Kā izmērīt zemējuma pretestību

Drošība elektroenerģijas izmantošana ir atkarīgs ne tikai no elektroinstalācijas pareizas uzstādīšanas, bet arī no tā, vai tiek ievērotas normatīvajā dokumentācijā noteiktās prasības tās darbībai. Ēkas zemējuma kontūrai kā aizsargājošajam elektriskajam aprīkojumam ir periodiski jāpārbauda tā tehniskais stāvoklis.

Kā darbojas zemējuma ierīce

Normālā barošanas režīmā, zemes cilpa PE diriģents savienots ar visu elektrisko ierīču korpusiem, ēkas potenciāla izlīdzināšanas sistēmu un ir neaktīvs: caur to, rupji runājot, neviena strāva neiziet, izņemot nelielu fona.

Kā zemējums aizsargā cilvēku

Ārkārtas situācijā, kas saistīta ar elektroinstalācijas izolācijas slāņa sabrukšanu, uz bojātās ierīces korpusa parādās bīstams spriegums un caur PE vadītāju plūst caur zemes cilpu līdz zemes potenciālam.

Sakarā ar to uz nevadošajām detaļām pārnestā augstsprieguma līmenim vajadzētu samazināties līdz drošam līmenim, kas nespēj izraisīt elektriskās strāvas triecienu personai, kura caur zemi saskaras ar bojātu iekārtu.

Kad PE vads vai zemes cilpa ir salauzta, nav sprieguma aizplūšanas ceļa un strāva izies cauri cilvēka ķermenimkas atrodas starp bojātas ierīces potenciālu un zemi.

Tāpēc, darbojoties ar elektroiekārtām, ir svarīgi uzturēt zemes cilpu labā stāvoklī un uzraudzīt tās stāvokli ar periodiskiem elektriskiem mērījumiem.

Kā rodas nepareiza darbība zemējuma ierīcē

Jaunā izmantojamā shēmā avārijas elektriskā strāva caur PE vadītāju nonāk kolektora elektrodos, kas saskaras ar to virsmu ar augsni un caur tiem vienmērīgi nonāk līdz zemes potenciālam. Šajā gadījumā galvenā straume tiek vienmērīgi sadalīta tās veidojošajās daļās.

Ilgstošas ​​naidīgas augsnes iedarbības rezultātā strāvas vadu metāls ir pārklāts ar virsmas oksīda plēvi. Sākotnējā korozija pakāpeniski pasliktina strāvas pārejas apstākļus, palielina visas konstrukcijas kontaktu elektrisko pretestību. Rūsa, kas veidojas uz tērauda detaļām, parasti ir vispārēja, un dažās vietās tai ir izteikta vietēja rakstura iezīme. Tas ir saistīts ar nevienmērīgu ķīmiski aktīvo sāļu, sārmu un skābju šķīdumu klātbūtni, kas pastāvīgi atrodas augsnē.

Iegūtās korozijas daļiņas atsevišķu pārslu veidā attālinās no metāla un tādējādi pārtrauc vietējo elektrisko kontaktu. Laika gaitā ir tik daudz šādu vietu, ka ķēdes pretestība palielinās, un zemējuma ierīce, zaudējot elektrisko vadītspēju, kļūst nespēj droši noņemt bīstamo potenciālu zemē.

Tikai savlaicīgi veiktie elektriskie mērījumi ļauj noteikt ķēdes kritiskā stāvokļa momentu.

Principi, kas noteikti zemējuma ierīces pretestības mērījumos

Elektriskās ķēdes tehniskā stāvokļa novērtēšanas metode ir balstīta uz klasiskajiem elektrotehnikas likumiem, kurus ķēdes sekcijai identificējis Georgs Om. Šim nolūkam ir pietiekami iziet strāvu caur kontrolētu elementu no kalibrēta sprieguma avota un izmērīt pārraidīto strāvu ar augstu precizitātes pakāpi, un pēc tam aprēķināt pretestības vērtību.

Ampermetru un voltmetru metode

Tā kā ķēde darbojas zemē ar visu tās saskares virsmu, mērot to vajadzētu novērtēt. Lai to izdarītu, nelielā attālumā (apmēram 20 metri) no novērotās zemējuma ierīces tiek aprakti elektrodi: galvenais un papildu.Viņiem tiek piegādāta strāva no stabilizēta maiņstrāvas avota.

Elektriskā strāva sāk plūst gar ķēdi, ko veido vadi, EML avots un elektrodi ar pazemes vadošo augsnes daļu, kuras vērtību mēra ar ampērmetru.

Voltmetrs ir savienots ar zemes cilpas virsmu, kas iztīrīta līdz tīram metālam, un galvenā zemes elektora kontaktu.

Tas mēra sprieguma kritumu apgabalā starp galveno zemējuma slēdzi un zemes cilpu. Sadalot voltmetra rādījuma vērtību ar strāvu, ko mēra ampērmetrs, jūs varat aprēķināt visas ķēdes sekcijas kopējo pretestību.

Ar rupjiem mērījumiem tos var ierobežot, un, lai aprēķinātu precīzākus rezultātus, būs jākoriģē iegūtā vērtība, atņemot savienojošo vadītāju pretestību un augsnes dielektrisko īpašību ietekmi uz augsnē izplatīto straumju raksturu.

Samazināta par šo vērtību un izmērīta ar pirmo darbību, kopējā pretestība dos vēlamo rezultātu.

Aprakstītā metode ir diezgan vienkārša un neprecīza, tai ir noteikti trūkumi. Tāpēc, lai veiktu labākus mērījumus, ko veikuši elektrisko laboratoriju speciālisti, ir izstrādāta modernāka tehnoloģija.

Kompensācijas metode

Mērījumu pamatā ir rūpniecībā ražotu augstas precizitātes metroloģisko instrumentu gatavu dizainu izmantošana.

Izmantojot šo metodi, tiek izmantota arī galveno un papildu elektrodu uzstādīšana augsnē.

Tos pārvadā apmēram 10 ÷ 20 metru garumā un apglabā vienā līnijā, notverot pārbaudīto zemes cilpu. Ar zemējuma ierīces kopni ir savienota mērīšanas zonde, mēģinot ierīci novietot tuvāk kopnes kontaktam. Savienojošie vadītāji savieno ierīces spailes ar zemē uzstādītajiem elektrodiem.

Mainīgā EMF avots pieslēgtajai shēmai piešķir strāvu I1, kas iet caur slēgtu ķēdi, ko veido CT strāvas transformatora primārais tinums, savienojošie vadi, elektrodu kontakti un zeme.

KT transformatora sekundārais tinums uztver strāvu I2, kas ir vienāda ar primāro, un nodod to reostata R pretestībai, kas ļauj reokordam "b" iestatīt līdzsvaru starp spriegumiem U1 un U2.

Izolācijas transformators IT pārveido strāvu I2, kas iet caur primāro tinumu, savā sekundārajā ķēdē, kas ir slēgta ar mērīšanas ierīci V.

Strāva I1, kas plūst caur zemi apgabalā starp galveno zemes elektrodu un zemes cilpu, veido sprieguma kritumu U1 mūsu izmērītajā apgabalā, ko aprēķina pēc formulas:

U1 = I1 ∙ rx.

Strāva I2, kas šķērso reostata R "ab" posmu ar pretestības rab, veido sprieguma kritumu U2, ko nosaka ar izteiksmi:

U2 = I2 ∙ rab.

Mērīšanas laikā pārvietojiet rekordu kloķi tā, lai instrumenta bultiņas V novirze būtu nulle. Šajā gadījumā vienādība pastāv: U1 = U2.

Tad mēs iegūstam: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.

Tā kā ierīces dizains ir tāds, ka I1 = I2, tiek novērota attiecība: rx = rab. Atliek tikai noskaidrot zemes gabala pretestību ab. Bet tas ir pietiekami, lai potenciometra rokturi būtu lielāki un uz tā kustīgās daļas uzstādītu bultiņu, kas virzīsies pa fiksētu skalu, kas iepriekš kalibrēta reostata R pretestības vienībās.

Tādējādi reostata bultiņas rādītāja pozīcija, kompensējot sprieguma kritumus divās sadaļās, ļauj izmērīt zemējuma ierīces pretestību.

Izmantojot izolācijas transformatoru IT un īpašu mērīšanas galviņas V dizainu, tie panāk uzticamu ierīces atdalīšanos no klaiņojošām straumēm. Augstas precizitātes mērīšanas mehānisms veicina zemu triecienu īslaicīga pretestība mērīšanas rezultāta zonde.

Ierīces, kas darbojas ar kompensācijas metodi, ļauj precīzi izmērīt atsevišķu elementu pretestību.Lai to izdarītu, pietiek ar to, lai savienotu vadītāju, kas ņemts no 1. punkta, uz izmērītās shēmas vienu galu, un mērīšanas zondi (2. punkts) un vadu no 3. punkta no palīgelelektro uz otru galu.

Ierīces zemējuma ierīces pretestības mērīšanai

Enerģētikas nozares attīstības laikā mērinstrumenti tika pastāvīgi pilnveidoti, lai atvieglotu izmantošanu un iegūtu ļoti precīzus rezultātus.

Pirms dažām desmitgadēm plaši tika izmantoti tikai analogie PSRS ražošanas zīmoli, piemēram, MS-08, M4116, F4103-M1 un to modifikācijas. Viņi turpina strādāt šodien.

Tagad tos veiksmīgi papildina daudzas ierīces, kas izmanto digitālās tehnoloģijas, un mikroprocesoru ierīces. Tie nedaudz vienkāršo mērīšanas procesu, tiem ir augsta precizitāte un atmiņā tiek saglabāti jaunāko aprēķinu rezultāti.

Zemējuma ierīces pretestības mērīšanas metode

Pēc tam, kad ierīce ir nogādāta mērīšanas vietā un noņemta no transportēšanas korpusa, kopne ir sagatavota kontakta vadītāja savienošanai: viņi tīra krokodila skavas savienošanas vietu ar failu no korozijas vai instalē skavu ar skrūves skavu, piespiežot metāla augšējo slāni.

Trīs vadu pretestības mērīšana

Drošas ekspluatācijas prasības pieprasa mērījumus, kad ēkas ieejas barošanas blokā ir izslēgts ķēdes pārtraucējs vai kad no zemējuma slēdža tiek noņemts PE vadītājs. Pretējā gadījumā avārijas gadījumā noplūdes strāva iet caur ķēdi un ierīci vai operatora ķermeni.

Savienojošais vads ir savienots ar ierīci un skavu.

Noteiktā attālumā zemes elektrodi ar āmuru tiek ierauti zemē. Uz tiem ir karājas spoles ar savienojošajiem vadītājiem, un to gali ir savienoti.

Iestatiet vadu kontaktus ierīces kontaktligzdā, pārbaudiet ķēdes gatavību darbībai un iejaukšanās sprieguma lielumu starp uzstādītajiem elektrodiem. Tas nedrīkst pārsniegt 24 voltus. Ja šī pozīcija nav izpildīta, jums būs jāmaina elektrodus uzstādīšanas vieta un jāpārbauda šis parametrs.

Atliek tikai nospiest pogu automātiskās mērīšanas veikšanai un aprēķinātā rezultāta noņemšanu no displeja.

Tomēr pēc pirmā mērījuma rezultāta saņemšanas nav iespējams nomierināties. Lai pārbaudītu savu darbu, jums jāveic neliela kontroles mērījumu sērija, pārkārtojot potenciālo tapu nelielos attālumos. Visu iegūto pretestības vērtību neatbilstībai nevajadzētu novirzīties vairāk kā par 5%.

Četru vadu pretestības mērīšana

Lai izmantotu vertikālas elektriskās noteikšanas metodes, četrkārtīgo ķēdē var izmantot zemes cilpas pretestības mērītājus, sakārtojot uztverošos elektrodus saskaņā ar Wenner vai Schlumberger metodi.

Šī metode ir vairāk piemērota padziļinātiem pētījumiem un augsnes elektriskās pretestības aprēķināšanai.

IS-20/1 ierīces savienojuma opcija saskaņā ar šo shēmu ir parādīta attēlā.

Zemes elektrodu pretestības mērīšana, izmantojot skavu skaitītājus

Izmantojot metodi, ir nepieciešama fona strāva no ēkas elektriskās instalācijas līdz zemes cilpai. Tā vērtība lielākajā daļā ierīču, kas darbojas ar šo tipu, nedrīkst pārsniegt 2,5 ampērus.

Cilpas pretestības mērīšana, neizjaucot zemes elektrodu ķēdi, izmantojot mērīšanas skavas

Izmantojot IS-20 / 1m skaitītāju, ir iespējams veikt ēkas zemējuma ierīces stāvokļa elektrisko novērtēšanu saskaņā ar sekojošo shēmu.

Cilpas pretestības mērīšana bez palīgelektrodiem, izmantojot divus mērīšanas skavas

Izmantojot šo metodi, nav nepieciešams zemē uzstādīt papildu elektrodus, bet jūs varat veikt darbu, izmantojot divus strāvas skava. Tie būs jāpārnēsā gar zemējuma ierīces kopni vairāk nekā 30 centimetru attālumā.

Mērīšanas metodikas izvēle ir atkarīga no konkrētajiem iekārtas darbības apstākļiem, un to nosaka laboratorijas speciālisti.

Zemējuma ierīces stāvokļa novērtējumu var veikt dažādos gada laikos. Tomēr jāpatur prātā, ka laikā, kad rudens-pavasara atkušņa laikā augsnē ir daudz mitruma, apstākļi straumju izplatībai zemē ir vislabvēlīgākie, bet sausā, karstā laikā - vissliktākie.

Vasaras mērījumi ar žāvētu augsni viskvalitatīvāk atspoguļo reālo kontūras stāvokli.

Daži elektriķi iesaka samazināt pretestības vērtību, lai ar sāls šķīdumiem izšļakstītu augsni netālu no elektrodiem. Jāsaprot, ka šis pasākums ir īslaicīgs un neefektīvs. Līdz ar mitruma aizplūšanu vadītspējas stāvoklis atkal pasliktinās, un izšķīdušā sāls joni iznīcinās metālu, kas atrodas augsnē.

Noslēgumā

Visi uzmanīgie lasītāji un pieredzējušie elektriķi ir aicināti aplūkot zemāk redzamo attēlu, kas demonstrē vienkāršu, no pirmā acu uzmetiena, zemējuma ierīces pretestības mērīšanas metodi, kurai laboratorijās nav atrasts plašs praktisks pielietojums.

Komentāros paskaidrojiet, kādi elektriskie procesi notiek ar šo metodi un kā tie ietekmē mērījumu precizitāti. Pārbaudi savas zināšanas, veiksmi!