Проверка сопротивления заземления

Существенно снизить опасность случайного воздействия высокого потенциала на людей и животных удаётся за счёт заземления особо опасных участков оборудования (корпусов, станин станков и других токопроводящих элементов конструкций). Для реализации такой защиты традиционно применяются специальные приспособления, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). С общим их видом можно ознакомиться на приведённом ниже рисунке.

Для нормального функционирования таких систем необходимо, чтобы они проходили периодические проверочные испытания, основная задача которых – определение сопротивления растеканию тока в почве.

Состав ЗУ

Перед тем, как проверить сопротивление заземления следует вспомнить, что классическое ЗУ состоит из следующих обязательных элементов:

• Медных гибких проводников с наконечниками под стандартное болтовое сочленение;

• Толстых медных шин, прокладываемых в земле или вдоль стен зданий от электрических щитков до погружённого в грунт заземлителя (особенности его обустройства будут рассмотрены чуть позже);
• Наконец, самого заземлителя, представляющего собой конструкцию, изготавливаемую из заранее сформованных стальных заготовок (прутьев, швеллеров и т. п.).

Конструкция заземляющего контура (он же – заземлитель с набором медных шин) может иметь самые различные исполнения, определяемые требованиями защиты конкретного объекта. Простейший вариант этого устройства может выглядеть так, как это представлено на рисунке ниже.

Такая конструкция обычно зарывается в грунт неподалеку от заземленного с её помощью объекта (станционного оборудования или частного жилого строения). В процессе эксплуатации осуществляется постоянный контроль её состояния, состоящий, помимо всего прочего, в измерении проводимости.

Периодичность измерения сопротивления определяется соображениями безопасности технической эксплуатации устройства, а срок их проведения устанавливается действующими нормативами.

Виды ЗУ

При решении непростого вопроса, касающегося того, как измерить сопротивление контура заземления, следует знать, что описываемые системы могут использоваться в различных целях. При ознакомлении с их конструкцией необходимо принимать во внимание основные отличия защитного и рабочего заземления, состоящие в следующем:

• Под рабочим понимается заземление задействованных в передаче тока цепей, в частности, нулевых или нейтральных точек станционных трансформаторов;
• Под понятием защитного заземления подразумевается электропроводная связь с грунтом элементов конструкций, не находящихся под опасным потенциалом (не являющихся токоведущими).

Понимание этих различий помогает специалистам организовать измерение сопротивления заземляющего устройства по специально разработанным методикам.

Контроль состояния ЗУ

Согласно положениям действующих нормативов, любой заземляемый контур должен поддерживаться в идеальном рабочем состоянии. Для этого он должен периодически проверяться на соответствие его основного рабочего параметра (переходного сопротивления Rз) установленным в ПУЭ нормам.

Такая проверка заземления должна проводиться не реже, чем один раз в 6 лет. Кроме этого, обязательными являются регулярные визуальные осмотры систем заземления, периодичность которых составляет не реже раза в полгода.

Для установления соответствия контура действующим нормативам производится замер величины его проводимости (1/Rз).

Профессиональная проверка сопротивления заземления заземлителя предполагает использование специального оборудования, состоящего из следующих компонентов:

• Соединительные провода;
• Дополнительные штыри;
• Сам прибор (М416, например), посредством которого осуществляется замер сопротивления Rз.

С порядком подключения и расшифровкой указанных на картинке обозначений можно ознакомиться в инструкции по применению прибора М 416.

Существует несколько способов, позволяющих провести измерение сопротивления заземления, каждый из которых применяется в тех или иных условиях. В следующих разделах все они будут рассмотрены подробно. Для более полного их понимания ознакомимся сначала с факторами, влияющими на измерение заземления.

Факторы, влияющие на величину Rз

Рассматриваемый показатель складывается из следующих составляющих:

• Сопротивление металлической конструкции заземлителя с учётом переходной зоны в месте контакта с подводящим проводником;

• Индивидуальный показатель сопротивления ЗУ зависит от проводимости перехода между погружаемыми в землю штырями и грунтом. На начальном этапе эксплуатации он близок к максимальному значению (вследствие хорошего контакта поверхности металла с землёй). Со временем он частично нарушается, так что над ним должен осуществляться постоянный контроль;
• Основное препятствие растеканию тока создаётся слоями почвы, прилегающими непосредственно к элементам конструкции заземлителя.

Именно эта величина определяет качество всей системы ЗУ и поддаётся контролю и влиянию извне. В особенности это касается близлежащих слоёв, при удалении от которых переходное сопротивление резко снижается и на заданном расстоянии практически обнуляется.

Неоднородность проводимости грунта в месте закладки заземляющего контура с трудом поддается теоретическому расчёту. Единственный выход в данной ситуации – замерить сопротивление заземления с помощью одной из используемых на практике методик.

Задаваясь вопросом о том, как измерить сопротивление заземления, желательно усвоить, что на простое ЗУ особое влияние оказывают верхние грунтовые слои, а на контурную систему – почвы, расположенные на глубине. При проведении контрольных процедур должна соблюдаться оговоренная в нормативах периодичность проверки для данного типа проводимых исследований.

Все полученные в результате испытаний замеры фиксируются в специальном журнале. С конкретными значениями Rз для различных типов ЗУ можно ознакомиться в сводных таблицах, приводимых в ПУЭ.

Способы измерения Rз

Все практически реализуемые методы измерения сопротивления контура заземления основаны на известном из физики законе Ома, согласно которому сопротивление – это результат деления напряжения на протекающий по цепи ток.

В этом случае придётся воспользоваться более точными измерительными приборами, способными замерять сопротивление с погрешностью до долей Ома.

Среди известных подходов к измерению сопротивления растеканию тока можно выделить следующие:

• Косвенные замеры, проводимые «методом дополнительного электрода»;
• Специальное зондирование, называемое вертикальным (ВЭЗ);
• Метод, предполагающий применение типовых измерителей (аналогового вольтметра и специального амперметра).

Рассмотрим каждый их этих подходов более подробно.

Известная методика измерения сопротивления заземляющих устройств с использованием пробного электрода предполагает проведение испытаний ещё до погружения конструкции в землю.

Порядок определения искомой величины приводится ниже.

Ещё до того, как проверить контур заземления, в грунт зарывается конструкция, называемая «пробный одиночный заземлитель» (он должен иметь ту же длину, что и проверяемый контур, и немного выступать над почвой).

После погружения одиночного стержня в землю проводятся замеры величины его Rз, а затем, в соответствии с его физическими размерами, с применением известных методик определяется удельное сопротивление почвы в данном месте.

Для понимания сути метода ВЭЗ советуем ознакомиться со схемой измерений, предполагающей использование 4-х электродов (смотрите фото ниже).

Согласно этой методике, чтобы померить искомую величину (Rз) сначала внешняя ЭДС подводится к наружным штырям 1 и 2, и лишь после этого измеряется разность потенциалов между двумя внутренними стержнями 3 и 4.

Отметим, что замеренное по этому методу сопротивление оказывается более точным, чем в предыдущем случае, т. к. здесь учитываются глубинные характеристики грунта (в зоне расположения «очага» стекания тока).

Для реализации третьего способа сначала собирается цепь с измеряемым и пока ещё не известным Rз. Она состоит из забиваемых в грунт основного штыря, обозначаемого как «П», и дополнительного под обозначением «Т». Для понимания сути метода ознакомьтесь со следующим фото.

После их размещения в грунте между ЗУ и «Т» прикладывается внешнее напряжение, а затем амперметром (А) измеряется проходящий в цепи ток. Одновременно с этим между контрольной точкой заземляющего контура и основным электродом «П» подключается хорошо откалиброванный измерительный прибор – аналоговый вольтметр (V), измеряющий напряжение на контролируемом участке. Искомое сопротивление определяется по закону Ома.

Измерить сопротивление защитного приспособления можно с помощью фиксированного по величине резистора, текущий через который ток берётся в качестве эталона (в этом случае он может измеряться посредством обычных клещей).

В заключение напомним, что для ответа на вопрос о том, как проверить заземление в частном доме, также следует ознакомиться с требованиями нормативов, касающимися погодных условий в момент испытаний. Для получения нужного результата работать с измерителями и другими приборами рекомендуется только в летний или зимний периоды.

Источник: amperof.ru

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:

• патрон;
• лампочка;
• провода;
• концевики.

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 мм². 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 мм².
• 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.

Источник: YaElectrik.ru

Как проверить сопротивление заземления?

Данный вопрос важен в подобной ситуации. Каждому известно, что ток совершает движение по проводникам, где наблюдается минимальное сопротивление. Значение этого сопротивления мы с вами и проверим.

Замеры, необходимо проводить специальными приспособлениями, знакомый нам мультиметр, в этом деле не помощник. Однако, каким бы прибором не пришлось выполнять измерения, действует единственный принцип.

• Первое, что мы сделаем, это создадим контакт, для этого необходимо защитить один из участков шины.
• Находим в сарае старые металлические штыри, после чего забиваем их в землю на глубину до 70 см.
• Берем зажим и провода проверочного устройства соединяем с шиной и металлическими прутьями.
• Далее ведется вычисление сопротивления по инструкции, прилагающийся к приспособлению.

Важно! Электрическая сеть, обладающая напряжением 220 вольт, должна иметь сопротивление не более 4-х Ом.

Обсудив данный вопрос, постепенно переходим к цели.

Как проверить заземление в частном доме?

Многие из нас проживают в собственных домах, поэтому знать суть проверки заземления все-таки очень важно. В подобной ситуации совершенно не стоит вызывать специальных работников, будет достаточно элементарных знаний в электрике и технике безопасности при работе с ней.

Даже если вы уверены в работоспособности заземления и правильном ее монтаже, проверять систему нужно регулярно. Но перед проверочными действиями, все заземление следует разделить на несколько частей.

Изначально вам нужно проверить целостность металлических конструкций. Для этого достаточно постучать железным молоточком с изолированной ручкой по металлическим элементам, если они целы, вы услышите характерное дребезжание. Грунт проверять нужно в сухую погоду.

Также рассмотрим несколько тонкостей, как проверить заземление в розетке. Для подобных ревизий важно использовать мультиметр, отвертку, индикатор и изолированный провод без защиты на обоих концах.

Предположительно все розетки в вашем доме находятся под заземлением, и чтобы проверить его, нужно отключить одну от напряжения, отличным помощником в этом послужит УЗО или автоматический выключатель.

• Напряжение в приборе должно равняться нулю, это подскажет тестер.
• Раскрываем корпус розетки и внимательно обследуем провод с заземляющим контактом.
• В некоторых случаях кабель выходит со стены, а в других, просто перебрасывается перемычка розетки на заземление. В первой ситуации все довольно хорошо, а последний вариант говорит о том, что у вас установлено зануление. Иногда контакт заземления даже не подсоединен. Соединение контакта, с выходящим из стены проводником, разрешает продолжить проверку.
• Делаем сборку розетки и совершаем подключение к сети. Нужно удостовериться в том, что на металлическом контакте отсутствует ток.
• Остается проверить заземление проводника. Используем индикатор, при его помощи находим фазу. Снимаем палец с сенсорного элемента и помещаем туда свободный не заизолированный конец кабеля. Другой конец этого же провода соединяем с контактом заземления прибора. Если индикатор загорелся, следовательно, заземление установлено правильно.

Внимание! Обязательно должна быть периодичность проверки сопротивления изоляции электросети и заземления оборудования.

Проверка контура заземления

Проверить контур заземления даже, если вы самостоятельно его сооружали с большой точной вероятностью не получиться. С этой целью принято использовать дорогостоящее и специально направленное оборудование. В домашних условиях мы сможем пользоваться довольно убедительным способом проверки работоспособности конструкции.

Используем для проверки потребитель, мощностью не более двух ватт, подсоединяем один конец кабеля к фазной клемме, а второй— к заземлению. Если контур работоспособен—прибор должен включиться.  Здесь важно провести замер напряжения электрической цепи при включенном приборе и при его бездействии. При правильно сооруженном заземлении, показатель напряжения при сравнении должен иметь разницу не более 10 единиц. Обратите внимание, монтаж контура заземления специалисты рекомендуют проводить следующим образом:

1. вырываем траншею неподалеку от строения, которое заземляется. Глубина ее не должна превышать 0, 5 метров, делаем ее в виде треугольника, а длина самой габаритной стороны будет иметь 3 метра.
2. Используем металлические уголки для сооружения контура толщиной от 5 мм. Менее толстые материалы не прослужат долго. Вам необходимы уголки общей длиной три метра.
3. Берем кувалду и забиваем уголки в землю в каждый угол. Помните 10 см материала должно оставаться над поверхностью земли.
4. Далее все электроды объединяются в единую цепь. Для этого используйте полоски металла такой же толщины и сварку. Таким образом соединяем материал в точках каждого угла.

Важно! Приваривайте элементы заземления тщательно и выполняйте надежные швы.

На этом этапе работа по монтажу контура заземления считается оконченной, теперь остается лишь подсоединить элемент к домашней электрической сети.

Приборы для измерения заземления

В зависимости от предназначения требования к измерению заземления и его контуров варьируются, следовательно, для этого используются соответствующие приборы. Чаще всего приходится проводить тестирование контуров, для этого используется электронный тестер.

Для подобных случаев можно пользоваться цифровыми и аналоговыми вариантами. Идеально применять приспособления, находящиеся на учете в государственном реестре.

Какие ошибки совершаются в монтаже заземления?

Любой владелец дома старается создать своему жилищу всестороннюю защиту. Что же считается катастрофической ошибкой в этом направлении? Обычно люди, не знающие даже навыков работы с этой системой, прибегают к методу заземления к трубопроводам, а это слишком опасно. Если не к чему зафиксировать «землю», лучше использовать пластиковые трубы, они несколько снижают вероятность поражения электрическим током.

Важно! Любые электроустановки не должны быть подсоединены к заземлению последовательно.

Также важно выделить, что одна шина заземления, может работать в паре исключительно с одним потребителем.

Что входит в конструкцию заземления?

Любая конструкция ровно так же, как и «земля» в домашних условиях имеет определенные элементы системы. Что это за элементы, рассмотрим немного ниже.

• Заземлитель—это элемент, выполненный из металла и врытый в землю на несколько метров.
• Металлосвязь—это устройство, которое соединяет концы заземлителей и заводится в дом.
• Металлопроводники—конструкции, через которые приходит пробойный ток к системе заземления.

Создание заземления для частного дома необходимо выполнять строго по инструкции, при этом соблюдая требования и правила безопасности работы с электрическими сетями.

Системы заземления в квартирах

Вопрос о квартирном заземлении часто возникает при смене проводки или ее реконструкции. Процесс подобного оборудования кажется слишком простым, тем не менее соблюдение правил и отдельных требований обязательно. В многоквартирных домах еще со времен Хрущева оборудовалась система TN – C. В такой ситуации не принято заземление, а щитки каждого этажа зануляются.

С рабочей системой TN – C – S сделать заземление намного легче. Ведь для каждого отдельного щитка выводиться специальная шина, которую подключить можно в любой удобный момент. Новостройки, как правило, еще на момент строительства оборудуются элементами «земли». Так как с начала 2000-го года стали использоваться проекты TN-S. В подобной ситуации стоит отбросить переживания о безопасности электрооборудования в квартире, так как застройщики позаботились об этом заранее.

Важно! Помните, что во множестве квартирных застроек электрическая сеть находится в неблагоприятном состоянии, поэтому прежде чем сделать заземление, стоит уточнить у обслуживающего сервиса все нюансы.

Существует варварский способ проверки заземления. Аккуратно, повторять данное без должных знаний опасно!

Источник: ProKommunikacii.ru

Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми
элементами электроустановок («металлосвязь»).

Цель проверки.
Проверка сопротивления и механической надёжности соединений подлежащих заземлению частей электроустановки с заземляющими элементами, проводниками.
Наличие качественной «металлосвязи» является необходимым условием для обеспечения надёжного срабатывания аппаратов защиты при замыкании фазы на корпус.

Проведение проверки.
Проверка производится в соответствии с:
раздел 1.7 ПУЭ; приложение 3, п.26, п.28 ПТЭЭП; ГОСТ Р 50571.16; ГОСТ 12.2.007.0-75 п.3.3.7.

Производится общий визуальный осмотр проводников и соединений системы выравнивания потенциалов, присоединений к системе заземления.
Сварные соединения проверяются простукиванием.
Измеряются переходные сопротивления контактов. Значение не должно превышать 0,05Ом.
Значения переходных сопротивлений заземляющих проводников в пределах одного изделия не должно превышать 0,1Ом. Например, в эл. шкафу от металлической двери до болта заземления, к которому
присоединён проводник от двери.

Результаты проверки «металлосвязи» оформляются протоколом установленПроверка заземления. Измерение сопротивления заземляющих устройств
 

Стоимость измерения сопротивления заземления
совместно с другими измерениями
(Прайс, пункт 1.10)

Стоимость измерения сопротивления заземления
отдельно от других измерений

Земля

Землю можно представить как гигантский проводник. Все электрические процессы, даже изолированные, имеют относительно земли некоторый потенциал. Можно сказать, что земля является общим проводником для всех электрических процессов. Присоединение к ней непосредственно или через промежуточную среду возможно в любой точке земного шара. Таким образом, земля отлично подходит в качестве «нулевого» проводника при передаче электроэнергии, а также для защиты от поражения электрическим током, а так же для некоторых других задач (в данной статье не рассматриваются).

Заземление

Заземление – намеренное соединение с землёй токоведущих частей (п.1.7.8 ПУЭ) электроустановок или любых проводящих (нетоковедущих) частей (п.1.7.7 ПУЭ) электроустановок, зданий, сооружений, разного оборудования в рабочих или защитных целях.

Назначение заземления

Назначение заземления: рабочее и защитное; основное и дополнительное.

При выполнении рабочей функции через заземление протекает рабочий ток.

При выполнении защитной функции возможно: протекание через «землю» тока короткого замыкания при замыкании фазы на заземлённый элемент, или протекание тока атмосферного разряда при использовании заземления в системе молниезащиты. Протекание тока ограничено временем срабатывания аппаратов защиты или временем протекания тока.
Выполнение защитной функции обусловлено:
– снижением напряжения (напряжения прикосновения) на проводящих частях при замыкании на них фазы до безопасного значения (при т.н. косвенном прикосновении);
– обеспечением стекания атмосферного заряда при молниезащите.
При использовании выключателей, управляемых дифференциальным током (УЗО), так же реализуется функция защиты от замыкания «рабочего нулевого проводника» (нуля) на «землю».

Ещё две функции заземления: снижение уровня электромагнитных «помех и наводок» проникающих в устройства извне, и снижение уровня «несанкционированных» электромагнитных излучений передаваемых устройствами вовне. Данные функции тоже влияют на работу устройств и их безопасность.

Возможно совмещение функций заземления и применение одного заземляющего устройства для разных установок. Но необходимо принимать во внимание, что в первую очередь должны удовлетворяться требования для реализации защитных функций.

Устройство заземления

Заземление – это устройство, состоящее из:
– заземлителей, обеспечивающих контакт с землёй;
– заземляющих проводников, обеспечивающих соединение между заземлителями и заземляемыми частями.

Заземлители делятся на «искусственные» и «естественные». Искусственные заземлители – элементы, предназначенные исключительно для заземления. В качестве естественных заземлителей могут выступать: проложенные в земле металлические трубы (кроме трубопроводов горючих жидкостей и газов); имеющие контакт с землёй железобетонные и металлические части зданий и строений и т.д. Использование для заземления естественных заземлителей не должно приводить к их повреждению или к повреждению связанного с ними оборудования.

Заземление зачастую является весьма сложным устройством. Схема и глубина расположения, количество и материал, прочие характеристики заземлителей и проводников заземления зависят от назначения заземления, свойств грунта, и ряда других вводных.

Требования к заземлению

Качество заземления, соответствие его параметров требованиям, является важным условием для работоспособности установок и их безопасности.

Наиболее важной характеристикой заземления является его сопротивление – Rза. Сопротивление заземления измеряется в Омах.

При использовании заземления в электроустановках до 1000В с глухозаземлённой нейтралью, должно удовлетворяться требование:

Линейное напряжение 3х фазного источника, В	Линейное напряжение 1х фазного источника, В	Сопротивление заземления, Ом
660	380	<15(2*)
380	220	<30(4*)
220	127	<60(8*)

*Сопротивление заземления принимается с учётом повторных (дополнительных) заземлений. При удельном электрическом сопротивлении грунта (q) выше 100 Ом•м, допускается увеличение значения сопротивления заземления в q/100 раз относительно нормы, но не более чем в 10 раз.

При использовании заземления в электроустановках до 1000В с изолированной нейтралью, должно удовлетворяться требование:

Мощность источника питания, Квт	Сопротивление заземления, Ом
до 100	<50/Iз , но не более 40Ом
больше 100	<50/Iз , но не более 10Ом

где: 50 – безопасное напряжение прикосновения; Iз – ток замыкания на землю, А.

При заземлении в электроустановках от 3 до 35 кВ с изолированной нейтралью, сопротивление заземления должно соответствовать:

Rза<250/Iз (но не более 10 Ом)

Если заземление применяется одновременно для сетей напряжением и выше и ниже 1000В, то:

Rза<125/I з

Расчетный ток замыкания на землю, с достаточной точностью, может быть вычислен по формуле:

Iз=√3U(35Lк+Lв)/350

где: U – фазное напряжение сети, кВ; Lк – общая протяжённость кабельных линий, подключенных к сети, км; Lв – общая протяжённость воздушных линий, подключенных к сети, км.

При q, превышающем 500 Ом•м, допускается вводить на указанные значения сопротивлений заземляющего устройства повышающие коэффициенты, зависящие от q.

Сопротивление дополнительного заземления не нормируется (см. пункт «Измерение сопротивления заземления»).

Должна обеспечиваться достаточная прочность и устойчивость к воздействиям окружающей среды элементов заземления и их соединений.

Величина сопротивления заземления должна оставаться в пределах нормы, независимо от изменений состояния грунта и погодных условий.

Проведение испытаний заземления

Испытания производятся в соответствии с требованиями гл. 1.8. ПУЭ и пр. 3, 3.1 ПТЭЭП.

Проводится визуальный осмотр.
Проверяется механическая прочность соединений, сварные соединения проверяются простукиванием.
Измеряется сопротивление заземления.

При проведении испытаний, с целью безопасности испытательного персонала, важно предупредить возможность замыканий фазы на землю.

Измерение сопротивления заземления

Измерение сопротивления заземления проводится на контуре, состоящем из устройства заземления и земли.

Существует несколько методов измерения. Наиболее распространён т.н. "трёхточечный" метод.

Упрощённое описание "трёхточечного" м етода:
– На контур "устройство заземления – земля" подаётся испытательный ток (Iизм) от источника тока, подключаемого к точке, считающейся точкой присоединения к заземлению (ЭЗ), и к удалённому электроду, соединённому с землёй, т.н. токовому электроду (ЭТ).
– На прямой, между ЭЗ и ЭТ располагается третий электрод, т.н. электрод напряжения (ЭН).
– Между ЭЗ и ЭН измеряется напряжение (Uизм).
– Сопротивление заземления расчитывается по формуле: Rза=Uизм/Iизм.

Схема "трёхточечного" м етода:

Применение современных приборов позволяет получать значение сопротивления заземления без выполнения промежуточных вычислений.

Измерения сопротивления заземления рекомендуется проводить при условии наибольшего сопротивления грунта, то есть в сухую погоду или при наибольшем промерзании. Если это условие невозможно реализовать, то к полученным результатам применяются поправочные коэффициенты.
При измерении сопротивления дополнительного заземления поправочные коэффициенты не применяются (кроме дополнительных заземлений воздушных линий).
Для получения точных результатов важно обеспечить хороший контакт при подключении измерительных проводов к заземлению и электродам, а так же и между электродами и землёй.

Результаты измерений сопротивления заземления оформляются протоколом соответствующей формы.

Если результаты измерений не соответствуют нормативным, то производится измерение удельного сопротивления грунта. Если измеренное значение находится в приемлемых пределах, то можно увеличить количество или длину вертикальных заземлителей. Если неудовлетворительное сопротивление заземления является результатом большого удельного сопротивления грунта, то может быть принято решение о использовании устройства заземления с повышенным значением сопротивления. В некоторых случаях дефект «повышенного сопротивления заземления» можно исправить с помощью специальных химических составов, предназначенных для уменьшения удельного сопротивления грунта.

Стоимость проверки заземления (Прайс, пункт 1.10)

Источник: 380-electro.ru

Виды заземления

1. Рабочее – заземление определённых мест, например, нейтральных точек трансформаторов. Служит для правильной эксплуатации электроустановок.
2. Защита от молний – заземление приёмников молний для стока возникающих токов на металлоконструкции, в жилом доме или другом строении.
3. Защитное – заземление корпусов бытовых приборов или не токопроводящих частей электроустановок. Защищает от поражения электрическим током при случайном прикосновении к деталям, не предназначенным для пропускания электрического тока.

Заземляющие устройства (ЗУ) должны снимать заряды с частей электроустановок, на которых не должно быть напряжения, образующегося в следующих случаях:

• статическое электричество;
• наведение напряжения;
• вынос потенциала;
• электрический разряд.

В качестве устройства (очага) заземления, выступает закопанный в грунт контур из металлических стержней, вместе с подключёнными к нему проводниками. Место соединения с ЗУ провода от защищаемого оборудования называется точкой заземления.

В большей степени напряжение появляется, когда нарушается изоляция или повреждаются проводники. В обычных условиях контур защитного заземления контактирует с корпусами бытовых приборов и не работает, пока на нём по какой-либо причине не появится потенциал.

Когда цепи исправны, через него не проходят никакие токи, кроме фоновых. Как только на металлическом корпусе бытового электроприбора появляется потенциал, начинается его стекание на землю, через заземляющий контур.

При этом на нетоковедущих частях из металла, напряжение должно снижаться до более низкого уровня. Если нарушается целостность контура заземления или соединённых с ним проводов, напряжение на них остаётся высоким со стороны источника тока, что представляет значительную опасность для человека.

Периодичность замеров сопротивления защитного заземления регламентируется ПТЭЭП (1 раз в 6 лет). Кроме того, делается регулярная проверка его исправности.

Для проверки соответствия ЗУ, нормативным требованиям, производится замер его сопротивления растеканию тока R_з. В идеале оно должно быть равно нулю, но на практике это невозможно.

Факторы учета сопротивления

Величина (R_з) складывается из нескольких составляющих:

1. Сопротивление металла, закопанного в грунт электрода и на его контакте с проводником. В связи с хорошей проводимостью применяемых материалов (сталь с медным покрытием или медь), а также при надёжном соединении с проводом, величинами сопротивлений обычно пренебрегают.
2. Сопротивление между грунтом и штырём, которым можно пренебречь, если электрод сидит плотно, а его место контакта свободно от краски и других диэлектрических покрытий. Со временем сталь корродирует, и электропроводность электрода снижается. Поэтому целесообразно использовать омедненные стержни и периодически измерять сопротивление растеканию. Места сварки покрываются лаком, чтобы уменьшить коррозию.
3. Сопротивление грунта – это основной фактор, который следует учитывать. Особенно это относится к близлежащим слоям. По мере удаления их, сопротивление снижается, и на определённом расстоянии принимается за нулевое.
4. Неоднородность электрических характеристик грунта трудно учесть. Поэтому важным является замер фактического R_з. На одиночную простую конструкцию заземлителя, преимущественно влияют поверхностные слои грунта, а на контурную – глубинные.

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.

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.

Измерение сопротивления заземлителя

Методика основана на законе Ома для определённого места электроцепи. Величина сопротивления вычисляется, если к ЗУ от источника напряжения подать ток и замерить его с высокой точностью. В принципе это можно сделать мультиметром, но погрешность здесь будет высокая. Поэтому применяются только приборы высокой точности.

Методы измерения сопротивления заземлителя:

1. Метод пробного электрода. Замеры производят до монтажа заземляющего устройства.

Перед тем как проверить заземление, на испытуемом участке в грунт забивают одиночный пробный заземлитель, равный по длине будущему устройству и выступающий над землёй.

Затем тестером измеряют R_з, после чего по его величине и геометрическим размерам стержня рассчитывают удельное сопротивление земли (ρ), в Ом:

ρ = 2πR_зl/[ln(4l/d)], где

• l – длина стержня, м;
• d – диаметр стержня, м.

2. Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). На рисунке ниже изображена четырёхэлектродная схема измерения.

К наружным стержням (1) и (2) подключают ЭДС, а разность потенциалов замеряют на расположенных внутри стержнях (3) и (4).

3. Метод вольтметра и амперметра. При измерениях собирается цепь из заземляющих устройств, основного (потенциального, П) и дополнительного (токового, Т) электродов, забиваемых в грунт.

Затем к ЗУ и Т прикладывается стабилизированное напряжение с последующим измерением амперметром (А) проходящего тока. К зачищенной поверхности контура защитного заземления и потенциальному электроду подключается вольтметр (V), которым измеряется падение напряжения между ними.

Электрод П располагается в зоне нулевого потенциала грунта и должен находиться на достаточно большом расстоянии от ЗУ и электрода Т.

Сопротивление заземления находится как частное, от деления измеренного значения напряжения на величину тока. Полученный результат можно принять как окончательный, в первом приближении. Уточнённый расчёт получится, если учитывать сопротивление соединительных проводов.

На рисунке выше изображена принципиальная электрическая схема и как собираются схемы измерения R_з с прибором МС-08. Первая из них отличается большей точностью, а во второй следует из показаний прибора вычесть сопротивления проводников, соединяющих заземлитель с клеммами (I₁) и (E₁).

Как видно из схем на рисунке выше, расстояния между заземлителями требуются большие и не всегда в городских условиях метод можно применить. Кроме того, показания прибора искажают металлические коммуникации.

4. Компенсационный метод. Для измерений применяют высокоточные промышленные приборы.

Общим с предыдущим методом является аналогичное заглубление двух электродов. Их размещают на одной линии, захватывая исследуемый контур заземления.

В качестве прибора используется измерительный зонд, который подключают к дополнительным электродам 1 и 3, а также как можно ближе к шине 2 контура заземления.

Переменная ЭДС подаётся через заглублённые в грунт, дополнительные стержни, землю, соединительные проводники и первичную обмотку трансформатора тока (ТТ). На его вторичной обмотке появляется ток (I₁). Реохордом «б» выставляется равенство напряжений U₂ = U₁. Оно достигается путём установки на ноль показаний прибора V, подключённого к реохорду через трансформатор ИТ.

Искомая величина R_з находится из системы уравнений:

U₁=I₁∙ R_з;

U₂=I₂∙ R_аб;

U₁= U₂;

I₁=I₂.

После решения системы устанавливается, что R_з=R_аб. Остаётся определить величину R_аб. Для этого на подвижной части ручки устанавливается стрелка, служащая указателем значения R_аб, на неподвижной шкале.

Таким образом, путём вращения ручки реостата и установки показаний прибора V на ноль, по положению стрелки реохорда можно найти R_з.

5. Замеры R_з с использованием калиброванного резистора. Электричество подаётся на ЗУ напрямую с фазы питания через охлаждаемый калиброванный резистор R_кр.

Ток через ЗУ определяется по измеренному напряжению U_кр на резисторе и известной величине сопротивления.

Падение напряжения на ЗУ находится по разности напряжений (рабочего и на резисторе): U_з = U_ф — U_кр.

Сопротивление заземляющего устройства находится из формулы: R_з = R_кр (U_ф — U_кр)/U_кр. Здесь не учитываются сопротивления проводников, а также сопротивление заземления нейтрали трансформатора на подстанции, поскольку их значениями можно пренебречь. Погрешность метода составляет около 10%.

Измерения производят путём отключения провода PE сети от заземлителя, на который затем подаётся фазное напряжение через калиброванное сопротивление типа НР-64/220 (46 Ом). Выделяемая мощность составляет сотни ватт, что требует его водяного охлаждения.

Преимуществом метода является его простота: не требуются тяжёлые электроды и многометровые провода, а измерения производятся на небольшом участке земли. Он является эффективным в городских условиях, например, в многоэтажном доме, где проходит множество коммуникаций.

6. Измерение R_з с применением токовых клещей. Современный метод измерения производится без отключения заземляющей цепи.

Он удобен и в доме, и на предприятии. При этом учитываются сопротивления соединений, что повышает точность замеров. На рисунке ниже представлена схема измерения и её эквивалентная схема.

В цепь R_з подаётся напряжение Е и по ней проходит ток. Измерив его величину клещами, можно получить все исходные данные для расчёта R_з.

Сопротивление находится из соотношения R_з = E/I. Напряжение Е известно, а сопротивление находится по данной формуле, если измерить величину тока с помощью клещей.

Приборы для измерения

С развитием энергетики, приборы измерения совершенствуются в плане удобства использования и получения более точных результатов. Практически все аналоговые приборы заменены на цифровые с микропроцессорами.

Процессы замеров стали проще, точность повысилась, а результаты сохраняются в памяти. Стоимость приборов высокая. Периодичность измерений составляет 1 раз в 6 лет, и приобретать для этого прибор не стоит.

Кроме характеристик измерительных приборов, важно качественно подготовить шинопровод к подключению контактирующих с ним проводников. Места соединения очищаются от коррозии, а также применяют струбцины с винтовыми зажимами, чтобы продавить верхний слой металла в месте контакта проводника с электродом.

Измерения выполняются с отключением главного автомата щита управления или отсоединением от заземлителя РЕ-проводника. Иначе, может возникнуть аварийный режим с прохождением тока короткого замыкания через тестер и ЗУ.

Прибор МС-08 применяется для замеров, методом амперметра и вольтметра, где устанавливаются 2 электрода на расстоянии более 25 м от заземлителя. Ток в цепи создаётся генератором, приводимым во вращение вручную через редуктор.

После сборки схемы и подключения прибора, сопротивления вспомогательных заземлителей компенсируются. Если этого сделать не удаётся, вокруг дополнительного заземлителя увлажняется грунт. Измерения производят на разных диапазонах, пока тестер не даст заметные показания. Они не должны колебаться после окончательной установки.

Прибор М-416 удобен для измерений, так как имеет небольшой вес, шкалу с вращением и фиксацией измеренных значений, собран на полупроводниках с автономным питанием.

Тестер СА 6415 с токовыми клещами и ЖК-дисплеем позволяет измерять заземление без применения дополнительных электродов. При этом нет необходимости отключать РЕ-проводник от электродов. Трудоёмкость метода значительно меньше по сравнению с другими.

Измерение сопротивления. Видео

Как проводится измерение сопротивления контура заземления опоры, рассказывается в этом видео.

Измерение сопротивления заземления должно производиться при благоприятных погодных условиях. Это делается в середине лета или зимы, когда грунт обладает максимальным сопротивлением. Периодичность измерения R_з в частном доме и на предприятиях определяется в соответствии с ПТЭЭП.

Источник: elquanta.ru