Замер сопротивления заземляющих устройств

Контур заземления – важный элемент защитного электрооборудования. Он соединяется с системой выравнивания потенциалов строительного объекта и всеми корпусами электроприборов, оберегая людей от получения электротравмы при соприкосновении с токопроводящей цепью. Для соблюдения требований безопасности нужно периодически проверять состояние и эффективность заземляющих устройств.

Как работает заземление

Заземление обеспечивает уменьшение напряжения между электроустановкой и землей до безопасного уровня. При нормальной работе электрооборудования и цепей через контур проходят только малые фоновые токи. При пробое изоляционного слоя проводки на корпусе оборудования возникает высокое напряжение. Оно отводится через контур по РЕ-проводнику на потенциал земли. В итоге напряжение на нетоковедущих поверхностях оборудования уменьшается до безопасного значения.

При повреждении заземляющих устройств напряжение не отводится. Если при этом человек окажется между потенциалами неисправного электроприбора и землей, через его тело будет проходить ток. Поэтому во избежание электротравм при эксплуатации электрического оборудования важно поддерживать эффективность заземления и периодически проверять его состояние.

Причины проблем с сопротивлением заземления

В нормально работающем контуре ток в аварийной ситуации по РЕ-проводнику идет на контактирующие с грунтом токоотводящие электроды. Общий поток равномерно делится на составляющие и следует на потенциал земли. Но продолжительное пребывание тоководов в агрессивной среде грунта приводит к окислению металла и появлению на его поверхности окисной пленки.

Из-за коррозийных явлений ухудшается протекание тока, и увеличивается электрическое сопротивление контактов. Коррозия в виде отстающих от металлической поверхности чешуек нарушает локальный электрический контакт. При дальнейшем коррозийном повреждении тоководов сопротивление контура возрастает, заземляющее устройство становится менее проводимым и не справляется со своими задачами. Для выяснения состояния контура заземления выполняются замеры сопротивления заземляющих устройств.

Точки инсталляции контрольных зондов

Цель замеров сопротивления ЗУ

Качество заземления характеризуется величиной сопротивления протеканию тока. Чем ниже это значение, тем лучше справляются со своими задачами заземляющие устройства. Основные способы уменьшения сопротивления – увеличение площади заземляющих электродов и уменьшение удельного электрического сопротивления почвы.
Чтобы снизить сопротивление, можно увеличить число или глубину заземляющих электродов. Измерение сопротивления заземляющих устройств помогает минимизировать риск аварий, поломки электроустановок и нанесения урона здоровью или жизни людей.

Типы заземляющих устройств

Есть 3 вида заземления:
— Рабочее – определенные точки электрической цепи соединены с землей. Этот тип заземления осуществляется при помощи прибивных предохранителей, резисторов и других элементов. Оно необходимо для безопасного функционирования в нормальных и аварийных рабочих условиях.
— Заземление молниезащиты – молниеприемники и разрядники соединяются с землей, чтобы токи молнии отводились в землю без ущерба для электроустановки и находящихся рядом людей.
— Защитное заземление – металлические части, по которым не проходит ток, но есть риск оказаться под напряжением в случае замыкания на корпус. Для обеспечения безопасности соединяются с землей.

Нормальные величины для сопротивления заземляющих устройств

Согласно Правилам устройства электроустановок, оптимальная периодичность измерений сопротивления заземления – не реже, чем единожды в год. При этом первая проверка осуществляется сразу после монтажных работ, чтобы удостовериться, что схема заземлена правильно.

Норматив величины сопротивления заземления зависит от напряжения источника в цепи.

Как измеряют сопротивление заземления

Методика измерения сопротивления заземляющих устройств основывается на разных теоретических базах:

• по формуле Дуайта (вычисляет сопротивление заземления в зависимости от радиуса электрода, глубины его погружения в землю и среднего удельного сопротивления грунта)
• по принципу падения потенциала
• по стандартному 3-проводному методу (другое название — метод 62%)
• по двухточечному методу (с последовательно включенными двумя устройствами заземления — методика, отлично подходящая для городских условий)
• по методу двух клещей (когда передающие клещи провоцируют ток в контуре, а дополнительные — снимают его величину)
• по методу Веннера (выявляет зависимость между расстоянием от электрода до электрода и глубиной, где течет ток).

Замер сопротивления контура заземления проходит с применением измерительных приборов М416 или Ф4103-М1. Ход работ таков:

• Элементы питания устанавливаются в измеритель заземления.
• Устанавливается переключатель в положение «Контроль», при этом стрелку индикатора нужно привести в отметку «0» после нажатия кнопки и вращения рукоятки «реохорд». Соединительные провода подключаются к прибору-измерителю, как указано в инструкции.
• Зонд и заземлитель (которые выступают в качестве вспомагательных электродов) углубляют до 0,5 м, затем подключают к ним соединительные провода.
• Переключатель устанавливают в «Х1», нажимают кнопку и двигают стрелку индикатора вращением ручки реохорда в нулевое положение. Результат умножается на необходимый множитель.

Методы замеров сопротивления заземляющих устройств

По 3-проводной схеме (3П) сопротивление заземляющего устройства измеряется при значениях выше 5 Ом. В остальных случаях прибор подключается по 4-проводной схеме (4П). Нужный метод измерения выбирается кнопкой «Режим». При использовании метода 4П выполняются следующие действия:

• • Определяется максимальная диагональ (Д) заземляющего устройства (ЗУ).
  • ЗУ соединяется измерительными кабелями с гнездами Т1 и П1.
  • В грунт на дистанции 1,5 Д, но не менее 20 м от ЗУ, устанавливается потенциальный штырь П2.
  • В грунт на расстоянии больше 3Д, но не меньше 40 м от ЗУ, устанавливается токовый штырь Т2.
  • К разъему Т2 прибора подключается соединительный кабель.
  • Проводится серия замеров. При этом потенциальный штырь П2 последовательно устанавливается в грунт на расстоянии 10, 20, …, 90% от дистанции до токового штыря Т2. При этом ЗУ и измерительные штыри обычно размещаются на одной линии. Амплитудное значение напряжения помехи (при его наличии) измеряется в вольтах и отображается на индикаторе. В таком случае нужно отыскать подходящее направление размещения штырей, чтобы минимизировать значение напряжения помехи.

• Строится график зависимости сопротивления от дистанции между ЗУ и П2. При равномерном возрастании сопротивления в средней части графика истинным считается значение между точками с наименьшей разницей величины сопротивления (не более 5%). Иначе все расстояния от ЗУ до П2 и Т2 нужно увеличить в 1,5–2 раза или сменить направление расположения штырей.

При использовании 3-проводного метода нужно выбрать его кнопкой «Режим», подсоединить измерительный кабель наименьшей длины к гнезду Т1. Замеры выполняются аналогично, но важно учесть, что измеренная величина сопротивления ЗУ включает сопротивление измерительного кабеля, подсоединенного к гнезду Т1.

Используемые приборы и средства

Сопротивление ЗУ замеряется специальными приборами – измерителями сопротивления заземления типа ИС-10, EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H, М416, Ф4103-М1, MRU различных конфигураций и др. Дополнительно используются диэлектрические боты и перчатки, защитная каска и инструмент с изолирующими рукоятками.

В процессе проведения работ используется инструмент для забивания электродов в грунт на глубину не менее 0,5 м. Прибор подключается к корпусу электроустановки с помощью щупа, в роли которого применяется квадратный напильник с глухоприсоединенным медным проводом сечением 2,5 мм².

Периодичность проведения замеров

Периодичность необходимых замеров сопротивления ЗУ основывается на правилах эксплуатации технических устройств. Для зданий действуют индивидуальные правила, включающие общие рекомендации по осмотру контура заземления. Периодичность замеров значится в специальных справочных материалах, используемых при реализации профилактических мероприятий. В большинстве случаев для поддержания работоспособности электросети достаточно осматривать участки заземления раз в полгода.

Замеры сопротивления переносного электрооборудования и дымовых труб должны проводиться ежегодно и включать обследование грунта возле заземленного электрооборудования. Сопротивление ЗУ в виде опор воздушных ЛЭП с напряжением до 1 кВт необходимо измерять с периодичностью раз в 6 лет, а с напряжением более 1 кВт – раз в 12 лет. Замеры сопротивления ЗУ нужно проводить во время максимальной засухи или замерзания грунта.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет огромный опыт и высокоточное оборудование, позволяющее оперативно измерять сопротивление заземляющих устройств и проводить другие электротехнические работы.