Cum se măsoară rezistența la pământ

siguranță utilizarea energiei electrice depinde nu numai de instalarea corectă a instalației electrice, ci și de respectarea cerințelor prevăzute în documentația de reglementare pentru funcționarea acesteia. Circuitul de împământare al unei clădiri, ca parte a echipamentului electric de protecție, necesită o monitorizare periodică a stării sale tehnice.

Cum funcționează dispozitivul de împământare

În regim normal de alimentare, buclă la sol Conductor PE conectat la carcasele tuturor aparatelor electrice, sistemul de egalizare potențială a clădirii și este inactiv: prin ea, aproximativ vorbind, nu trec curenți, cu excepția celor mici de fundal.

Cum împământarea îi protejează pe oameni

În caz de urgență legată de defalcarea stratului de izolație a cablurilor, apare tensiunea periculoasă pe corpul aparatului defect și curge prin conductorul PE prin bucla la sol la potențialul de sol.

Din această cauză, mărimea tensiunii înalte transmise părților care nu sunt conductoare ar trebui să scadă până la un nivel sigur, ceea ce nu este în măsură să producă vătămări electrice unei persoane care este în contact cu cazul echipamentelor defecte prin sol.

Când conductorul PE sau bucla de pământ este ruptă, nu există o cale de scurgere a tensiunii și curentul va trece prin corpul umanprins între potențialele unui aparat deteriorat și sol.

Prin urmare, atunci când funcționați echipamente electrice, este important să mențineți bucla la sol în stare bună și să monitorizați starea acestuia cu măsurători electrice periodice.

Cum apare o defecțiune la dispozitivul de împământare

Într-un nou circuit care funcționează, curentul electric de accident prin conductorul PE intră în electrozii de colecție care le contactează suprafața cu pământul și prin ele trece uniform la potențialul de pământ. În acest caz, fluxul principal este împărțit uniform în părțile sale constitutive.

Ca urmare a expunerii prelungite la sol ostil, metalul cablurilor curente este acoperit cu o peliculă de oxid de suprafață. Coroziunea incipientă agravează treptat condițiile pentru trecerea curentului, crește rezistența electrică a contactelor întregii structuri. Rugina formată pe părți de oțel este de obicei generală, iar în unele zone un caracter local pronunțat. Acest lucru se datorează prezenței inegale a soluțiilor chimice active de săruri, alcaline și acizi care sunt constant în sol.

Particulele de coroziune rezultate sub formă de fulgi individuali se îndepărtează de metal și astfel opresc contactul electric local. În timp, există atât de multe astfel de locuri încât rezistența circuitului crește, iar dispozitivul de împământare, pierzând conductivitatea electrică, devine incapabil să elimine în pământ potențialul periculos.

Doar măsurătorile electrice la timp permit determinarea momentului stării critice a circuitului.

Principii în măsurarea rezistenței dispozitivului de împământare

Metoda de evaluare a stării tehnice a circuitului se bazează pe legea clasică a ingineriei electrice, identificată de Georg Om pentru secțiunea de circuit. În acest scop, este suficient să treci un curent printr-un element controlat dintr-o sursă de tensiune calibrată și să măsori curentul transmis cu un grad ridicat de precizie, apoi să calculezi valoarea rezistenței.

Metoda amplificatorului și voltmetrului

Întrucât circuitul funcționează în sol cu ​​întreaga suprafață de contact, trebuie evaluat la măsurare. Pentru a face acest lucru, la o distanță mică (aproximativ 20 de metri) de dispozitivul de împământare monitorizat, electrozii sunt îngropați: principalul și suplimentarul.Sunt alimentate cu curent de la o sursă stabilizată de tensiune alternativă.

Un curent electric începe să curgă de-a lungul unui circuit format din fire, o sursă de EMF și electrozi cu o parte conductoare subterană a solului, a cărei valoare este măsurată de un ampermetru.

Un voltmetru este conectat la suprafața buclei de masă curățate de metal pur și la contactul electrodului principal la sol.

Măsoară căderea de tensiune în zona dintre comutatorul de împământare principal și bucla la sol. Împărțind valoarea citirii voltmetrului în funcție de curentul măsurat de ampermetru, puteți calcula rezistența totală a secțiunii întregului circuit.

Cu măsurători grosiere, acestea pot fi limitate la și pentru a calcula rezultate mai precise, va fi necesară corectarea valorii obținute scăzând valoarea de rezistență a conductoarelor de legătură și influența proprietăților dielectrice ale solului asupra naturii curenților de răspândire în sol.

Redusă cu această valoare și măsurată prin prima acțiune, rezistența totală va da rezultatul dorit.

Metoda descrisă este destul de simplă și inexactă, are anumite dezavantaje. Prin urmare, pentru a efectua măsurători mai bune făcute de specialiștii laboratoarelor electrice, a fost dezvoltată o tehnologie mai avansată.

Metoda de compensare

Măsurarea se bazează pe utilizarea unor proiecte gata de instrumente metrologice de înaltă precizie fabricate de industrie.

Cu această metodă, se folosește și instalarea electrozilor principali și auxiliari în sol.

Sunt transportate pe o lungime de aproximativ 10 ÷ 20 de metri și sunt îngropate pe aceeași linie, captând bucla testată la sol. O sondă de măsurare este conectată la magistrala dispozitivului de împământare, încercând să așeze dispozitivul mai aproape de contactul autobuzului. Conductoarele de conectare conectează bornele dispozitivului cu electrozii instalați la sol.

Sursa variabilei EMF oferă un curent I1 circuitului conectat, care trece printr-un circuit închis format din înfășurarea primară a transformatorului de curent CT, fire de conectare, contacte electrode și masă.

Înfășurarea secundară a transformatorului CT percepe curentul I2 egal cu cel primar și îl transferă la rezistența reostatului R, ceea ce permite regocitorului „b” să stabilească echilibrul între tensiunile U1 și U2.

Transformatorul de izolare IT traduce curentul I2 care trece prin înfășurarea primară în circuitul său secundar, care este închis dispozitivului de măsurare V.

Curentul I1 care curge de-a lungul solului în zona dintre electrodul principal de sol și bucla de masă formează o cădere de tensiune U1 în zona pe care o măsurăm, care este calculată după formula:

U1 = I1 ∙ rx.

Curentul I2 care trece prin secțiunea reostatului R "ab" cu rezistență rab formează o cădere de tensiune U2, definită prin expresia:

U2 = I2 ∙ rab.

În timpul măsurării, deplasați butonul rechord, astfel încât abaterea săgeții instrumentului V este setată la zero. În acest caz, egalitatea ține: U1 = U2.

Atunci obținem: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.

Deoarece designul dispozitivului este astfel încât I1 = I2, se observă relația: rx = rab. Rămâne doar să aflăm rezistența parcelei ab. Dar, pentru asta este suficient să creștem mânerul potențiometrului și să montăm o săgeată pe partea sa mobilă, care se va deplasa pe o scară fixă, absolvită în avans în unitățile de rezistență ale reostatului R.

Astfel, poziția indicelui de săgeată al reostatului atunci când se compensează căderi de tensiune în două secțiuni vă permite să măsurați rezistența dispozitivului de împământare.

Folosind un transformator de izolare IT și un design special al capului de măsurare V, acestea realizează detonarea fiabilă a dispozitivului de curenții vagabonzi. Mecanismul de măsurare de înaltă precizie contribuie la un impact redus rezistențe tranzitorii sondă pentru rezultatul măsurării.

Dispozitivele care operează prin metoda de compensare permit măsurarea exactă a rezistenței elementelor individuale.Pentru a face acest lucru, este suficient să conectați un conductor luat de la punctul 1 la un capăt al circuitului măsurat și o sondă de măsurare (punctul 2) și un fir de la punctul 3 de la electrodul auxiliar la celălalt.

Dispozitive pentru măsurarea rezistenței dispozitivului de împământare

Pe parcursul dezvoltării sectorului energetic, instrumentele de măsurare au fost îmbunătățite constant în ceea ce privește facilitarea utilizării și obținerea unor rezultate extrem de precise.

Cu doar câteva decenii în urmă, doar contoare analogice din URSS ale unor mărci precum MS-08, M4116, F4103-M1 și modificările lor au fost utilizate pe scară largă. Ei continuă să lucreze astăzi.

Acum sunt completate cu succes de numeroase dispozitive care folosesc tehnologie digitală și dispozitive cu microprocesor. Acestea simplifică oarecum procesul de măsurare, au o precizie ridicată și stochează rezultatele ultimelor calcule în memorie.

Metoda de măsurare a rezistenței dispozitivului de împământare

După ce dispozitivul este livrat la locul de măsurare și scos din carcasa de transport, bara de bus este pregătită pentru conectarea conductorului de contact: ele curăță locul pentru conectarea clemei de crocodil cu un fișier de la coroziune sau instalează o clemă cu o clemă cu șurub forțând stratul superior de metal.

Măsurarea rezistenței cu trei fire

Cerințele pentru funcționarea în condiții de siguranță necesită efectuarea de măsurători atunci când întrerupătorul este oprit în panoul de alimentare de intrare al clădirii sau atunci când conductorul PE este scos din comutatorul de împământare. În caz contrar, atunci când apare o stare de urgență, curentul de scurgere va trece prin circuit și dispozitivul sau corpul operatorului.

Conductorul de conectare este conectat la dispozitiv și la clemă.

La o distanță specificată, electrozii sunt împăcați în pământ cu un ciocan. Bobine cu conductoare de conectare sunt agățate pe ele și capetele lor sunt conectate.

Setați contactele firelor din priza dispozitivului, verificați pregătirea circuitului pentru funcționare și amploarea tensiunii de interferență între electrozii instalați. Nu trebuie să depășească 24 de volți. Dacă această poziție nu este îndeplinită, va trebui să schimbați locația de instalare a electrozilor și să verificați acest parametru.

Rămâne doar să apăsați butonul pentru efectuarea măsurătorilor automate și să scoateți rezultatul calculat de pe afișaj.

Cu toate acestea, este imposibil să vă calmați după ce ați primit rezultatul primei măsurători. Pentru a vă testa munca, trebuie să efectuați o serie mică de măsurători de control, rearanjând potențialul pin la distanțe scurte. Diferența dintre toate valorile de rezistență obținute nu ar trebui să divergeze cu mai mult de 5%.

Măsurarea rezistenței în patru fire

Pentru a utiliza metode de detecție electrică verticală, contoarele de rezistență ale buclelor de sol pot fi utilizate într-un circuit cu patru fire, aranjând electrozii receptori conform metodei Wenner sau Schlumberger.

Această metodă este mai potrivită pentru studii aprofundate și pentru calcularea rezistivității electrice a solului.

Opțiunea de conectare pentru dispozitivul IS-20/1 conform acestei scheme este prezentată în imagine.

Măsurarea rezistenței electrodului la sol cu ​​ajutorul contoarelor de prindere

Când se utilizează metoda, este necesar să existe un curent de fundal de la instalația electrică a clădirii până la bucla de la sol. Valoarea sa în majoritatea dispozitivelor care operează de acest tip nu trebuie să depășească 2,5 amperi.

Măsurarea rezistenței buclei fără ruperea circuitului electrodului la sol folosind cleme de măsurare

Folosind contorul IS-20 / 1m, este posibilă efectuarea unei evaluări electrice a stării dispozitivului de împământare a clădirii conform schemei următoare.

Măsurarea rezistenței buclei fără electrozi auxiliari folosind două cleme de măsurare

Cu această metodă, nu este necesar să instalați electrozi suplimentari în pământ, dar puteți efectua lucrări folosind doi clemă curentă. Acestea vor trebui să fie transportate de-a lungul barei de bus a dispozitivului de împământare la o distanță de peste 30 de centimetri.

Alegerea metodologiei de măsurare depinde de condițiile specifice de funcționare ale echipamentului și este determinată de specialiștii de laborator.

Evaluarea stării dispozitivului de împământare poate fi efectuată în diferite perioade ale anului. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că în perioada unei prezențe mari de umiditate în sol în timpul dezghețului toamnă-primăvară, condițiile de răspândire a curenților în pământ sunt cele mai favorabile, iar pe vreme uscată, caldă - cea mai rea.

Măsurătorile de vară cu sol uscat reflectă cel mai calitativ starea reală a conturului.

Unii electricieni recomandă soluții de sare pentru a vărsa solul lângă electrozi pentru a reduce valoarea rezistenței. Trebuie înțeles că această măsură este temporară și ineficientă. Odată cu plecarea umidității, starea de conductivitate se agravează din nou, iar ionii de sare dizolvată vor distruge metalul situat în sol.

În concluzie

Toți cititorii atenți și electricienii experimentați sunt invitați să privească imaginea de mai jos, ceea ce demonstrează o metodă simplă, la prima vedere, de măsurare a rezistenței dispozitivului de împământare, care nu a găsit o aplicație practică largă în laboratoare.

Explicați în comentarii ce procese electrice au loc cu această metodă și modul în care acestea afectează precizia măsurării. Testează-ți cunoștințele, noroc!