Величина сопротивления заземления: Норма сопротивления контура заземления | Элкомэлектро

Содержание

Норма сопротивления контура заземления | Элкомэлектро

Электролаборатория » Услуги электролаборатории » Норма сопротивления контура заземления

Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура заземления? Как правило, в таких спорах можно услышать разные цифры, одни называют 4 Ом, от других можно услышать 20 Ом, некоторые специалисты говорят, что сопротивление контура заземлителя не нормируется. Так какие же должны быть нормы и почему такая путаница?

Какие бывают испытания?

Начну с того, что поясню, какие бывают испытания.  Электролаборатория проводит приёмо-сдаточные или эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания проводятся после окончания монтирования новой электроустановки, после того как, электроустановка смонтирована и сдана в эксплуатацию, с этого момента начинаются эксплуатационные испытания. Соответственно приёмо-сдаточные испытания проводятся только один раз, после окончания электромонтажных работ, а эксплуатационные испытания проводятся периодически, в процессе эксплуатации.

И так, существуют приёмо-сдаточные и эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания регламентируются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а эксплуатационные Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

Почему спорят специалисты?

Наконец, мы подошли к самому главному. Почему спорят специалисты, почему такие разные цифры они называют?

Во первых, нужно понять о каких испытаниях идёт речь. Если разговор идёт о приёмо-сдаточных испытаниях, то ответ нужно смотреть в ПУЭ, Глава 1.8, Нормы приёмо-сдаточных испытаний, а если об эксплуатационных, то ответ ищем в ПТЭЭП, Приложение 3, Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей.

Во вторых нужно понять предназначение контура заземления. Контур заземления бывает для подстанций и распределительных пунктов выше 1000 Вольт, воздушных линий электропередач до 1000 Вольт и выше 1000 Вольт и электроустановок до 1000 Вольт.

Какие нормы?

1. Контур заземления для электроустановки напряжением до 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 3 гласит: при измерении в непосредственной близости к трансформаторной подстанции, сопротивление контура заземления должно быть: 15, 30 или 60 Ом, при измерении с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий: 2, 4 или 8 Ом соответственно для напряжений 660, 380 и 220 Вольт.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: сопротивление контура заземления — 15, 30 или 60 Ом для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт соответственно (трёхфазная/однофазная сеть), а при измерении с учётом присоединённых повторных заземлений должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 Вольт источника однофазного тока.

2. Контур заземления для трансформаторной подстанции и распредпунктов напряжением больше 1000 Вольт:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 1 гласит: при измерении в электроустановке с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью, должно быть не более 0,5 Ом.

ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: при измерении в электроустановке напряжением 110 кВ и выше, в сетях с эффективным заземлением нейтрали, сопротивление контура должно быть не более 0,5 Ом.

В электроустановке 3 — 35 кВ сетей с изолированной нейтралью — 250/Ip, но не более 10 Ом, где Ip — расчетный ток замыкания на землю.

3. Контур заземления воздушной линии электропередачи напряжением выше 1 кВ:

ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 2 гласит: Заземляющие устройства опор высоковольтной линии (ВЛ) при удельном сопротивлении грунта, ρ, Ом·м: 100/100-500/500-1000/1000-5000 – 10, 15, 20 и 30 Ом соответственно.

ПТЭЭП, Приложение № 31, таблица 35, п. 4 гласит:

А. Для воздушных линий электропередач на напряжение выше 1000 В: Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, металлические и железобетонные опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 3 — 20 кВ в
населенной местности, заземлители оборудования на опорах 110 кВ и выше: 10, 15, 20 или 30 Ом при удельном сопротивлении грунта, соответственно: 100, 100-500, 500-1000, 1000-5000 Ом·м.

Б. Для воздушных линий электропередач на напряжение до 1000 Вольт: Опора ВЛ с грозозащитой – 30 Ом, Опоры с повторными заземлителями нулевого провода – 15, 30 и 60 Ом для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Подведём итог

Для электромонтажников, работающих в сетях напряжением ниже 1000 Вольт:

Сопротивление растекания контура заземления на вновь построенной электроустановке должно быть 15, 30 или 60 Ом или 2, 4 и 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными заземлителями и повторными заземлителями отходящих линий для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 или 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Сопротивление растекания контура заземления на уже эксплуатирующейся электроустановке, тоже 15, 30 и 60 Ом или 2, 4, 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными и повторными заземлителями для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

Как видим, значения сопротивления контура заземления одинаковы, не зависимо от вида испытаний, но разные в зависимости от назначения контура заземления!

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

  • для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

    При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице «Заземление дома».

  • при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом

    (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

    Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».


  • для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

    Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».


  • для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1. 7.101)

  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.

  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление

    не более 2 или 4 Ом

  • для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)

Приведённые выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.

Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением

500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз — до 150 Ом (вместо 30 Ом).

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Электричество, хотим мы того или нет, есть везде. В космическом пространстве, пронизывая все на своем пути, несутся бесчисленные космические лучи – электрически заряженные элементарные частицы. За пределами нашей планеты на высоте около 17 000 км над ее поверхностью находятся радиационные пояса, наполненные электрическими зарядами. На высоте 1000 км расположилась ионосфера – ионизированный космическими лучами слой воздушной оболочки Земли.

Атмосфера пронизана радиоволнами. Поверхность Земли покрыта линиями электропередачи. Например, в Беларуси по состоянию на 01.01.2017 суммарная длина воздушных линий 0. 4 кВ – 750 кВ составила более 275 000 км. И, конечно же, электричество есть в каждом доме, на каждом заводе, в каждом предприятии. Сегодня все люди так или иначе взаимодействуют с электричеством, которое, однако, может быть не только другом.

Для уменьшения вероятности электротравматизма применяют защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей, которые могут оказаться под опасным напряжением. Цель – защитить человека от действия тока в случае прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением. Допустимое сопротивление заземляющего устройства закреплено в ПУЭ и ТКП 181-2009. Человек может по неосторожности прикоснуться непосредственно к токоведущим элементам или неосмысленно к корпусу электроустановки, на котором появилось напряжение из-за повреждения изоляции, замыкания фазы на корпус, обрыва нулевого провода в случае заземления нейтрали трансформатора и т.п. В обоих случаях через человека начнет протекать ток. Наиболее важное значение в такой экстремальной ситуации имеет величина этого тока, которая зависит от значений сопротивления земли и сопротивления заземления. В зависимости от силы ток, протекающий через пострадавшего, может вызвать три варианта развития событий:

1) Зуд, покалывание или ощущение тепла — при токе (0,5…1,5) мА;

2) Сильное непроизвольное сокращение мышц, которое может привести к тому, например, что рука, держащая проводник или рукоять, не сможет разжаться – при токе (10…25) мА;

3) Хаотическое судорожное сокращение сердца или его остановка – при токе более 50 мА.

Однако заземление используется и для целей эффективного и экономичного функционирования электрических сетей. Такое заземление называется рабочим. Поэтому при эксплуатации сетей 110 кВ и выше производят регулярное измерение сопротивления заземления, которое согласно методике расчета пропорционально зависит от удельного электрического сопротивления грунта. Этими измерениями занимаются лаборатории электрофизических измерений, у которых можно заказать испытание заземляющих устройств. После проведения измерения заказчику выдается акт проверки контура заземления.

Приведем таблицу ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта для разных пород по механическому составу и воды (все значения в Ом∙м). На территории Беларуси преобладают суглинистые и супесчаные почвы.










Глина, меловой песок

10…60

Суглинок

40…150

Супесок

150…400

Песок

От 400 до нескольких тысяч

Крупнозернистый песок, гравий, щебень

1000…10 000 или выше

Гранит, гнейс, сланец, базальт

от 1000 до нескольких десятков тысяч

Речная вода

5…100

Морская вода

0,2…1,0 или выше

Удельное сопротивление земли целесообразно измерять без нарушения целостности ее строения, поэтому наилучшим методом измерения является т.н. «метод четырех точек», при котором для измерений в землю вбиваются штыри диаметром около 1 см. Заказать измерение удельного сопротивления грунта в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М», имеющей большой опыт работы в области электроизмерений. 

Также согласно источникам приведем таблицу с нормируемыми сопротивлениями заземлений в зависимости от удельного сопротивления грунта (ПУЭ, ТКП 181-2009):







 Вид электроустановки  Характеристика заземляемого объекта  Характеристика заземляющего устройства  Сопротивление, Ом
 1. Электроустановки напряжением выше 1000 В, кроме ВЛ*  Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью  Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями   0,5
 2. Электроустановки напряжением до 1000 В с гпухозаземлененой нейтралью, кроме ВЛ***  Электроустановка с глухозаземленными нейтрапями генераторов ипит рансформаторов или выводами источников однофазного тока

 Искусственный заземпигель с подключенными естественными заземлителями и учетом испопьзования заземпитепей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1000 В при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В:

 трехфазный               однофазный

     660                             380

     380                             220

     220                             127

 Искусственный заземпитель, расположенный
в непосредственной близости от нейтрали
генератора или трансформатора или вывода
источника однофазного тока при напряжении
источника, В:

 трехфазный               однофазный

     660                             380

     380                             220

     220                             127

 

 

 

 

 

2

4

8

 

 

 

 

15

30

 60 

 3. ВЛ напряжением выше 1000 В****

 Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 320 кВ в населенной местности, на подходах к трансформаторным подстанциям с высшим напряжением 3-20 кВ, а также заземлители электрооборудования, установленного на опорах ВЛ 110 кВ и выше

 

 Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ

 

 Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности

 3аземпитепь опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом-м:

 до 100;

 более 100 до 500

 более 500 до 1000

 более 1000 до 5000

 более 5000

 

 Заземлитель опоры

 

 Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом/м:

 до 100

 более 100

 

 

10*****

15*****

20*****

30*****

6-103 р*****

 

250/l**, но не более 10

 

 

30*****

0,3р*****

 4. ВЛ напряжением до 1000 В***

 

 

 

 

 

ВЛ напряжением до 1000 В****

 

 

 

 

 Опора ВЛ с устройством грозозащиты

 Опоры с повторными заземлителями нулевого провода

 

 

 

 

 Опоры с повторными заземлителями нулевого провода

 

 

 

 

 

 Заземлитель опоры для грозозащиты

 Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В:

 трехфазный                  однофазный

      660                               380

      380                               220

      220                               127

 Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В:

 

 трехфазный                  однофазный

      660                               380

      380                               220

      220                               127

 

 

 30

 

 

5

10

20

 

 

 

 

15

30

60

 

 

 * Для злектроустановок напряжением выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 500 Ом-м допускается увеличение сопротивления в 0,002 р раз, но не более десятикратного.

 ** I — расчетный ток замыкания на землю, А.

 В качестве расчетного тока принимается:

 — в сетях без компенсации емкостного тока — ток замыкания на землю;

 — в сетях с компенсацией емкостного тока;

 — для заземляющих устройств, к которым присоединены дугогасящие реакторы, — ток, равный 125 % номинального тока зтих реакторов;

 — для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, — ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов ипи наиболее разветвленного участка сети.

 *** Для установок и ВЛ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 100 Ом-м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного.

 **** Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям ТКП 339.

 ***** Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлитепей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице.

 

контур заземления по пуэ нормы

 

Наша электролаборатория производит весь комплекс электротехнических измерений, результаты которых предоставляются в надзорные органы: Энергонадзор Ростехнадзор, пожарным инспекторам. Мы прошли государственную аккредитацию и имеем аттестат установленного образца. Протоколы, выдаваемые нашей организацией, имеют силу юридического документа. Мы располагаем всеми необходимыми средствами измерения. Наши специалисты обладают необходимой квалификацией, владеют методиками электротехнических измерений. Наша лаборатория всегда готова откликнуться на предложения сотрудничества.

Проверка контура заземления на соответствие нормам. Прибор MRU-101

Часто нам задают вопросы, каковы нормы контура заземления по ПУЭ, каковы нормы контура заземления по ПТЭЭП? Действительно многие вопросы, связанные с заземлением у значительной части электриков вызывают определенные трудности. Далеко не все, сдавая ежегодный экзамен, радуются, когда среди вопросов встречается вопрос, связанный с сетью заземления. Это касается как простых электромонтеров, так и инженеров электриков.

Как правило, в повседневной работе для большей части электротехнического персонала достаточно общих представлений о назначении заземления и правил присоединения частей электроустановок к сети заземления. Для энергетиков предприятий и организаций, лиц ответственных за электрохозяйство ситуация выглядит иначе.

При посещении предприятия представителями надзорных органов, энергетику необходимо предоставить им протоколы установленного образца. Такие протоколы может составить только аккредитованная электролаборатория.

Измерение сопротивления растеканию тока контура заземления на соответствие нормам. Прибор MRU-101

Результаты измерений сопротивления заземляющих устройств должны соответствовать нормам, прописанным в ПУЭ и ПТЭЭП. Оба документа исчерпывающе регламентируют требования к заземляющим устройствам.

В дальнейшем мы будем рассматривать вопросы, связанные с электроустановками до 1000 В:

Что касается норм сопротивления контура заземления, то следует уяснить, что требования ПУЭ относятся к проектируемым, вновь возводимым и реконструируемым электроустановкам. Протоколы измерений в этом случае составляются один раз в процессе приёмосдаточных работ.

В дальнейшем, при эксплуатации электроустановок начинают действовать нормы ПТЭЭП. Эти правила определяют не только нормы сопротивления контура заземляющего устройства, но и периодичность проведения измерений. Заинтересованного читателя отсылаем к ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 3 и ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36. В этих пунктах ПУЭ и ПТЭЭП содержится подробная информация о нормах сопротивления заземляющего контура.

Внимательное знакомство с этими документами показывает, что нормы, определяемые обоими документами, совпадают полностью. В них отражаются измерения, проводимые для контуров заземления электроустановок различного рабочего напряжения. Нормы приводятся для измерений сопротивления контура заземления с учетом присоединения естественных заземлителей и повторных заземлений так и без учёта оных. Приводим сводную таблицу:

Напряжение электроустановки (В) 220- 127 380-220 660-380
Сопротивление без повторных заземлителей (Ом) 60 30 15
Сопротивление с повторными заземлителями (Ом) 8 4 2

 

Под повторными заземлителями и естественными заземлителями следует понимать способ устройства заземления присоединяемых к сети электроустановок. Например, к трансформаторной подстанции присоединена осветительная сеть жилого дома. В этом случае контур заземления дома является повторным заземлением. Понятно, что измерения проводятся с присоединенными потребителями и при отключении их цепей заземления.

Надо заметить, что методика измерений довольно сложна. Например, рекомендуется проводить измерения в летнее и зимнее время года, когда удельное сопротивление грунта минимально. В другое время года к результатам измерений применяются поправочные коэффициенты. Особые требован предъявляются к местам установки измерительных электродов, например, к расположению их по отношению к подземным коммуникациям, металлическим трубопроводам.

Все нюансы проведения подобного рода измерений способны учесть только профессионально подготовленные специалисты. Для проведения измерений используется только сертифицированные измерительные приборы прошедшие государственную поверку и имеющие клеймо Госповерителя.

Если вы заинтересованы в проведении разного рода электротехнических измерений, обращайтесь к нам. Мы сотрудничаем с заказчиками из Москвы и Московской области. Наши специалисты быстро выезжают на место проведения работ и в кратчайшие сроки выполняют измерения. На все возникающие вопросы мы ответим, если вы обратитесь по контактам, размещенным на нашем сайте.

Похожие статьи

Поддержите наш проект, поделитесь ссылкой!

Сопротивление заземления молниезщиты — нормативы, периодичность замеров

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34. 21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

  • I и II категория — 10 Ом;
  • III категория — 20 Ом;
  • Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
  • Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

  • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
  • Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
  • Бетон — 40-1000 Ом*м;
  • Чернозем — 60 Ом*м;
  • Глина — 20-60 Ом*м;
  • Илистая почва — 30 Ом*м;
  • Садовая земля — 40 Ом*м;
  • Супесь — 150 Ом*м;
  • Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
  • Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Сопротивление заземления. Требования к заземлению

ЧТО ТАКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Защитное заземление — специальное соединение электрического оборудования с землей. Обычно заземление проводится в целях безопасности и во избежание травмирования людей от действия электрического тока.

Главная конструкция заземления — это контур. Контур представляет собой соединенные между собой металлические, стальные пруты. Размещают контур в земле, вбивая металлические штыри. Соединяя эти штыри металлической шиной получают форму треугольника со сторонами 1,5 метра. В здании электрический щиток соединяют с контуром при помощи медной шины.

НОРМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

4 Ом. Такое сопротивление должен иметь контур заземления. Исходя из ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) заземляющий контур должен иметь величину сопротивления намного меньше сопротивления тела человека (которое принято считать равным 1000Ом).

ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЗЕМЛЕНИЮ

Основные параметры и нормы источников с однофазным напряжением:

  • 127 Вольт — величина сопротивления заземления должна соответствовать 8 Ом;
  • 220 Вольт — 4 Ом;
  • 380 Вольт — 2 Ом.

Параметры и нормы источников с трехфазным напряжением:

  • 220 Вольт — величина сопротивления заземления должна соответствовать 8 Ом;
  • 380 Вольт — 4 Ом;
  • 660 Вольт — 2 Ом.

В результате проведенных работ составляется протокол проверки контура заземления

Компания РОН-ТЕХ предоставляет услуги проверок и измерений сопротивления заземления независимо от сложности электрических схем и категорий объектов.

Заказать услугу легко. Заполните ниже форму, или звоните. Мы к Вашим услугам.

Заказать услугу

Мы работаем с 2017 года и на сегодняшний день география расширилась на все города Украины, а именно: Киев, Житомир, Бровары, Белая церковь, Черкассы, Винница, Харьков, Полтава, Сумы, Мариуполь, Днепр, Запорожье, Львов, Ивано-Франковск, Черновцы, Хмельницкий, Тернополь, Луцк, Ковель, Одесса и во многих других.

Заземление

Под «заземлением» понимается электрическое соединение оборудования, приборов к заземляющему устройству, которое в свою очередь связано с грунтом (землей). Целью заземления является выравнивание потенциала оборудования, цепей и потенциала земли. Заземление обязательно к применению на всех энергообъектах для обеспечения безопасности работников и оборудования от действия токов короткого замыкания. При возникновении пробоя ток КЗ по цепи заземляющего устройства стекает на землю. Время прохождения тока ограничивается действием релейной защиты и автоматики. При этом обеспечивается сохранность оборудования, а также безопасность работников в части поражения электрическим током.

Для защиты электронной аппаратуры от электростатических потенциалов и ограничения величины напряжения корпуса оборудования в целях безопасности обслуживающего персонала, сопротивление идеальной цепи заземления должно стремиться к нулевому значению. Однако на практике добиться этого нереально. Учитывая данное обстоятельство в современных стандартах безопасности заданы достаточно низкие допустимые значения сопротивления цепей заземления.

Сопротивление заземляющего устройства

Полное сопротивление заземляющего устройства слагается из:

  • Сопротивления металла электрода и сопротивление в месте контакта заземляющего проводника и заземляющего электрода.
  • Сопротивления в области контакта электрода и грунта.
  • Сопротивления земли по отношению к протекающим токам.

На Рис. 1 приведена схема размещения заземляющего электрода (штыря) в грунте.

Рис 1. Заземляющий штырь

Как правило, штырь для обустройства заземления изготавливают из металла, проводящего электрический ток (сталь или медь) и маркируют соответствующей клеммой. Поэтому для практических расчётов можно пренебречь величиной сопротивления заземляющего штыря и места контакта с проводником. По результатам проведённых исследований было установлено, что при соблюдении технологии монтажа заземляющего устройства (плотный контакт электрода с землей и отсутствие на поверхности электрода посторонних примесей в виде краски, масла и пр.) в виду небольшого значения можно не учитывать сопротивление в месте контакта заземляющего электрода с землёй.

Сопротивление поверхности грунта – это единственная составляющая полного сопротивления заземляющего устройства, рассчитывающаяся при конструировании и установке заземляющих устройств. На практике считают, что электрод для заземления находится среди одинаковых слоев грунта, располагающих в виде концентрических поверхностей. У самого ближнего слоя — наименьший радиус и поэтому минимальная площадь поверхности и наибольшее сопротивление.

При удалении от заземляющего электрода у каждого последующего слоя увеличивается поверхность и уменьшается сопротивление. На некотором расстоянии от электрода сопротивление слоев грунта становится настолько малым, что его значение не берется для расчётов. Область грунта, за пределами которой сопротивление представляет собой незначительную величину, называется областью эффективного сопротивления. Размер данной области находится в непосредственной зависимости от глубины погружения в грунт заземляющего электрода.

Теоретическое значения сопротивления грунта вычисляется по общей формуле:

где ρ – величина удельного сопротивления грунта, Ом*см.
L – толщина слоя грунта, см.
A – площадь концентрической поверхности грунта, см2.

Данная формула наглядно объясняет, почему происходит уменьшение сопротивления каждого слоя грунта при удалении от заземляющего электрода. При расчете сопротивления грунта его удельное сопротивление принимают за постоянную величину, однако на практике величина удельного сопротивления меняется в определенных пределах и зависит от конкретных условий. Формулы для нахождения сопротивления заземления при большом числе заземляющих электродов имеют сложной вид и позволяют найти только приблизительное значение.

Чаще всего сопротивление заземления штыря определяют по классической формуле:

где ρ – среднее значение удельного сопротивления грунта, Ом*см.
R – сопротивление заземления электрода, Ом.
L – глубина расположения заземляющего электрода, см.
r – радиус заземляющего электрода, см.

Влияние размеров заземляющего электрода и глубины его заземления на значение сопротивления заземления

Поперечные размеры заземляющего электрода в незначительной степени влияют на сопротивление заземления. При увеличении диаметра штыря заземления отмечается небольшое снижение сопротивления заземления. Например, если диаметр электрода увеличить в 2 раза (Рис. 2), то сопротивление заземления уменьшится меньше, чем на десять процентов.

Рис. 2. Зависимость сопротивления заземляющего штыря от диаметра его сечения, измеренного в дюймах

При увеличении глубины размещения заземляющего электрода сопротивление заземления снижается. Теоретически доказано, что увеличение глубины в два раза позволяет уменьшить сопротивление на целых 40%. В соответствии со стандартом NEC (1987, 250-83-3) для обеспечения надёжного контакта с землёй следует погружать штырь на глубину не менее 2,4 метра (Рис. 3). Во многих случаях штырь, заземленный на три метра, полностью удовлетворяет актуальным требованиям стандартов NEC.

Согласно стандартов NEC (1987, 250-83-2) минимально допустимый диаметр стального заземляющего электрода составляет 5/8 » (1,58 см), стального электрода с медным покрытием или электрода из меди – 1/2 » (1,27 см).

На практике используют следующие поперечные размеры заземляющего штыря при его общей длине равной 3 метрам:

  • Обычный грунт – 1/2 » (1,27 см).
  • Сырой грунт – 5/8 » (1,58 см).
  • Твёрдый грунт – 3/4 » (1,90 см).
  • При длине штыря более 3 метров – 3/4 » (1,91 см).

Рис. 3. Зависимость сопротивления заземляющего устройства от глубины заземления (по вертикали – величина сопротивления электрода (Ом), по горизонтали – глубина заземления в футах)

Влияние удельного сопротивления грунта на величину сопротивления заземления электрода

Приведенная выше формула показывает, что величина сопротивления заземления зависит от глубины нахождения и площади поверхности заземляющего электрода, а также от значения удельного сопротивления грунта. Последняя величина является основным фактором, определяющим сопротивление заземления и глубину заземления электрода, необходимых для обеспечения минимального сопротивления. Удельное сопротивление грунта зависит от времени года и точки земного шара. Наличие в почве электролитов в виде водных растворов солей и электропроводящих минеральных веществ в большой степени влияет на сопротивление грунта. У сухой почвы, не содержащей растворимых солей, сопротивление будет достаточно высоким (Рис. 4).

Рис. 4. Зависимость удельного сопротивления грунта (минимальное, максимальное и среднее) от вида почвы

Факторы, оказывающие влияние на удельное сопротивление грунта

При крайне низком содержании влаги (близком к нулю) песчаный суглинок и обычная земля имеют удельное сопротивление свыше 109 Ом*см, что позволяет относить такие почвы к классу изоляторов. Увеличение влажности почвы до 20 … 30% способствует резкому снижению удельного сопротивление (Рис. 5).

Рис. 5. Зависимость удельного сопротивления грунта от содержания влаги

Удельное сопротивление грунта зависит не только от содержания влаги, но и от его температуры. На Рис. 6 показано изменение удельного сопротивления песчаного суглинка с влажностью 12,5% в температурном диапазоне +20 °С до –15°С. Удельное сопротивление почвы при понижении температуры до – 15 °С возрастает до 330 000 Ом*см.

Рис. 6. Зависимость удельного сопротивления грунта от его температуры

На Рис. 7 показаны изменения удельного сопротивления грунта, зависящие от времени года. На значительных глубинах от поверхности земли температура и влажность грунта достаточно стабильны и меньше зависят от времени года. Поэтому система заземления, в которой штырь находится на большей глубине, будет более эффективна в любое время года. Превосходные результаты достигаются при достижении заземляющего электрода до уровня грунтовых вод.

Рис. 7. Изменение сопротивления заземления в течение года.

В качестве заземляющего устройства взята водопроводная труба (¾»), расположенная в каменистом грунте. Кривая 1 (Curve 1) показывает изменение сопротивления грунта на глубине 0,9 метра, кривая 2 (Curve 2) – на глубине 3 метра.

В отдельных случаях отмечается экстремально высокое значение удельного сопротивления грунта, что требует создания сложных и дорогостоящих систем защитного заземления. В данном случае нужно устанавливать штырь заземления небольших размеров, а для снижения сопротивления заземления периодически добавлять в окружающий грунт растворимые соли. На Рис. 8 показано значительное снижение сопротивления почвы (песчаный суглинок) при увеличении концентрации содержащихся солей.

Рис. 8. Связь между сопротивлением грунта и содержанием соли (песчаный суглинок с влажностью 15% и температурой +17 оС)

На рис. 9 показана зависимость между удельным сопротивлением грунта, который насыщен раствором соли, и его температурой. При использовании заземляющего устройства в подобных грунтах, штырь заземления должен иметь защиту от влияния химической коррозии.

Рис. 9. Влияние температуры грунта, пропитанного солью, на его удельное сопротивление (песчаный суглинок – содержание соли 5%, воды 20%)

Зависимость величины сопротивления заземляющего устройства от глубины зазеления электрода

Для определения необходимой глубины расположения заземляющего электрода будет полезна номограмма заземления (Рис. 10).
Например, для получения значения заземления в 20 Ом в грунте, имеющим удельное сопротивление 10 000 Ом*см, необходимо использовать металлический штырь диаметром 5/8 » заглубленный на 6 метров.

Практическое использование номограммы:

  • Задать нужное сопротивление заземленного штыря по шкале R.
  • Отметить на шкале Р точку фактического удельного сопротивления грунта.
  • Провести до шкалы К прямую линию через заданные точки на шкале R и Р.
  • В месте пересечения со шкалой K отметить точку.
  • Выбрать требуемый размер заземляющего штыря по шкале DIA.
  • Через точки на шкале K и на шкале DIA провести прямую линию до пересечения шкалы D.
  • Пересечение данной прямой со шкалой D даст искомую величину заглубления штыря.

Рис. 10. Номограмма для выполнения расчёта заземляющего устройства

Измерение удельного сопротивления грунта при помощи прибора TERCA2

Имеется земельный участок большой площади.
Задача – найти место с минимальным сопротивлением и оценить глубину нахождения слоя грунта с наименьшим удельным сопротивлением. Среди различных видов грунта, встречающихся на данном участке, минимальное сопротивление будет у влажного суглинка.
После детального обследования участка зона поиска сужается до 20 м2. Исходя из требований к системе заземления, необходимо определить сопротивление грунта на глубине 3 м (300 см). Расстояние между крайними заземляющими штырями будет равняться глубине, для которой производится измерение среднего удельного сопротивления (в данном случае 300 см).

Для использования упрощённой формулы Веннера

заземляющий электрод должен находиться на глубине порядка 1/20 расстояния между электродами (15 см).

Установка электродов выполняется по специальной схеме, приведённой на Рис. 11.
Пример подключения тестера заземления (Мод. 4500) показан на Рис. 12.

Рис. 11. Установка заземляющих электродов по сетке

Далее следует выполнить следующие действия:

  1. Снять перемычку, с помощью которой замыкаются выводы Х и Х V (C1 и P1) измерительного прибора.
  2. Подключить тестер к каждому из 4-х штырей (Рис. 11).

Пример.
Тестер показал сопротивление R = 10 Ом.
Расстояние между электродами А = 300 см.
Удельное сопротивление определяется по формуле ρ = 2 π *R*A

Подставив исходные данные получим:

ρ = 2 π * 10 * 300 = 18 850 Ом•см.

Рис. 12. Схема подключения тестера

Измерение напряжения прикосновения

Важнейшей причиной для проведения измерения напряжения прикосновения является получение достоверной оценки о безопасности персонала подстанции и по защите оборудования от воздействия токов высокого напряжения. В отдельных случаях степень электробезопасности оценивается по другим критериям.

Заземляющие устройства в виде отдельного штыря или решетки электродов, требуют периодического осмотра и проверки измерения сопротивления, которое выполняется в следующих случаях:

  • Устройство заземления имеет компактные размеры и его можно временно отключить.
  • При угрозе возникновения электрохимической коррозии заземляющего электрода, вызванной низким удельным сопротивлением грунта и постоянными гальваническими процессами.
  • При низкой вероятности пробоя на землю недалеко от проверяемого устройства заземления.

В качестве альтернативного способа определения безопасности технологического оборудования подстанции используется измерение напряжения прикосновения. Данный способ рекомендован в следующих случаях:

  • При невозможности отключения заземляющего устройства для проведения измерений сопротивления заземления.
  • В случае угрозы возникновения пробоев на землю вблизи от проверяемой системы заземления или поблизости от оборудования, подключенного к проверяемой системе заземления.
  • Когда контур оборудования, находящийся в контакте с грунтом, сравним по своей площади с размером заземляющего устройства, подлежащего проверке.

Необходимо отметить, что измерение сопротивления заземления при помощи метода падения потенциала или замеры напряжения прикосновения не позволяют сделать достоверный вывод о способности проводника заземления выдерживать значительные токи при утечке тока с фазного на заземляющий проводник. Для этой цели необходим иной метод, при котором используется проверочный ток значительной величины. Измерение напряжения прикосновения выполняется при помощи четырёхточечного тестера заземления.

В процессе измерения напряжения прикосновения прибор создаёт в грунте небольшое напряжение, которое имитирует напряжение при неисправности электрической сети вблизи от проверяемой точки. Тестер показывает значение напряжения в вольтах на 1 А тока, протекающего в цепи заземления. Чтобы определить наибольшее напряжение прикосновения, которое может возникнуть в экстремальном случае, следует умножить полученное значение на максимально возможную силу тока.

Например, при проверке системы заземления с наибольшим возможным током неисправности в 3000 А, тестер выдал значение 0,200.

Следовательно, напряжение прикосновения составит

U = 3000 A * 0,200 = 600 В.

Измерение напряжения прикосновения во многом напоминает метод падения потенциала: в каждом случае необходимо устанавливать в землю вспомогательные электроды заземления. Однако расстояние между электродами будет отличаться (Рис. 22).

Рис. 13. Схема проводника заземления (общий случай для электросети промышленного назначения)

Рассмотрим характерный случай. Вблизи подстанции подземный кабель получил повреждение изоляции. Через это место в грунт потекут токи, которые направятся к системе заземления подстанции, где создадут высокую разность потенциалов. Высокое напряжение тока утечки может представлять существенную угрозу для здоровья и жизни персонала подстанции, находящегося на опасном участке.

Для измерения приблизительного значения напряжения прикосновения, возникающего в данном случае, следует выполнить ряд действий:

  • Подключить кабеля между металлическим ограждением электрической подстанции и точками Р1 и С1 четырёхточечного тестера заземления.
  • Установить заземляющий электрод в грунте в том месте, где наиболее вероятен пробой кабеля.
  • Подключить электрод ко входу С2 тестера.
  • На прямой между первым электродом и местом подключения к ограждению установить в землю дополнительный электрод. Рекомендуемое расстояние от точки установки этого электрода до места подключения к ограждению равно одному метру.
  • Подключить данный электрод к точке Р2 тестера.
  • Включить тестер, выбрать диапазон 10 мА, зафиксировать показания прибора.
  • Для получения значения напряжения прикосновения умножить показания тестера на максимальную величину тока.

Чтобы получить карту распространения потенциала напряжения необходимо устанавливать электрод (разумеется, подключенный к выводу Р2 тестера) в различные места вблизи ограждения, находящиеся рядом с неисправной линией.

Измерение сопротивления заземления прибором «С.А. 6415» с использованием токовых клещей

Измерение сопротивления заземления с помощью токовых клещей относится к новому, весьма эффективному методу, позволяющему проводить измерения при включённой системе заземления. Также данный метод обеспечивает уникальную возможность измерения общего сопротивления устройства заземления, включая определение сопротивления соединений в действующей системе заземления.

Принцип работы прибора С.А. 6415

Рис. 14. Схема проводника заземления (общий случай для электросети промышленного назначения)

Рис. 15. Принцип работы заземляющего проводника

Классическое заземляющее устройство для электрической сети промышленного назначения можно представить в виде принципиальной схемы (Рис. 23) или в виде упрощенной схемы работы заземляющего проводника (Рис. 24).

Если на одном из участков цепи с сопротивлением RX при помощи трансформатора подать напряжение E, то через данную цепь пойдет электрический ток I.

Данные величины связаны между собой соотношением:

Измерив силу тока I при известном постоянном значении напряжения Е, можно определить сопротивление RX.

На приведенных схемах (Рис. 23 и 24) для генерации тока используется специальный трансформатор, подключенный к источнику напряжения через усилитель мощности (частота 1,6 кГц, постоянная амплитуда). Возникший ток регистрируется синхронным детектором в образующемся контуре, далее усиливается при помощи избирательного усилителя и после преобразования через аналогово-цифровое устройство отображается на дисплее прибора.

Избирательный усилитель эффективно очищает полезный сигнал от побочных сигналов сети и прочих паразитных шумов высокой частоты. Для регистрации уровня напряжения применяются катушки, которые охватывают проводник в возбуждаемом контуре. Далее в компараторе происходит сравнение входящего сигнала с опорным. При неправильном подключении токовых клещей прибор С.А. 6415 на дисплее выдаёт следующую надпись: «open jaws» (что означает – «клещи открыты»).

Типовые примеры измерения сопротивления заземления в реальных условиях

1. Измерение сопротивления заземления трансформатора, установленного на столбе ЛЭП

Порядок проведения измерений:

  • С заземляющего проводника снять защитную крышку.
  • Обеспечить необходимое пространство для свободного охвата токовыми клещами проводника или штыря заземления.
  • Клещи должны подключаться на пути прохождения тока от нейтрального или заземляющего провода к штырю заземления (системе штырей).
  • На приборе выбрать измерение тока «А».
  • Захватить токовыми клещами проводник заземления.
  • Определить значения тока в проводнике (максимальный допустимый ток составляет 30 А).
  • При превышении данного значения прекратить измерение сопротивления.
  • Отключить прибор от этой точки и выполнить замеры в других точках.
  • Если значение тока не превышает 30 А, следует выбрать режим «?».
  • На дисплее прибора будет показан результат замеров в Омах.

Полученное значение включает общее сопротивление системы заземления, куда входят: сопротивление контакта нейтрального провода со штырем заземления, а также локальные сопротивления всех соединений между штырем и нейтралью.

Рис. 16. Измерение сопротивления заземления на столбе ЛЭП

Рис. 17. Измерение заземления трансформатора, установленного на опоре линии электропередач (заземление в виде группы штырей)

Рис. 18. Измерение заземления трансформатора, установленного на опоре линии электропередач (для заземления используется металлическая труба)

Согласно схеме, приведенной на Рис. 25, для заземления используется торец столба и штырь, находящийся в грунте. Для корректного измерения общего сопротивления заземления следует подключать токовые клещи в точке, находящейся выше места соединения заземляющих проводников, проложенных от заземляющего штыря и торца столба.

Причиной повышенного значения сопротивления заземления может быть:

  • Некачественное заземления штыря.
  • Отключённый проводник заземления
  • Высокие значения сопротивления в области контактов проводников или в точке сращивания заземляющего провода.
  • Следует внимательно осмотреть токовые клещи и места соединений на конце штыря на предмет отсутствия значительных трещин на стыках.

2. Измерение сопротивления заземления на распределительной коробке или на счетчике электроэнергии

Методика проведения измерений заземления на распределительной коробке и на электросчётчике схожа с той, что рассмотрена при измерении заземления трансформатора. Схема заземления может состоять из группы штырей (Рис. 26) или в качестве заземляющего проводника может применяться металлическая водопроводная труба, имеющая контакт с грунтом (Рис. 27). При измерении заземления сопротивления можно использовать оба вида заземления одновременно. Для этого необходимо подобрать оптимальную точку на нейтрали, чтобы получить корректное значение общего сопротивления системы заземления.

3. Измерение сопротивления заземления на трансформаторе, установленном на площадке

При проведении замеров заземления на трансформаторной подстанции необходимо помнить:

  • На этом энергообъекте всегда присутствует высокое напряжение, опасное для жизни человека
  • Нельзя открывать ограждение трансформатора.
  • Все работы могут выполняться только квалифицированными специалистами.
  • При проведении замеров следует соблюдать требования мер безопасности и охраны труда.

Рис. 19. Измерения величины заземления на трансформаторе, размещенного на специальной площадке

Порядок проведения измерений:

  • Определиться с количеством заземляющих штырей.
  • При расположении штырей заземления внутри ограждения, измерения производить по схеме, показанной на Рис. 28.
  • При расположении заземляющих штырей вне зоны ограждения – использовать схему, приведённую на Рис. 29.
  • При наличии одного штыря заземления, находящегося внутри ограждения, необходимо подключиться к заземляющему проводнику в точке, расположенной после контакта этого проводника со штырем заземления.
  • Использование токовых клещей мод. 3730 и 3710, подключенных непосредственно к штырю заземления, в большинстве случаев обеспечивает лучшие результаты измерений.
  • Во многих случаях, к зажиму на штыре подключены несколько проводников, идущих к нейтрали или внутрь заграждения.
  • Токовые клещи следует подключать в той точке, через которую проходит единственный путь для тока, протекающего в нейтральный проводник.

При получении низких значений сопротивления, следует переместить точку проведения замеров как можно ближе к штырю заземления. На рис. 29 показан заземляющий штырь вне зоны заграждения. Для обеспечения корректных замеров необходимо выбрать точку подключения токовых клещей в соответствии со схемой, показанной на Рис. 29. При наличии внутри ограждения нескольких заземляющих штырей, следует определиться с их подключением, чтобы выбрать оптимальную точку для измерений.

Рис. 20. Выбор правильной точки для измерения заземления

4. Передающие стойки

При проведении замеров заземления на передающих стойках следует помнить, что существует множество различных конфигураций заземляющих устройств, что вносит определённые сложности при оценке проводников заземления. На Рис. 30 приведена схема заземления одиночной стойки на фундаменте из бетона с внешним заземляющим проводником.

Место подключения токовых клещей выбирается выше точки соединения элементов заземления, которые могут иметь конструкцию в виде группы пластин, штырей или представлять собой конструктивные элементы фундамента стойки.

Рис 21. Измерение сопротивления заземления передающей стойки

Почему заземление, зачем тестировать? | Fluke

Плохое заземление способствует ненужному простою, но отсутствие хорошего заземления опасно и увеличивает риск отказа оборудования.

Без эффективной системы заземления вы можете подвергнуться риску поражения электрическим током, не говоря уже о приборных ошибках, проблемах гармонических искажений, проблемах с коэффициентом мощности и множестве возможных периодически возникающих дилемм. Если токи короткого замыкания не имеют пути к земле через правильно спроектированную и обслуживаемую систему заземления, они обнаружат непредусмотренные пути, которые могут затронуть людей.Эти организации предоставляют рекомендации и / или разрабатывают стандарты заземления для обеспечения безопасности.

OSHA (Управление по охране труда) »
NFPA (Национальная ассоциация противопожарной защиты)»
ANSI / ISA (Американский национальный институт стандартов и приборное общество Америки) »
TIA (Ассоциация индустрии телекоммуникаций)»
IEC (Международная электротехническая комиссия) »
CENELEC (Европейский комитет по электротехнической стандартизации)»
IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) »

Хорошее заземление — это больше, чем мера безопасности, оно также предотвращает повреждение промышленных установок и оборудования.Хорошая система заземления повысит надежность оборудования и снизит вероятность повреждения из-за молнии или токов короткого замыкания. Ежегодно на рабочих местах теряются миллиарды долларов из-за электрических пожаров. Это не учитывает связанные с этим судебные издержки и потерю личной и корпоративной производительности.

Зачем тестировать наземные системы?

Со временем коррозионные почвы с высоким содержанием влаги, высоким содержанием соли и высокими температурами могут разрушить заземляющие стержни и их соединения.Несмотря на низкие значения сопротивления заземления при первоначальной установке, эти значения могут увеличиться, если заземляющие стержни разъедены.

Тестеры заземления, такие как измеритель сопротивления заземления Fluke 1623-2 GEO и тестер заземления Fluke 1625-2 GEO, являются незаменимыми инструментами для поиска и устранения неисправностей, помогающими поддерживать время безотказной работы. С неприятными, периодически возникающими электрическими проблемами проблема может быть связана с плохим заземлением или плохим качеством электроэнергии.

Все заземления и заземляющие соединения должны проверяться не реже одного раза в год в рамках вашего обычного плана профилактического обслуживания. Во время этих плановых проверок следует исследовать увеличение сопротивления на 20%. После обнаружения проблема должна быть исправлена ​​путем замены или добавления заземляющих стержней в систему заземления.

Что такое земля и для чего она нужна?

NEC, Национальный электротехнический кодекс, статья 100 определяет заземление как «соединение (соединение) с землей или с проводящим телом, которое расширяет заземление». Когда мы говорим о заземлении, это две разные темы.

  1. Заземление заземления: намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю.
  2. Заземление оборудования: обеспечивает правильное заземление рабочего оборудования внутри конструкции.

Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии. Цель заземления, помимо защиты людей, растений и оборудования, заключается в обеспечении безопасного пути для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, ​​статических разрядов, сигналов EMI и RFI и помех.

Что такое хорошее значение сопротивления заземления?

Существует много путаницы относительно того, что является хорошим заземлением и каким должно быть значение сопротивления заземления. В идеале заземление должно иметь нулевое сопротивление.

Не существует единого стандартного порога сопротивления заземления, признанного всеми агентствами. Однако NFPA и IEEE рекомендуют значение сопротивления заземления 5,0 Ом или меньше.

Согласно NEC, убедитесь, что полное сопротивление системы относительно земли меньше 25 Ом, указанного в NEC 250.56. В помещениях с чувствительным оборудованием оно должно быть 5,0 Ом или меньше.

В телекоммуникационной отрасли часто используется номинальное сопротивление 5,0 Ом или меньше для заземления и соединения. Целью сопротивления заземления является достижение минимально возможного значения сопротивления заземления, которое имеет смысл с экономической и физической точек зрения.

Поговорите со специалистом

Статьи по теме

Кому интересно 25 Ом или меньше?

Узнайте, почему правило Национального электротехнического кодекса «25 Ом или меньше» может иметь меньшее отношение к качеству электроэнергии, чем вы думаете.

Почти все электрики и электротехники знакомы с требованиями Национального электротехнического кодекса в гл. 250-54, что требует, чтобы сопротивление заземления одноразового электрода (например, заземляющего стержня) составляло 25 Ом или меньше. К сожалению, похоже, что многие специалисты-электрики на самом деле не тестируют систему заземляющих электродов (GES), чтобы убедиться, что они соответствуют этому требованию. Еще меньше из вас считают, что проверка системы заземления стоит того. С точки зрения качества электроэнергии, возможно, вы правы.

А ГЭС предоставляет:

• Эталон нулевого напряжения для поставляемых или производных систем электроснабжения.

• Путь для рассеивания тока молнии или короткого замыкания (для систем с более высоким напряжением).

• Путь для рассеивания электростатических токов.

GES состоит из двух компонентов: проводника заземляющего электрода (GEC) и заземляющего электрода.

Вы можете выбрать GEC без покрытия или с изоляцией (размер по Таблице 250-66) из меди или алюминия. GEC подключает заземляющий электрод к проводнику заземленной цепи, проводнику заземления оборудования или к тому и другому на основном сервисном оборудовании или источнике отдельно производной системы.

Наиболее распространенные типы заземляющих электродов (обозначены в разделах 250-50 и 250-52):

• Конструкционная сталь
• Металлическая труба подземного водоснабжения
• Кольцо заземления
• Стержни заземления

Как тестировать. Вы должны измерить сопротивление электрода по отношению к окружающей почве на участке. Вы можете сделать это только с помощью метода падения потенциала с помощью трехконтактного тестера сопротивления заземления. Чтобы правильно проверить сопротивление GES, вы должны соблюдать несколько простых правил:

1.Отсоедините проверяемый электрод от остальной электрической системы. Учитывая это, практически невозможно проверить систему заземляющих электродов.

2. Не используйте измеритель, который вводит постоянный ток в заземляющий стержень. Не используйте стандартные ВОМ.

3. Не выполняйте тестовые измерения, если ток на GES превышает 5А.

Вопреки распространенному мнению, тестеры сопротивления заземления с зажимом могут быть неточными в полевых условиях.Для этих тестеров требуется контур обратной связи с низким сопротивлением и достаточным расстоянием между системами электродов для получения достоверных показаний. Многие люди часто добавляют высокое сопротивление (вызванное неплотным соединением в контуре обратной связи) к отображаемому значению измерителя. Кроме того, недостаточное расстояние между электродами приводит к тому, что измеритель проводит только сравнительный тест на соединение, что почти всегда приводит к низкому значению сопротивления.

Зачем мне нужно достигать 25 Ом? Наиболее достоверный ответ на этот вопрос: 25 Ом — разумное значение, к которому следует стремиться, учитывая среднее удельное сопротивление почвы для большинства регионов США.Однако имейте в виду, что 25 Ом не является обязательным требованием при установке нескольких электродов. Это требование только для единичных электродов, за сек. 250-56. Если вы управляете первым стержнем и получаете показание сопротивления более 25 Ом, NEC позволяет вам отвести дополнительный стержень на 6 футов от первого стержня.

Скажем, например, вы вбиваете заземляющий стержень в почву, но вместо того, чтобы проверить этот стержень, чтобы увидеть, соответствует ли он критериям сопротивления 25 Ом, вы запускаете второй. Когда два стержня соединятся вместе, считайте, что GES завершен.Но если вы не проводите измерения, как узнать, соответствует ли ваша установка Кодексу?

Проверка реальности. В большинстве коммерческих и промышленных низковольтных энергосистем технические специалисты не проводят испытания сопротивления заземления. Но это не должно вас удивлять. Неофициальный опрос 50 электриков показал, что только четыре из них проводили испытания заземления в прошлом. Причины, по которым тестирование не проводилось, были:

• Тестеры были слишком дорогими.
• Тест был слишком запутанным и занял слишком много времени.
• Достаточно двух стержней (наиболее частая реакция).

Влияние качества электроэнергии. Вы не поверите, но почти все электронное оборудование будет работать должным образом без использования GES с низким сопротивлением. Исследования качества электроэнергии на месте показали, что в ситуациях, когда сопротивление заземляющего электрода составляет от 5 Ом до 105 Ом, оно не влияет на оборудование. Однако вы можете связать большинство проблем с некачественным подключением в системе заземления оборудования. Поэтому вам следует уделять меньше внимания измерению GES и больше — импедансу системы заземления оборудования и проверке низкоомных соединений между плоскостями заземления.

Какой урок здесь? Тратьте меньше времени на тестирование и аттестацию сопротивления GES и больше времени на проверку соединения между точками и импеданса проводника заземления оборудования.

Что такое сопротивление земли? Определение и объяснение

Определение: Сопротивление, оказываемое заземляющим электродом току в землю, называется сопротивлением заземления или сопротивлением земли. Сопротивление заземления в основном подразумевает сопротивление между электродом и точкой нулевого потенциала.Численно он равен отношению потенциала заземляющего электрода к рассеиваемому им току. Сопротивление между заземляющей пластиной и землей измеряется методом падения потенциала.

Сопротивление заземляющего электрода не сосредоточено в одной точке, а распределяется по почве вокруг электрода. Математически сопротивление заземления определяется как отношение напряжения к току, показанное ниже.

Где V — измеренное напряжение между скачком напряжения, а I — ток, подаваемый во время измерения сопротивления заземления через электрод.

Значение сопротивления заземления для разных электростанций показано ниже

Большая электростанция — 0,5 Ом
Основная электростанция — 1,0 Ом
Малая подстанция — 2,0 Ом
Во всех остальных случаях — 8,0 Ом

Область вокруг земли, в которой приводится в действие электрод, известна как область сопротивления или потенциальная область земли. Ток короткого замыкания, который подается от заземляющего электрода, проходит от электрода во всех направлениях, показанных на рисунке ниже.Пропускание тока в землю зависит от удельного сопротивления почвы, в которой размещен заземляющий электрод. Удельное сопротивление грунта может варьироваться от 1 до 1000 Ом · м в зависимости от характера грунта.

Удельное сопротивление земли зависит от ее температуры. Когда температура выше 0ºC, то ее влияние на удельное сопротивление почвы незначительно. Но при 0ºC вода в почве начинает замерзать, что увеличивает их удельное сопротивление. На удельное сопротивление земли также влияет состав некоторых растворимых солей, как показано на рисунке ниже.

Сопротивление земли варьируется от слоя к слою. Нижний слой почвы имеет больше влаги и более низкое удельное сопротивление. Если нижний слой содержит твердый и каменистый грунт, то их удельное сопротивление увеличивается с глубиной.

Калькулятор сопротивления заземления для одиночного электрода — нарушение напряжения

Включение металлического заземляющего стержня в землю является одним из основных шагов в создании подходящего заземления или заземления для электрической установки.Для одиночного электрода, вбитого в землю, уравнение для эффективного значения сопротивления земли или заземления определяется следующим уравнением:

Следующий калькулятор можно использовать для расчета сопротивления земли или заземления для одного электрода, вбитого в землю. Используются типичные значения удельного сопротивления почвы, указанные в IEEE Std 80, или вместо этого пользователь может вводить данные удельного сопротивления почвы непосредственно в калькулятор. Обратите внимание, что проводимость в почве в основном электролитическая. Количество влаги и растворенных солей влияет на удельное сопротивление почвы.Без фактических измерений трудно определить точную характеристику конкретной почвы как «влажную органическую почву» или «влажную почву».

Диапазон удельного сопротивления земли

Измерение фактического удельного сопротивления почвы может быть выполнено с помощью двух распространенных методов: метода Веннера или метода Шлюмберже. Если проводятся фактические измерения, рекомендуется снимать показания в разных местах, чтобы определить любые аномальные показания. Из приведенного выше уравнения видно, что для низкого сопротивления заземления (Rg) важны следующие параметры.

Удельное сопротивление грунта [ρ]: Низкое удельное сопротивление грунта снижает сопротивление грунта. Связь между удельным сопротивлением почвы и эффективным сопротивлением электродов линейна.

Длина электрода [L]: Влияние длины электрода на сопротивление земли не является линейным. Все остальные параметры остаются неизменными, первые несколько футов электрода значительно снижают сопротивление заземления, но примерно через 8 футов оно имеет тенденцию к выравниванию.

Диаметр электрода [d]: Увеличение диаметра электрода имеет ограниченное влияние на сопротивление заземления. Удилища большого диаметра пригодятся при движении по пересеченной местности.

Изменение сопротивления земли в зависимости от глубины стержня и диаметра стержня

Другие методы снижения сопротивления заземления включают использование нескольких стержней, включенных параллельно, или уменьшение удельного сопротивления почвы путем химической обработки.

Статьи по теме: Заземление подстанции — роль щебня

Сопротивление заземления — почему это важно и как его измерить.

Если токи короткого замыкания не имеют пути к земле через правильно спроектированную и обслуживаемую систему заземления, они обнаружат непредусмотренные пути, которые могут затронуть людей.

Важность заземления или заземления

Зачем нужно заземление:

Плохое заземление не только способствует ненужному простою, но и отсутствие хорошего заземления также опасно и увеличивает риск отказа оборудования. Без эффективной системы заземления мы могли бы подвергнуться риску поражения электрическим током, не говоря уже о приборных ошибках, гармонических искажениях, проблемах с коэффициентом мощности и множестве возможных прерывистых дилемм.

Что такое электрическая земля или земля:

NEC, Национальный электротехнический кодекс, статья 100 определяет заземление как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или с некоторым проводящим телом, которое служит вместо земли».

Типы электрического заземления:
  • Заземление
  • Заземление оборудования.

Заземление — это намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю.Заземление оборудования обеспечивает заземление корпуса рабочего оборудования.
Эти две системы заземления необходимо держать отдельно, за исключением соединения между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии.

Стандарты электрического заземления

NFPA и IEEE рекомендуют значение сопротивления заземления 5,0 Ом или меньше. Код NEC (1987, 250-83-3) требует минимальной длины заземляющего электрода 2.5 метров (8,0 футов) для контакта с почвой.

Методы измерения сопротивления заземления

Доступны четыре типа методов проверки заземления:

  1. Удельное сопротивление грунта (с использованием столбов)
  2. Падение потенциала (с использованием столбов)
  3. Селективное (с использованием 1 зажима и столбов)
  4. Бесстоечное сопротивление (только с использованием 2 зажимов)

Измерение падения потенциала сопротивления грунта :

Метод испытания на падение потенциала используется для измерения способности системы заземления или отдельного электрода рассеивать энергию из объекта.

Как работает тест на падение потенциала?

Сначала необходимо отсоединить интересующий заземляющий электрод от его подключения к объекту. Во-вторых, тестер подключается к заземляющему электроду. Затем для трехполюсного испытания на падение потенциала два заземляющих стержня помещают в почву на прямой линии — вдали от заземляющего электрода. Обычно достаточно расстояния 20 метров (65 футов). Затем нажмите кнопку пуска на мегомметре.

Измерение сопротивления заземления методом падения потенциала

Дополнительная литература

Принципы и методы проверки сопротивления заземления

12 августа 2014 г.,
Опубликовано в статьях: Вектор

Информация из Comtest

Плохое заземление способствует простоям, но отсутствие хорошего заземления также опасно и увеличивает риск отказа оборудования.

Со временем коррозионные почвы с высоким содержанием влаги и солей и высокими температурами могут разрушить заземляющие стержни и их соединения. Таким образом, хотя система заземления имела низкие значения сопротивления заземления при первоначальной установке, сопротивление системы заземления может увеличиваться, если заземляющие стержни корродируют.

Тестеры заземления

— незаменимые инструменты для поиска и устранения неисправностей, помогающие поддерживать время безотказной работы. Рекомендуется проверять все заземления и заземляющие соединения не реже одного раза в год в рамках вашего обычного плана профилактического обслуживания.Если во время этих периодических проверок будет измерено увеличение сопротивления более чем на 20%, техник должен исследовать источник проблемы и внести коррекцию, чтобы снизить сопротивление, заменив или добавив заземляющие стержни в систему заземления.

Что такое земля?

Статья 100 Национального электротехнического кодекса США (NEC) определяет заземление как «проводящее соединение, намеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или с некоторым проводящим телом, которое служит вместо земли».

Заземление фактически включает в себя два разных предмета: заземление и заземление оборудования. Заземление — это намеренное соединение проводника цепи, обычно нейтрального, с заземляющим электродом, помещенным в землю. Заземление оборудования обеспечивает правильное заземление работающего оборудования внутри конструкции.

Эти две системы заземления должны быть разделены, за исключением соединений между двумя системами. Это предотвращает разность потенциалов напряжения из-за возможного пробоя при ударах молнии.Цель заземления — обеспечить безопасный путь для рассеивания токов короткого замыкания, ударов молний, ​​статических разрядов, сигналов EMI и RFI и помех.

Национальное агентство противопожарной защиты США (NFPA) и Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) рекомендуют значение сопротивления заземления 5 или меньше. Целью сопротивления заземления является достижение минимально возможного значения сопротивления заземления, которое имеет смысл с экономической и физической точек зрения.

Что влияет на сопротивление заземления?

На сопротивление заземления системы заземления влияют четыре переменных: длина или глубина заземляющего электрода; диаметр заземляющего электрода; количество заземляющих электродов и конструкция системы заземления.

Длина / глубина заземляющего электрода

Установка заземляющих электродов глубже — очень эффективный способ снизить сопротивление заземления. Почва непостоянна по своему удельному сопротивлению и может быть непредсказуемой. Уровень сопротивления обычно можно снизить еще на 40%, удвоив длину заземляющего электрода. Иногда невозможно загнать заземляющие стержни глубже — например, в области, состоящие из горных пород. В этих случаях жизнеспособны альтернативные методы, включая цементное заземление.

Диаметр заземляющего электрода

Увеличение диаметра заземляющего электрода очень мало влияет на снижение сопротивления. Например, вы можете удвоить диаметр заземляющего электрода, и ваше сопротивление уменьшится только на 10%.

Количество заземляющих электродов

Использование нескольких заземляющих электродов — еще один способ снизить сопротивление заземления. Более одного электрода вбивают в землю и подключают параллельно, чтобы снизить сопротивление.Чтобы дополнительные электроды были эффективными, расстояние между дополнительными стержнями должно быть как минимум равным глубине ведомого стержня.

Сферы влияния заземляющих электродов будут пересекаться, и сопротивление не будет уменьшено без надлежащего расстояния. В таблице 1 представлены различные сопротивления заземления, которые можно использовать в качестве практического правила.

Таблица 1: Сопротивление заземления для практического использования.

Тип почвы

Удельное сопротивление почвы R E

Сопротивление заземления

Глубина заземляющего электрода (метр)

Заземляющая полоса (метр)

Ом · м

3

6

10

5

10

20

Очень влажная почва,
болотистая

30

10

5

3

12

6

3

Земледелие суглинистые
и глинистые

100

33

17

10

40

20

10

Грунт песчано-глинистый

150

50

25

15

60

30

15

Влажная песчаная почва

300

66

33

20

80

40

20

Бетон 1: 5

400

160

80

40

Влажный гравий

500

160

80

48

200

100

50

Сухая песчаная почва

1000

330

165

100

400

200

100

Сухой гравий

1000

330

165

100

400

200

100

Каменистая почва

30 000

1000

500

300

1200

600

300

Скала

107

Проектирование системы заземления

Простые системы заземления состоят из одного заземляющего электрода, вбитого в землю.Использование одного заземляющего электрода является наиболее распространенной формой заземления. Сложные системы заземления состоят из нескольких заземляющих стержней, связанных, ячеистых или сетевых сетей, пластин заземления и контуров заземления.

Эти системы обычно устанавливаются на электростанциях, в центральных офисах и на вышках сотовой связи. Сложные сети значительно увеличивают контакт с окружающей землей и снижают сопротивление земли.

Измерение удельного сопротивления грунта

Удельное сопротивление почвы необходимо при определении конструкции системы заземления для новых установок (применение с нуля) для удовлетворения ваших требований к сопротивлению заземления.В идеале вы должны найти место с минимально возможным сопротивлением. Плохие почвенные условия можно преодолеть с помощью более сложных систем заземления. Состав почвы, влажность и температура — все это влияет на удельное сопротивление почвы. Почва редко бывает однородной, и ее удельное сопротивление будет варьироваться географически и на разных глубинах. Влагосодержание меняется в зависимости от сезона, в зависимости от характера подслоев земли и глубины постоянного уровня грунтовых вод. Рекомендуется размещать заземляющие стержни как можно глубже в земле, поскольку почва и вода обычно более устойчивы на более глубоких пластах.

Расчет удельного сопротивления грунта

В описанной здесь методике измерения используется метод Веннера и формула:

ρ = 2 π A R

где:

ρ = среднее удельное сопротивление грунта на глубину A в: Ом-см.

π = 3,1416.

A = расстояние между электродами в см.

R = измеренное значение сопротивления в Ом на измерительном приборе.

Измерение сопротивления почвы

Для проверки удельного сопротивления грунта подключите тестер заземления, как показано на рис. 1. Четыре стержня заземления расположены в грунте по прямой линии на равном расстоянии друг от друга. Расстояние между земляными кольями должно быть не менее чем в три раза больше, чем глубина столбов. Тестер заземления Fluke1625 генерирует известный ток через два внешних стержня заземления, а падение потенциала измеряется между двумя внутренними стержнями заземления.Тестер автоматически рассчитывает сопротивление почвы по закону Ома ( В = IR ).

Рис. 1: Пути тока испытания в бесстоечном методе.

Дополнительные измерения, когда оси кола повернуты на 90 °, всегда рекомендуются, потому что результаты измерений часто искажаются и недействительны из-за подземного металла, подземных водоносных горизонтов и т. Д.

Производится профиль, который может определять подходящую систему сопротивления заземления, изменяя глубину и расстояние несколько раз.Измерения удельного сопротивления почвы часто искажаются из-за наличия токов заземления и их гармоник.

Измерение падения потенциала

Метод испытания падения потенциала используется для измерения способности системы заземления или отдельного электрода рассеивать энергию от объекта. Требуемый заземляющий электрод должен быть отключен. Затем тестер подключается к заземляющему электроду. Затем два заземляющих стержня помещаются в почву на прямой линии — вдали от заземляющего электрода для проверки 3-полюсного падения потенциала.Обычно достаточно расстояния 20 м.

Размещение ставок

Важно, чтобы зонд был размещен вне сферы влияния тестируемого заземляющего электрода и вспомогательного заземления для достижения наивысшей степени точности при выполнении 3-полюсного испытания сопротивления заземления, в противном случае эффективные области сопротивления будут перекрываться и недействительны. любые замеры.

Таблица 2 представляет собой руководство по настройке датчика (внутренний стержень) и вспомогательного заземления (внешний стержень).Переместите внутренний стержень (зонд) на 1 м в любом направлении и проведите новое измерение, чтобы проверить точность результатов и убедиться, что стержни земли находятся вне сфер воздействия. Если есть значительное изменение показаний (30%), вам следует увеличить расстояние между тестируемым стержнем заземления, внутренним стержнем (зондом) и внешним стержнем (вспомогательным заземлением) до тех пор, пока измеренные значения не останутся достаточно постоянными при изменении положения внутренний кол (зонд).

Измерение без ставок

Тестер заземления Fluke 1625 может измерять сопротивление контура заземления для многозаземленных систем, используя только токовые клещи.Этот метод тестирования исключает опасный этап отключения параллельных заземлений, а также процесс поиска подходящих мест для дополнительных заземляющих стержней.

Вы также можете выполнять наземные испытания в местах, о которых вы раньше не думали: внутри зданий, на опорах электропередач или в любом месте, где нет доступа к грунту.

В этом методе тестирования два зажима помещаются вокруг стержня заземления или соединительного кабеля, и каждый из них подключается к тестеру (см. Рис. 2).Земляные колья вообще не используются. Известное напряжение индуцируется одним зажимом, а ток измеряется вторым зажимом. Тестер автоматически определяет сопротивление контура заземления на этом стержне заземления. Если есть только один путь к заземлению, метод бесконтактного измерения не даст приемлемого значения, и необходимо использовать метод проверки падения потенциала. Тестер заземления работает по принципу, что в параллельных / многозаземленных системах сеть сопротивление всех путей заземления будет чрезвычайно низким по сравнению с любым одиночным трактом (тестируемым).Таким образом, полное сопротивление всех сопротивлений параллельного обратного пути фактически равно нулю. Бесстоечное измерение измеряет только сопротивление отдельных заземляющих стержней параллельно системам заземления. Если система заземления не параллельна земле, вы либо будете иметь разомкнутую цепь, либо будете измерять сопротивление контура заземления.

Рис. 2: Установка для бесстержневого метода.

Измерение импеданса заземления

При попытке рассчитать возможные токи короткого замыкания на электростанциях и в других ситуациях, связанных с высоким напряжением / током, важно определить комплексное полное сопротивление заземления, поскольку полное сопротивление будет состоять из индуктивных и емкостных элементов.Поскольку в большинстве случаев индуктивность и удельное сопротивление известны, фактическое сопротивление можно определить с помощью сложных вычислений.

Поскольку импеданс зависит от частоты, Fluke 1625 использует сигнал 55 Гц для этого расчета, чтобы максимально приблизить его к рабочей частоте напряжения. Это гарантирует, что измерение будет близко к значению на истинной рабочей частоте. Специалисты по электроснабжению, проводящие испытания высоковольтных линий электропередачи, интересуются двумя вещами: сопротивлением заземления в случае удара молнии и полным сопротивлением всей системы в случае короткого замыкания в определенной точке линии.Короткое замыкание в данном случае означает, что активный провод рвется и касается металлической сетки башни.

В центральных офисах

При проведении аудита заземления центрального офиса требуются три различных измерения.

Перед тестированием найдите главную шину заземления (MGB) в центральном офисе, чтобы определить тип системы заземления. MGB будет иметь заземляющие провода, подключенные к многозаземленной нейтрали (MGN) или входящей сети, полю заземления, водопроводной трубе и конструкционной или строительной стали (см.Рис.3).

Рис. 3: План типового центрального офиса.

Во-первых, проведите бесстоечный тест на всех отдельных основаниях, исходящих от MGB (см. Рис. 4). Цель состоит в том, чтобы убедиться, что все заземления подключены, особенно MGN. Важно отметить, что вы измеряете не индивидуальное сопротивление, а сопротивление контура того, что вы зажимаете. Подключите тестер заземления, а также индукционные и чувствительные зажимы, которые размещены вокруг каждого соединения для измерения сопротивления контура MGN, поля заземления, водопровода и строительной стали.Во-вторых, выполните 3-полюсное испытание падения потенциала всей системы заземления, подключенной к MGB (см. Рис. 5). Чтобы добраться до удаленной земли, многие телефонные компании используют неиспользуемые кабельные пары, выходящие на расстояние до мили. Запишите измерение и повторяйте этот тест не реже одного раза в год.

Рис. 4: Безэкранное тестирование центрального офиса.

В-третьих, измерьте отдельные сопротивления системы заземления с помощью выборочного теста тестера заземления (см. Рис. 6). Подключаем тестер.Измерьте сопротивление МГН; значение — это сопротивление этой конкретной ветви МГБ. Затем измерьте поле земли. Это показание представляет собой фактическое значение сопротивления заземляющего поля центрального офиса.

Рис. 5: Выполните трехполюсное испытание падения потенциала всей системы заземления.

Теперь перейдите к водопроводной трубе и повторите процедуру для сопротивления строительной стали. Вы можете легко проверить точность этих измерений с помощью закона Ома. Сопротивление отдельных ветвей при расчете должно равняться сопротивлению всей данной системы (допускать разумную ошибку, поскольку все элементы заземления не могут быть измерены).

Рис. 6: Измерьте отдельные сопротивления системы заземления с помощью выборочного теста.

Эти методы испытаний обеспечивают наиболее точное измерение центральных офисов, поскольку они дают вам индивидуальные сопротивления и их фактическое поведение в системе заземления. Хотя измерения точны, они не покажут, как система ведет себя как сеть, потому что в случае удара молнии или тока короткого замыкания все подключено.

Дополнительные тесты

Сначала выполните 3-полюсный тест на падение потенциала на каждой ножке MGB и запишите каждое измерение.Снова используя закон Ома, эти измерения должны быть равны сопротивлению всей системы. Из расчетов вы увидите, что ваша общая стоимость составляет от 20 до 30% от общей стоимости R E .

Таблица 2: Руководство по установке внутренних и внешних стоек.

Глубина заземляющего электрода

Расстояние до внутренней стойки

Расстояние до внешней стойки

2 м

15 м

25 м

3 м

20 м

30 кв.м

6 м

25 м

40 кв.м

10 м

30 кв.м

50 м

Наконец, измерьте сопротивление различных ветвей MGB с помощью селективного бесстержневого метода.Он работает как метод без стоек, но отличается тем, как мы используем два отдельных зажима. Мы размещаем зажим индуцирующего напряжения вокруг кабеля, идущего к MGB, и, поскольку MGB подключен к входящей мощности, которая параллельна системе заземления, мы выполнили это требование.

Поместите измерительный зажим вокруг кабеля заземления, ведущего к полю заземления. Когда мы измеряем сопротивление, это фактическое сопротивление поля земли плюс параллельный путь MGB.Поскольку сопротивление должно быть очень низким, оно не должно реально влиять на измеряемые показания. Этот процесс можно повторить для других опор заземляющего стержня, таких как водопроводная труба или конструкционная сталь. Чтобы измерить MGB бесстержневым селективным методом, поместите зажим индуцирующего напряжения вокруг линии к водопроводной трубе (так как медная водопроводная труба должна иметь очень низкое сопротивление), и ваше показание будет сопротивлением только для MGN.

Свяжитесь с Герритом Барнардом, Comtest, тел. 011 608-8520, gbarnard @ comtest.co.za

Статьи по теме

  • Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19
  • Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom
  • Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa
  • Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…
  • Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе
  • Топ-5 приемлемых значений сопротивления заземления в Индии

    Что такое сопротивление заземления?

    Сопротивление заземляющего электрода току, протекающему в землю, называется сопротивлением заземления.Сопротивление между землей и заземляющей пластиной измеряется методом падения потенциала.

    Численно это эквивалентно отношению потенциала заземляющего электрода к исчезнувшему им току. Сопротивление между заземляющей пластиной и землей оценивается методом падения потенциала.

    Значение сопротивления заземления зависит от удельного сопротивления почвы, конструкции конструкции и климатических условий. Влага в почве играет решающую роль в сопротивлении почвы.Различные типы кодов указывают желаемое значение системы заземления.

    Допустимое значение сопротивления заземления в Индии

    Приемлемое значение сопротивления заземления в Индии составляет: —

    ПОМОЩЬ США | Практики заземления Индии, MVS Brinch

    (1) Электростанции 0,5 Ом
    (2) Подстанция EHT 1,0 Ом
    (3) Станции 33 кВ 2.