Измеритель сопротивления заземления
Опубликовано: 01.09.2018
Действие защитного заземления состоит в том, что при контакте человека с оказавшимся под напряжением элементом ток течет по пути наименьшего сопротивления, то есть в землю.
Учебный фильм "Измеритель сопротивления заземления ИС-20/1"
Словосочетание «наименьшее сопротивление» является ключевым: при большом его значении, заземление от удара током не спасет.
Для проверки требуется специальный прибор — измеритель сопротивления заземления.
Как выполняется измерение сопротивления заземления
Все способы определения сопротивления опираются на закон Ома. Вот его математическое выражение:R = U / I, где
UNI-T UT522 - измеритель сопротивления заземления. Обзор-распаковка
То есть, для определения искомой величины исследуемый объект следует подключить к источнику электроэнергии с точно известным напряжением и замерить силу протекающего тока, затем произвести вычисления по приведенной формуле.
В случае с кабелем все понятно: необходимо приложить щупы омметра к обоим его концам. Но система заземления устроена сложнее: она состоит не только из шин и электродов, но и из грунта, в который те вбиты. Следовательно, здесь требуется иной подход. Применяют множество методов, у каждого — свои преимущества и недостатки. Вот наиболее распространенные:
двух-, трех- и четырехпроводной (это отдельные методы); компенсационный.Нередко используют способ пробного электрода.
Необходимые приборы
Обычный мультиметр для решения данной задачи не подходит: значительной окажется погрешность измерений. С его помощью владелец объекта может осуществить проверку для себя, с целью приблизительной оценки работоспособности заземления. Но официальные контролирующие организации такие измерения принимать во внимание не будут.
Для измерения сопротивления заземления разработаны специальные приборы. Моделей существует достаточно много. Они делятся на три типа:
стрелочные (аналоговые) с ручным электрогенератором; стрелочные с гальваническими батареями; цифровые (оснащены микропроцессором) с клещами для бесконтактных измерений: питаются от батареек, результаты отображаются цифрами на жидкокристаллическом мониторе.
Аналоговый прибор
Для каждой модели тот или иной метод измерений (см. выше) является предпочтительным. Об этом сообщается в инструкции к прибору, схема проведения измерений часто отображается на крышке.
Рекомендуется применять именно указанный метод: прибор конструировался под него, он же использовался при испытаниях, соответственно, обеспечит максимальную точность.
Обзор популярных моделей
Ниже представлены основные характеристики аналоговых и цифровых измерителей, пользоваться которыми предпочитают профессионалы.
М-416
Проверенный временем измеритель аналогового типа. Обладает следующими достоинствами:
надежен; прост в эксплуатации; обеспечивает минимальную погрешность измерений.Внешне напоминает омметр, на передней панели присутствует переключатель диапазона измерений.
Характеристики:
измеряемые параметры: активное сопротивление контура заземления и грунта; питание: от батарей с суммарным напряжением 4,5 В; напряжение на зажимах: 13 В; ресурс комплекта автономных источников тока: 1000 измерений; вес: 3 кг.Габаритные размеры М-416 — 24,5х14х17 см.
ИС-10
Устройство цифрового типа. Обладает такими достоинствами:
запоминает до 40-ка результатов измерений; класс пыле- и влагозащиты: IP42 (корпус в резиновой оболочке); оснащен клещами для бесконтактных измерений, поэтому разрыв цепи не требуется.
Измеритель сопротивления заземления ИС-10
Прибор позволяет применять двух-, трех- и четырехпроводной методы измерений.
СА 6412
Цифровой аппарат. Как все приборы такого типа, оборудован бесконтактными клещами.
Достоинства измерителя:
способен работать с токами до 30 А; величина тестового тока позволяет проводить замеры без отключения электрооборудования; корпус выполнен из высокопрочного композитного материала Lexan; клещи имеют двойные стенки.Модель оснащена индикаторами:
Короткого замыкания (срабатывает при значении сопротивления менее 0,1 Ом). Помех в исследуемой цепи. Размыкания клещей в ходе замеров. Разряда батареи.У аппарата есть функции удержания результатов измерений и самотестирования. Он удобен при выполнении работы в темноте (благодаря функции настройки пороговых значений).
Характеристики:
диапазон измеряемых параметров: 0,1 – 1200 Ом; максимальный диаметр (внутренний) клещей: 32 мм (в разомкнутом положении — 35 мм); питание: батарейка «Крона» напряжением 9 В или равноценный ей аккумулятор; ресурс источника питания: 1500 замеров.Класс пыле- и влагозащиты — IP30.
SEW 1820 ER
Цифровое устройство.
Характеристики:
диапазон измеряемых сопротивлений: 0,01 – 2000 Ом; тестовый ток: 2 мА (не требуется отключение электроустановки); имеется функция удержания результатов измерений; в комплекте помимо бесконтактных клещей имеются измерительные электроды и провода для их подключения; функция измерения пошагового напряжения.Благодаря компактности, малому весу (1 кг) и простой эксплуатации прибор SEW 1820 ER стал довольно популярным.
Инструкция по использованию
Замеры выполняют с соблюдением техники безопасности:
Оператор надевает диэлектрические перчатки и боты. Инструменты должны иметь изолированные ручки. Сначала провода подсоединяют к вспомогательному электроду (заземленному), потом к измерительному прибору. Запрещено проводить измерения при повышенной влажности, в дождь и грозу.
Измерение мегаомметром
При выполнении работ придерживаются правил:
Контроль сопротивления заземлителя осуществляют в период, когда оно является наименьшим — летом и зимой. Измерительные электроды вбивают на удалении 10 м или более от вертикальных электродов исследуемого заземлителя и от любых металлических подземных конструкций и коммуникаций. Для размещения измерительных электродов подбирают плотный улежавшийся грунт. Глубина погружения — более 0,5 м. Вместо штатных электродов допускается использование естественных заземлителей, не связанных с исследуемым контуром. Замер сопротивления выполняют 2 – 3 раза, устанавливая измерительные электроды в разные точки. В норме разница между показаниями прибора не превышает 5%. Перед присоединением к шине заземляющего устройства зонда измерителя в виде зажима «крокодил», с нее счищают напильником ржавчину. Если применяется зонд в виде струбцины, продавливающей окисленный верхний слой, делать этого не нужно.Цифровые приборы могут производить измерения как бесконтактными клещами, так и посредством измерительных электродов. Второй вариант — более точный.
Рассмотрим подробно несколько методов.
Метод амперметра и вольтметра
Порядок проведения измерений:
На расстоянии 20 м от проверяемого заземлителя в грунт вбивают два измерительных электрода — основной и дополнительный. После этого их подключают к источнику напряжения. Замеряют величину протекающего тока амперметром. Щупы вольтметра подключают к исследуемому контуру и основному электроду с целью определения падения напряжения между ними. Находят искомую величину, разделив результат, полученный в п. 4, на измеренную силу тока.
Описание метода
Данный способ — самый простой, но и наименее точный.
Компенсационный метод
Реализуется так:
В грунт вбиваются основной и дополнительный измерительные электроды (расстояние между ними – 10-20 м) так, чтобы исследуемый заземлитель оказался между ними. Зонд измерителя подключают к шине заземлителя вблизи ее контакта. Электроды подсоединяют к аппарату, подающему тестирующий переменный ток I1. Ток I1 возбуждает во вторичной обмотке имеющегося в метрологической установке трансформатора тока ТТ ток I2, подаваемый на реостат R. Регулируя сопротивление реостата, добиваются баланса между напряжениями U1 и U2. Ток I2, протекая через первичную катушку трансформатора ИТ (изолирующий), возбуждает в его во вторичной катушке ЭДС, отображаемое подключенным к ее выводам измерителем V.
Схема измерения ЭДС компенсационный метод
Конструктивные особенности аппарата обеспечивают равенство токов I1 и I2, следовательно, после уравнивания реостатом падений напряжения, равными окажутся и rx с rаб. Ручка последнего снабжена указателем и шкалой, отображающей его сопротивление. Одновременно оно означает сопротивление исследуемого контура.
Изолирующий трансформатор необходим для защиты от блуждающих токов.
Для проверки отдельных объектов от точки 1 отсоединяют проводник и подключают его с одной стороны, к исследуемой цепи. С другой стороны подключают провод с точки 3 и зонд (точка 2).
Трехпроводной метод
Перед началом работы по данному способу необходимо отключить электроснабжение объекта либо отсоединить от заземлителя провод заземления (Pe). Иначе при замыкании фазы на корпус или иной заземленный элемент, оператор или измерительное устройство окажутся под напряжением.
Порядок измерений: Зонд (струбцину) фиксируют на шине заземлителя и подключают к аппарату. На некотором расстоянии вбивают в грунт измерительные электроды. Подсоединяют их к измерителю посредством проводов. Фиксируют величину напряжения помехи, возникающего между электродами. Допустимый максимум — 24 В. При большей величине электроды переустанавливают в другое место. На устройстве нажимают кнопку «Измерить» и снимают с дисплея показания.Повторяют измерения 2 – 3 раза, располагая электроды в разных точках . Максимально допустимая разница в показаниях — 5%.
Если надо вычислить удельное сопротивление грунта или глубоко залегающих пластов, применяют четырехпроводной метод. Измерительные электроды размещают по методике Шлюмберже или Веннера.
Проведение замера с помощью бесконтактных клещей
Для реализации данного метода нужен фоновый ток от электрооборудования в контур заземления . Его величина не должна превышать максимально допустимое значение для данного прибора (обычно 2,5 А).
При использовании двух клещей, устанавливаемых на расстоянии не менее 30 см друг от друга, измерительные электроды не требуются.
Контроль сопротивления заземления — важнейшая операция. Ее требуется проводить регулярно (периодичность зависит от назначения электроустановки) и с применением специальных приборов. Обычный мультиметр для этого не годится. При отсутствии контроля будет упущен момент, когда сопротивление заземлителя из-за окисления электродов или изменения параметров грунта возрастет, и появится риск поражения персонала электротоком.
