Измеритель сопротивления заземления

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.

Зачем нужно проверять заземление

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

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.

Как пользоваться

Перед началом работ нужно выполнить фазировку потенциальных цепей (П1 и П2) и токовых (Т1 и Т2). Она достигается присоединением цепей П1 и Т1 по одну сторону, П2 и Т2 – по другую сторону относительно подключаемого объекта.

К сведению. Соединение токовых и потенциальных цепей можно производить как в точке измерения при четырёхпроводном методе, так и разносить между собой при определении удельного сопротивления почвы.

Установка штырей имеет свои особенности:

• монтаж электродов выполняется по одной линии;
• между электродами выдерживается расстояние, равное пятикратной глубине погружения в грунт;
• поверхность штырей должна быть очищена от грязи.

Подключения электрода к ИС 10 выполняется к гнёздам: Т1, П1, Т2, П2 в определённой последовательности.

Последовательность подключения электродов к прибору

После того, как прибор подключен к измеряемому объекту, нужно кратковременно активировать кнопку «Rx / ↵». На дисплее отобразится команда «ИЗМЕРЕНИЕ», и устройство перейдёт к режиму измерения потенциалов по входам П1 и П2.

На экране возможно появление сообщений:

• « ВНЕ ДИАПАЗОНА» – это значит, что сопротивление измеряемого участка >10 кОм;
• « НЕТ ЦЕПИ» – сообщение, указывающее на дефект, препятствующий поддержанию минимального тока (плохой контакт, обрыв цепи или неравномерность структуры почвы).

Руководство пользователя, прилагаемое к прибору, описывает методику двух тестов:

• двух,- трёх,- или четырёхпроводной метод – 2П, 3П, 4П;
• автоматического определения сопротивления грунта – Rуд.

Важно! Наличие в составе активного сопротивления объекта индуктивной или ёмкостной компоненты изменят показания на дисплее. В отражённом результате будут учтены и они

Первый способ

В меню устройства выбирается четырёхпроводный метод нажатием кнопки «РЕЖИМ».  Из представленных опций выделяется «4П». Далее кнопкой «Rx / ↵», запускается измерение. Числовое значение сопротивления заземления выводится на экран.

Этот метод существенно уточняет результаты измерения, потому что не учитывает сопротивления измерительных шнуров и переходные сопротивления точек подсоединения.

Четырёхпроводная схема подключения ИС10 к сложному заземлителю

Второй способ

Измерители сопротивления ис 10 используют для определения удельного сопротивления грунта, в котором расположен защитный контур. Прежде, чем заземлить объект, желательно знать этот показатель. На уже защищённых объектах его необходимо периодически тестировать.

При пользовании прибором выполняются следующие действия:

• располагаются электроды на расстоянии, в 5 раз превышающем заглубление электродов, с соблюдением прямолинейности;
• присоединяются штыри к выходам Т1, П1 и П2, Т2;
• прибор переводится в режим «4П» и запускается кнопкой «Rx / ↵»;
• снимаются показания сопротивления RE.

При помощи формулы находится удельное сопротивление.

R уд = 2π * d * RЕ,

где d – межэлектродный интервал, м.

Присоединение ИС 10 при определении удельного сопротивления

При производстве измерений с автоматическим определением R уд нужно:

• в опции «РЕЖИМ» выделить режим «R уд»;
• сравнить сохранённые в приборе расстояния между заземлителями и при необходимости изменить функцией «УСТ. РАССТ»;
• курсорами ▲ или ▼ выставить расстояние от 1 до 99 м с интервалом в 1 м;
• подтвердить выбор кнопкой «Rx / ↵».

Внимание! Измерения этого значения допустимы только по четырёхпроводному методу. Он запускается автоматически

Результат выводится на дисплей в единицах: «Ом*м», «кОм*м» или «МОм*м». Величину метража между электродами прибор запоминает до следующих измерений или до введения других значений.

Применение прибора с электроизмерительными клещами позволяет узнать распределение токов в процентном соотношении между отдельными заземлителями в многоэлементном контуре. По данным временного мониторинга (при составлении ежегодных протоколов измерения), отражаемых в паспорте заземляющего устройства, можно оценивать темп и характер старения элементов. На этом же основании следят за изменением структуры грунта по периметру контура.

Портативный измеритель отвечает всем современным требованиям измерительных приборов. Простой интерфейс и подробная информация, отображаемая на дисплее, делают измерения понятным и простым процессом. Прочный корпус и удобные гнёзда для подключения электродов способствуют долгой и безотказной эксплуатации.

Факторы учета сопротивления

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

Величина (Rз) включает в себя несколько компонентов:

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

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

Измерение сопротивления контура защитного заземления

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Задача защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшейся под напряжением.

Принцип действия заземления – снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения.

Заземляющие устройства после монтажных работ и периодически не реже один раз в год испытываются по программе Правил устройства электроустановок. По программе испытания производится измерение сопротивления заземляющего устройства.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводов источников однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380, и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Измерения сопротивления контура заземляющего устройства производятся измерителем заземления М416 или Ф4103-М1.

Описание измерителя заземления М416

Измерители заземления М416 предназначены для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлений и могут быть использованы для определения удельного сопротивления грунта (?). Диапазон измерения прибора от 0,1 до 1000 Ом и имеет четыре диапазона измерения: 0,1 … 10 Ом, 0,5 … 50 Ом, 2,0 … 200 Ом, 100 … 1000 Ом. Источником питания служат три соединенные последовательно сухие гальванические элемента напряжением по 1,5 В.

Измеритель сопротивления заземления Ф4103-М1

Измеритель сопротивления заземления Ф4103-М1 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, удельного сопротивления грунтов и активных сопротивлений как при наличии помех, так и без них с диапазоном измерений от 0-0,3 Ом до 0-15 Ком (10 диапазонов).

Измеритель Ф4103 является безопасным.

При работе с измерителем в сетях с напряжением выше 36 В необходимо выполнять требования безопасности, установленные для таких сетей. Класс точности измерительного прибора Ф4103 – 2,5 и 4 (в зависимости от диапазона измерения).

Питание – элемент (R20, RL20) 9 шт. Частота оперативного тока – 265-310 Гц. Время установления рабочего режима – не более 10 секунд. Время установления показаний в положении “ИЗМ I” – не более 6 секунд, в положении “ИЗМII” – не более 30 секунд. Продолжительность непрерывной работы не ограничена. Норма средней наработки на отказ – 7250 часов. Средний срок службы – 10 лет Условия эксплуатации – от минус 25 ° С до плюс 55 ° С. Габаритные размеры, мм – 305х125х155. Масса, кг , не более – 2,2.

Перед проведением измерений измерителем Ф4103 необходимо, по возможности, уменьшить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность, например, устанавливать измеритель практически горизонтально, вдали от мощных электрических полей, использовать источники питания 12±0,25В, индуктивную составляющую учитывать только для контуров, сопротивление которых меньше 0,5 Ом, определять наличие помех и так далее. Помехи переменного тока выявляются по качаниям стрелки при вращении ручки ПДСТ в режиме “ИЗМI”. Помехи импульсного (скачкообразного) характера и высокочастотные радиопомехи выявляются по постоянным непериодическим колебаниям стрелки.

Порядок проведения измерения сопротивления контура защитного заземления

1. Установить элементы питания в измеритель заземления.

2. Установить переключатель в положение «Контроль 5 ?», нажать кнопку и вращением ручки «реохорд» добиться установки стрелки индикатора в нулевую отметку шкалы.

3. Подключить соединительные провода к прибору, как показано на рисунке 1, если измерения производятся прибором М416 или рисунке 2, если измерения производятся прибором Ф4103-М1.

4. Углубить дополнительные вспомогательные электроды (заземлитель и зонд ) по схеме рис. 1 и 2 на глубину 0,5 м и подключить к ним соединительные провода.

5. Переключатель установить в положение «Х1».

6. Нажать кнопку и вращая ручку «реохорда» приблизить стрелку индикатора к нулю.

7. Результат измерения умножить на множитель.

Подключение прибора М416 для измерения сопротивления контура заземления

{SOURCE}

Как нужно измерять сопротивление

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

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

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

Проверка наличия и правильности подключения защитного заземления

Как минимум, необходимо заглянуть в распределительный щит вашей квартиры (дома, мастерской).

По умолчанию принимаем условие: электропитание однофазное. Так будет проще разобраться в материале.

В щитке должно быть три независимых входных линии:

• Фаза (как правило, обозначается проводом с коричневой изоляцией). Идентифицируется индикаторной отверткой.
• Рабочий ноль (цветовая маркировка — синяя или голубая).
• Защитное заземление (желто-зеленая изоляция).

Если электропитающий вход выполнен именно так, скорее всего, заземление у вас есть. Далее проверяем независимость рабочего ноля и защитного заземления между собой. К сожалению, некоторые электрики (даже в профессиональных бригадах), вместо заземления используют так называемое зануление. В качестве защиты используется рабочий ноль: к нему просто подсоединяется заземляющая шина. Это является нарушением Правил устройства электроустановок, использование такой схемы опасно.

Как проверить, заземление или зануление подключено в качестве защиты?

Если соединение проводов очевидно — защитное заземление отсутствует: у вас организовано зануление. Однако видимое правильное подключение еще не означает, что «земля» есть и она работает. Проверка заземления включает в себя несколько этапов. Начинаем с измерения напряжения между защитным заземлением и рабочим нулем.

Фиксируем значение между нулем и фазой, и тут же проводим измерение между фазой и защитным заземлением. Если значения одинаковые — «земляная» шина имеет контакт с рабочим нулем после физического заземления. То есть, она соединена с нулевой шиной. Это запрещено ПУЭ, потребуется переделка системы подключения. Если показания отличаются друг от друга — у вас правильная «земля».

Дальнейшее измерение заземления проводится с помощью специального оборудования. На этом остановимся подробнее.

n1.doc

          6         …  

4.2. Измерение сопротивления заземляющих устройств прибором М416456_xз10Рис. 4. Структурная схема прибора М416Рис. 5. Измерение больших сопротивлений R > 50 Ом

________________________________(наименование организации, предприятия)   __________________________________   Свидетельство о регистрации № ______ Заказчик: _____________________________ Действительно до «___» _______ 200 г. Объект: _______________________________ Лицензия Минэнерго РФ № _________ Адрес: ________________________________ Действительна до «_» _________ 200 г. Дата проведения измерений: до «_» __ 200 г. ПРОТОКОЛ № _____проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройствКлиматические условия при проведении измерений Температура воздуха _______ °С. Влажность воздуха _______ %. Атмосферное давление _______ мм. рт. ст.Цель измерений (испытаний) __________________________________________________________________________(приёмо-сдаточные, сличительные, контрольные испытания, эксплуатационные, для целей сертификации)Нормативные и технические документы, на соответствие требованиям которых проведены измерения (испытания):___________________________________________________________________________ 1. Вид грунта: ______________________ 2.Характер грунта: ____________________(влажный, средней влажности, сухой) 3. Заземляющее устройство применяется для электроустановки: _________________(до 1000 В, до и выше 1000 В, свыше 1000 В) 4. Режим нейтрали: _______________________________________________________ 5. Удельное сопротивление грунта: ___________________________________Ом ґ м. 6. Расчётный ток замыкания на землю: ____________________________________ А. 7. Результаты измерений: № п/п Назначение заземлителя, заземляющего устройства Место измерения Расстояние до потенциальных и токовых электродов, м Сопротивление заземлителей (заземляющих устройств), Ом Ксез. Доп. Измер. Привед. 1 2 3 4 5 6 7 8                 2. Измерения проведены приборами: № п/п Тип Заводской номер Метрологические характеристики Дата поверки № аттестата (свидетельства) Орган государственной метрологической службы, проводивший поверку Диапазон измерения Классточности последняя очередная 1 2 3 4 5 6 7 8 9                                                                         Примечание: к протоколу прилагается схема проведения измерений.Выводы:Заключение: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Испытания провели: _____________ ____________ ____________(должность) (подпись) (Ф. И. О.) ______________ ____________ ____________(должность) (подпись) (Ф. И. О.) Протокол проверил: ______________ ____________ ____________(должность) (подпись) (Ф. И. О.)Частичная или полная перепечатка и размножение только с разрешения испытательной лаборатории.Исправления не допускаются.Протокол распространяется только на элементы электроустановки, подвергнутые испытаниям.

IV. ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ, КАБЕЛЕЙ, СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И АППАРАТОВ
          6         …  

4.2. Измерение сопротивления заземляющих устройств прибором М416

Обзор приборов

Измеритель Ф4103-М1 делает проверку контура любых геометрических форм и размеров. Внешний вид устройства показан на фото:

Технические характеристики указаны в таблице:

Следующий в нашем обзоре — измеритель непосредственного отсчета определения активного сопротивления М416. Прибор проверенный временем, обладает высокой точностью и стабильностью. Вот так он выглядит:

Основные технические данные:

Проведение измерительных работ с помощью м416 показано на видео:

https://youtube.com/watch?v=BheNKsdRl_4

Современный микропроцессорный измерительный прибор ИС-10 следующий в нашем обзоре. ЖК дисплей, автоматический диапазон измерений, встроенная память последних сорока замеров. Ударопрочный корпус с защитой IP42. Ознакомится с внешним видом можно на фото ниже:

Аппарат предназначен для замеров и тестирования элементов заземления двух-, трех-, четырехпроводным методом. Также с его помощью может быть выполнена проверка качества соединения проводников шины заземления и т.д.

Инструкция по эксплуатации более усовершенствованного измерителя ИС-20/1 демонстрируется на видео:

Ну и завершает наш список приборов для измерения сопротивления контура заземления — профессиональный аппарат MRU-101. Устройство может измерять удельное сопротивление грунта, подстраиваться под конкретную задачу, с помощью анализа и сбора данных. MRU-101 имеет память на последние четыреста замеров. Внешний вид измерителя:

Основные технические характеристики данного устройства:

Видеообзор MRU-101:

Проведение замеров

Проверка сопротивления заземления

Перед началом проверки сопротивления возле контура заземления в почву втыкают вспомогательные щупы. Если земля сухая, то её можно увлажнить, чтобы два стержня легко погрузились. В некоторых случаях стержни забивают в массив земли молотком. Глубина прохода вспомогательных заземлителей в массиве почвы не должна быть менее 50 см.

Провода соединяют со щупами. Третий провод подсоединяют к контуру заземления. Это соединение называют «трёхзажимной схемой». После этого снимают показания прибора.

Трёхзажимная схема подключения М416

Дополнительная информация. Отсутствующий штатный комплект заземлителей для проведения замеров можно сделать из подручного металлического профиля. Для этого подойдут стержни длиной 600 мм и поперечным сечением 80 мм2 или ø не менее 5 мм.

Большое значение имеет удельное электрическое сопротивление грунта вокруг заземляющего контура. Этот параметр определяет, как хорошо будет поглощаться электроэнергия от контура массивом почвы. Удельное сопротивление зависит от плотности, влажности, структуры грунта и наличия в нём солей, кислотных и щелочных включений.

Измерение активных сопротивлений

Измерение проводят непосредственным подключением активного сопротивления к аппарату. Если для этого понадобятся длинные концы проводов, то предварительно измеряют их сопротивление. Эту величину учитывают при снятии показаний, как и в предыдущем случае.

Порядок проведения замеров

Содержание порядка действий не зависит от вида исследуемого объекта. Измерение производится в следующей последовательности:

1. Поворотный рычаг устанавливают в позицию «х1».
2. Включив прибор кнопкой, вращают дисковую ручку «реохорд» до тех пор, пока стрелка индикатора не станет напротив отметки «0».
3. Если прибор показывает величину, превышающую установленный диапазон измерений, то переключают множитель на большее значение: «х5», «х20» или «х100».
4. Для поверки точности показаний все предыдущие операции повторяют.
5. Показания «реохорда» умножают на множитель.

Объект испытания

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

Искусственные ЗУ выполняются в виде:

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

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

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

Значения R з для каждого вида заземлителя приводятся в ПУЭ и таблице.

Максимально допустимое значение
R
з

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

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:

https://youtube.com/watch?v=mBGMmbyOqEs

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:

• Как пользоваться мультиметром — инструкция для чайников
• Как проверить заземление в розетке
• Инструкция по использованию мегаомметра