Kuinka mitata maadoitusvastus

turvallisuus sähköenergian käyttö riippuu paitsi sähköasennuksen oikeasta asennuksesta, myös sen noudattamista koskevista vaatimuksista, jotka säädöksissä asetetaan sen käytölle. Rakennuksen maadoituspiiri osana suojaavia sähkölaitteita vaatii määräajoin sen teknisen kunnon tarkkailua.

Kuinka maadoituslaite

Normaalissa virransyöttötilassa, maasilmukka PE-johdin on kytketty kaikkien sähkölaitteiden koteloihin, rakennuksen potentiaalin tasausjärjestelmään ja on passiivinen: sen kautta, karkeasti sanottuna, mitään virtaa ei kulje, paitsi pienissä taustalla.

Kuinka maadoitus suojaa ihmisiä

Johdotuksen eristyskerroksen hajoamiseen liittyvässä hätätapauksessa vaarallisen jännite ilmenee viallisen laitteen runkoon ja virtaa PE-johtimen läpi maasilmukan kautta maapotentiaaliin.

Tästä johtuen johtamattomiin osiin siirretyn korkeajännitteen suuruuden tulisi laskea turvalliselle tasolle, mikä ei voi aiheuttaa sähkövahinkoja henkilölle, joka on kosketuksissa viallisten laitteiden kanssa maan läpi.

Kun PE-johdin tai maasilmukka katkeaa, ei ole jännitteen tyhjennyspolkua ja virta kulkee ihmiskehon läpikiinni vaurioituneen laitteen potentiaalin ja maan välillä.

Siksi sähkölaitteita käytettäessä on tärkeää pitää maasilmukka hyvässä kunnossa ja seurata sen kuntoa säännöllisin väliajoin tehtävillä sähkömittauksilla.

Kuinka toimintahäiriö tapahtuu maadoituslaitteessa

Uudessa huollettavassa piirissä onnettomuusvirta PE-johtimen läpi tulee kollektorielektrodeihin, jotka ovat kosketuksissa niiden pintaan maahan ja niiden läpi kulkevat tasaisesti maapotentiaaliin. Tässä tapauksessa päävirta jaetaan tasaisesti rakenneosiin.

Pitkäaikaisen altistumisen seurauksena vihamieliselle maaperälle virtajohtojen metalli päällystetään pintaoksidikalvolla. Alkuperäinen korroosio huonontaa asteittain virran kulkuolosuhteita, lisää koko rakenteen koskettimien sähkövastusta. Teräsosiin muodostettu ruoste on yleensä yleinen ja joillain alueilla selkeä paikallinen luonne. Tämä johtuu jatkuvasti maaperässä olevien suolojen, emästen ja happojen kemiallisesti aktiivisten liuosten epätasaisesta läsnäolosta.

Tuloksena olevat korroosiohiukkaset erillisten hiutaleiden muodossa siirtyvät pois metallista ja lopettavat siten paikallisen sähköisen kosketuksen. Ajan myötä sellaisia ​​paikkoja on niin paljon, että piirin vastus kasvaa ja maadoituslaite menettää sähkönjohtavuutensa kykenemättömästi poistamaan vaarallisia potentiaaleja maahan.

Vain ajoissa tehdyt sähköiset mittaukset mahdollistavat piirin kriittisen tilan määrittämisen.

Maadoituslaitteen vastusmittauksen periaatteet

Piirin teknisen kunnon arviointimenetelmä perustuu klassiseen sähkötekniikan lakiin, jonka Georg Om on tunnistanut piirilevylle. Tätä tarkoitusta varten riittää, että virta johdetaan kalibroidun jännitelähteen ohjaaman elementin läpi ja mitataan lähetetty virta suurella tarkkuudella ja lasketaan sitten vastusarvo.

Amper- ja volttimittarimenetelmä

Koska piiri toimii maassa koko kosketuspintansa kanssa, se tulisi arvioida mittauksessa. Tätä varten elektrodit haudataan pienellä etäisyydellä (noin 20 metriä) valvotusta maadoituslaitteesta: pää- ja ylimääräiset.Niille syötetään virta stabiloidusta vaihtojännitteen lähteestä.

Sähkövirta alkaa virtata piirillä, jonka muodostavat johdot, EMF-lähde ja elektrodit, joissa on maan alla johtava osa maata, jonka arvo mitataan ampeerimittarilla.

Voltimetri on kytketty puhtaaseen metalliin puhdistetun maasilmukan pintaan ja päämaadoituselektrodin kosketukseen.

Se mittaa jännitteen laskua päämaadoituskytkimen ja maasilmukan välisellä alueella. Jakamalla volttimittarilukeman arvo ampeerimittarin mittaamalla virralla, voidaan laskea koko piirin osan kokonaisvastus.

Karkeilla mittauksilla ne voidaan rajoittaa, ja tarkempien tulosten laskemiseksi on tarpeen korjata saatu arvo vähentämällä kytkentäjohtimien vastusarvo ja maaperän dielektristen ominaisuuksien vaikutus maaperän leviämisvirtojen luonteeseen.

Vähennettynä tällä arvolla ja mitattu ensimmäisellä toiminnolla, kokonaisvastus antaa halutun tuloksen.

Kuvattu menetelmä on melko yksinkertainen ja epätarkka, sillä on tiettyjä haittoja. Siksi sähkölaboratorioiden asiantuntijoiden suorittamien parempien mittausten suorittamiseksi on kehitetty edistyneempi tekniikka.

Korvausmenetelmä

Mittaus perustuu teollisuuden valmistamien erittäin tarkkojen metrologisten instrumenttien valmiiden mallien käyttöön.

Tällä menetelmällä käytetään myös pää- ja apuelektrodien asentamista maaperään.

Niitä kuljetetaan noin 10–20 metriä pitkin ja ne on haudattu samalle linjalle vangiksi testattu maasilmukka. Maadoituslaitteen väylään on kytketty mittapää, joka yrittää sijoittaa laitteen lähemmäksi väyläkosketinta. Kytkentäjohtimet kytkevät laitteen navat maahan asennettujen elektrodien kanssa.

Muuttujan EMF lähde antaa virran I1 kytkettyyn piiriin, joka kulkee CT-virtamuuntajan ensiökäämin muodostaman suljetun piirin, kytkentäjohtimien, elektrodikoskettimien ja maan kautta.

CT-muuntajan sekundaarikäämi havaitsee virran I2 verrattuna ensiöjännitteeseen ja siirtää sen reostaatin R resistanssiin, joka antaa reokordille "b" asettaa tasapainon jännitteiden U1 ja U2 välillä.

Eristysmuuntaja IT kääntää ensiökääminsä kautta kulkevan virran I2 toisiopiiriin, joka on suljettu mittauslaitteeseen V.

Virta I1, joka virtaa maata pitkin päämaadoituselektrodin ja maasilmukan välisellä alueella, muodostaa mitattavalle alueelle jännitehäviön U1, joka lasketaan kaavalla:

U1 = I1 ∙ rx.

Reostaatin R "ab" osuuden läpi kulkeva virta I2, jolla on vastusramppi, muodostaa jännitehäviön U2, joka määritetään lausekkeella:

U2 = I2 ∙ rab.

Siirrä mittauksen aikana soitonuppia niin, että instrumentin nuolen poikkeama V asetetaan nollaan. Tässä tapauksessa tasa-arvo pätee: U1 = U2.

Sitten saamme: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.

Koska laitteen muotoilu on sellainen, että I1 = I2, havaitaan suhde: rx = rab. Jää vain selvittää juonen vastus ab. Mutta tähän riittää, että potentiometrin kahva on suurempi ja asennetaan sen liikkuvalle osalle nuoli, joka liikkuu kiinteää asteikkoa pitkin, asteikolla etukäteen reostaatin R vastusyksiköissä.

Siten reostaatin nuolen osoittimen sijainti kompensoimalla jännitteen pudotuksia kahdessa osassa antaa sinun mitata maadoituslaitteen vastus.

Eristysmuuntajan IT ja mittauspään V erityissuunnittelun avulla ne saavuttavat laitteen luotettavan sammumisen hajavirroista. Erittäin tarkka mittausmekanismi myötävaikuttaa alhaisiin iskuihin ohimenevät resistanssit mittaustuloksen mittapää.

Kompensointimenetelmän mukaan toimivat laitteet mahdollistavat tarkan mittauksen yksittäisten elementtien resistanssista.Tämän tekemiseksi riittää, että kytketään pisteestä 1 otettu johdin mitatun piirin toiseen päähän ja mittausanturi (kohta 2) ja johdin pisteestä 3 apuelektrodista toiseen.

Laitteet maadoituslaitteen vastusmittaukseen

Energia-alan kehittämisen aikana mittauslaitteita on parannettu jatkuvasti käytön helpottamiseksi ja erittäin tarkkojen tulosten saamiseksi.

Vain muutama vuosikymmen sitten, vain analogisia mittarit Neuvostoliitosta sellaisten merkkien kuten MS-08, M4116, F4103-M1 ja niiden muunnoksien osalta, käytettiin laajasti. He jatkavat työtä tänään.

Nyt niitä on onnistuneesti täydennetty lukuisilla digitaalitekniikkaa käyttävillä laitteilla ja mikroprosessorilaitteilla. Ne yksinkertaistavat mittausprosessia, ovat erittäin tarkkoja ja tallentavat uusimpien laskelmien tulokset muistiin.

Maadoituslaitteen vastusmittausmenetelmä

Kun laite on toimitettu mittauspaikkaan ja poistettu kuljetuskotelosta, virtakisko on valmis liittämään kontaktijohdin: ne puhdistavat krokotiilin kiinnittimen kiinnityspaikan korroosiolta tai asentavat puristimen ruuvipuristimella, joka pakottaa metallin yläkerroksen.

Kolmijohtimisen vastusmittaus

Turvallisen toiminnan vaatimukset edellyttävät mittausten suorittamista, kun katkaisija on pois päältä rakennuksen tulovirtapaneelista tai kun PE-johdin poistetaan maadoituskytkimestä. Muutoin hätätapauksessa vuotovirta kulkee piirin ja laitteen tai käyttäjän rungon läpi.

Yhdysjohdin on kytketty laitteeseen ja puristimeen.

Tietyn matkan päässä maadoituselektrodit vasarataan maahan. Kela, jossa on kytkentäjohtimet, on ripustettu niihin ja niiden päät on kytketty.

Aseta johtimien koskettimet laitteen pistorasiaan, tarkista piirin toimintavalmius ja asennettujen elektrodien välisen häiriöjännitteen suuruus. Se ei saisi ylittää 24 volttia. Jos tämä asema ei täyty, joudut vaihtamaan elektrodien asennuspaikan ja tarkistamaan tämä parametri uudelleen.

Jää jäljellä vain painikkeen painaminen suorittaaksesi automaattisen mittauksen ja poistaa laskettu tulos näytöltä.

On kuitenkin mahdotonta rauhoittua saatuaan ensimmäisen mittauksen tuloksen. Testaaksesi työsi, sinun on suoritettava pieni sarja mittauksia, järjestämällä potentiaalitappi lyhyillä etäisyyksillä. Kaikkien saatujen vastusarvojen erojen ei tulisi poiketa enempää kuin 5%.

Nelijohtimisen vastusmittaus

Pystysuoran sähköisen anturin menetelmien käyttämiseksi maasilmukkavastusmittareita voidaan käyttää nelijohdinpiirissä järjestämällä vastaanottoelektrodit Wenner- tai Schlumberger-menetelmän mukaisesti.

Tämä menetelmä soveltuu paremmin syvällisiin tutkimuksiin ja maaperän sähkövastuksen laskemiseen.

Tämän kaavion mukainen IS-20/1-laitteen kytkentävaihtoehto on esitetty kuvassa.

Maadoituselektrodin resistanssin mittaus puristimittarilla

Menetelmää käytettäessä on välttämätöntä saada taustavirta rakennuksen sähköasennuksesta maapiiriin. Sen arvo useimmissa tämän tyyppisissä laitteissa ei saisi ylittää 2,5 ampeeria.

Silmukkavastuksen mittaus rikkomatta maadoituselektrodipiiriä mittauspihdillä

IS-20 / 1m -mittarilla on mahdollista suorittaa rakennuksen maadoituslaitteen tilan sähköinen arviointi seuraavan kaavion mukaisesti.

Silmukkavastuksen mittaus ilman apuelektroodeja kahdella mittauspihdillä

Tällä menetelmällä ei ole tarpeen asentaa ylimääräisiä elektrodeja maahan, mutta voit suorittaa työn kahdella nykyinen puristin. Ne on kuljetettava maadoituslaitteen kiskoa pitkin yli 30 senttimetrin etäisyydelle.

Mittausmenetelmän valinta riippuu laitteen erityisistä käyttöolosuhteista, ja laboratorion asiantuntijat päättävät siitä.

Maadoituslaitteen kunto voidaan arvioida eri vuodenaikoina. On kuitenkin pidettävä mielessä, että syksyn-kevään sulatuksen aikana maaperässä on paljon kosteutta, olosuhteet virtojen leviämiselle maahan ovat suotuisimmat, ja kuivalla, kuumalla säällä - pahimmat.

Kuivatulla maaperällä tehdyt kesämittaukset heijastavat laadullisimmin muodon todellista tilaa.

Jotkut sähköasentajat suosittelevat vastusarvon pienentämistä, jotta maata valuu elektrodien lähelle suolaliuoksilla. On ymmärrettävä, että tämä toimenpide on väliaikainen ja tehoton. Kosteuden poistuttua johtavuustila huononee jälleen, ja liuenneen suolan ionit tuhoavat maaperässä olevan metallin.

Lopuksi

Kaikkia tarkkaavaisia ​​lukijoita ja kokeneita sähköasenijoita kutsutaan alla olevaan kuvaan, joka osoittaa yksinkertaisen, ensi silmäyksellä menetelmän maadoituslaitteen vastusmittaamiseksi, jota ei ole löytynyt laajasta käytännöllisestä sovelluksesta laboratorioissa.

Selitä kommenteissa, mitä sähköisiä prosesseja tapahtuu tällä menetelmällä ja miten ne vaikuttavat mittaustarkkuuteen. Testaa tietosi, onnea!