Измерение сопротивления заземляющего устройства

Как устроено заземление, и зачем проверять его параметры

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

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

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

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

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

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

Измерение сопротивления заземляющего устройства

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

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

Измерение сопротивления заземляющего устройства

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.

Измерение сопротивления заземляющего устройства

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.

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.

Необходимые приборы

Обычный мультиметр для решения данной задачи не подходит: значительной окажется погрешность измерений. С его помощью владелец объекта может осуществить проверку для себя, с целью приблизительной оценки работоспособности заземления

Но официальные контролирующие организации такие измерения принимать во внимание не будут

Для измерения сопротивления заземления разработаны специальные приборы. Моделей существует достаточно много. Они делятся на три типа:

  1. стрелочные (аналоговые) с ручным электрогенератором;
  2. стрелочные с гальваническими батареями;
  3. цифровые (оснащены микропроцессором) с клещами для бесконтактных измерений: питаются от батареек, результаты отображаются цифрами на жидкокристаллическом мониторе.

Аналоговый прибор

Для каждой модели тот или иной метод измерений (см. выше) является предпочтительным. Об этом сообщается в инструкции к прибору, схема проведения измерений часто отображается на крышке.

Рекомендуется применять именно указанный метод: прибор конструировался под него, он же использовался при испытаниях, соответственно, обеспечит максимальную точность.

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.
  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.
Популярные статьи  Кондуктометрические датчики уровня - устройство и принцип работы

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.

Какая периодичность измерений

Перед тем как замерить сопротивление заземления тем или иным способом – важно учесть требования ПУЭ в части периодичности проведения этих испытаний. Согласно основным положениям этого документа они могут проводиться в следующих формах:

  • плановые обследования;
  • внеочередные проверки;
  • пусковые испытания.

Периодичность каждой из этих разновидностей проверок определяется теми целями, которые они перед собой ставят. Периодичность проверок сопротивления изоляции станционного оборудования обычно согласуется с обследованием самого ЗК. Рассмотрим различные их виды более подробно.

Плановые проверки

Сроки проведения плановых мероприятий оговариваются инструкцией РД-34.22.121-87, а также требованиями ПУЭ. Из этих документов можно узнать, какова периодичность визуального осмотра видимых частей устройств заземления, которая согласно им организуется не реже одного раза в полгода. Помимо этого из этих же нормативов следует, что не реже чем раз в 12 лет должны проводиться обследования конструкции со вскрытием грунта вокруг нее. Измерение сопротивления контуров заземления согласно тем же документам должно проводиться не реже раза в 6 лет.

Ответственными за проведение таких проверок являются лица, уполномоченные на это соответствующими органами. Владелец частного дома должен заранее оформить заявку на их проведение с последующей оплатой. По завершении испытаний он обязан предоставить в местную энергетическую службу протокол измерений сопротивлений контактов между элементами ЗК.

Внеочередные

Внеочередные измерения параметров контура должны проводиться в следующих внештатных ситуациях:

  • После внесения в конструкцию изменений, не предусмотренных проектом, но влияющих на сопротивление растеканию току (измерение заземления в частном доме должно проводиться при переносе его на другое место).
  • После аварийного разрушения и последующего восстановления ЗК.
  • По завершении ремонтных работ.

Периодичность их проведения по понятным причинам не регламентируются.

Пусковые или вводные

Пусковые или вводные проверки заземления и измерения сопротивления организуются сразу же по окончании монтажа защитного контура (то есть накануне сдачи его представителю местной энергетической службы). Для этого потребуется пригласить специалиста от электрической лаборатории или другой организации, имеющей лицензию на право проведения таких испытаний.

По итогам проверки оформляется акт приемки, являющийся основанием для последующего пуска устройства в эксплуатацию и подтверждением того, что все питающие линии в частных домах заземлены.

Условия проведения испытаний

При организации мероприятий по проверке заземления важно обратить внимание на те условия, в которых предполагается их проведение. Они должны учитываться еще на стадии подготовки испытаний, а по их окончании вноситься в особый журнал. Согласно требованиям действующих нормативов (ПУЭ, в частности) для этого желательно выбирать летнюю пору с солнечной сухой погодой, позволяющей получить наиболее близкие к реальности результаты

Это объясняется тем, что в такое время грунт поддерживается в достаточно сухом состоянии, соответствующем реальным условиям эксплуатации защитного сооружения

Согласно требованиям действующих нормативов (ПУЭ, в частности) для этого желательно выбирать летнюю пору с солнечной сухой погодой, позволяющей получить наиболее близкие к реальности результаты. Это объясняется тем, что в такое время грунт поддерживается в достаточно сухом состоянии, соответствующем реальным условиям эксплуатации защитного сооружения.

При проведении контрольных замеров допустимых сопротивлений в осеннюю сырую погоду, например, полученные результаты будут в значительной степени искажены. Это объясняется тем, что пропитанный влагой грунт существенно увеличивает показатель проводимости почвы. Для того чтобы избежать всех этих сложностей и получить значение близкое к реальной величине – проще всего воспользоваться услугами профессионалов. Для этого необходимо обратиться в специальную электротехническую лабораторию, имеющую лицензию на проведение соответствующих работ.

Популярные статьи  Условные графические обозначения коммутационных устройств на схемах

Специалисты по прибытию на место выявят все факторы и организуют испытания защитного оборудования в соответствие с требованиями действующих нормативов. По завершении всего испытательного цикла ими же будет оформлен протокол измерения сопротивления заземления образец которого представлен ниже.

Протокол проверки сопротивлений заземлителей

Измерение мегаомметром

Принцип измерений тот же самый. Отличия лишь в некоторых моментах.

  1. Для получения максимально точных показаний прибор необходимо установить в строго горизонтальной плоскости. Перекос ни по одной из осей не допускается.
  1. Подготовка мегаомметра сводится к его проверке на пригодность к измерениям. Сделать это достаточно просто (пример – модель М416).
  • Переключатель – в «Контроль».
  • Нажимается кнопка и производится вращение рукоятки. Стрелка должна встать на отметке 5 (±0,3). Если показание иное, прибор отбраковывается.
  1. Как правильно подключать к клеммам мегаомметра провода в зависимости от схемы измерения, показано на его корпусе.

Следует напомнить, что перед началом измерений необходимо произвести визуальный осмотр контура заземления на целостность всех соединений, швов и так далее. И только если дефекты не выявлены, можно приступать к работе с прибором.

Методик измерения сопротивления заземления довольно много. Они предполагают использование различных приборов, схем, и оптимальное решение принимается для конкретного контура индивидуально. Но для самостоятельной диагностики его состояния в домашних условиях достаточно и двух описанных выше.

Если же есть сомнения в правильности определения результатов, большой погрешности и так далее, следует обратиться к профессионалам. К заземлению, учитывая, что оно – составная часть схемы эн/снабжения, пренебрежительно относиться не стоит.

Успехов вам в измерениях!

Рекомендовано для вас:

Как правильно припаять паяльником проводку в домашних условиях Как рассчитать освещённость помещения светодиодными и другими лампами, пример расчёта Почему генератор не дает зарядку на аккумулятор авто — причины и способы ремонта

Варианты показания мультиметра

Любой прибор, индикаторную отвертку или тестер, необходимо проверить на работоспособность и только после этого применять. Изоляция должна быть целой, без трещин и разрывов. Острие щупа должно отделяться от держателя диэлектрической шайбой, для защиты от случайных прикосновений.

Корпус измерительного устройства должен быть целым. Перед замером штекеры вставляются в гнезда прибора, которые соответствует измерению переменного напряжения. Убедившись в исправности устройства, нужно перевести его в режим измерения переменного напряжения со шкалой 750 V. Это необходимо на случай измерения линейного напряжения, когда по ошибке на розетку завели две фазы.

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Этот способ проверки розетки годится, если проверяющий уверен, что заземляющий контакт действительно земля. Тогда стоит задача найти ноль. Один щуп касается заземляющего контакта, а второй вставляется в любое гнездо розетки. Могут быть следующие варианты:

  • прибор показывает 220 V, значит контакт фазовый;
  • если 0 или единицы вольт, то это нулевой провод.

Показания в несколько вольт говорят, что это ноль. Но как определить ноль, когда дом снабжается электричеством по системе энергоснабжения TN — C и повторным заземлением рядом со зданием? Ведь и в этом случае будут нулевые показания прибора.

Чтобы убедиться, что данный проводник нулевой, нужно отключить заземление в подъездном электрическом щите. Затем замерить напряжение между гнездовыми контактами розетки. Прибор показывает 220 V – найден ноль розетки. Мультиметр ничего не показывает – найдено заземление.

При показаниях прибора 220 V на каждом контакте относительно заземляющего, нужно произвести дополнительное измерение между двумя гнездами розетки. Прибор показывает 0, значит, одна фаза заведена на оба гнезда. В противном случае прибор покажет 380 V, что означает присутствие на розетке двух фаз.

Необходимость регулярных проверок

Необходимость поддержания исправности заземляющего контура считается обязательным условием для эффективного функционирования системы. Поэтому нужна периодическая проверка заземления мультиметром (как самого доступного тестера для обывателя), по результатам которой будет определяться работоспособность контура.

При нормальной исправности заземления, любая возникшая аварийная ситуация приведёт к отводу электрического тока по заземляющему проводнику в токоотводящие элементы, которые расположены в грунте, от которых электрический разряд быстро и равномерному разойдётся вглубь почвы.

Схема заземления частного домаИсточник sovet-ingenera.com

Надёжность любой электрической цепи обратно пропорциональна количеству соединений проводников – чем их меньше, тем лучше. Но в любом случае, избавиться от них полностью нельзя. Кроме того, надо учитывать, что часть соединений находятся в грунте и от длительного с ним контакта на металле токоотводящих электродов образовывается окисная прослойка, приводящая к неотвратимому возникновению коррозийного слоя.

Результатом может стать возрастание сопротивления элементов устройства и возникновение препятствий при движении тока. Плюс, наличие любого вещества с повышенной химической активностью на участке грунта, в который входит заземление, приводит к максимально быстрому возникновению ржавчины, так как металлические части контура взаимодействуют с почвой постоянно.

Со временем коррозия приводит к возникновению отдельных чешуек, начинающих процесс отслоения от металла, и, следовательно, тем самым ухудшается электрический контакт. Из-за этого сопротивление контура возрастает, т.к. количество этих коррозийных участков становится большим. Заземляющее устройство теряет показатели электропроводимости, повышается вероятность неполного отведения электротоков в почву и общий уровень защиты понижается.

Как итог, проверка обычно начинается с оценки технического состояния контура и его составляющих.

Популярные статьи  Требования к вводным устройствам, распределительным пунктам и групповым щиткам освещения

Пример коррозии заземляющего устройстваИсточник gidpokraske.ru

Измерение сопротивления контура заземления даёт возможность проверить безопасность системы. Технически этот вычисление сопротивления по закону Ома, известному всем ещё по школьному курсу физики. Если известны напряжение и сила тока в источнике тока, или мы можем из измерить, то достаточно просто определить сопротивление, разделив напряжение на силу тока. Но практика несколько сложнее и имеет ряд особенностей и правил по измерению, требующих их неукоснительного выполнения.

Общий порядок технического обследования

В основу главных подходов к проверке качества заземления заложены известные методики измерения его сопротивления растеканию тока на землю. При оценке этой величины контролю подлежат как отдельные элементы, так и контактные зоны контура заземления, который начинается от защищаемого участка и кончается точкой соприкосновения заземлителя с грунтом

В процессе проведения работ особое внимание уделяют частям конструкции заземления, имеющим непосредственный контакт с грунтом и подвергающихся повышенному коррозийному воздействию

Измерение сопротивления заземляющего устройства

Дело в том, что в результате разрушения металла в зоне контакта снижается его электропроводность и повышается сопротивление растеканию тока. В результате этого показатели надёжности ЗУ, а также эффективность его действия заметно ухудшаются. Для проверки и оценки состояния металлических переходов отдельных элементов заземлителя используются специальные измерительные приборы (омметры). Они обеспечивают снятие показаний с допустимой погрешностью.

Обратите внимание, что указанная процедура проверки проводится, как правило, в рамках рабочих операций, предполагающих комплексное испытание заземляющих устройств на их соответствие требования ПУЭ. Проведение проверки тесно связано с измерением протекающего в контуре тока, в соответствии с которым и рассчитывается величина нормируемого ПТЭЭП сопротивления

При необходимости это значение может снижаться путём увеличения площади контакта с землёй или изменения электрической проводимости грунта. С этой целью в конструкцию контура заземления добавляются дополнительные металлические стержни, либо повышается концентрация соли в районе его непосредственного соприкосновения с почвой

Проведение проверки тесно связано с измерением протекающего в контуре тока, в соответствии с которым и рассчитывается величина нормируемого ПТЭЭП сопротивления. При необходимости это значение может снижаться путём увеличения площади контакта с землёй или изменения электрической проводимости грунта. С этой целью в конструкцию контура заземления добавляются дополнительные металлические стержни, либо повышается концентрация соли в районе его непосредственного соприкосновения с почвой.

Обследуемая заземляющая цепь считается соответствующей требованиям ПУЭ и нормам безопасности лишь в тех случаях, когда величина суммарного сопротивления всех её элементов не превышает определённого значения. На основании полученных в процессе проверки результатов представителями специальных измерительных лабораторий составляется акт о состоянии обследуемой системы и выдаётся разрешение на её дальнейшую эксплуатацию.

Для чего необходимо измерять заземление

Принцип работы защитных контуров заземления основан на главном качестве электрического потока электронов — проходить по проводникам с наименьшей силой противодействия. Сопротивление тела человека в среднем равно 1 кОм. В соответствии с правилами обустройства электроустановок номинальная величина резистентности заземления не может превышать этого показателя. По нормам допустимо 4 Ом.

Главная цель защитной периферии — отвести накопленные потенциалы от организма человека и не допустить поражения. На корпусе неисправного оборудования, например, в результате пробоя изоляции, скапливаются отрицательные электроны, которым готовы пройти через любой материал. При касании рукой кожуха они устремляются в землю через его тело. Если величина тока невелика, то человек сможет отделаться лишь неприятным ощущением и током, но при высоких токах более 100 мА напряжение может вызывать необратимые изменения в организме.

Измерение сопротивления заземляющего устройства
Зачем нужно проверять заземление

Обратите внимание! Заземление способно свести риск поражения до минимальных пределов. Ток пойдет по материалам с сопротивлением меньше человеческого

Вам это будет интересно Проверка IGBT транзисторов

По этой причине необходимо регулярно проверять защитный контур на соответствие установленным нормам. Такая простая превентивная мера помогает избежать травм и летального исхода. В случае когда прибор для измерения номиналов сопротивления заземления показывает превышение расчетных значений, необходимо вмешательство специалистов, которые способны починить и привести в порядок защитный контур.

Итоги

Подводя итог всему описанному в предыдущих главах, необходимо отметить следующие основные моменты:

Систематические проверки заземляющих контуров позволяют убедиться в их полной работоспособности.
При решении проблемы касающейся того, каким прибором следует снимать показания – предпочтение отдается специальным многофункциональным устройствам, обеспечивающим высокую точность измерений.
В процессе их проведения важно придерживаться общепринятых методик определения точных значений измеряемых величин.
С полной формулой определения суммарного сопротивления всей заземляющей конструкции можно ознакомиться в соответствующих разделах ПУЭ.

В дополнение к статье предлагаем для просмотра видео материалы, в которых показывают как измеряется сопротивление заземления с помощью различных многофункциональных приборов.

В заключительной части обзора отметим, что для более подробного ознакомления со всеми рассмотренными вопросами следует обратиться к многочисленным источникам, широко представленным в сети. Там же можно найти большое количество тематических подборок и видео обзоров, позволяющих узнать о том, как проверить и точно измерить сопротивление заземляющих конструкций самого различного типа и класса.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: