России,
г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):

Воздушные линии электропередачи используются во многих случаях для электроснабжения небольших потребителей (повсеместно: сельская местность, дачные участки, поселки), наибольшая мощность каждого из которых редко превышает 10 кВт. В этом случае достаточным является наличие заземлителя повторного заземления ВЛ, если расстояние до него не превышает 100 м. Выполнение повторного заземления непосредственно на вводе в здание не обязательно.

И его ответ на вопрос: «Куда должен подключаться заземляющий проводник повторного заземления индивидуальных домов» (если таковое всё таки имеется)?

Для деревянных зданий при отсутствии металлических коммуникаций, входящих в здание, допускается не выполнять главную заземляющую шину, а нулевой защитный проводник присоединять на изоляторе ввода. При наличии металлических коммуникаций, входящих в здание из любых материалов, необходимо предусматривать главную заземляющую шину и к ней присоединять нулевой защитный (РЕN) проводник питающей линии (ответвления), заземляющий проводник повторного заземления и входящие в здание коммуникации. Размещать главную заземляющую шину в таких случаях следует вблизи вводного устройства таким образом, чтобы она не подвергалась опасности механических повреждений.

Оставлю без комментариев…

Заключение

Итак, если вам проблематично сделать заземление ощутимо менее 30 Ом, то сделайте хотя бы не более 30 Ом, и вы впишитесь в нормативы. Однако, если есть возможность, доведите сопротивление хотя бы до 10 Ом.

Рассчитать конструкцию заземления и количество электродов заземлителя, подогнав её под нужное сопротивление, можно с помощью моих программ для Windows и для Android.

Версия для Windows выглядит так:

Калькулятор расчёта сопротивления (для Windows)

Версия для Android выглядит так:

Калькулятор расчёта сопротивления (для Android)

Скажу сразу, что для региона московской области и влажных суглинков, для заземления сопротивлением 30 Ом требуется всего один уголок с полкой 50 мм длиной 3 метра, верх которого заглублён на 0,5 метра, а для заземления сопротивлением 10 Ом в тех же условиях требуется 4 уголка с полкой 50 мм длиной 2,5 метра, установленных в линию с интервалом 2,5 метра, верх которых заглублён на 0,5 метра.

На этом всё. Я постарался раскрыть тему максимально исчерпывающе. Ставьте лайки, если статья понравилась, и пишите комментарии не только с критикой. Мне нужна также и ваша поддержка.

Делитесь также этой статьёй в социальных сетях (соответствующие кнопочки рядом со статьёй есть в наличии) и, конечно, подписывайтесь на мой канал! Жду ваших отзывов! Удачи!

Как измеряется сопротивление заземления?

Измерение сопротивления заземления

Что такое заземление.

Заземление – это намеренное соединение частей и узлов электрооборудования, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением с электродом, установленном в земле. При этом необходимо обозначить такое понятие как сопротивления растеканию.

При замыкании на землю, по мере удаления от электрода потенциал будет падать и, в конце концов, станет нулевым. Таким образом, сопротивление растеканию заземлителя – это параметр характеризующий сопротивление земли в месте установки электрода. Понятие сопротивления растеканию особенно актуально в сетях выше 1000 В.

Для чего нужно заземление.

Заземление необходимо для предотвращения поражения человека воздействием электрического тока, в случае его появления там, где при нормальных условиях его не должно быть. При касании корпуса прибора, находящимся под напряжением, сила тока, проходящего через тело человека, может оказаться смертельной.

Необходимостью снижения разности потенциалов и обусловлено применение защитного заземления. Кроме этого, замыкание на землю приводит к увеличению силы тока и, как следствие, к срабатыванию защитных устройств. Нормы сопротивления защитного заземления регламентируются ПУЭ, а также документом называемым «Правила и нормы испытания электрооборудования».

Конструкция заземления.

Заземление – это комплекс технических устройств защитного типа, состоящий из:

1. Заземлителя — одного или нескольких вертикальных проводников (стержней), имеющих электрический контакт с землей и связанных между собой.
2. Заземляющего проводника (путь для тока замыкания), соединяющего заземляемый объект и заземлитель.

На каждое заземление составляется паспорт. В паспорт заносится схема заземляющего устройства (длина, и схема расположения электродов контура), тип, удельное сопротивление грунта, а также результаты замера сопротивления заземления. Обязательным приложением к паспорту является акт на скрытые работы. Данный акт необходим в связи с тем, что большая часть заземляющего устройства находится под землей и этот акт представляет собой схему расположения элементов заземляющего устройства. В случае, если паспорт на заземление отсутствует, эксплуатация объекта

запрещена.

Методика измерения сопротивления защитного заземления.

Для проверки сопротивления заземления используется метод амперметра-вольтметра, заключающийся в том, что через измеряемое сопротивление течет ток определенной величины и одновременно измеряется падение напряжения. Разделив значение тока на величину падения напряжения, получаем значение сопротивления. В принципе, под понятием измерения сопротивления заземления, подразумевается измерение сопротивления растеканию. Правила и нормы испытаний электрооборудования задают минимальное сопротивление заземления, рассчитанные с точки зрения безопасности. Нормы различаются в зависимости от типов электроустановок (глухозаземленная или изолированной нейтралью). Класс использованного напряжения также влияет на нормы сопротивления.

Приборы для измерения заземления.

Бытовой тестер для такой проверки использовать нельзя, так как он не способен генерировать достаточно высокое напряжение. Для измерений используется, как приборы уже давно выпускающиеся (МС-08, М-416 и др.), так и новые средства измерения, выполненные на современной электронной базе и характеризующиеся малым потреблением тока от источника питания. В настоящее время измерение защитного заземления можно выполнить также цифровым мультиметром или специальным тестером.

Порядок проведения измерения заземления (сопротивления растеканию заземлителя).

Для проведения проверки необходимо помимо прибора иметь два электрода (токовый и потенциальный) с проводами достаточной длины, как образец, можно предложить отрезок гладкой арматуры или трубы круглого сечения.

В зависимости от сложности конструкции заземлителя, измерение сопротивления проводят по двум разным схемам:

1. Простой (одиночный) заземлитель.
   Применяется «линейная» схема подключения электродов. Потенциальный электрод устанавливают на расстоянии не менее 20 м. от заземлителя, а токовый не менее, чем в 10-12 м. от потенциального.
2. Сложный заземлитель.
   Используется, когда простая схема неприменима, ввиду того, что при расчетах сопротивление заземления она не будет соответствовать минимально допустимым нормам. Представляет собой несколько вертикальных стержней вбитых в землю, электрически связанных между собой (электросваркой, чтобы снизить переходное сопротивление). Такое устройство называется контуром заземления. В этом случае необходимо определить наибольшее расстояние (диагональ) защитного контура заземления. Потенциальный электрод нужно вбивать на расстоянии равным пяти диагоналям от места присоединения заземляющего проводника. Токовый зонд забивается не менее, чем в 20 м. от потенциального. Измерительный прибор необходимо располагать как можно ближе к выводу заземления.

Порядок проведения измерений.

Так как в настоящее время самый распространенный прибор для проведения измерения является измеритель сопротивления заземления М-416, в дальнейшем, как образец, будет рассматриваться именно это средство измерений. Данный прибор относится к системе, в которой принцип измерений основан на компенсационном методе.
Запрещается для проверки пользоваться приборами, не имеющих действующего клейма о поверке, результаты которой должны заноситься в паспорт на средство измерения.

1. Проверить наличие элементов питания в батарейном отсеке, убедившись, что их напряжение находится в пределах нормы;
2. Откалибровать прибор, установив переключатель диапазонов в положение 5 Ом (контроль), ручкой реохорда установить стрелку как можно ближе к нулевой отметке.
   При этом на шкале должны быть показания 5 Ом;
3. Отсоединить контур от заземляющего проводника;
4. Присоединить прибор к соответствующим электродам;
5. Тщательно зачистив вывод измеряемого заземлителя (для того чтобы исключить влияние, которое может оказать на конечный результат переходное сопротивление), присоединить к нему прибор.

Примечание: В зависимости от планируемых показателей сопротивления заземления измерение прибор нужно подключать по двух- или четырехпроводной схеме. Первая применяется, если предполагаемое сопротивление более 5 Ом, а вторая для измерения более низких значений (при этом разделяются пути прохождения тока и измерения разности потенциалов, для исключения влияния сопротивления присоединяемых проводов при измерении). В этом случае присоединение к заземлителю осуществляется двумя проводниками. Паспорт прибора содержит наглядные рисунки, которые позволят произвести подключения без ошибок.

1. Установить переключатель диапазонов в положение, соответствующее наибольшей чувствительности (Х1), нажав кнопку «Измерение», регулятором установить стрелку на нуль. При этом на шкале реохорда будет отражен искомый результат проверки сопротивления заземлителя. Если стрелка не устанавливается на нуль, необходимо переключателем выбрать другой диапазон и показания реохорда умножить на соответствующий множитель.

Примечание: Если измерение проводится тестером или мультиметром, необходимость выбора множителя отпадает — эти приборы обладают функцией автоматического выбора предела шкалы.
ВАЖНО! После проведения измерений, если сопротивление заземления в пределах нормы необходимо вновь присоединить заземляющий проводник к заземлителю!

Оформление результатов измерений (протокол).

После окончания измерений нужно оформить протокол результата замера. Протокол представляет собой бланк определенной формы, в котором отражаются наименование объекта, схема установки заземляющих стержней и их соединений (для этого понадобится паспорт объекта и акт на скрытые работы). Также протокол должен отражать схему контура заземления и метод, по которому проводилось измерение. В протокол необходимо включить графу, в которой указан прибор или тестер (его тип, заводской номер и пр.), которым проводилось испытание. Результаты, полученные при измерении, заносятся в паспорт заземляющего устройства.
Отдельно представляется протокол испытания переходных сопротивлений. Переходное сопротивление (также, его еще называют металлосвязью) – это возможные потери на пути прохождения тока, связанные со сварочными, болтовыми и др. соединениями всего контура заземления. Это испытание проводится специальным тестером – микроомметром.

ВАЖНО! Проводить испытания и выдавать протокол измерения сопротивления заземления может только испытательная лаборатория, аккредитованная в системе органов стандартизации.
После окончания измерений составляется соответствующий акт, и заземляющее устройство считается годным к эксплуатации.

Как измерить сопротивление контура заземления – обзор методик

Переключатель на приборе устанавливается в одно из положений «Х1». Зажимаем кнопку и крутим ручку, пока стрелка на циферблате не сравняется с отметкой «ноль». Полученный результат необходимо умножить на ранее выбранный множитель. Это и будет искомое значение.

На видео наглядно демонстрируется, как измерить сопротивления заземления прибором:

Также могут быть использованы более современные цифровые приборы, которые намного упрощают работы по замерам, более точны и сохраняют последние результаты измерений. Например, это приборы серии MRU – MRU200, MRU120, MRU105 и др.

Работа токовыми клещами

Сопротивление контура заземления можно измерять также токовыми клещами. Их преимущество в том, что нет необходимости отключать заземляющее устройство и применять вспомогательные электроды. Таким образом, они позволяют достаточно оперативно вести контроль за заземлением. Рассмотрим принцип работы токовых клещей. Через заземляющий проводник (который в данном случае является вторичной обмоткой) протекает переменный ток под воздействием первичной обмотки трансформатора, которая находится в измерительной головке клещей. Для расчета величины сопротивления необходимо разделить значение ЭДС вторичной обмотки на величину тока, измеренную клещами.

В домашних условиях можно использовать токовые клещи С.А 6412, С.А 6415 и С.А 6410. Более подробно узнать о том, как пользоваться токоизмерительными клещами, вы можете в нашей статье!

Безэлектродный способ

Этот метод является наиболее современным и позволяет измерять сопротивление контура, не прибегая к размыканию заземляющих стержней и установке дополнительных заземляющих электродов. В связи с этим условием, метод имеет ряд дополнительных преимуществ:

• возможность производить замеры в полевых условиях, в тех местах, где невозможно применить другие методы измерения сопротивления;
• экономия времени и средств для выполнения работ.

Безэлектродный метод может применяться, если используются двое измерительных токовых клещей. Например, это могут быть современные тестеры типа Fluke 163. Клещи располагают вокруг заземляющего электрода или соединительного кабеля. Клещами при этом измеряется индуцируемое напряжение. Его амплитуда фиксируется вторыми клещами.

Тестер автоматически определяет сопротивление контура заземления для данного соединения.

Периодичность измерений

Проводить визуальный осмотр, измерения, а также при необходимости частичное раскапывание грунта нужно согласно графику, который установлен на предприятии, но не реже чем один раз в 12 лет. Получается, что, когда производить замеры заземления – решать вам. Если вы живете в частном доме, то вся ответственность лежит на вас, но не рекомендуется пренебрегать проверкой и замерами сопротивления, так как от этого напрямую зависит ваша безопасность, при пользовании электрооборудованием.

При проведении работ необходимо понимать, что в сухую летнюю погоду можно добиться наиболее реальных результатов измерений, так как грунт сухой и приборы дадут наиболее правдивые значения сопротивлений заземления. Напротив, если замеры будут проведены осенью либо весной в сырую, влажную погоду, то результаты будут несколько искажены, так как мокрый грунт сильно влияет на растекаемость тока, что, в свою очередь, дает большую проводимость.

Если вы хотите, чтобы измерения защитного и рабочего заземления проводили специалисты, то необходимо обратиться в специальную электротехническую лабораторию. По окончании работы вам будет выдан протокол измерения сопротивления заземления. В нем отображается место проведения работ, назначение заземлителя, сезонный поправочный коэффициент, а также на каком расстоянии друг от друга находятся электроды. Образец протокола предоставлен ниже:

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором показывается как измеряют сопротивление заземления опоры ВЛ:

Вот мы и рассмотрели существующие методики измерения сопротивления заземления в домашних условиях. Если вы не обладаете соответствующими навыками рекомендуем воспользоваться услугами специалистов, которые все сделают быстро и качественно!

Также рекомендуем прочитать:

Можно ли замерить сопротивление заземления мультиметром и как это правильно сделать?

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:

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 мм 2 . 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 мм 2 .
• 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.

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.

для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице “Заземление дома”.

при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
(ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице “Заземление газового котла / газопровода”.

для заземления, использующегося для подключения молниеприемников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице “Молниезащита и заземление”.

для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)

для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.

при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление
не более 2 или 4 Ом

для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)

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.

Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением
500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз – до 150 Ом (вместо 30 Ом).

Расчет сопротивления заземления

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.

Различные отраслевые нормы

Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

Замер сопротивления заземляющих устройств

Контур заземления – важный элемент защитного электрооборудования. Он соединяется с системой выравнивания потенциалов строительного объекта и всеми корпусами электроприборов, оберегая людей от получения электротравмы при соприкосновении с токопроводящей цепью. Для соблюдения требований безопасности нужно периодически проверять состояние и эффективность заземляющих устройств.

Как работает заземление

Заземление обеспечивает уменьшение напряжения между электроустановкой и землей до безопасного уровня. При нормальной работе электрооборудования и цепей через контур проходят только малые фоновые токи. При пробое изоляционного слоя проводки на корпусе оборудования возникает высокое напряжение. Оно отводится через контур по РЕ-проводнику на потенциал земли. В итоге напряжение на нетоковедущих поверхностях оборудования уменьшается до безопасного значения.

При повреждении заземляющих устройств напряжение не отводится. Если при этом человек окажется между потенциалами неисправного электроприбора и землей, через его тело будет проходить ток. Поэтому во избежание электротравм при эксплуатации электрического оборудования важно поддерживать эффективность заземления и периодически проверять его состояние.

Причины проблем с сопротивлением заземления

В нормально работающем контуре ток в аварийной ситуации по РЕ-проводнику идет на контактирующие с грунтом токоотводящие электроды. Общий поток равномерно делится на составляющие и следует на потенциал земли. Но продолжительное пребывание тоководов в агрессивной среде грунта приводит к окислению металла и появлению на его поверхности окисной пленки.

Из-за коррозийных явлений ухудшается протекание тока, и увеличивается электрическое сопротивление контактов. Коррозия в виде отстающих от металлической поверхности чешуек нарушает локальный электрический контакт. При дальнейшем коррозийном повреждении тоководов сопротивление контура возрастает, заземляющее устройство становится менее проводимым и не справляется со своими задачами. Для выяснения состояния контура заземления выполняются замеры сопротивления заземляющих устройств.

Цель замеров сопротивления ЗУ

Качество заземления характеризуется величиной сопротивления протеканию тока. Чем ниже это значение, тем лучше справляются со своими задачами заземляющие устройства. Основные способы уменьшения сопротивления – увеличение площади заземляющих электродов и уменьшение удельного электрического сопротивления почвы.
Чтобы снизить сопротивление, можно увеличить число или глубину заземляющих электродов. Измерение сопротивления заземляющих устройств помогает минимизировать риск аварий, поломки электроустановок и нанесения урона здоровью или жизни людей.

Типы заземляющих устройств

Есть 3 вида заземления:
– Рабочее – определенные точки электрической цепи соединены с землей. Этот тип заземления осуществляется при помощи прибивных предохранителей, резисторов и других элементов. Оно необходимо для безопасного функционирования в нормальных и аварийных рабочих условиях.
– Заземление молниезащиты – молниеприемники и разрядники соединяются с землей, чтобы токи молнии отводились в землю без ущерба для электроустановки и находящихся рядом людей.
– Защитное заземление – металлические части, по которым не проходит ток, но есть риск оказаться под напряжением в случае замыкания на корпус. Для обеспечения безопасности соединяются с землей.

Нормальные величины для сопротивления заземляющих устройств

Согласно Правилам устройства электроустановок, оптимальная периодичность измерений сопротивления заземления – не реже, чем единожды в год. При этом первая проверка осуществляется сразу после монтажных работ, чтобы удостовериться, что схема заземлена правильно.

Норматив величины сопротивления заземления зависит от напряжения источника в цепи.

Трехфазный ток в источнике с напряжением:

Однофазный ток в источнике с напряжением:

Норма сопротивления заземления

660 В

380 В

Не превышает 2 Ом

Не превышает 4 Ом

Не превышает 6 Ом

Как измеряют сопротивление заземления

Методика измерения сопротивления заземляющих устройств основывается на разных теоретических базах:

• по формуле Дуайта (вычисляет сопротивление заземления в зависимости от радиуса электрода, глубины его погружения в землю и среднего удельного сопротивления грунта)
• по принципу падения потенциала
• по стандартному 3-проводному методу (другое название – метод 62%)
• по двухточечному методу (с последовательно включенными двумя устройствами заземления – методика, отлично подходящая для городских условий)
• по методу двух клещей (когда передающие клещи провоцируют ток в контуре, а дополнительные – снимают его величину)
• по методу Веннера (выявляет зависимость между расстоянием от электрода до электрода и глубиной, где течет ток).

Замер сопротивления контура заземления проходит с применением измерительных приборов М416 или Ф4103-М1. Ход работ таков:

• Элементы питания устанавливаются в измеритель заземления.
• Устанавливается переключатель в положение «Контроль», при этом стрелку индикатора нужно привести в отметку «0» после нажатия кнопки и вращения рукоятки «реохорд». Соединительные провода подключаются к прибору-измерителю, как указано в инструкции.
• Зонд и заземлитель (которые выступают в качестве вспомагательных электродов) углубляют до 0,5 м, затем подключают к ним соединительные провода.
• Переключатель устанавливают в «Х1», нажимают кнопку и двигают стрелку индикатора вращением ручки реохорда в нулевое положение. Результат умножается на необходимый множитель.

Методы замеров сопротивления заземляющих устройств

По 3-проводной схеме (3П) сопротивление заземляющего устройства измеряется при значениях выше 5 Ом. В остальных случаях прибор подключается по 4-проводной схеме (4П). Нужный метод измерения выбирается кнопкой «Режим». При использовании метода 4П выполняются следующие действия:

• Определяется максимальная диагональ (Д) заземляющего устройства (ЗУ).
• ЗУ соединяется измерительными кабелями с гнездами Т1 и П1.
• В грунт на дистанции 1,5 Д, но не менее 20 м от ЗУ, устанавливается потенциальный штырь П2.
• В грунт на расстоянии больше 3Д, но не меньше 40 м от ЗУ, устанавливается токовый штырь Т2.
• К разъему Т2 прибора подключается соединительный кабель.
• Проводится серия замеров. При этом потенциальный штырь П2 последовательно устанавливается в грунт на расстоянии 10, 20, …, 90% от дистанции до токового штыря Т2. При этом ЗУ и измерительные штыри обычно размещаются на одной линии. Амплитудное значение напряжения помехи (при его наличии) измеряется в вольтах и отображается на индикаторе. В таком случае нужно отыскать подходящее направление размещения штырей, чтобы минимизировать значение напряжения помехи.

• Строится график зависимости сопротивления от дистанции между ЗУ и П2. При равномерном возрастании сопротивления в средней части графика истинным считается значение между точками с наименьшей разницей величины сопротивления (не более 5%). Иначе все расстояния от ЗУ до П2 и Т2 нужно увеличить в 1,5–2 раза или сменить направление расположения штырей.

При использовании 3-проводного метода нужно выбрать его кнопкой «Режим», подсоединить измерительный кабель наименьшей длины к гнезду Т1. Замеры выполняются аналогично, но важно учесть, что измеренная величина сопротивления ЗУ включает сопротивление измерительного кабеля, подсоединенного к гнезду Т1.

Используемые приборы и средства

Сопротивление ЗУ замеряется специальными приборами – измерителями сопротивления заземления типа ИС-10, EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H, М416, Ф4103-М1, MRU различных конфигураций и др. Дополнительно используются диэлектрические боты и перчатки, защитная каска и инструмент с изолирующими рукоятками.

В процессе проведения работ используется инструмент для забивания электродов в грунт на глубину не менее 0,5 м. Прибор подключается к корпусу электроустановки с помощью щупа, в роли которого применяется квадратный напильник с глухоприсоединенным медным проводом сечением 2,5 мм 2 .

Периодичность проведения замеров

Периодичность необходимых замеров сопротивления ЗУ основывается на правилах эксплуатации технических устройств. Для зданий действуют индивидуальные правила, включающие общие рекомендации по осмотру контура заземления. Периодичность замеров значится в специальных справочных материалах, используемых при реализации профилактических мероприятий. В большинстве случаев для поддержания работоспособности электросети достаточно осматривать участки заземления раз в полгода.

Замеры сопротивления переносного электрооборудования и дымовых труб должны проводиться ежегодно и включать обследование грунта возле заземленного электрооборудования. Сопротивление ЗУ в виде опор воздушных ЛЭП с напряжением до 1 кВт необходимо измерять с периодичностью раз в 6 лет, а с напряжением более 1 кВт – раз в 12 лет. Замеры сопротивления ЗУ нужно проводить во время максимальной засухи или замерзания грунта.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет огромный опыт и высокоточное оборудование, позволяющее оперативно измерять сопротивление заземляющих устройств и проводить другие электротехнические работы.

Инженерный центр “ПрофЭнергия” имеет все необходимые лицензии для измерения сопротивления заземляющих устройств, слаженный коллектив профессионалов и сертификаты, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории “ПрофЭнергия” вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если Вы хотите заказать замер сопротивления заземления, а также по другим вопросам, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34 .

Как проверить заземление

Как проверить заземление в домашних условиях

Проверить заземление в квартире можно прямо в розетке. Для этого сначала надо обесточить квартиру, после чего разобрать одну из розеток. Если к розетке подведено три провода, и один из них жёлто-зелёного цвета, то, заземление есть, если только два провода, то его нет.

Совсем по-другому дела обстоят с проверкой сопротивления заземления. Здесь уже потребуется мультиметр или контрольная лампа, которой можно было бы проверить работоспособность заземления. Именно об этом и будет рассказано в данной статье строительного журнала samastroyka.ru .

Как проверить заземление мультиметром

Самый простой способ проверки заземления можно осуществить с помощью обычного мультиметра, например, DT-838. О том, как пользоваться мультиметром, читайте в другой статье строительного журнала «САМаСТРОЙКА».

Итак, для того, чтобы проверить заземление мультиметром, нужно перевести прибор в режим измерения переменного напряжения (V

или AC) и посредством щупов, проверить напряжение в розетке, сначала между фазой и нулём, а затем напряжение между фазой и заземлением.

При этом, напряжение, и в том и в другом случае, должно быть примерно одинаковым, что говорит о наличии работающего заземления в квартире. Если мультиметр показывает совсем непонятные цифры, то, возможно, заземление неисправно или не работает. В таком случае, можно использовать второй способ проверки заземления на работоспособность.

Как проверить заземление лампочкой

Можно проверить заземление и обычной лампочкой, используя для этих целей лампу накаливания на 40, 60 или 100 Вт. Для того, чтобы её подключить для проверки, потребуется взять стандартный патрон с цоколем E27 и кусок кабеля. Подключив провод к патрону, и вкрутив в него лампу, таким образом, получится собрать контрольную лампу для проверки заземления.

Чтобы проверить заземление в доме или квартире при помощи контрольной лампы, действовать нужно, точно так же, как и в случае с мультиметром. То есть, сначала разбираем розетку, а затем прикасаемся оголёнными концами проводов контрольной ламы, сначала к фазе и нулю, а затем к фазе и заземлению.

В первом случае, при наличии тока в электропроводке, лампа загорится ярким светом. Точно также она должна гореть, если один из проводов был перекинут на заземление, вместо нуля. Если при этом лампа горит намного хуже, чем при проверке «фаза-нуль», то это значит одно — заземление работает неудовлетворительно. Если лампочка вообще не горит при проверке заземления, значит, его нет.

Как измерить сопротивление заземления мультиметром

Сразу нужно оговориться и сказать о том, что обычный мультиметр не совсем подходит для того, чтобы проверять им сопротивление заземления.

Тем не менее, для домашнего использования он вполне годится, если знать вот что:

• Проверке мультиметром подвергается металлосвязи заземляющего контура, которые уходят в грунт;
• Работы по замеру сопротивления заземления, лучше всего осуществлять в сухую погоду. Так показатели сопротивления будут намного точней;
• Сначала необходимо визуально оценить состояние заземлителей. Если на них есть ржавчина, то перед подключением мультиметра от неё необходимо избавиться.

При проверке сопротивления заземления, таким образом, мультиметр должен показать порядка 0,05 Ом. В таком случае, с заземлением все в порядке. Вообще, чем ниже будут показатели сопротивления заземления, тем лучше.

Какое должно быть сопротивление заземления частного дома — MOREREMONTA

Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура заземления? Как правило, в таких спорах можно услышать разные цифры, одни называют 4 Ом, от других можно услышать 20 Ом, некоторые специалисты говорят, что сопротивление контура заземлителя не нормируется. Так какие же должны быть нормы и почему такая путаница?

Какие бывают испытания?

Начну с того, что поясню, какие бывают испытания. Электролаборатория проводит приёмо-сдаточные или эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания проводятся после окончания монтирования новой электроустановки, после того как, электроустановка смонтирована и сдана в эксплуатацию, с этого момента начинаются эксплуатационные испытания. Соответственно приёмо-сдаточные испытания проводятся только один раз, после окончания электромонтажных работ, а эксплуатационные испытания проводятся периодически, в процессе эксплуатации.

И так, существуют приёмо-сдаточные и эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания регламентируются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а эксплуатационные Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

Почему спорят специалисты?

Наконец, мы подошли к самому главному. Почему спорят специалисты, почему такие разные цифры они называют?

Во первых, нужно понять о каких испытаниях идёт речь. Если разговор идёт о приёмо-сдаточных испытаниях, то ответ нужно смотреть в ПУЭ, Глава 1.8, Нормы приёмо-сдаточных испытаний, а если об эксплуатационных, то ответ ищем в ПТЭЭП, Приложение 3, Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей.

Во вторых нужно понять предназначение контура заземления. Контур заземления бывает для подстанций и распределительных пунктов выше 1000 Вольт, воздушных линий электропередач до 1000 Вольт и выше 1000 Вольт и электроустановок до 1000 Вольт.

Какие нормы?

1. Контур заземления для электроустановки напряжением до 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 3 гласит: при измерении в непосредственной близости к трансформаторной подстанции, сопротивление контура заземления должно быть: 15, 30 или 60 Ом, при измерении с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий: 2, 4 или 8 Ом соответственно для напряжений 660, 380 и 220 Вольт.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: сопротивление контура заземления — 15, 30 или 60 Ом для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт соответственно (трёхфазная/однофазная сеть), а при измерении с учётом присоединённых повторных заземлений должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 Вольт источника однофазного тока.

2. Контур заземления для трансформаторной подстанции и распредпунктов напряжением больше 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 1 гласит: при измерении в электроустановке с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью, должно быть не более 0,5 Ом.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: при измерении в электроустановке напряжением 110 кВ и выше, в сетях с эффективным заземлением нейтрали, сопротивление контура должно быть не более 0,5 Ом.

В электроустановке 3 — 35 кВ сетей с изолированной нейтралью — 250/Ip, но не более 10 Ом, где Ip — расчетный ток замыкания на землю.

3. Контур заземления воздушной линии электропередачи напряжением выше 1 кВ:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 2 гласит: Заземляющие устройства опор высоковольтной линии (ВЛ) при удельном сопротивлении грунта, ρ, Ом·м: 100/100-500/500-1000/1000-5000 – 10, 15, 20 и 30 Ом соответственно.

ПТЭЭП, Приложение № 31, таблица 35, п. 4 гласит:

А. Для воздушных линий электропередач на напряжение выше 1000 В: Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, металлические и железобетонные опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 3 — 20 кВ в
населенной местности, заземлители оборудования на опорах 110 кВ и выше: 10, 15, 20 или 30 Ом при удельном сопротивлении грунта, соответственно: 100, 100-500, 500-1000, 1000-5000 Ом·м.

Б. Для воздушных линий электропередач на напряжение до 1000 Вольт: Опора ВЛ с грозозащитой – 30 Ом, Опоры с повторными заземлителями нулевого провода – 15, 30 и 60 Ом для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Подведём итог

Для электромонтажников, работающих в сетях напряжением ниже 1000 Вольт:

Сопротивление растекания контура заземления на вновь построенной электроустановке должно быть 15, 30 или 60 Ом или 2, 4 и 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными заземлителями и повторными заземлителями отходящих линий для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 или 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Сопротивление растекания контура заземления на уже эксплуатирующейся электроустановке, тоже 15, 30 и 60 Ом или 2, 4, 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными и повторными заземлителями для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Как видим, значения сопротивления контура заземления одинаковы, не зависимо от вида испытаний, но разные в зависимости от назначения контура 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.

для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице «Заземление дома».

при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
(ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».

для заземления, использующегося для подключения молниеприемников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».

для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)

для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.

при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление
не более 2 или 4 Ом

для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)

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.

Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением
500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз — до 150 Ом (вместо 30 Ом).

Расчет сопротивления заземления

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.

Различные отраслевые нормы

Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) — величина «противодействия» растеканию электрического тока, поступающего в землю через заземлитель.

Величина измерения сопротивления заземления — Ом и оно должно быть минимально низким по значению. Идеальным случаем считается, если величина будет нулевая, это означает при пропускании «вредных» электротоков какое-либо сопротивление отсутствует, что гарантирует ПОЛНОЕ поглощение их землей. Так как достигнуть идеала практически невозможно, то вся электроника и электрооборудование создаются на основе некоторых нормированных величин сопротивления заземления равно 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

С подключением к электросетям имеющим 220 Вольт / 380 Вольт, заземление необходимо иметь для частных домов с рекомендованным сопротивлением не больше, чем 30 Ом.

Согласно ПУЭ 1.7.101, не должно превышать 4 Ом при подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора). Без проведения каких-либо дополнительных мероприятий выполняется данное условие, при правильном заземлении источника тока (генератора или трансформатора).

Выполняться должно стандартное требование для заземления дома при выполнении подключения к дому газопровода, но необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом, из-за использования опасного типа оборудования (для всех повторных заземлений ПУЭ 1.7.103).

Сопротивление заземления быть должно не больше чем 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8) для заземления, которое используется при подключении молниеприемников.

Исходя из ПУЭ 1.7.101, требуется не более чем 2, 4 и 8 Ом сопротивление заземления для источника тока (генератора или трансформатора), соответственно при линейных напряжениях источника трехфазного тока: 660, 380 и 220 В или источника однофазного тока: 380, 220 и 127 В.

В устройствах защиты воздушных линий связи (например, радиочастотный кабель или локальная сеть на основе медного кабеля) сопротивление заземления к которому подключаются газовые разрядники должно быть не более 2 Ом, это необходимо для уверенного их срабатывания. Также встречаются экземпляры и с требованием значения в 4 Ом.

Заземление при выполнении подключения телекоммуникационного оборудования, иметь сопротивление должно не больше 2 или 4 Ом.

Сопротивление растеканию токов для подстанции не должно превышать 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90).

Но справедливы приведенные выше нормы сопротивления заземления только для нормальных грунтов, имеющих удельное электрическое сопротивление не превышающее 100 Ом*м (глина или суглинки).

Однако, если грунт обладает более высоким удельным электрическим сопротивлением, то очень часто (но не всегда) повышается минимальное значение сопротивление заземления на величину равную 0,01 от удельного сопротивления грунта.

Например, с удельным сопротивлением в 500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S при песчаных грунтах, повышается в 5 раз, вместо 30 Ом, оно становится 150 Ом.

Для произведения расчета сопротивления заземления были разработаны специальные методики и формулы, которые описывают зависимости от приведенных факторов.

Основным качественным показателем заземлителя является сопротивление заземления и зависит оно напрямую от следующих факторов:

1. Удельного сопротивления грунта

2. Конфигурации заземлителя, в частности от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

Удельное сопротивление грунта.

Определяет собой удельное сопротивление грунта уровень «электропроводности» земли как проводника равный тому, насколько хорошо в такой среде будет растекаться электрический ток, который поступает от заземлителя. Сопротивление заземления тем меньшее значение будет иметь, чем у этой величины будет меньший размер.

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

Так как точное измерение этого параметра возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ, то применяется обычно таблица ориентировочных величин — «удельное сопротивление грунта».

Конфигурация заземлителя.

Зависит напрямую сопротивление заземления от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая необходима быть как можно большей, потому что чем площадь поверхности заземлителя больше, тем сопротивление заземления меньше.

В роли заземлителя, чаще всего, из-за простоты выполнения монтажа используется вертикальный электрод, который имеет вид стержня, уголка или трубы.

Чтобы максимально увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом, необходимо провести следующие мероприятия:

• Увеличить длину (глубину) электрода.
• Использовать несколько коротких электродов соединенных вместе и размещенных на небольшом расстоянии друг от друга (контур заземления).

Площади единичных электродов в таком случае просто складываются вместе.

Как замерить сопротивление заземления и проверить розетки

Современный дом насыщен электроприборами. Чтобы их работа была эффективной и безопасной, выполняется заземление. Это несложное устройство обеспечит надежную защиту дома и живущих в нем людей от поражений электрическим током. Ввиду чего очень важно понимать устройство электросистемы дома и на какие аспекты следует обратить внимание при проверке ее работоспособности. Так, к примеру, многих домашних мастеров довольно часто интересует вопрос, как проверить заземление в розетке, дабы удостовериться в ее работоспособности.

Для чего заземляют электроприборы

Основное назначение заземляющего контура — защита человека от поражения электрическим током. Хотя практически любое исправное оборудование в этом плане безопасно, но от возникновения аварийной ситуации оно не застраховано. В стиральной или посудомоечной машине потек сальник, от вибрации перетерлась защитная оболочка провода, пробило изоляцию на электродвигателе или в конденсаторе.

В любом из этих случаев опасное для жизни напряжение может оказаться на металлических частях электрооборудования. Стоит коснуться кожуха той же стиральной машины, как через тело человека пойдет ток, значение которого даже в 60—100 мА представляет угрозу жизни. Практически каждая домохозяйка знакома с ситуацией, когда стиралка или мясорубка «бьются током». Это в лучшем случае. В худшем — просто убьет.

Но если кожух электрического прибора загодя соединить с землей, то появившееся на нем напряжение аварийной утечки сразу же уйдет в землю и не сможет угрожать жизни людей.

Прикосновение к неисправному, но заземленному оборудованию абсолютно безопасно.

Таким образом, заземляя электроприбор, вы обеспечиваете безопасность — как свою, так и своих близких. Именно поэтому к проверке наличия и качества заземляющего контура в своем доме необходимо отнестись со всей серьезностью.

Зануление — фальшивое заземление

Бытует мнение, что подключив кожух прибора к нулю, вы обеспечиваете его заземление. Это мнение совершенно ошибочное. Ноль действительно соединен с землей, но в лучшем случае на домовом щите, расположенном в десятках метров от ваших розеток. Поскольку нулевой провод выполняет функции питающего через него течет ток всех потребителей дома. Любой провод имеет сопротивление, между нулем в вашей розетке и землей может возникать падение напряжения, достигающее десятков вольт.

Занулите бытовой прибор и эти вольты окажутся на кожухе прибора. В случае обрыва нулевого провода где-нибудь на участке подстанции — ваша квартира, фаза через потребителя «перебежит» на все нулевые клеммы ваших розеток, а значит и на корпуса всех зануленных электроприборов. Тут, вообще, вся квартира превращается в сплошной электрический стул. Ввод: зануленный прибор гораздо опаснее своего незаземленного собрата.

При обрыве нулевого провода все шасси зануленных приборов оказываются под напряжением.

Способы проверки заземления в розетке

От наличия заземления в вашем доме зависит безопасность людей, поэтому крайне важно знать в каком состоянии находится заземляющий контур в квартире и есть ли он вообще. Все контрольные работы, которые придется проводить в связи с этим, можно свести к трем пунктам:

1. Визуальный осмотр.
2. Косвенные измерения.
3. Прямые измерения.
4. Испытания под нагрузкой.

Проверка визуальным осмотром

Прежде всего, придется разобрать все розетки. У них 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.

Такая схема исключительно опасна и при таком включении добавляется еще одна угроза. Достаточно поменять местами фазу и ноль на вводе в дом или квартиру (во время ремонтных работ всякое бывает), как все заземляющие клеммы в розетках окажутся под напряжением. Если вы обнаружите в розетках такое безобразие, немедленно его прекратите. В идеале внутренности розетки должны выглядеть так: подводятся три провода — фазный, нулевой и заземляющий.

Если с розетками все в порядке, загляните в этажный щиток. Ввод в вашу квартиру тоже должен иметь три провода, причем заземляющий должен быть надежно прикручен прямо к металлическому шасси щита или к шине, которая электрически соединена с ним. Если все так и есть, то можно считать, что визуальный осмотр закончен, поскольку все этажные щиты должны быть подключены к заземляющему домовому контуру.

Проверка косвенными измерениями

К сожалению, визуальный метод не может дать стопроцентной гарантии. Любая из нижеприведенных причин сведет все результаты осмотра на нет:

1. «Щит должен быть заземлен» и «щит заземлен» — далеко не одно и то же. Среди профессиональных электриков тоже есть халтурщики.
2. Вы можете просто ошибиться, приняв, к примеру, зануляющую шину в щите за заземляющую.
3. Визуально все в порядке, но заземляющий домовой контур где-нибудь в подвале давно спилили и сдали в металлолом.
4. Вы банально не смогли разобраться в мешанине щитовых проводов, особенно если оборудование старое, а «специалистов» по электрооборудованию в доме — в каждой квартире.

Поэтому придется на время стать электриком. На этом этапе проверки вам понадобятся указатель напряжения (отвертка-индикатор) и обычный вольтметр переменного тока с пределом измерения не ниже 500 В. Подойдет, к примеру, китайский тестер (мультиметр).

Напряжение в домовой электросети можно измерить обыкновенным тестером, выставленным на соответствующий предел измерения.

При помощи указателя найдите в розетке фазу и убедитесь, что на остальных клеммах, включая заземляющую, напряжения нет. Теперь нагрузите домашнюю электросеть, включив в любую из розеток потребитель мощностью 1—2 кВт. Измерьте напряжение между точками фаза — ноль и фаза — заземляющий контакт. Перед началом измерения не забудьте выставить на приборе необходимый предел! Напряжения должны немного (максимум до 10 В) отличаться друг от друга, поскольку нулевой провод является питающим и находится под нагрузкой, а заземляющий нет.

Если напряжения абсолютно равны, то, скорее всего, заземляющая клемма подключена к нулю либо где-то в квартирных распределительных коробках, либо в этажном щите. В любом случае придется выяснить, где и зачем это сделано. Если нулевой и заземляющий провода просто соединены между собой, то ничего страшного. Намного хуже, если заземляющий провод подключен к нулевой шине, а не к заземляющему контуру. В этом случае он лишь изображает заземляющий, но, по сути, является зануляющим. Конечно, эту проблему придется устранить.

Если разброс напряжения больше 10—15 В, то это означает, что сопротивление заземляющего контура слишком велико и его нужно считать неисправным.

Возможен и вариант, когда между фазой и заземляющей клеммой напряжения нет вообще. Это говорит о том, что провод заземления либо отсутствует (проверяется визуально), либо не подключен к контуру, либо оборван где-нибудь в стене или распределительной коробке.

Измерение сопротивления контура

Этот метод, к сожалению, не только требует специального оборудования, но и трудновыполним в высотных домах. Зато он самый надежный. Суть его измерение сопротивления между заземляющей клеммой ваших розеток и реальной землей. Для проведения работ понадобится высокоточный мостовой омметр и огромное количество проводов. Проверка заземления мультиметром в этом случае, увы, невозможна — не та точность.

Если вы имеете доступ к подобному оборудованию, то раздобудьте три провода любого сечения. Один провод должен соединить прибор и заземляющий контакт розетки (он должен быть минимальной длины). Еще два — прибор и металлические штыри из комплекта, забитые в землю на расстоянии 5—10 м друг от друга.

В зависимости от напряжения в вашей сети показания прибора не должны превышать указанные ниже значения:

• однофазное 127 В или трехфазное 220 В — 8 Ом;
• однофазное 220 В или трехфазное 380 В — 4 Ом;
• однофазное 380 В или трехфазное 660 В — 2 Ом.

Испытание нагрузкой

Если у вас нет мостового омметра или вы живете в высотном доме на последних этажах, то испытать контур можно путем нагрузки. Метод этот достаточно прост, но вполне надежен. Для проведения испытания понадобится электроприбор мощностью не менее 1 кВт (утюг, электрочайник, электрическая плита и т. п. ), указатель напряжения (индикатор) и вольтметр переменного тока (тестер). Если в вашем распоряжении тестера не окажется, можно воспользоваться контрольной лампой на напряжение 220 В и мощностью до 100 Вт. Ее нетрудно сделать из обычной осветительной.

Самодельная контрольная лампа

Теперь посмотрим, как проверить заземление тестером под нагрузкой. Измерьте напряжение между фазной и заземляющей клеммами розетки, показания запишите. Подключите параллельно вольтметру нагревательный прибор. При этом напряжение должно упасть не более чем на 10 В. Если в вашем распоряжении вольтметра нет, то воспользуйтесь контрольной лампой. При подключении нагрузки яркость ее свечения должна уменьшиться совсем незначительно. Сам нагревательный прибор во время испытаний будет работать как ему и положено — полноценно нагреваться. Сильное падение напряжения под нагрузкой говорит о том, что контур имеет слишком большое сопротивление и должен считаться неисправным.

Если ваша квартира оборудована теми или иными устройствами защиты от тока утечки — дифференциальными автоматами или УЗО, — то эта методика проверки не сработает. Защита примет ток нагрузки, подключенной к заземляющей клемме, за ток утечки и аварийно отключит напряжение. С одной стороны, срабатывание УЗО подтвердит, что у вас в доме именно заземление, а не зануление, но с другой — вы так и не выясните, сможет ли контур выдержать ток короткого замыкания при возникновении серьезной аварии.

Впрочем, если у вас стоит защита, которая отлично срабатывает даже от тока утечки, она разъединит аварийную цепь еще до того, как ток короткого замыкания станет критическим. Но если вы все же хотите провести полноценные испытания контура под нагрузкой, то устройства защиты придется временно отключить.

Все переключения и измерения необходимо проводить с соблюдением правил техники электробезопасности и под наблюдением второго лица, не участвующего в работах. Напряжение в домовой сети опасно для жизни!

Измерение сопротивления контура заземления: методы, приборы, недостатки

В основе безопасности использования электроэнергии лежит не только и не столько соблюдение всех норм при монтаже электроустановки, но и следование требованиям по ее эксплуатации, заложенным в нормативных документах. Заземляющий контур жилых домов и зданий требует периодического выполнения контрольных измерений и выявления неисправности. Расскажем в статье, как происходит измерение сопротивления заземления, какими способами.

Принцип работы заземляющего устройства

В обычных условиях контур заземления, соединенный посредством РЕ-проводника с системой выравнивания потенциалов и с корпусом каждого находящегося в здании электроприбора, бездействует: кроме незначительных по величине фоновых, токи по нему не идут.

При нарушении изоляции электропроводки и аварийной ситуации на поверхности корпуса поврежденного электроприбора образуется опасное напряжение, которое по контуру заземления переходит на потенциал земли. Благодаря этому величина напряжения, попавшего на непроводящие элементы, снижается до абсолютно неопасного значения, не способного нанести травму соприкасающегося с корпусом поврежденного прибора через землю человеку.

При нарушении контура заземления либо РЕ-проводника пути для отвода напряжения нет, и ток будет протекать сквозь тело человека, находящегося между землей и потенциалами неисправного бытового электроприбора. Читайте также статью: → «Монтаж контура заземления в доме».

Почему заземляющее устройство становится неисправным?

При находящемся в работоспособном состоянии контуре ток по РЕ-проводнику переходит на токопроводящие электроды, находящиеся в контакте с почвой, а по ним постепенно переходит на потенциал земли. Весь поток делится на несколько составных частей.

При продолжительном пребывании в агрессивной среде грунта металлические поверхности тоководов окисляются, на них образуется окисная пленка. По мере развития коррозионных процессов прохождение тока ухудшается, электрическое сопротивление конструкции повышается. Возникающая на металлических элементах ржавчина, как правило, носит общий характер, хотя, местами можно увидеть ярко выраженные следы глубокой коррозии. Этот факт объясняется тем, что находящиеся в почве постоянно химически активные растворы щелочей, солей и кислот распределены неравномерно.

Частицы разрушенного коррозией металла отходят от тела проводника, ухудшая либо вовсе прекращая местный электрический контакт. Таких точек со временем возникает все больше, на фоне постепенно увеличивающегося сопротивления контура заземляющее устройство постепенно снижает проводимость и неспособно отвести в почву опасный потенциал. Своевременное выполнение замеров сопротивления заземления позволяет определить момент наступления критического состояния контура.

Максимально допустимое сопротивление заземления

Для каждого типа заземлителя сопротивление нормируется согласно ПУЭ (р — сопротивление грунта).

Характеристика электроустановки, В	Сопротивление грунта удельное, Ом∙м	Сопротивление заземления
660/380	<100 ˃100	15 0,5р
380/220	<100 ˃100	30 0,3р
220/127	<100 ˃100	60 0,6р

Приборы для измерения сопротивления

Для выполнения замеров сейчас используются преимущественно современные цифровые приборы, пришедшие на смену устаревшим аналоговым устройствам. Сама технология выполнения измерений намного упростилась, улучшилась точность.Так как замеры необходимо выполнять 1 раз в шестилетний период, для выполнения измерений сопротивления заземления частных домов из-за дороговизны приборов экономически выгодно пригласить специалистов, имеющих все необходимое оборудование.

Для выполнения замеров чаще всего применяются следующие специальные виды приборов:

• МС-08;
• М-416 на полупроводниках и питанием от батареи;
• Тестер СА-6415, оснащенный токовыми клещами.

Методика определения состояния ЗУ основывается на законе Ома для участка цепи. Для проверки через проверяемый элемент пропускается электроток от прошедшего калибровку источника напряжения, проводятся высокоточные замеры проходящего тока и определяется значение сопротивления. Читайте также статью: → «Расчет заземляющих устройств».

Выполнение замеров

Способ амперметра и вольтметра

По причине того, что контур постоянно всем свои объемом работает в грунте, именно его необходимо оценивать при выполнении измерений. С этой целью в почву на расстоянии не менее 20 м от подлежащего контролю заземляющей системы погружаются основной электрод и дополнительный, на которые подается переменный ток.

 

а) Принципиальная электрическая схема; б, в) Схемы сборки с прибором МС-08

По устроенной источником ЭДС, проводами и заглубленными в почву электродами цепи течет электрический ток, сила которого определяется при помощи амперметра. На поверхность заземляющего контура, очищенного во избежание малейшей погрешности, и контакты основного заземляющего электрода устанавливается вольтметр, замеряющий снижение напряжения на линии промеж контуром заземления и основным стержнем. При делении величин напряжения на силу тока определяется общее сопротивление исследуемой части цепи.

Если к точности измерений не предъявляется высоких требований, то можно ограничиться и этой величиной. При необходимости получения точных результатов, вычисленное значение следует откорректировать, вычтя из него сопротивление проводов и учтя воздействие диэлектрических свойств грунта на характер токов растекания в почве.

• Основными преимуществами такого метода являются простота и несложность выполнения замеров для частных домов.
• Недостаток — не обеспечивается требуемая точность измерений.

Трехпроводной способ измерения сопротивления

При выполнении работ по этому методу исходя из требований безопасности требуется отключение автоматического выключателя в вводном щитке питания либо снятия с заземлителя РЕ-проводника.

• Проводник подключается замеряющему прибору и струбцине. На определенном удалении в землю забиваются стержни заземлителя, на которые навешиваются катушки с проводниками, концы которых подключаются.
• Контакты проводов устанавливаются в разъемы измерительного устройства, проверяется работоспособность схемы к производству замеров и определяется напряжение помехи между электродами-штырями, значение которого должно быть менее 24В.
• При большем напряжении следует изменить точки установки электродов и перепроверить эту величину. Снимаются показания с экрана устройства.

Совет #1. В целях контроля правильности выполнения работы следует провести несколько измерений, переставляя потенциальный стержень на различные расстояния. Отличие полученных значений друг от друга допускается до 5%.

Метод пробного электрода

Измерения необходимо производить до установки ЗУ. Порядок выполнения работ следующий:

• перед проверкой в почву забивается немного возвышающийся над ней пробный стержень-заземлитель идентичный по длине будущему постоянному устройству;
• определяется сопротивления тестером;
• выполняется расчет удельного сопротивления грунта с учетом геометрических размеров пробного штыря.

Такой метод применим только при установке несложных заземляющих устройств, к примеру, при заземлении индивидуального дома. Читайте также статью: → «Для чего выполняется заземление крыши дома».

Четырехэлектродная схема измерения

Такая схема измерения, иначе называющаяся способом вертикального электрозондирования (ВЭЗ), дает достаточную точность результатов, так как при ней учитываются свойства всех слоев грунта — от глубинных до поверхностных. К внешним стержням (№1 и №2) подключается ЭДС, а на штырях, находящихся внутри (№3 и №4), определяется разность потенциалов.

Четырехэлектродная схема измерений

Компенсационный способ выполнения замеров

При выполнении замеров таким способом потребуются промышленные высокоточные приборы. Пара стержней-электродов заглубляется в землю на единой линии так, чтобы охватить заземляющий контур. Основным средством измерения является зонд, подключающийся к стержням №1 и №2 на максимальном приближении к шине (2) заземляющего контура.

Выполнение замеров компенсационным способом

Через погруженные в почву дополнительные штыри, грунт, проводники и первичную обмотку трансформатора подается электродвижущая сила. На вторичной обмотке возникает ток (I₁). Реохордом (б) напряжения устанавливаются так, чтобы U₁=U₂, достигающееся обнулением показаний вольтметра, подключенного к реохорду посредством трансформатора.

Совет #2. Значение сопротивления заземления определяется установкой показаний вольтметра на ноль и кручением ручки реостата исходя из положения стрелки реохорда.

Применение калиброванного резистора

Измерение сопротивления через резистор

Через охлаждаемый резистор на заземляющее устройство электричество подается непосредственно с фазы питания. По известному значению сопротивления и определенному напряжению выявляется сила проходящего через заземлительное устройство тока. Измерения производятся при отсоединении РЕ-проводника от заземлителя, на который через калиброванное сопротивление 46 Ом подается фазное напряжение.

Преимущество данного метода, особенно эффективного в стесненных условиях города, заключается в следующем:

• нет нужды в заглублении тяжелых электродов;
• не требуется наличие многих метров проводов;
• все измерения выполняются на малой площади земли.

Использование токовых клещей

При работе с клещами нет необходимости в отключении цепи заземления. В цепь подается напряжение и по ней начинает протекать ток. Определив его силу клещами, становятся известны все значения, требующиеся для выполнения расчета сопротивления.

а) Схема измерения; б) Схема эквивалентная

Что влияет на сопротивление заземления?

Сопротивление ЗУ находится в прямой зависимости от удельного сопротивления грунта, которое в разных условиях может иметь различные значения. Оно зависит от:

• состава грунта;
• температуры;
• времени года.

Типы почв	Сопротивление удельное, кОм·см
	Минимальное	Среднее	Максимальное
Зольные, засоленные, пустынные, шлаки	0,59	2,37	7,0
Глины, глинистые сланцы, илистая, суглинок	0,34	4,06	16,0
То же с песком или гравием	1,02	15,8	135,0
Гравий, песок, камни с небольшим количеством глины или суглинка	59,0	94,0	458,0

Сопротивление почвы значительно меняется при повышении влажности. Потому, перед монтажом заземления и выполнением замеров крайне важно четко определить тип, геологический состав почв, находящихся на участке.

Влажность, %	Сопротивление удельное, кОм·см
	Земля	Суглинок песчаный
0	>0,109	>0,109
2,5	250	150
5	165	43
10	53	18,5
15	19	10,5
20	12	6,3
30	6,4	4,2

Ошибки при выполнении замеров

Наиболее часто встречающимися ошибками являются:

• выбор для выполнения замеров на электроустановках точек не с максимальным воздействием коррозии, а в случайном порядке;
• пренебрежение проверки заземления нейтралей при сильной коррозии;
• размещение основного и дополнительного электродов слишком близко от заземляющего устройства при замерах методом амперметра и вольтметра.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос №1. Какие участки следует выбирать для контроля ВЛ?

Для выполнения замеров рекомендуется выбирать участки с наиболее агрессивными грунтами. При этом контролю подлежат не менее 2% опор.

Вопрос №2. Можно ли вместо высокоточных приборов использовать другие средства измерения?

В принципе, замеры можно произвести и мультиметром, но его применение чревато получением данных со слишком большой погрешностью.

Вопрос №3. Когда лучше всего проводить измерения?

Выполнять замеры лучше всего в разгар лета либо в середине зимы при благоприятной погоде и максимальном сопротивлении почвы.

Вопрос №4. Какова периодичность выполнения замеров?

Проверка производится сразу же после сдачи дома в эксплуатации. Согласно нормативам, периодичность замеров сопротивления должно проводиться каждые 6 лет, но для себя лучше выполнять их каждый год.

Вопрос №5. При выполнении нескольких замеров какой результат принимать окончательным?

Реальное значение сопротивления необходимо принимать по самому худшему результату.

Оцените качество статьи:

Как измерить сопротивление заземления

Защитное заземление существенно повышает безопасность людей, проживающих в квартире или частном доме, а также работников предприятий, связанных с электроустановками и оборудованием. Данные системы разрабатываются и создаются квалифицированными специалистами, а в определенных условиях могут быть устроены и собственными силами. Чаще всего приходится решать задачу, как измерить сопротивление заземления, поскольку от этого параметра во многом зависит работоспособность всей системы. Его величина не должна превышать установленного максимального предела, определяемого Правилами устройства электроустановок, в противном случае защита не сможет в полной мере выполнять свои функции.

Как работают заземляющие системы

Действие защитных заземляющих систем основано на свойстве электрического тока, в соответствии с которым он стремится течь по проводникам, обладающим минимальным сопротивлением. Человеческое тело относится к категории хороших проводников, его сопротивление условно считается 1000 Ом. Следовательно, для того чтобы ток уходил в сторону заземления, его сопротивление должно быть намного меньше, чем у человека. В соответствии с ПУЭ данное значение не превышает 4 Ом.

В случае неисправности какого-либо электрического прибора, например, из-за пробоя изоляции, на его корпус попадает ток, то есть, в этом месте появляется потенциал. В случае касания рукой этой части, ток пойдет в землю по направлению от руки-через тело-в сторону ноги. В таких случаях человек подвергается смертельной опасности, поскольку даже 100 мА могут привести к необратимым процессам. Установка защитного заземления, измеряемого в дальнейшем, дает возможность максимально снизить вероятность негативных последствий.

Каждый современный электрический прибор оборудуется внутренним заземлением, когда отдельный контакт вилки соединяется с корпусом. При включении такого прибора в розетку, получается соединение с общей системой заземления. В случае какого-то нарушения или повреждения, ток утечки буде уходить в землю через заземляющий провод с небольшим сопротивлением. Поэтому замеры сопротивления имеют большое значение, позволяя контролировать его величину и не допускать выхода за пределы установленных значений.

Для чего нужны проверки заземления

Для того чтобы заземление в полной мере выполняло свои функции, необходимо поддерживать исправность заземляющего контура. С этой целью выполняются периодические замеры сопротивления мультиметром, по результатам которых определяется состояние всей системы.

Если контур находится в исправном состоянии, то при возникновении аварийной ситуации ток по заземляющему проводнику будет уходить к токоотводящим электродам. Поскольку они контактируют с грунтом всей своей поверхностью, все проходящие токи быстро и равномерно уйдут в землю.

Однако, продолжительное нахождение в грунте и постоянный контакт с землей приводит к образованию на металлических поверхностях окисной пленки, постепенно переходящей в коррозию. В результате, создаются препятствия нормальному прохождению тока, сопротивление элементов конструкции возрастает. На некоторых участках ржавчина становится более ярко выраженной, в связи с наличием в этих местах химически активных веществ, постоянно контактирующих с металлом. Поэтому начинать проверку следует с определения технического состояния элементов системы.

Постепенно коррозия превращается в отдельные чешуйки, которые начинают отслаиваться от металла и препятствовать в этом месте электрическому контакту. В дальнейшем количество таких мест возрастает, вызывая увеличение сопротивления всего контура. В заземляющем устройстве наступает потеря электрической проводимости, и оно уже не в полной мере отводит в землю опасные токи. Таким образом, снижаются общие защитные свойства системы.

Установить реальное состояние контура возможно только с помощью замера сопротивления. Техническая сторона этого процесса основывается на законе Ома для участка цепи. Данная процедура проводится с помощью источника напряжения с заранее известным точным значением. После того как будет измерена сила тока, можно легко определить сопротивление. На практике все не так просто, как в теории, поскольку существуют определенные методики и правила замеров, которые требуют точного соблюдения.

Общие правила проведения замеров сопротивления

Стандартная проверка заземления включает в себя следующие методы:

• Визуально проверяются болтовые и сварные соединения.
• Проводятся замеры сопротивления контура заземления мультиметром.
• Проверяется удельное сопротивление грунта.

Все измерения выполняются с помощью специальных приборов. Рекомендуется пользоваться мегомметрами, которые больше всего подходят для этих целей. Существует специальный прибор М-416 переносного типа, работающий на основе компенсационного метода с использованием потенциального электрода и вспомогательного заземлителя. Нижний и верхний пределы измерений составляют 0,1-1000 Ом, температурный диапазон – от минус 25 до плюс 60^{С. Питание прибора осуществляется тремя батарейками по 1,5В.}

Измерение сопротивления заземления осуществляется в следующем порядке:

• Прибор нужно установить на ровную горизонтальную поверхность и откалибровать. С этой целью в режиме контроля нажимается красная кнопка, затем она удерживается, а стрелка устанавливается в нулевое положение. Измерительное устройство нужно расположить максимально близко к заземлителю, поскольку соединительные провода сами обладают некоторым сопротивлением.
• Перед тем как проверить сопротивление, выбирается требуемая схема подключения. Она может быть трех- или четырехзажимной, обозначенной на крышке прибора.
• В землю забивается стержень зонда и вспомогательный электрод на глубину не ниже 50 см. Грунт должен иметь естественную плотность и не быть насыпным, а удары наносятся кувалдой точными прямыми ударами.
• Место подключения заземляющего проводника к электроду зачищается от старой краски. Сечение медных проводов составляет 1,5 мм².
• Непосредственное измерение защитных устройств начинается с выбора диапазона х1. После нажатия на красную кнопку нужно вращать ручку, чтобы установить стрелку на нулевое значение. Большие значения сопротивлений измеряются в соответствующих диапазонах х5 или х20. Для замеров заземления вполне достаточно диапазона х1, который и выдаст требуемое сопротивление на шкале прибора. Измерения должны выполняться при определенной погоде с максимальной плотностью грунта.

Аналогичные замеры проводятся и в зимнее время при сильных морозах при сильно замороженном грунте. Не рекомендуется измерять сопротивление при влажной погоде, поскольку полученные данные будут сильно искажаться.

Измерения амперметром и вольтметром

Во время проведения замеров оценивается контактная поверхность контура, поскольку именно она плотно соприкасается с землей. Для того что бы измерить заземление, на расстоянии примерно 20 м от защитного устройства в грунт забиваются основной и дополнительный электроды. Затем к ним подается переменный ток со стабильными показателями. В результате, образуется электрическая цепь, состоящая из источника напряжения, проводов и электродов, по которой будет протекать ток. Его величина измеряется амперметром, а не мультиметром.

Поверхность заземляющего контура и контакт основного электрода перед тем, как их померить тщательно очищаются от металла, после чего к ним подключается вольтметр и на этом участке измеряется падение напряжения. Полученное значение следует разделить на силу тока, измеренную амперметром, в результате получится сопротивление на данном участке цепи. Если требуются неточные грубые замеры заземлителей, можно вполне ограничиться этими полученными данными.

Более точные результаты получаются путем корректировки, когда из полученного значения отнимается сопротивление соединительных проводов. Одновременно учитываются диэлектрические свойства грунта и их воздействие на токи растекания внутри почвенной структуры.

Более качественно замерить сопротивление заземления могут только квалифицированные специалисты, использующие современную усовершенствованную технологию. При их выполнении применяются промышленные высокоточные метрологические приборы, а также основной и вспомогательный электроды, помещаемые в почву, как и при замерах предыдущим способом.

Они устанавливаются на одной линии, с интервалом от 10 до 20 метров, охватывая измеряемый заземляющий контур. Шина контура соединяется с измерительным зондом максимально короткими проводниками. Сам прибор для измерения через клеммы соединяется с основным и дополнительным электродами, находящимися в земле.

Подача переменной ЭДС осуществляется через вспомогательный электрод, находящийся в грунте. В эту же цепочку входит сама земля, соединительные проводники и первичная обмотка трансформатора тока, обозначенного на рисунке символами ТТ. В результате, на вторичной обмотке трансформатора возникает ток I₁. С помощью специального реостата – реохорда выставляются равные напряжения, то есть, U₁ = U₂. Подобное равенство достигается за счет установки нулевого значения показаний измерительного устройства V, соединенного с реохордом через измерительный трансформатор ИТ.

Для расчетов сопротивления заземления R_З применяется система уравнений, состоящая из следующих компонентов: U₁ = I₁ х Rз; U₂ = I₂ х Rаб; U₁ = U₂; I₁ = I₂. Если решить эту систему, то получится, что сопротивление заземления будет равно заземлению участка аб: Rз = Rаб. Величина Rаб определяется стрелкой, которая подвижной частью ручки устанавливается на неподвижной шкале. После этого можно легко найти сопротивление заземления.

Как проверить заземление в домашних розетках

После покупки жилья нередко оказывается, что все электромонтажные работы уже выполнены, и возникает проблема проверки заземления в розетках. Начинать проверку до измерения сопротивления заземления рекомендуется с визуального осмотра. Нужно обесточить квартиру и разобрать любую из розеток. Она должна быть оборудована необходимой клеммой с подключением заземлительного проводника желто-зеленого цвета. Если же в наличии только два провода коричневого и синего цвета (фаза и ноль), это значит, что заземление отсутствует.

Однако присутствие третьего проводника еще не означает, что заземление исправно и может полностью выполнять свои функции. Поэтому следует выполнить специальную проверку мультиметром. Все действия производятся в следующем порядке:

• Вводный автомат нужно включить, чтобы в розетках было напряжение.
• Тестер устанавливается в режим напряжения.
• Касаетесь щупами фазного и нулевого замеренных контактов и измеряете напряжение между ними. Если все в порядке, на табло высвечивается 220В.
• Точно такие же действия выполняются мультиметром относительно фазного и заземляющего контактов. Показатель напряжения будет немного отличаться, но его наличие уже свидетельствует о том, что заземление есть. Когда на экране прибора цифры отсутствуют, это значит, что контура заземления нет вообще или он неисправен.

При отсутствии измерительных приборов, проверку можно выполнить подручными средствами. Самодельный тестер состоит из патрона с лампочкой, проводов и концевиков со щупами. По сути, это обычная контролька, которую используют многие электрики.

Одним щупом нужно коснуться фазного, а другим – нулевого провода. При этом лампочка загорается. Далее щуп, прикасавшийся к нулю, нужно переместить на выступающий контакт заземления. Если лампочка вновь загорится, следовательно, защитная система находится в рабочем состоянии. Слабый свет указывает на плохое состояние контура, а отсутствие свечения – на его неисправность.

Требования к заземляющим устройствам опор ВЛ | Измерение сопротивлений заземления опор ВЛ | Архивы

Страница 2 из 8

Понятие о сопротивлении заземляющего устройства опоры BЛ току молнии. Заземляющим устройством называется конструкция из электропроводящих материалов, которая служит для отвода тока в землю. Ее основными конструктивными элементами являются заземлители и заземляющие проводники.
Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлических соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем. Основная функция, которую выполняет заземляющее устройство опоры BЛ, — отвод в землю тока молнии, т. е. уменьшение возможности (вероятности) обратных перекрытий при ударе молнии в опору и грозозащитный трос.
В отличие от обычных перекрытий, вызванных увлажнением или загрязнением изоляции, ток молнии создает на опоре электрический потенциал, намного больший потенциала фазного провода, и, таким образом, перекрытие происходит в обратном направлении. Чем меньше сопротивление заземляющего устройства, тем меньше возможность обратного перекрытия.
Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Сопротивление заземляющего устройства — не единственный параметр, влияющий на вероятность обратных перекрытий. Существенное влияние также оказывают: длина гирлянды изоляторов; высота грозозащитного троса и фазного провода; расстояние между тросом и проводом и др. С увеличением длины гирлянды, например, возрастает электрическая прочность соответствующего воздушного промежутка и тем самым уменьшается вероятность обратного перекрытия. Так должно происходить с увеличением класса напряжения линии. Однако для линий более высокого напряжения увеличивается и высота опор, что приводит к росту числа ударов молнии в опоры и в грозозащитный трос. Возрастает также индуктивность опоры, которая увеличивает вероятность обратных перекрытий. Ток молнии при ударе в опору растекается по грозозащитному тросу. Ток в тросе индуктирует токи в проводе и опоре, что приводит в конечном счете к увеличению напряжения, приложенного к изоляционному промежутку провод — опора.
Таким образом, вероятность обратного перекрытия при ударе молнии в опору — сложная функциональная величина, зависящая от ряда параметров. Если все параметры, кроме сопротивления заземляющего устройства, считать постоянными, т. е. задаться определенным типом опоры, то можно рассчитать кривую вероятности обратных перекрытий. Ниже приводиться исходные данные для расчета вероятности обратных перекрытий при ударе молнии в промежуточную опору типа П220-2Т:
Максимальное рабочее напряжение, кВ        252
50%-ное разрядное напряжение положительной полярности: импульсная прочность воздушного промежутка, соответствующая строительной высоте гирлянды изоляторов, кВ      1248
Высота троса на опоре, м           42
Высота верхнего провода, м     33
Средняя длина пролета,                         400
Радиус троса,                     0,007
Радиус провода, м            0,012
Расстояние между тросом и верхним проводом по
горизонтали,                       3
Расстояние между тросами, м   1
Стрела провеса троса,                13
Стрела провеса провода, м       15
Эквивалентный радиус опоры, м         3,2
По этим данным выполнены расчеты зависимости вероятности обратного перекрытия от значения сопротивления заземляющего устройства. Эта зависимость показана на рис. 1. Из рисунка видно, что до сопротивления R = 300 Ом кривая поднимается довольно круто, затем плавно возрастает до R = 1000 Ом. В дальнейшем вероятность обратных перекрытий медленно приближается к уровню 0,3, не превышая этого значения. Численное значение вероятности 0,3 означает, что примерно из 10 ударов молнии в трех случаях будет наблюдаться обратное перекрытие. Для других типов опор этот предельный уровень может быть другим, важно лишь подчеркнуть: если в силу особенностей грунта (песок, скала) сопротивление заземляющего устройства оказывается достаточно большим, например 5000Ом, то снижение сопротивления до 1000 Ом уже не имеет смысла. Таким образом, вероятность обратных перекрытий и связанное с ней число грозовых отключений зависят от сопротивления заземляющего устройства опоры. Эта зависимость проявляется в большей степени при небольших сопротивлениях заземления опоры: от единиц до сотен Ом.
Заземляющее устройство опоры линии электропередачи представляет собой электрическую цепь с распределенными параметрами: сопротивлением и индуктивностью металла, проводимостью и емкостью грунта. Если на вход такой цепи подать синусоидальное напряжение (или ток) достаточно большой частоты, то на различных расстояниях от источника отношение напряжения к силе тока, т. е. сопротивление в данной точке, будет различным.

Рис. 1. Зависимость вероятности обратных перекрытий от сопротивления заземляющего устройства опоры
Еще более сложный вид зависимости между напряжением и током наблюдается при воздействии на заземлитель импульса тока молнии. Импульс характеризуется двумя параметрами: наибольшим значением (амплитудой) тока и временем нарастания тока (длительностью фронта). При малых амплитудах в грунте не происходит искрообразования. Однако большие токи молнии ведут к электрическому пробою грунта, который в области, прилегающей к заземлителю, приобретает нулевое электрическое сопротивление: заземлитель как бы увеличивается в размерах. Для полного анализа процессов в заземляющем устройстве при воздействии тока молнии необходим учет таких факторов, как длина заземлителя, удельное сопротивление грунта, амплитуда и длительность фронта импульса тока молнии, момент наблюдения.
Все эти факторы учитываются импульсными коэффициентами, которые обозначают аи. Тогда сопротивление заземляющего устройства опоры току молнии RM можно выразить в виде
(1)
где U — напряжение на заземляющем устройстве при электрическом токе низкой частоты; / — сила тока, стекающего с заземлителя.
Сопротивление естественных и искусственных заземлителей. Естественными заземлителями называются находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для заземления.
Искусственным заземлителем называется заземлитель, специально выполняемый для заземления.

Рис. 2. Железобетонный подножник (с) и его расчетная модель (б)
Стальная арматура фундаментов металлических опор и заглубленной части железобетонных опор во многих случаях достаточно хорошо выполняет функцию отвода в землю токов молний, т. е. играет роль естественного заземлителя. Связано это с тем, что бетон как проводник электрического тока представляет собой пористое тело, состоящее из большого числа тонких каналов, наполненных влагой и создающих, таким образом, путь для электрического тока.
При определенных силе тока и времени его протекания влага испаряется, в бетоне возникают электрические искры и дуги, которые могут разрушить материал и пережечь арматуру, что в конечном счете приводит к снижению механической прочности железобетонной конструкции. В связи с этим стержни арматуры, используемые для заземления, проверяют на термическую стойкость при протекании токов короткого замыкания. Следует также иметь в виду, что в среде с существенной агрессивностью к бетону использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей не всегда возможно.
В сетях с изолированной нейтралью режим длительного замыкания является опасным для железобетонных фундаментов, и сооружение искусственных заземлителей необходимо для разгрузки естественных элементов заземляющего устройства и предохранения их от разрушения стекающим током Ниже приводится установленная в результате исследований допустимая плотность электрического тока для арматуры железобетонных конструкций в зависимости от вида тока и времени воздействия, А/м2:
Длительный постоянный ток      0,06
Длительный переменный ток    10
Кратковременный переменный ток (до 3 с)   10000
Ток молнии  100000
Искусственные заземлители сооружают, как правило, в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом — м. Это обусловлено тем, что естественные заземлители опор BЛ35 — 330 кВ имеют в таких грунтах сопротивления больше нормируемых. В линиях высших классов напряжения с мощными фундаментами искусственные заземлители не снижают заметно сопротивлений заземляющего устройства. Искусственные заземлители, как правило, выполняются в виде двух-четырех расходящихся от опоры горизонтальных лучей, прокладываемых на глубине 0,5 м, а в пахоте — 1 м. В случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами. При отсутствии этого слоя (толщиной не менее 0,1 м) рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором. Для уменьшения коррозионного воздействия со стороны грунта искусственные заземлители должны быть круглого сечения диаметром 12—16 мм.
В качестве примера естественного заземлителя рассмотрим одиночный подножник (рис. 2, с), который можно заменить расчетной моделью, состоящей из горизонтальной плиты и вертикальной стойки (рис. 2,б). Сопротивление стойки RCT и плиты л рассчитывают по формулам:

где р — удельное сопротивление грунта; Я — высота стойки; d и А — поперечные размеры стойки и плиты.
Сопротивление подножника получаем как результат параллельного соединения стойки и платы, т. е.
(3)
где v = 0,8 -5- 0,9 — коэффициент использования, учитывающий взаимное экранирующее действие двух элементов (стойки и плиты), в результате которого сопротивление заземлителя возрастает.
Реальные фундаменты состоят из нескольких подножников (рис. 3). Сопротивление такого сложного заземлителя рассчитывается по формуле
(4)
где р — удельное сопротивление грунта, Ом. м; Н — глубина заложения основания фундамента, м; Л/ — коэффициент формы, устанавливаемый методом электрического моделирования. Для системы из четырех грибовидных подножников зависимость коэффициента формы от геометрических размеров представлена на рис. 4.
Нормы сопротивлений и объемы эксплуатационного контроля заземляющих устройств опор ВЛ. Сопротивления заземляющих устройств опор, имеющих грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, должны быть не более указанных ниже:

Удельное эквивалентное сопротивление земли р, Ом • м — — . .	до 100	100-500	500-1000	1000 — 5000	выше 5000
Наибольшее сопротивление заземляющего устройства R, Ом	10	15	20	30	6-10-3р

Опыт эксплуатации ВЛ показывает, что если на линии встречаются заземляющие устройства с измеренными значениями сопротивления ниже
1 Понятие «эквивалентное удельное сопротивление земли» разъясняется при изложении способа измерения удельных сопротивлений грунта.
указанных, то можно у некоторого количества опор (не более 30% общего числа) допустить превышение измеренных значений над нормируемыми. При этом количество обратных перекрытий на данной BЛ не превысит того числа, которое наблюдалось бы при нормируемых значениях сопротивления у всех опор.
Для опор, высота которых превышает 50 м, указанные сопротивления должны быть уменьшены в 2 раза. Для BЛ, защищенных тросами, сопротивления заземляющих устройств нужно обеспечивать при отсоединенном грозозащитном тросе в период наименьшей электропроводности грунта.

Рис. 4. Коэффициент формы kf для расчета сопротивлений фундаментов опор:
— d/H = 0,2, А/Н = 0,8;
d/H = 0,1, А/Н = 0,5

Рис. 3. Расположение естественных заземлителей:
а — башенная промежуточная опора 35-330 кВ; б — П-образная с оттяжками промежуточная опора 330— 750 кВ
Указанные сопротивления заземляющих устройств относятся и к опорам без тросов и других устройств грозозащиты, но с установленными на этих опорах силовыми или измерительными трансформаторами, разъединителями, предохранителями или другими аппаратами для ВЛ напряжением 110 кВ и выше.
Железобетонные и металлические опоры напряжением 110 кВ и выше без тросов и других устройств грозозащиты также заземляются, если это необходимо для обеспечения надежной работы релейной защиты и автоматики. Сопротивления заземляющих устройств таких опор определяются при проектировании ВЛ.
Железобетонные и металлические опоры напряжением 3 — 35 кВ, не имеющие устройств грозозащиты и другого установленного оборудования, должны быть заземлены, причем в ненаселенной местности для ВЛ 3 — 20 кВ допускается сопротивление заземляющего устройства: 30 Ом при р менее 100 Ом — м и 0,3 р — при р более 100 Ом — м.
Заземляющие устройства опор, на которых установлено электрооборудование. должны соответствовать следующим требованиям.
В сетях напряжением менее 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть 2, 4, 8 Ом при линейных напряжениях 660,380,220 В трехфазного или 380,220,127 однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более 25, 30, 60 Ом для линейных напряжений 660, 380, 220 В трехфазного или 380,220,127 В однофазного тока.
В сетях напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью заземляемое оборудование, установленное на опоре ВЛ, подсоединяется к замкнутому горизонтальному заземлителю (контуру), проложенному на глубине не менее 0,5 м. Если сопротивление заземляющего устройства выше 10 Ом, то следует дополнительно проложить горизонтальные заземлители на расстоянии 0,8 — 1 м от фундамента опоры. При р > > 500 Ом-м допускается повысить значение сопротивления в 0,002 р раз, но не более чем в 10 раз.
Измерения сопротивлений заземляющих устройств опор ВЛ следует проводить при токе промышленной частоты. На ВЛ напряжением ниже 1кВ измерения производятся на всех опорах с заземлителями грозозащиты и повторными заземлителями нулевого провода. На ВЛ напряжением выше 1 кВ измерения сопротивлений заземляющих устройств производятся на опорах с разрядниками и защитными промежутками и с электрооборудованием, а на опорах ВЛ 110 кВ и выше — с грозозащитными тросами при обнаружении следов перекрытий изоляторов электрической дугой. На остальных железобетонных и металлических опорах измерения производятся выборочно у 2% общего числа опор с заземлителями: в населенной местности, на участках с агрессивными и оползневыми грунтами и в плохопроводящих грунтах.

ГЛУБОКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Этот технический документ был представлен на конференции Power Quality ’93. и опубликованы в официальном сборнике трудов.

ГЛУБОКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ против ЗАЗЕМЛЕНИЯ МАЛОГО ЗЕМЛЯ

по
Мартин Д. Конрой и Пол Г. Ричард

Computer Power Corporation
Омаха, Небраска

РЕФЕРАТ

Заземление с низким сопротивлением необходимо для безопасности и защита чувствительного электронного оборудования.Это основа мощности любого объекта. программа обеспечения качества.

В данной статье представлены преимущества глубоко забитых электродов по сравнению с мелкими (10 фут или меньше) электроды. В этой статье будет продемонстрировано, что электроды с глубокой забивкой обеспечивают низкое сопротивление заземления, экономичны в установке, сохраняют низкое сопротивление с течением времени, являются не требуют обслуживания и не имеют проблем с окружающей средой. В этой статье используются полевые данные снято с более чем 140 глубоко забитых электродов, установленных за 5-летний период в нескольких состояния.Обсуждение включает разработку оборудования, материалов и процесса. Используется для установки и испытания электродов с глубокой забивкой. Процесс включает новую технику впрыска бентонита в полость муфты для поддержания полного контакта стержня со всем длина. Представлены и обсуждены несколько отчетов по участкам. Эта бумага будет полезен для всех, кто отвечает за определение, установку или тестирование низких системы сопротивления заземления.

ЗАДАЧИ

Цели этого документа:

1. определить глубину электрода, необходимую для достижения низких значений сопротивления
2. определяет, соответствуют ли стандартные заземляющие стержни от 8 до 10 футов минимальным требованиям кода
3. оценить стабильность мелких электродов
4. представляет новый процесс установки заземляющих стержней с глубоким забиванием

ВПЕРЕД

Запутанные стандарты, разные философии и противоречивые мнения преследовали область заземления много лет.Большинство этих проблем связано с как и зачем заземлять электрические, компьютерные и коммуникационные системы. Мало информации и обсуждений было сосредоточено на сопротивлении заземления система заземляющих электродов. Большинство планов и спецификаций мало ориентированы на установка и испытание системы заземляющих электродов, и многие просто заявляют «земля по NEC». В одной известной публикации по заземлению [1] говорилось, что инженеры, которые пишут такие спецификации, «не берут на себя всю ответственность для безопасности »и оставляем установку« эффективного »заземления на шанс! Согласно исследованиям, проведенным авторами по качеству электроэнергии, 90-95% всех объектов у проверяемых отсутствует эффективная система заземления.Кроме того, ни один из объектов Инспектируемые когда-либо проверяли сопротивление заземления своей электродной системы.

Эффективное заземление необходимо для заземления переменного и постоянного тока. электрооборудование и системы распределения. Эффективное заземление обеспечивает уровень безопасность, необходимая для защиты персонала и оборудования от поражения электрическим током и пожара. В понимание и оценка системы заземления объекта должны быть частью любого энергетического программа обеспечения качества.

Чтобы разобраться в процедурах заземления и испытаний, необходимо рассмотрите, почему важно заземление. В приведенном ниже списке приведены некоторые из основных требований к эффективная система заземления.

Система заземления должна соответствовать статье NEC (Национальный электротехнический кодекс). 250 требований. NEC [2] определяет «заземленный» как « Connected». к земле или к какому-либо соединительному телу, которое служит вместо земли » и «обосновано» как « намеренно подключен к земле через заземление или соединения достаточно низкого сопротивление и достаточная пропускная способность по току, чтобы предотвратить накопление напряжения, которые могут привести к чрезмерной опасности для подключенного оборудования или людей. »

Заземление электрической системы на землю выполняется путем подключения соответствующих компоненты распределительной системы к «системе заземляющих электродов». Этот система указана в NEC 250-81 и 83 и включает комбинацию доступных элементов перечислены в таблице 1.

Металлическая водопроводная труба, 10 футов в земле

Металлический каркас здания

Электрод в бетонном корпусе

Кольцо заземления

Электроды стержневые и трубчатые

Пластинчатые электроды

Таблица 1. Компоненты системы заземляющих электродов

NEC не указывает максимальное сопротивление заземления для система заземляющих электродов, требуемая статьей 250-81. Единственное место, где указано сопротивление заземления согласно статьям 250-84, для «изготовленных» (стержень, труба и пластина) электроды. Здесь NEC указывает сопротивление заземления не более 25 Ом для одного электрод. Если электрод не соответствует 25 Ом, его необходимо дополнить одним дополнительный электрод.Однако комбинация двух электродов не обязательно должна соответствовать требование 25 Ом! Можно только предполагать, что авторы NEC предполагают комбинация элементов, перечисленных в таблице 1, будет соответствовать стандарту 25 Ом или меньше. Для Проблемы с качеством электроэнергии, это предположение оставляет на волю случая сопротивление заземления.

Согласно IEEE Green Book [3] заземляющий электрод сопротивление крупных электрических подстанций должно быть не более 1 Ом.Для коммерческих и для промышленных подстанций рекомендуемое сопротивление заземления составляет 2-5 Ом и менее. Этот низкий сопротивление требуется из-за высокого потенциала заземления электрической системы.

Многим поставщикам оборудования и коммуникационным компаниям требуются наземные системы сопротивление менее 3 Ом.

С современными методами строительства и материалами становится все труднее получить систему заземления с низким сопротивлением.Многие муниципалитеты изолируют металлическую воду сети для защиты от коррозии или переходят на неметаллические водопроводные трубы. Строительство сталь может использоваться только тогда, когда она «эффективно заземлена» [4]. На большинстве объектов это не является. Электроды в бетонных оболочках (грунты Уфер) не распространены во многих регионах. Звенеть заземления и пластинчатые электроды используются редко из-за дороговизны их монтажа. А непроверенный заземляющий стержень длиной 8–10 футов — это типичный «сделанный» электрод для большинства удобства.

На многих объектах с минимальными или отсутствующими системами заземления установка нового Система заземляющих электродов непомерно высока или непрактична.По этой причине был разработан процесс установки заземляющих стержней с глубоким забиванием в качестве низкоэффективного решение.

ВВЕДЕНИЕ

Начиная с 1986 г. было проведено исследование для определения наиболее эффективного метода установка заземления с низким сопротивлением. Были применены различные методы и материалы заземления. оценен. Большинство стандартных методов было отклонено из-за практичности или стоимости. причины.Рассмотрены новые способы применения химических стержней и материалов для улучшения почвы. многообещающие, но оставшиеся без ответа вопросы относительно воздействия на окружающую среду и обязательств. Когда на вопрос о «секретном» химическом составе продукта одного поставщика, Был дан ответ, что объект был одобрен EPA для размещения на свалке. Проблема для свалок не требуется заземление с низким сопротивлением! Один государственный инженер-эколог предостерегается от использования химических средств улучшения почвы возле муниципальных водопроводов.Он был обеспокоены загрязнением грунтовых вод химическими веществами.

На основании исследования было определено, что заземляющие стержни с глубоким забиванием лучшее решение для заземления с низким сопротивлением, если может быть поддерживается.

В 1988 году был разработан новый процесс установки заземляющих стержней с глубоким забиванием. Этот процесс преодолел проблемы, связанные с установкой стержней с глубоким заземлением.

В этой статье оцениваются полевые данные, полученные со 140 глубинных штанг. установлен в период с мая 1988 г. по июль 1993 г.Стержни заземления были установлены в 6 состояниях с большинство сделано в Небраске. Глубина грунтовых штанг варьировалась от 15 до 90 футов. Все сопротивление измерения проводились методом трехточечного падения потенциала с использованием прибора Биддла. Megger, Модель № 250220-1, Тестер заземления с нулевым балансом.

ОБСУЖДЕНИЕ

Полевые данные включают значения сопротивления заземления для каждых 5 футов глубины грунта. установка стержня.Глубина заземляющего стержня определялась путем достижения желаемого сопротивления или наезд на препятствие. Сопротивление стержня было нанесено на график зависимости глубины от сопротивления. график, как показано на рисунке 1.

Рис. 1. Пример графика сопротивления заземляющего стержня. Ом в зависимости от глубины

Данные сопротивления более 140 заземляющих стержней усреднены и представлены на рисунке. 2. Обратите внимание, что средний стержень заземления длиной 5 футов имеет сопротивление 66 Ом, а на высоте 10 футов — 29 Ом.8 Ом, по интерполяции стержень заземления длиной 8 футов в среднем будет составлять примерно 40 Ом. В среднем 8 и 10-футовый заземляющий стержень не соответствовал минимуму 25 Ом NEC. Глубина 30 ножки требуются для 5 Ом или меньше. Первые 20 футов глубины представляли наибольшую изменение сопротивления заземления.

Окончательная глубина и сопротивление каждого стержня показаны на Рисунке 3. Большинство Сопротивление стержней составляло 0,9–2,0 Ом на глубине 40–60 футов.

Сравнение сопротивления в разное время показано на рисунке 4. Это На графике показано среднее сопротивление стержней, установленных за каждый год периода обследования. Обратите внимание на то, как сопротивление значительно меняется на глубине 10 футов или меньше. Ранняя часть 1993 год был очень «влажным» периодом и характеризовался гораздо более низким сопротивлением.

Рисунок 2 График среднего сопротивления

Рисунок 3.Диаграмма с разбросом

На глубине 30 футов годовая разница уменьшается до менее 10 Ом сопротивление. Глубина ниже 30 футов увеличивает устойчивость и снижает сопротивление даже способствовать.

Рисунок 4. График сравнения по годам

ПРИМЕР 1

В данном случае была установлена ​​система глубинного заземления. для нового центра телемаркетинга и бронирования.Объект, построенный в начале 1991 года, представляет собой трехэтажное здание площадью 60 000 квадратных футов, расположенное недалеко от вершины холма. Дизайн здание включало заливной бетонный фундамент со стальными опорными колоннами, прикрепленными болтами к бетонные опоры. В конструкции не предусмотрена система заземляющих электродов. документы. При строительстве здания металлическая водопроводная магистраль была испытана на наличие земли. сопротивление до того, как он был подключен к внутреннему трубопроводу. Водопровод протестирован более 10 Ом сопротивление.Был установлен 10-футовый заземляющий стержень, который испытал сопротивление 45 Ом. А Оценка риска молнии присвоила объекту категорию от умеренной до тяжелой [5].

Новый электрод для решения проблем безопасности и защиты. система была предложена и установлена. Новая система заземляющих электродов состояла из кольцевое заземление и стержни заземления с глубоким забиванием. Всего было изготовлено 4 стержня глубиной 70-78 футов. установлены, по одной в каждом углу здания. Среднее сопротивление 4 стержней было 1.57 Ом и при соединении проверено ниже 1 Ом. Кольцо было сформировано путем захоронения обнаженного тела №2. отожженный медный проводник по периметру здания. Каждый из 4-х глубоко забитых заземляющие стержни были подключены к кольцевому заземлению с помощью разъема болтового типа и закрыты с корпусом из стекловолокна. Это обеспечивало возможность периодического отключение и проверка каждого электрода.

Строительная сталь была приклеена к каждой угловой колонне и чередование столбцов с кольцевым заземлением за счет экзотермического соединения.Кольцо земли было подключен к основной электросети и водопроводу. Дополнительные системы, подключенные к земля включала телефонную молниезащиту, телефонную систему, резервный генератор, фальшпол компьютерного зала и оборудование защиты электропитания.

Невозможно сравнить результаты до и после, так как это новый средство. Однако можно сделать некоторые общие наблюдения. Объект показал историю бесперебойной работы без каких-либо известных потерь или повреждений оборудования из-за источника питания или помехи, связанные с молнией.Интересно отметить, что в начале 1993 г. погода с большим количеством электрических / молний. Локальный компьютер и телекоммуникации поставщики имели рекордные пики запросов на обслуживание и отказов оборудования в той же местности, что и средство.

ПРИМЕР 2

Это дело касалось существующего объекта, расположенного в полузасушливом горный регион. Одноэтажное здание площадью 40 000 квадратных футов было первоначально спроектировано для коммерческое использование офиса.Приблизительно 30 000 квадратных футов было арендовано и реконструировано для телемаркетинговая компания. На объекте имелась история проблем с оборудованием и отказами, так как а также жалобы сотрудников на поражение электрическим током. Компания испытала 200% ежегодная частота отказов их 300 компьютерных терминалов. Другие проблемы включали данные ошибки связи и повреждение оборудования.

Обследование качества электроэнергии и электротехническая проверка выявили несколько источников питания и проблемы с заземлением на объекте.Среди наиболее серьезных проблем были нарушения NEC, включая неправильное заземление и отсутствие системы заземляющих электродов. Интерьер в качестве основного заземляющего электрода использовался металлический водопровод. Однако было обнаружено, что Металлическая труба проходила всего в 5 футах под землей, где была преобразована в пластмассу. Здание сталь не была эффективно заземлена, и никакой другой заземляющий электрод не был установлен.

План обеспечения качества электроэнергии был разработан для решения безопасность и функциональность системы распределения электроэнергии.Этот план включал электрические модификации и модернизация системы заземляющих электродов. Местная электрическая подрядчики заявили, что заземление в регионе было очень трудным из-за плохих сопротивление почвы и сложность забивания заземляющих стержней. Они предложили химическое заземляющий стержень в качестве решения. Стержни этого типа снижают сопротивление электродов за счет выщелачивания. химические вещества (электролитические соли) в окружающую почву. Клиент отказался от химиката стержни для обслуживания и защиты окружающей среды.

Система электродов с глубоким зазором была выбрана как лучшее решение для этого объекта. Чтобы преодолеть сложность проезда по твердой почве, были пробурены пилотные ямы для стержни. Две испытательные скважины глубиной 60 футов и диаметром 4 дюйма были пробурены на глубине 70 футов. интервалы. Первые 30 футов состояли из песчано-гравийного слоя, последние 30 футов были покрыты слоем песка и гравия. сланец. Согласно стандартам ANSI / IEEE [6] сопротивление песчаных и гравийных грунтов колеблется в пределах от 15800 до 135000 Ом / см.Сопротивление сланца колеблется от 4060 до 16 300 Ом / см. В нижний слой сланца обеспечивает снижение сопротивления примерно в 10 раз по сравнению с верхний слой.

Контрольные отверстия были заполнены гидратированным бентонитом натрия в которые приводились в движение заземляющим стержнем. Оба стержня состояли из 6 штанг 3/4 дюйма на 10 футов каждая. стержни плакированные медью с приводом на муфтах. Конечное сопротивление двух стержней составило 0,88 и 0,48 Ом соответственно.

В целом объект пережил драматический сокращение отказов оборудования и ошибок связи.С точки зрения клиента объект стал одним из их наиболее безотказных участков.

ПРИМЕР 3

Это исследование включает военный компьютерный комплекс, который был расположен на переоборудованном авиазаводе. Выделенная подстанция с первичной обмоткой 13 800 вольт и вторичная обмотка 480/277 вольт была предоставлена ​​для объекта. Электрозащита объекта система включала в себя статические ИБП с параллельным резервированием и резервные дизель-генераторы.В согласно спецификациям система заземляющих электродов должна иметь сопротивление заземления не более 3 Ом. сопротивление. Система заземляющих электродов состояла из заземляющих стержней размером 6 3/4 дюйма на 10 футов. устанавливается через цокольный этаж здания. Установлены все 6 заземляющих стержней. в пределах 6 дюймов друг от друга и прикреплены болтами к медной шине заземления. Электрическая подстанция использовали ту же наземную систему. В конструкции объекта исключено использование строительной стали, водопроводные трубы или кольцевые заземления в качестве заземляющих электродов.

На сайте возникли проблемы с компьютерным оборудованием, в которых поставщик обвинил питание и заземление. Система заземляющих стержней была испытана персоналом объекта и измерена 0,0 Ом. Исследование качества электроэнергии показало, что наземные испытания были проведены. неправильно и что существует угроза безопасности. Стандартные методы проверки сопротивления заземления потребовать, чтобы заземляющие стержни были отключены во время испытания, чтобы предотвратить ложные показания.

Две заземляющие стержни глубиной 70 футов были установлены с интервалами 90 футов для расширения существующей системы.Сопротивление заземления проверено на 1,1 и 0,8 Ом. соответственно. Новые стержни были подключены к существующей шине заземления, чтобы обеспечить заземление объекта. Затем 6 старых стержней были отключены и испытаны на 27-32 Ом. сопротивление.

После установки стержней глубинного заземления поставщик компьютерных услуг сообщил о меньшем количестве проблем с оборудованием.

Этот случай иллюстрирует проблему, связанную с неправильным сопротивлением заземления. тестирование.Оригинальная конструкция установки заземляющих стержней вплотную друг к другу нарушает Требование NEC о минимальном расстоянии 6 футов [7]. Как правило, заземляющие стержни должны быть разнесены с интервалом не менее их глубины. Плохая стойкость Оригинальная система заземления создавала угрозу безопасности как для персонала, так и для оборудования. Земля неисправность в первичной обмотке подстанции могла вызвать чрезмерное напряжение в система заземления объекта.

СПОСОБ УСТАНОВКИ

Сопротивление заземления электрода зависит от нескольких факторов, включая: сопротивление почвы, сопротивление контакта электрода с землей и сопротивление стержень (ы), муфты и соединения.

Устройство глубокого забиваемого грунта включает в себя следующие позиции:

Установка заземляющих стержней глубиной более 10 футов представляет несколько проблем. Секционный должны использоваться стержни (обычно длиной 10-12 футов) и соединяться вместе для достижения желаемого глубина. Муфта имеет больший диаметр, чем стержень, и поэтому образует отверстие большего размера. чем сам стержень. Это создает пустоту в муфте, ограничивающую контакт почвы с поверхностью штанги. дополнительных разделов.Только первая секция будет поддерживать полный контакт стержня с почвой.

Ручное забивание штанг кувалдами, трубопроводами и другими средствами не может обеспечить достаточную силу для проникновения в твердые почвы. Механические или механические драйверы необходимо для стержней с глубоким забиванием.

Материал стержня и конструкция муфты должны выдерживать силу необходимо проехать по твёрдым недрам.

Первые стержни, установленные в 1988 году, были сделаны путем подъема по лестнице и удерживания электрический молоток на стержне.Эта процедура была одновременно неудобной и опасной для установщик. Затем была сконструирована приводная машина, чтобы лучше облегчить эту часть процесс. Эта машина состоит из опорной рамы с Домкратами и колесами. А вертикальная сборка удерживает электрический ударный молот и может вручную подниматься и опускаться оператором. Электромолот снабжен специальным забивным орудием, предотвращающим «грибовидный» стержень и фактически переформирует конец стержня.

Из-за экстремальных сил, необходимых для проникновения в твердые почвы, было обнаружено, что Муфты винтового типа выходили из строя механически.Обрывались нити, в результате чего плохой контакт стержня со стержнем. Новый тип конической шлицевой муфты оказался наиболее эффективным. используется надежная стяжка. Испытательный стержень был забит, а затем потянут, чтобы проверить механическое долговечность стяжки. Эта конструкция соединительной муфты упростила процесс, поскольку возможность использования гладких стержней любой длины. Это позволило установить системы с глубоким приводом. внутри зданий с минимальной высотой потолков (как в примере 3).

Чтобы поддерживать полный контакт стержня с почвой, суспензионная смесь натриевого бентонита ( природная глина) закачивается в полость муфты при установке штанг.Это обеспечивает токопроводящий материал между поверхностью стержня и почвой на глубине стержень. Для обычного 60-футового заземляющего стержня требуется от 2 до 5 галлонов бентонита. Был проведен тест определить эффект сопротивления бентонита в полости соединителя. На рисунке 5 показан сравнительный график трех установок заземляющих стержней без бентонита. Обратите внимание, как «Сухие» стержни показали колеблющееся сопротивление по сравнению с графиком на Рисунке 1.

ВЫВОДЫ

Как показывают представленные данные, средний стержень заземления от 8 до 10 футов не будет соответствуют минимальным требованиям норм NEC по сопротивлению заземления.Сопротивление мелководья (10 фут или меньше), будет сильно отличаться в зависимости от сезонных условий. Из-за высокого сопротивление заземления, типичный мелкий электрод не может поддерживать электрическую систему при потенциале земли в условиях переходного напряжения и грозовых скачков.

Если требуются стабильные значения сопротивления менее 5 Ом, электрод необходимы глубины 30-60 футов.

Тематические исследования показали, что установка электродов с глубокой эффективен и практичен как для новых, так и для существующих объектов.

Новый метод установки заземляющих стержней с глубоким забиванием обеспечивает универсальное средство эффективного заземления.

Рисунок 5. График сопротивления «сухого» стержня

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают особую благодарность г-ну Ричарду Тибкену. (Infraspec, Омаха, Небраска) за предоставление полевых данных, фотографий и техническую поддержку.

ССЫЛКИ

[1] Книга IAEI Soares по заземлению, 4-е издание, стр. 128

[2] ANSI / NFPA 70-1991, Национальный электротехнический кодекс, статья 250

[3] Зеленая книга ANSI / IEEE, Std 142-1982

[4] Статья 250-81 NEC, (b), (FPN)

[5] NFPA 78, Приложение 1

[6] ANSI / IEEE Std 142-1982, Зеленая книга, раздел 4.1 Таблица 5

[7] Статья 250-84 NEC

БИОГРАФИИ

Мартин Д. Конрой — генеральный директор Computer Power Corporation в г. Омаха, Небраска.

Он основал CPC в 1981 году для предоставления услуг по обеспечению качества электроэнергии и оборудования для удовлетворения растущие потребности клиентов. За последние 5 лет он активно участвовал в обеспечение обследований качества электроэнергии и консультационные услуги для крупных клиентов.Мартин имеет специализируется в области контроля качества электроэнергии, заземления, гармоник и норм. У него есть разработала и провела семинары по качеству электроэнергии как для коммерческих, так и для коммунальных служб.

До основания CPC Мартин работал в сфере заключения контрактов на электроэнергию в 8 лет.

Мартин является инспектором по электротехнике IAEI и имеет степень A в штате Небраска. Лицензия электрического подрядчика.

Пол Г.Ричард проработал в Computer Power Corporation 12 лет.

Он присоединился к фирме в 1986 году. Пол занимался как маркетингом, так и проведение обследований качества электроэнергии и консультационные услуги. Он вел семинары по качеству электроэнергии. и учебные классы. Пол также специализировался на разработке и тестировании статического контроля.

Пол получил степень бакалавра в Университете Небраски в Омахе в 1985 году.

НАЗАД БЕЛАЯ БУМАГА

Электротехника

В статье « Введение в систему заземления » я объяснил следующие моменты:

1. Введение
2. Определение сопротивления заземления
3. Удельное сопротивление грунта

Сегодня я объясню, как рассчитать сопротивление заземления.

2.2 Расчет сопротивления заземления

Следующая формула (источник: IEEE Std.142: 1991) позволяет рассчитать сопротивление заземления.




Где:

R = сопротивление в Ом
ρ = удельное сопротивление в Ом · см
d = расстояние в см

S = расстояние между заземляющими стержнями

Коэффициент использования нескольких заземляющих стержней будет следующим:

2.2.1 Расчет сопротивления заземления для подстанций

В идеале система заземления должна быть как можно ближе к нулевому сопротивлению. Для большинства передающих и других более крупных подстанций сопротивление заземления должно составлять около 1 Ом или меньше. На небольших распределительных подстанциях обычно приемлемый диапазон от 1 до 5 Ом, в зависимости от местных условий. Оценка общего сопротивления удаленного заземления — один из первых шагов при определении размера и базовой компоновки системы заземления.

Минимальное значение сопротивления заземления подстанции в однородном грунте можно оценить с помощью формулы круглой металлической пластины на нулевой глубине после определения удельного сопротивления грунта.

Используйте следующую формулу для оценки минимального сопротивления, которое можно ожидать при проектировании системы заземления:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом / м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой в ​​квадратных метрах.

Π = 3,14

Пример № 1:

Каково сопротивление сети системы, если ρ = 250 Ом / м и A = 3500 м2?

Решение:

Расчет по приведенной выше формуле дает следующие результаты:

Итак, Rg = 1,87 Ом

Далее, верхний предел удельного сопротивления подстанции может быть получен путем добавления второго члена к приведенной выше формуле. .Второй термин учитывает тот факт, что сопротивление любой реальной системы заземления, состоящей из ряда проводников, выше, чем у сплошной металлической пластины. Эта разница будет уменьшаться с увеличением длины скрытых проводников, приближаясь к 0 для бесконечного L, когда достигается состояние твердой пластины. (IEEE-80)

Чтобы оценить верхний предел, используйте формулу:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом / м.Это измерение должно быть нанесено на отпечатки или может использоваться 1000 Ом / м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой в ​​квадратных метрах.

L = общая скрытая длина проводников в метрах.

Π = 3,14

Используйте приведенную выше формулу, чтобы приблизительное сопротивление заземления системы, а не в качестве замены фактические наземные измерения.

Общая длина заглубления — это комбинация горизонтальных и вертикальных проводников в сети, а также заземляющих стержней.L можно рассчитать как:

Где:

LC = общая длина сетевого проводника (м)

LR = общая длина заземляющих стержней (м)

Было определено лучшее приближение с учетом глубины сетки

Где

h : глубина сетки (м)

Эти уравнения показывают, что чем больше площадь и чем больше общая длина используемого заземляющего проводника, тем ниже сопротивление сети заземления.

3- Проверка установки заземляющего проводника.

Проверка сетевой системы начинается с проверки плана расположения станции, на котором показано все основное оборудование и конструкции.

Площадь системы заземления является самым важным геометрическим фактором при определении сопротивлений сети. Большие заземленные области приводят к более низкому сопротивлению сети и, следовательно, более низким напряжениям GPR и сетки.

При проектировании наземной сети используются три основных параметра:

1. Максимальный предполагаемый ток замыкания на землю, проходящий между системой заземления и телом земли,
2. Продолжительность протекания этого тока (исходя из продолжительности 1 секунда),
3. Удельное сопротивление грунта и характер грунта на участке.

Невозможно использовать номинальный кратковременный ток выключателей или три секунды для первых двух. из вышеперечисленных параметров. Даже в районах с низким удельным сопротивлением почвы это будет трудно, если не невозможно, разработать электрод, подходящий для такого долг. Поэтому необходимо определить максимальный ток и его продолжительность потока (1 секунда, заданная конструкцией), которую электрод должен безопасно передавать на Землю или от нее.

3.1 Рекомендации и требования к проектированию

• Сплошная проводящая петля по периметру, чтобы охватить как можно большую площадь. Эта практика помогает избежать высокой концентрации тока и, следовательно, высоких градиентов как в области сети, так и вблизи выступающих концов кабеля. Увеличение площади также снижает сопротивление заземляющей сети.

• Внутри контура проводники проложены параллельными линиями и, где это возможно, вдоль конструкций или рядов оборудования, чтобы обеспечить короткие заземляющие соединения.

• Типичная электросеть для подстанции может включать в себя неизолированные медные проводники сечением 70 или 120 квадратных миллиметров (мм2) № 4/0 или 2/0 AWG, проложенные на глубине 18 дюймов (0,5 м) ниже уровня земли, минимум, с интервалом от 10 до 20 на расстоянии 3–6 м друг от друга в виде сетки. При перекрестных соединениях надежно соедините проводники между собой термитной сваркой, пайкой или одобренными компрессионными соединителями. Стержни заземления должны быть размещены по углам сетки и не должны находиться на расстоянии менее 6 футов друг от друга по конструкции.

• Энергосистема обычно простирается по всей подстанции подстанции и часто за линией ограждения.Некоторые нормы требуют, чтобы заземляющий провод был проложен на расстоянии около 3 футов (1 м) снаружи и параллельно забору. Используйте несколько заземляющих проводов или проводов большего размера, где могут возникать высокие концентрации тока, например, соединение нейтрали с землей генераторов, конденсаторных батарей или трансформаторов.

• Соотношение сторон сетки обычно составляет от 1: 1 до 1: 3, если только точный анализ не требует более экстремальных значений. Частые перекрестные соединения относительно мало влияют на снижение сопротивления сети, но полезны для защиты нескольких путей от токов короткого замыкания.

• Провода сечением 35 мм2 (2 AWG) или больше должны быть многожильными.

• Некоторые нормы требуют использования луженой проволоки, если удельное сопротивление почвы менее 70 Ом / м.

• Следует избегать резких изгибов всех заземляющих проводов. (Это относится к наземным соединениям.)

В следующей статье я объясню Измерение сопротивления заземления . Пожалуйста, продолжайте следить.

Ресурсы заземления

Что такое сопротивление заземления? Сопротивление заземления — это измерение проводящего соединения между системой заземления и землей. После того, как вы установили систему заземления, Baseline требует, чтобы вы измерили сопротивление заземления, чтобы доказать, что каждая точка заземления соответствует спецификациям Baseline. Желательны значения сопротивления от 5 до 10 Ом и не более 25 Ом. Вы должны измерять систему не реже одного раза в год, чтобы показания сопротивления оставались постоянными.

На сопротивление заземления влияют следующие факторы: Тип заземляющего электрода Контакт с почвой Удельное сопротивление грунта Контактное сопротивление Проводник / соединение Удельное сопротивление грунта Удельное сопротивление почвы — это мера того, насколько почва сопротивляется потоку электричества (или, наоборот, мера способности земли проводить электричество). Существует прямая зависимость между сопротивлением грунта и удельным сопротивлением грунта, то есть более низкое удельное сопротивление грунта приводит к более низкому сопротивлению грунта. Удельное сопротивление почвы является ключевым фактором, определяющим, каким будет сопротивление системы заземляющих электродов и на какую глубину электроды должны быть установлены, чтобы получить низкое сопротивление заземления. Удельное сопротивление почвы сильно различается по всему миру и меняется в зависимости от сезона. На удельное сопротивление почвы влияют следующие факторы окружающей среды: Влажность Содержание электролита (минералы и растворенные соли) Температура Что такое заземляющий электрод?

Проверка сопротивления заземления Сопротивление заземления можно (и нужно) измерить с помощью трехточечного тестера сопротивления заземления и 62% -ного метода (также известного как «Упрощенное испытание на падение потенциала»). Ресурсы Проверка удельного сопротивления грунта Проверка удельного сопротивления почвы не всегда требуется, но она может быть очень эффективным и экономичным инструментом с точки зрения затрат и трудозатрат. Тест может помочь вам определить глубину стержня, необходимую для достижения желаемого сопротивления заземления. Удельное сопротивление почвы можно проверить с помощью 4-полюсного измерителя сопротивления заземления по методу Веннера. Проверка заземления ирригационного провода Мы рекомендуем вам проверить заземление оросительного провода на вашем участке с помощью накладного измерителя сопротивления заземления.Следуйте процедурам, соответствующим типу используемого вами тестера. Ресурсы

Советы по установке заземляющих стержней Увеличение глубины, на которую забивается шток, может существенно снизить сопротивление. Удвоение глубины стержня снижает его эффективное сопротивление на целых 40 процентов. Увеличение диаметра стержня НЕ существенно снижает его сопротивление — фактически, удвоение диаметра снижает сопротивление менее чем на 10 процентов. Вы можете использовать тест удельного сопротивления почвы и номограмму заземления, чтобы оценить глубину стержня, необходимую для достижения необходимого сопротивления. Заземляющий стержень, вбитый в каменистую почву, будет касаться только краев окружающей скальной породы, что не обеспечивает необходимого тесного контакта. Примите меры для обеспечения и поддержания интимного контакта. Также имейте в виду, что заземляющие стержни могут оказаться непрактичными на рабочих площадках с каменистой почвой. Когда заземляющий стержень вбивается в уплотненную или каменистую почву, «грибовидность» может образоваться как на верхней части стержня, так и на конце, который вбивается в почву.Втулка заземляющего стержня может предотвратить образование грибов на верхней части заземляющего стержня. Однако, если конец заземляющего стержня выступает в виде грибов, вам может потребоваться усовершенствованный приводной стержень, который устанавливается со стандартным бурильным молотком. После вбивания заземляющего стержня в почву дайте почве осесть, чтобы устранить воздушные карманы.

Советы по установке пластин заземления Чтобы определить расстояние от двухпроводного тракта, на котором должна быть установлена ​​пластина заземления, измерьте расстояние по диагонали от одного угла пластины заземления до противоположного угла.Итак, если пластина заземления имеет диагональ 32 дюйма, вы установите пластину заземления на расстоянии 32 дюймов от двухпроводного тракта. После этого измерения установите заземляющую пластину так, чтобы ее самая длинная сторона была параллельна двухпроводному пути. Установите заземляющие пластины минимум на 30 дюймов ниже уровня земли и ниже линии замерзания. Расположите пластину на дне траншеи. Чтобы проверить сопротивление пластины заземления, используйте то же значение диагонали пластины заземления, умноженное на 10.Если диагональ заземляющей пластины составляет 32 дюйма, используемое испытательное расстояние составляет 320 дюймов. Затем вы можете использовать метод тестирования 62% для проверки сопротивления.

Сопротивление заземления — почему это важно и как его измерять.

Если токи короткого замыкания не имеют пути к земле через правильно спроектированную и обслуживаемую систему заземления, они обнаружат непредусмотренные пути, которые могут затронуть людей.

Важность заземления или заземления

Зачем нужно заземление:

Плохое заземление не только способствует ненужному простою, но и отсутствие хорошего заземления также опасно и увеличивает риск отказа оборудования.Без эффективной системы заземления мы могли бы подвергнуться риску поражения электрическим током, не говоря уже об ошибках приборов, проблемах гармонических искажений, проблемах с коэффициентом мощности и множестве возможных периодически возникающих дилемм.

Что такое электрическая земля или земля:

NEC, Национальный электротехнический кодекс, статья 100 определяет заземление как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или с некоторым проводящим телом, которое служит вместо земли.”

Виды электрического заземления:

• Заземление
• Заземление оборудования.

Заземление — это намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю. Заземление оборудования обеспечивает заземление корпуса рабочего оборудования.
Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии.

Стандарты электрического заземления

NFPA и IEEE рекомендуют значение сопротивления заземления 5,0 Ом или меньше. Код NEC (1987, 250-83-3) требует минимальной длины заземляющего электрода 2,5 метра (8,0 футов) для контакта с почвой.

Методы измерения сопротивления заземления

Доступны четыре типа методов проверки заземления:

1. Удельное сопротивление грунта (с использованием столбов)
2. Падение потенциала (с использованием столбов)
3. Выборочное (с использованием 1 зажима и столбов)
4. Бесстоечное (только с использованием 2 зажимов)

Измерение падения потенциала сопротивления грунта :

Метод испытания на падение потенциала используется для измерения способности системы заземления или отдельного электрода рассеивать энергию с объекта.

Как работает тест на падение потенциала?

Сначала необходимо отсоединить интересующий заземляющий электрод от его подключения к объекту. Во-вторых, тестер подключается к заземляющему электроду. Затем для трехполюсного испытания на падение потенциала два заземляющих стержня помещают в почву на прямой линии — вдали от заземляющего электрода. Обычно достаточно расстояния 20 метров (65 футов). Затем нажмите кнопку пуска на мегомметре.

Измерение сопротивления заземления методом падения потенциала

Дополнительная литература

Выбор подходящего тестера сопротивления заземления • JM Test Systems

T Вот широкий спектр тестеров сопротивления заземления, доступных сегодня на рынке .Они различаются по конструкции, функциям и сложности, и включает в себя небольшие портативные модели, а также более крупные полевые инструменты, которые часто упаковываются как часть полного комплекта. Эти продукты также варьируются в диапазоне от до цен, от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов.

В этой статье мы обсудим несколько важных вопросов, которые следует учитывать при выборе тестера сопротивления заземления . Наша цель — помочь вам в выборе прибора, наиболее подходящего для вашего конкретного применения и требований .

В . Вам нужно регулярно проверять участки на удельное сопротивление почвы?

Первый и, вероятно, самый важный вопрос заключается в том, требуют ли ваши текущие или будущие потребности испытания удельного сопротивления почвы, потому что это определит тип измерителя сопротивления заземления, который вам понадобится. Например, если ваша работа связана с проектированием и / или установкой новых систем заземления, испытание на удельное сопротивление почвы является необходимостью. Для этого приложения требуется прибор, предназначенный для 4-полюсного тестирования (также называемого 4-точечным тестированием).Базовый недорогой 4-полюсный тестер обеспечивает результаты измерений в омах. Затем вы можете использовать это значение для ручного расчета удельного сопротивления почвы, которое обычно выражается в омах / сантиметрах или омах / метрах. Более сложные инструменты включают встроенные формулы для расчета удельного сопротивления почвы с использованием метода Веннера или Шлюмберже. Если вам необходимо регулярно проводить 4-полюсные испытания, подумайте о покупке прибора, который автоматически рассчитывает удельное сопротивление почвы. Это сэкономит время и исключит возможные математические ошибки.

Q. Какие типы наземных систем вы будете тестировать?

Очевидный дополнительный вопрос касается типов систем заземления, которые вы будете тестировать. Будет ли это включать небольшие системы, такие как жилые, или более крупные и сложные системы, такие как коммерческие, промышленные, телекоммуникационные или электрические?

Чтобы проиллюстрировать важность этого вопроса, давайте рассмотрим типичный небольшой объект с системой заземления, состоящей из одного или двух медных стержней, вбитых в землю и подключенных к служебному входу.

На приведенном выше рисунке, если дом еще не был подключен к линии электропередачи, базовый 3-полюсный тестер сопротивления заземления (или 4-полюсный прибора, настроенного для 3-полюсного тестирования), будет достаточно для измерения сопротивления заземляющего стержня дома. Если дом был подключен к линии электропередачи, тестер сопротивления заземления может измерить сопротивление стержня заземления дома.

Если вы выберете для этого 3- или 4-полюсный инструмент, следует помнить о расстояниях, необходимых для размещения вспомогательных стержней. Например, для выполнения испытания на падение потенциала на стержне с одним электродом, проложенном на глубине 8 футов, требуются измерительные провода от 80 до 100 футов. Если используется больше заземляющих стержней, требования к расстоянию увеличиваются.

Доступны комплекты для проверки сопротивления заземления, которые включают измерительный прибор, вспомогательные электроды и провода. Типичные длины проводов в этих наборах составляют 150, 300 и 500 футов.Мы предлагаем выбрать комплект для проверки сопротивления заземления с проводами как минимум на один размер длиннее, чем вам нужно. Поэтому, если требуется 150 футов, комплект, включающий провода длиной 300 футов, обеспечит хорошую погрешность. Для больших площадок с несколькими стержнями или сетками заземления рассмотрите комплекты, которые обеспечивают 500-футовые провода.

Q. Имеет ли испытательная площадка высокое удельное сопротивление почвы и / или требуются ли длинные измерительные провода?

Другой вопрос: высокое ли удельное сопротивление грунта в зоне, которую вы будете проверять, или расстояние, необходимое вспомогательным стержням для проведения испытания на падение потенциала, необычно велико.Если ответ на один или оба этих вопроса положительный и вы собираетесь провести испытания на падение потенциала и / или удельное сопротивление грунта, вы должны учитывать инжектируемый ток прибора и испытательное напряжение. Типичные токи инжекции колеблются от нескольких миллиампер до нескольких сотен мА. Высокое удельное сопротивление почвы обычно обеспечивает высокое контактное сопротивление вспомогательных электродов. Это может вызывать беспокойство при использовании недорогих приборов, которые обычно обеспечивают испытательный ток 10 мА; поэтому в этом случае мы рекомендуем прибор, способный обеспечить более высокий испытательный ток.Прежде чем мы оставим тему вспомогательных электродов, обратите внимание, что для накладных инструментов не требуются никакие вспомогательные стержни или провода. Еще одним преимуществом является то, что вам не нужно отключать систему заземления для выполнения теста.

В. Присутствуют ли электромагнитные помехи (EMI)?

Еще один вопрос, который необходимо учитывать, — наличие электромагнитных помех или EMI на испытательной площадке. Электромагнитные помехи могут привести к нестабильным или неточным показаниям, особенно на более низких тестовых частотах.Наиболее распространенная частота тестирования — 128 Гц. Приборы с автоматическим выбором частоты тестирования могут найти «самую чистую» доступную частоту, что дает преимущество в средах с высоким уровнем электромагнитных помех. Накладные инструменты также могут быть эффективны в таких местах, поскольку они обычно проводят испытания на более высоких частотах. Новые модели накладных устройств AEMC также предлагают выбор частоты испытаний. Обратите внимание, что в некоторых высокоиндуктивных средах более низкие тестовые частоты могут дать более надежные результаты.

В. Как вы будете использовать данные измерений?

Выбор инструмента также может зависеть от того, как вы собираетесь использовать полученные данные. Например, если вы планируете сохранять, анализировать и распространять результаты тестирования, хранение данных и создание отчетов становятся важными аспектами. Новые и более совершенные инструменты, как 3-, так и 4-полюсные тестеры и модели с зажимами, могут сохранять результаты испытаний во внутренней памяти. Затем эти данные можно загрузить и проанализировать с помощью программного обеспечения, запущенного на компьютере, или через мобильные приложения для смартфонов и планшетов.

DataView® Ground Tester Отчет о зависимости сопротивления от частоты (вверху слева) и приложение для Android ™ модели 6417 (вверху справа)

Это может быть очень мощным инструментом для подрядчиков, проводящих тесты для клиентов. Дополнительным преимуществом мобильного приложения является возможность немедленно отправлять результаты теста по электронной почте или текстовым сообщением.

В. Вам нужно проверить соединение компонентов системы заземления?

Наконец, если вы планируете испытать сложную систему заземления, состоящую из множества компонентов, включая заземляющий коврик или сетку, вам необходимо будет проверить целостность соединения между различными элементами.Этот тест чаще всего проводится с использованием постоянного напряжения и тока. Некоторые тестеры сопротивления заземления обеспечивают эту возможность с испытательными токами до нескольких сотен миллиампер. Кроме того, более полный тест можно провести с помощью микроомметра. Преимущество использования этого прибора заключается в его способности проводить испытания при высоких испытательных токах до 200 А. Это может обнажить проблемные области, которые не всегда обнаруживаются при тестировании токами миллиамперного диапазона.

Товар использован с разрешения AEMC.

JM Test Systems — ваш универсальный магазин для всех ваших потребностей в заземлении.Вы можете приобрести, арендовать и настроить свою территорию в точном соответствии с вашими требованиями. Мы даже можем отремонтировать вашу территорию. Мы также предлагаем множество продуктов AEMC, включая тестеры сопротивления заземления и клещи для продажи и аренды. Не стесняйтесь обращаться к нам по телефону 800-353-3411 или [адрес электронной почты]

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами.Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения создания», а в нижней половине — «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законе. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

.

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступных ресурсах. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане — это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

Заземление генераторов | RU Заземление

Заземление переносных генераторов

2014 Статья 250.52 NEC перечисляет восемь (8) потенциальных заземляющих электродов, которые можно использовать:

1. Металлический подземный водопровод

2. Металлический каркас здания или сооружения

3. Электрод в бетонном корпусе

4. Заземляющее кольцо

5. Стержневые и трубчатые электроды

6. Прочие перечисленные электроды

7.Пластинчатые электроды

8. Другие местные металлические подземные системы или сооружения

Каждый из заземляющих электродов имеет особые требования к установке для достижения минимально возможного сопротивления заземления для данного типа. Требования 250.53 (A) (1) к установке «ниже постоянного уровня влажности, если это возможно» больше говорят об их долгосрочном надежном функционировании, поскольку эти типы установок редко обслуживаются, как и другие электроды и системы.

В их случае требуется сопротивление 25 Ом относительно земли.Если одинарный стержневой, трубчатый или пластинчатый электрод не может удовлетворить это требование, они должны быть дополнены дополнительным заземляющим электродом.

Это также говорит о важности влаги (воды) для достижения и поддержания низкого сопротивления заземления. Следует отметить, что , за исключением для установок заземления с одинарным стержневым, трубным и пластинчатым электродом, не требует наличия сопротивления или проводимости относительно земли для соответствия определенному омическому значению.

NEC не требует этой параллельной конфигурации для достижения сопротивления 25 Ом или меньше.Требование 25 Ом не требуется для других типов заземляющих электродов. Предполагалось, что электроды других типов будут иметь значения ниже 25 Ом.

Следует также отметить, что NEC не определяет типы грунтов, удельное сопротивление которых будет изменяться в течение их длительного срока полезного использования. Руководства IEEE дают более полное представление о тех требованиях, в которых достижение низкого значения сопротивления имеет решающее значение для работы или повышения безопасности. NEC — это минимальное требование. Требование 25 Ом в NEC восходит к началу 1900-х годов.Фактическая история не ясна, но это было время, когда первые изобретатели, такие как Эдисон, Варли и Вестингауз, использовали землю в качестве одного из проводников цепи. С тех пор электрические системы и конфигурации сильно изменились, чтобы повысить безопасность пользователя и надежность системы. В те дни 8-футовая удочка для заземления обычно проникала в уровень грунтовых вод.

При оценке устройства заземления RU с заземлением важно отметить, почему мы заземляем наше электрическое оборудование и системы для сегодняшних нужд.

OSHA 29 CFR 1926.404 (f) (3) (1), 2014 NEC 250.34 и SJVBU 1389a раздел 4.7.5 требует, чтобы переносные и устанавливаемые на транспортные средства генераторы были заземлены (заземлены) при следующих условиях:

1. Генераторы выше Однофазный ток мощностью более 5 кВт должен иметь одно или несколько утвержденных соединений с землей (заземлением) с помощью заземляющего электрода (ов), описанного в Статье 250 NEC.

2. Когда розетки (розетки), установленные на раме генератора или транспортном средстве, используются для подайте питание на шнур и подключите подключенное оборудование.

3. Нетоковедущие металлические части оборудования и заземляющий провод розеток прикреплены к корпусу генератора.

4. Для генераторов, установленных на транспортном средстве, рама генератора прикреплена к раме транспортного средства.

5. Любой нейтральный проводник присоединяется к корпусу генератора.

Прежде чем рассматривать вопрос о том, почему мы заземляем наши электрические системы и оборудование, важно понять разницу между заземлением (также называемым заземлением) и соединением.Статья 100 NEC 2014 года дает следующие эффективные определения:

Заземленный:

Подключен к земле (земле) или проводящему телу, расширяющему заземление. Заземление и соединение применяются к электрическим системам и оборудованию для обеспечения безопасного использования и эксплуатации.

1) Заземление электрической системы: «ограничит напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы».Тип системного заземления, в котором предполагается использовать заземленное устройство RU, — это система с глухим заземлением на переносных генераторах.

2) Заземление электрического оборудования: «обычно нетоковедущие проводящие материалы, соединенные с землей для ограничения напряжения на земле на этих материалах». ПРИМЕЧАНИЕ. Независимо от типа используемого заземления системы все электрическое оборудование должно быть заземлено для обеспечения безопасности рабочего.