Вимірювання опору заземлення: методики і періодичність

Вимірювання опору заземлення потрібно виконувати, щоб упевнитися, що воно збігається з вимогою ПУЕ (правила улаштування електроустановок) гл. 1.8., А також ПТЕЕС ін. 3, 3.1. Заміри, які проводяться в електроустановці з глухо заземленою нейтраллю (напруга яких становить нижче 1000В) повинні відповідати наступним нормам. Неважливо, взимку або влітку, значення не повинно перевищувати позначку 8, 4 і 2 Ом при напрузі 220, 380, 660 В (для джерел з трифазним струмом) відповідно, або 127, 220 і 380 В для джерел з однофазним струмом. Для електроустановок, де використовується ізольована нейтраль (напруга нижче 1000В) опір заземлюючого контуру має відповідати п 1.7.104 ПУЕ та розраховується за формулою R з * Iз

огляд методик

Метод амперметра-вольтметра

Для проведення вимірювальних робіт необхідно штучно зібрати електричний ланцюг, в якій струм тече через випробовуваний заземлювач і струмовий електрод (його ще називають допоміжним). Також в цій схемі задіюється потенційний електрод, призначення якого – завмер падіння напруги під час протікання електричного струму по заземлителю. Потенційний електрод потрібно розташувати однаково далеко від токового електрода і випробуваного заземлювача, в зоні з нульовим потенціалом.

Щоб виміряти опір методом амперметра-вольтметра необхідно скористатися законом Ома. Отже, за формулою R = U / I знаходимо опір контуру заземлення. Такий метод добре підходить для вимірювань в приватному будинку. Щоб отримати потрібний вимірювальний струм можна скористатися зварювальним трансформатором. Також підійдуть і інші види трансформаторів, вторинна обмотка яких електрично не пов’язана з первинною.

Використання спеціальних приладів

Відразу відзначимо, що навіть для вимірювань в домашніх умовах багатофункціональний мультиметр не сильно підійде. Щоб виміряти опір контуру заземлення своїми руками використовуються аналогові прилади:

Розглянемо, як виміряти опір приладом М-416. Спочатку потрібно переконатися, що у приладу є харчування. Перевіримо наявність батарейок. Якщо їх немає, потрібно взяти 3 елементи живлення напругою 1, 5 В. В результаті отримаємо 4, 5 В. Готовий до використання прилад потрібно поставити на рівну горизонтальну поверхню. Далі калібруємо прилад. Ставимо його в положення «контроль» і, утримуючи червону кнопку, виставляємо стрілку на значенні «нуль». Для вимірювання будемо користуватися трехзажімной схемою. Допоміжний електрод і стрижень зонда забиваємо не менше ніж на півметра в грунт. Під’єднуємо до них дроти приладу за схемою.

Перемикач на приладі встановлюється в одне з положень «Х1». Затискаємо кнопку і крутимо ручку, поки стрілка на циферблаті не зрівняли з відміткою «нуль». Отриманий результат необхідно помножити на раніше обраний множник. Це і буде шукане значення.

На відео наочно демонструється, як виміряти опору заземлення приладом:

Також можуть бути використані більш сучасні цифрові прилади, які набагато спрощують роботи по вимірах, більш точні і зберігають останні результати вимірювань. Наприклад, це прилади серії MRU – MRU200, MRU120, MRU105 і ін.

Робота струмовими кліщами

Опір контуру заземлення можна вимірювати також струмовими кліщами. Їх перевага в тому, що немає необхідності відключати заземлюючих пристроїв та застосовувати допоміжні електроди. Таким чином, вони дозволяють досить оперативно вести контроль за заземленням. Розглянемо принцип роботи струмових кліщів. Через заземлювальний провідник (який в даному випадку є вторинною обмоткою) протікає змінний струм під впливом первинної обмотки трансформатора, яка знаходиться в вимірювальної голівці кліщів. Для розрахунку величини опору необхідно розділити значення ЕРС вторинної обмотки на величину струму, виміряну кліщами.

У домашніх умовах можна використовувати струмові кліщі С.А 6412, С.А 6415 і С.А 6410. Більш докладно дізнатися про те, як користуватися струмовимірювальні кліщі, ви можете в нашій статті!

Яка періодичність вимірювань?

Проводити візуальний огляд, вимірювання, а також при необхідності часткове розкопування ґрунту потрібно згідно з графіком, який встановлений на підприємстві, але не рідше ніж один раз в 12 років. Виходить, що, коли проводити виміри заземлення – вирішувати вам. Якщо ви живете в приватному будинку, то вся відповідальність лежить на вас, але не рекомендується нехтувати перевіркою і вимірами опору, так як від цього безпосередньо залежить ваша безпека, при користуванні електрообладнанням.

При проведенні робіт необхідно розуміти, що в суху літню погоду можна домогтися найбільш реальних результатів вимірювань, так як грунт сухий і прилади дадуть найбільш правдиві значенняопорів заземлення. Навпаки, якщо виміри будуть проведені восени або навесні в сиру, вологу погоду, то результати будуть трохи спотворені, так як мокрий грунт сильно впливає на розтікання струму, що, в свою чергу, дає велику провідність.

Якщо ви хочете, щоб вимірювання захисного і робочого заземлення проводили фахівці, то необхідно звернутися в спеціальну електротехнічну лабораторію. Після закінчення роботи вам буде виданий протокол вимірювання опору заземлення. У ньому відображається місце проведення робіт, призначення заземлювача, сезонний поправочний коефіцієнт, а також на якій відстані один від одного знаходяться електроди. Зразок протоколу надано нижче:

Наостанок рекомендуємо переглянути відео, в якому показується як вимірюють опір заземлення опори ПЛ:

Ось ми і розглянули існуючі методики вимірювання опору заземлення в домашніх умовах. Якщо ви не володієте відповідними навичками рекомендуємо скористатися послугами фахівців, які все зроблять швидко і якісно!

Також рекомендуємо прочитати:

• Як користуватися мультиметром – інструкція для чайників
• Як перевірити заземлення в розетці
• Інструкція з використання мегаомметра

Розрахунок заземлення та опору заземлювача

Розрахувати, яким буде опір одного електрода заземлення будинку дуже складно і безглуздо, оскільки практика все одно розійдеться з теорією. Це пояснюється тим, що опір електрода дуже сильно залежить від конкретно взятої грунту, куди він буде поміщений. Але якщо змонтувати хоча б один електрод заземлення, то можна більш-менш точно розрахувати, скільки потрібно ще електродів, щоб отримати необхідний опір заземлення. Конструкції заземлення будинку наведені в статті «Конструкція контуру заземлення будинку».

Розрахунок заземлення передбачає визначення необхідної кількості електродів заземлення (N), що будуть з’єднані штабою в лінію. Проводиться розрахунок за такою формулою:

де r — опір заземлювача (одного електрода), що вимірюється за допомогою фахівців спеціальним приладом;
R — загальний необхідний мінімальний опір заземлення (рекомендоване значення до 47 Ом);
η — коефіцієнт використання електрода, який враховує взаємне екранування декількох електродів. Значення коефіцієнта вибирається з табл. 1.

Таблиця 1. Коефіцієнти використання багатоелектродних заземлювачів, розміщених в ряд

Відношення відстані між стержнями

Коефіцієнт використання, η

Як виміряти опір заземлення?

Якщо Вас цікавить питання, як виміряти опір заземлення, слід знати, що заземлення – це підключення будь електричного кола до землі. Заземлення є невід’ємною частиною електричного захисту. Що стосується, наприклад, високої напруги, то тут заземлення використовується, щоб захистити все навколишнє обладнання та людей, від дії високої напруги. Як правило, ідеальний варіант, коли опір ланцюга заземлення дорівнює нулю. Але, на жаль, в практичному застосуванні цього домогтися не вдасться.

Особливості заземлення

Заземлення – це з’єднання електричної частини установки або обладнання iз заземлювальним пристроєм, для захисту від замикання на корпус або електричної дуги. Заземлювальний пристрій складається із заземлювача – струмопровідна частина або сукупність таких частин, поєднана безпосередньо з землею, та заземлювального провідника – провідник, який з’єднує заземлювальну частину з заземлювачем. Зазвичай заземлення використовується в комплексі з іншими захисними системами, наприклад, аварійному відключенні мережі при порушенні ізоляції.

Найкращим заземленням вважається то заземлення, яке має найменший опір, досягаються збільшуючи площу електродів або збільшуючи їхню глибину та зменшуючи опір ґрунту: збільшуючи кількість заземлювальних провідників у ґрунті, або збільшуючи їх глибину; підвищуючи концентрацію солей у ґрунті, нагріваючи його і таке інше.

Щоб виміряти хвильовий опір, як правило, використовують одиницю виміру під назву Ом.

Ом – одиниця виміру хвильового опору, електричного опору та імпедансу.

Також слід пам’ятати, що будь який провідник має таку властивість, як опір. Опір – це властивість провідника перешкоджати проходженню струму крізь нього. Будь-яке тіло, здатне проводити електричний струм надає йому певний опір. З фізичної точки зору ця величина скалярна та дорівнює відношенню напруг на кінцях провідника до сили струму, який протікає по ньому. Опір зазвичай вважають постійною величиною для певного провідника в заданих межах. У міжнародній системі одиниць (СІ) дана величина вимірюється в Ом. Таким чином, чим вище опір провідника, тим гірше він проводить струм, та навпаки, чим менше опір, тим простіше струму проходити через цей провідник.

Імпеданс – фізична величина, що описує здатність елемента електричного кола проводити змінний струм. Імпеданс є характеристикою будь-якого елемента електричного кола, яка проводить струм. Часто опір та є Імпеданс, тобто в ланцюзі постійного струму імпеданс та опір є тотожними величинами. Імпеданс, як і опір, вимірюється в Омах. Введення імпедансу дозволило описувати поведінку двополюсників з реактивними властивостями при дії на нього гармонійних сигналів. Крім того, у випадку, якщо сигнал негармонічне, імпеданс застосовується так само успішно. Для цього сигнали розкладають на спектральні компоненти за допомогою перетворення або ряду Фур’є та розглядають вплив кожного спектрального компонента. Внаслідок лінійності двухполюсникiв сума відгуків на спектральні компоненти буде дорівнює відгуку на вихідний негармонічний сигнал. Перед тим, як виміряти опір заземлення, слід оглянути контур заземлення. А потім використовуючи спеціальний вимірювальний прилад зробити виміри.