- Для чого необхідні вимірювання?
- Огляд вимірювальних способів
- Загальні рекомендації по вимірюванню УСГ
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Заземлення використовується в реалізації різних проектів електричних систем. Саме поняття "заземлення" схематично розглядається підключенням ділянки електричного кола до потенціалу землі.
Контур заземлення містить провідник і електрод, впроваджений глибоко в грунт. Традиційним дією в електротехнічної практиці є вимірювання опору заземлення тільки ще запускаються і вже експлуатованих мереж. Ми розповімо, як і яким чином проводиться це важлива дія.
Для чого необхідні вимірювання?
Блискуче рішення перерахованих нижче завдань досягається ідеальним нульовим опором в заземляющей ланцюга:
- Не допустити появи напруги на корпусі технологічних машин.
- Домогтися ефективного опорного потенціалу електроапаратури.
- Повністю усунути статичні струми.
Правда електротехнічний досвід показує: результат під ідеальний нуль отримати неможливо.
Процедура виконання необхідних вимірів за допомогою приладу для визначення опору заземляющей шини. Такі процедури проводяться за графіком, який затверджується керівництвом обслуговуючої організації
У будь-якому випадку, заземлений електрод видає хоч якесь опір.
Конкретну величину resistance визначають:
- опір електрода в точці контакту з провідної шиною;
- контактна область між земляним електродом і грунтом;
- структура грунту, що дає різний опір.
Практика вимірювань опору контуру заземлення зазначає, що першими двома факторами цілком можна знехтувати, але при дотриманні логічних умов:
- Заземляющий електрод зроблений з металу з високою електропровідністю.
- Тіло штиря електрода ретельно зачищено і щільно посаджено в грунт.
Залишається фактор третій - резистивная поверхню грунту. Він бачиться головною розрахунковою деталлю для вимірювань опору контуру заземлення.
Обчислюється ж завдяки формулі:
R = pL / A,
де: p - питомий опір ґрунту, L - умовне заглиблення, А - робоча площа.
Огляд вимірювальних способів
Існує кілька варіантів вимірювання опору контуру заземлення, кожен з яких цілком точно дозволяє визначити шукану величину.
3-точкова система визначення
Так, наприклад, часто застосовується методика 3-х точкового схеми, заснована на ефекті падіння потенціалу.
Графічна схема так званої триточкова системи, яку досить часто застосовують, коли потрібно виміряти значення опору заземлюючого контуру
Вимірювання виконують за три основні кроки:
- Замір напруги на електроді Е1 і зонді Е2.
- Замір сили струму на електроді Е1 і зонді Е3.
- Розрахунок (формулою R = E / I) опору заземлюючого електрода.
Для цієї методики точність вимірів логічно залежна від місця інсталяції зонда Е3. Його рекомендується впроваджувати в грунт на відстані - оптимально за межі так званої області ЕСЕ (ефективного опору електродів) Е1 і Е2.
Вимірювання за технологією «62%»
Якщо структура грунту під розміщення заземляющего електрода відрізняється однорідним вмістом, методика «62%» для визначення опорів контурів заземлення обіцяє хорошу результативність.
Схема під технологію вимірювань під цікавою назвою «62%». Однак назва взято від оптимальної величини відступу між електродами, при якій отримують прийнятний результат
Спосіб застосуємо під схеми з єдиним заземляющим електродом. Точність показань тут обумовлена можливістю розташування робочих зондів на прямолінійній ділянці, щодо заземляющего електрода.
Точки інсталяції контрольних зондів
| Заглиблення електрода, м | Відстань до зонда Е1, м | Відстань до зонда Е2, м |
| 1, 8 | 13, 7 | 21, 9 |
| 2, 4 | 15, 25 | 24, 4 |
| 3, 0 | 16, 75 | 26, 8 |
| 3, 6 | 18, 3 | 29, 25 |
| 5, 5 | 21, 6 | 35, 0 |
| 6, 0 | 22, 5 | 36, 6 |
| 9, 0 | 26, 2 | 42, 65 |
Спрощений двоточковий метод
Застосування цього способу вимірювань вимагає наявності ще одного якісного заземлення крім того, яке буде піддаватися дослідженню. Методика актуальна для територій густонаселених, де часто немає можливості широко оперувати допоміжними робочими електродами.
Спрощена методика вимірювань проводиться за двухточечной схемою. При такій технології потрібно менше маніпуляцій з обладнанням і розрахунками, але точність розрахунків невисока
Метод двухточечного вимірювання відрізняється тим, що одночасно показує результат для двох пристроїв заземлення, включених послідовно. Цим і пояснюються вимоги до високої якості виконання другого заземлення, щоб не враховувати його опір.
Для виконання обчислень також вимірюється опір заземлювальної шини. Отриманий результат вичитують з результатів загальних вимірів.
Точність цього способу залишає бажати кращого в порівнянні з двома вищевикладеними. Тут істотну роль грає відстань між заземлювальним електродом, опір якого вимірюється і другим заземленням. Стандартно така методика не застосовується. Це свого роду альтернатива, коли не можна використовувати інші способи вимірів.
Точні виміри по чотирьом точкам
Для більшості варіантів вимірювання опорів найбільш оптимальним способом, крім 2-х і 3-х точкових, вважається 4-х точкова технологія. Такий технологією вимірів наділені прилади, подібні тестеру 4500 серії. Судячи з назви методу, на робочому майданчику в одну лінію і на однаковій відстані розміщуються чотири робочих електрода.
За такою схемою - чотирьохточкові, виробляються найточніші вимірювання. Використовується сучасна апаратура і є можливість виконувати роботи без відключення заземляющей ланцюга
Генератор струму приладу підключається на крайні електроди, в результаті чого між ними тече струм, значення якого відомо. На інших клемах приладу підключені два внутрішніх робочих електрода.
На цих клемах є параметр падіння напруги. Кінцевий результат по вимірах - опір заземлення (в Омах), значення якого прилад демонструє на дисплеї.
Приладами з серії 4500 часто користуються для вимірювання напруги дотику. Пристроєм за допомогою спеціального модуля генерується в землі напруга невеликої величини - імітація пошкодження кабелю.
Одночасно на шкалі приладу вказується струм, поточний по ланцюгу заземлення. Показання на екрані беруть за основу і множать на передбачувану величину струму в землі. Таким способом обчислюють напруга дотику.
Виконання заходів з контролю за станом електротехнічної апаратури і ліній заземлення. Для роботи використовується вимірювальний прилад типу 4500
Наприклад, максимальне значення очікуваного струму на ділянці пошкодження одно 4000А. На екрані приладу відзначається величина 0, 100. Тоді величина напруги дотику буде дорівнює 400В (4000 * 0, 100).
Вимірювання приладом С.А6415 (6410, 6412, 6415)
Унікальність цього способу - можливість проведення замірів без відключення заземляющей ланцюга. Також тут слід виділити переважну сторону, коли вимірювати загальний опір пристрою заземлення допустимо шляхом включення в ланцюг заземлення резистивной складової всіх з'єднань.
Принцип роботи приблизно наступний:
- Спеціальним трансформатором в ланцюзі створюється струм.
- Струм тече в утвореному контурі.
- За допомогою синхронного детектора реєструється вимірюваний сигнал.
- Отриманий сигнал перетворюється АЦП.
- Результат виводиться на РК-дисплей.
Пристрій оснащується модулем (виборчий підсилювач), завдяки якому корисний сигнал ефективно очищається від різного роду перешкод - н.ч. і в.ч. шумів. Лапами кліщів в їх зчленовані стані утворюється порушуваний контур, що охоплює провідник заземлення.
Інструкція вимірювання приладом С.А6415
Послідовність дій при роботі з приладом серії С.А6415 дохідливо описується в інструкції, що додається до цього унікального пристрою.
Унікальний вимірювальний прилад - кліщі, завдяки якому відносно просто і легко вдається виміряти опір земляного контуру в різних умовах
Наприклад, є необхідність провести вимірювання опору заземлення будь-якого електричного модуля (трансформатора, електролічильника і т.п.).
Послідовність дій:
- Відкрити доступ до заземлювальної шини, знявши захисний кожух.
- Захопити кліщами провідник (шину або безпосередньо електрод) заземлення.
- Вибрати режим вимірювання «А» (вимір струму).
Максимальне значення струму приладу складає 30А, тому в разі перевищення цієї цифри виконувати вимірювання не можна. Слід зняти прилад і повторити спробу вимірювань в іншій точці.
Процес виконання вимірів за допомогою вимірювальних пристроїв типу С.А6415 і 3770. Результати вимірювань фіксуються в таблиці і порівнюються при наступному ТО
Коли отримана на шкалі величина струму укладається в допустимий діапазон, можна продовжити роботу перемиканням приладу на вимірювання опору «?».
Висвітлений на екрані результат покаже загальне значення опору, включаючи:
- електрод і шину заземлення;
- контакт нейтрали з електродом заземлення;
- контакт з'єднань на лінії між нульовим проводом і заземлюючим електродом.
Працюючи з кліщами, слід мати на увазі: завищені показання приладу по опору заземлення, як правило, обумовлені поганим контактом заземлення електрода з грунтом.
Також причиною високого опору може бути обірвана Струмовідна шина. Високі цифри опорів в точках з'єднань (зрощування) провідників теж можуть впливати на показання приладу.
Загальні рекомендації по вимірюванню УСГ
Перш ніж споруджувати ланцюг заземлення, наприклад для газового котла, слід отримати точні відомості про те, в область яких грунтів буде закладатися заземляющий електрод. Часто для визначення значень "p" грунту пропонується звертатися до існуючих таблиць.
Однак цей варіант з таблицями дає чисто орієнтовні дані. Тому покладатися на них не варто. Справжні значення опору грунту можуть відрізнятися в рази.
Варіант # 1: одношаровий грунт
Якщо грунт має однорідну складову, його питомий опір вимірюють методикою «пробного електрода».
Структура однорідного грунту. При таких умовах виміряти і обчислити опір значно простіше, ніж проробляти ту ж саму роботу на багатошарових грунтах
Метод передбачає виконання певної конституційної процедури в два етапи:
- Беруть стрижневий контрольний зонд довжиною трохи більше глибини проектної закладки.
- Занурюють зонд в землю строго вертикально на глибину проектної закладки.
- Що залишився над поверхнею землі кінець використовують для виміру опору розтікання (Rr).
- Визначають УСГ за формулою p = Rr * Ψ.
Бажано виконати процедуру кілька разів на різних точках робочого майданчика. Альтернативні виміри допомагають досягти точних результатів вимірювань опору грунту.
Варіант # 2: багатошаровий грунт
Для такої ситуації завмер УСГ виконують методом ступеневої зондування. Тобто контрольний зонд занурюється до робочої глибини ступенями і в положенні кожного ступеня виконуються вимірювання питомого опору. Обчислення середнього УСГ виробляються за допомогою формул для кожного окремого виміру.
Багатошаровий грунт. При таких умовах доводиться обчислювати опір кожного окремо взятого шару. Розрахунки по багатошаровим грунтам вимагають більше роботи
Потім, виходячи з кліматичних особливостей місцевості, знаходять значення для сезонних змін. Таким способом (досить складним) отримують розрахункові значення УСГ верхніх шарів. Нижні шари розглядаються як схильні до сезонних змін і тому розрахунок для них обмежується кілька спрощеним виміром і обчисленням.
Вимоги до виконання робіт
Роботи подібного плану, звичайно ж, виконуються кваліфікованим персоналом, що представляє спеціалізовані організації. Так, за експлуатацію силових щитків в житлових будинках, як правило, відповідають комунальні служби. Проводити будь-які вимірювання в цих точках дозволяється тільки через звернення до цих служб.
Електричні кола відносяться до небезпечних системам. Незважаючи на те, що комунікації побутового сектора розраховані під напругу менш 1000В, це напруга смертельно для людини. Потрібно дотримуватися всіх необхідних заходів безпеки при поводженні з електричним обладнанням. Обивателю часто такі заходи просто невідомі.
З особливостями споруди заземлення для ванни в міській квартирі ознайомить наступна стаття, що містить правила і керівництво по проведенню роботи.
Висновки і корисне відео по темі
Виконання вимірювань на практиці за допомогою приладу:
Виконання робіт, пов'язаних з перевіркою опору заземлення, потрібно обов'язково, незалежно від складності електричної схеми та категорії об'єкта, де встановлюється або встановлено і експлуатується електрообладнання. Багато спеціалізовані організації готові надавати такі послуги.
Залишайте, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці. Не виключено, що ви знаєте простий і ефективний спосіб вимірювання опору контурів заземлення, не приведений в статті. Задавайте питання, діліться корисною інформацією та фото по темі.