Меню

Методы измерения сопротивления контура заземления



Как выполняется измерение сопротивления заземления

Защитное действие заземления всецело связано с величиной его сопротивления, а последнее зависит от многих факторов, метеорологических и гидрологических, не говоря уже о состоянии самих заземлителей и заземляющих проводов.

Поскольку величина сопротивления заземления подвержена большим колебаниям, становится ясным то громадное значение с точки зрения безопасности, которое приобретает испытание заземления, выражающееся главным образом в измерении сопротивления, заземления. При этом важно не только начальное испытание перед сдачей в эксплуатацию, но и периодические испытания, через определенные промежутки времени.

Безопасность пользования электрической энергией зависит не только от правильного монтажа электроустановки, но и от соблюдения требований, заложенных нормативной документацией в ее эксплуатацию. Контур заземления здания, как составная часть защитного электрического оборудования, требует периодического контроля своего технического состояния.

Содержание статьи

Как работает заземляющее устройство

В нормальном режиме электроснабжения контур заземления РЕ-проводником соединен с корпусами всех электроприборов, системой выравнивания потенциалов здания и бездействует: через него, грубо говоря, не проходят никакие токи, за исключением небольших фоновых.

Как заземление защищает человека

При возникновении аварийной ситуации, связанной с пробоем слоя изоляции электропроводки, опасное напряжение появляется на корпусе неисправного электроприбора и по РЕ-проводнику через контур заземления стекает на потенциал земли.

За счет этого величина прошедшего на нетоковедущие части высокого напряжения должна снизиться до безопасного уровня, неспособного причинить электротравму человеку, контактирующему с корпусом неисправного оборудования через землю.

Когда РЕ-проводник или контур заземления нарушены, то отсутствует путь стекания напряжения и ток станет проходить через тело человека, оказавшегося между потенциалами поврежденного бытового прибора и землей.

Поэтому при эксплуатации электрооборудования важно поддерживать в исправном состоянии контур заземления и периодическими электрическими замерами контролировать его состояние.

Как возникает неисправность у заземляющего устройства

В новом исправном контуре электрический ток аварии по РЕ-проводнику поступает на токоотводящие электроды, контактирующие своей поверхностью с грунтом и через них равномерно уходит на потенциал земли. При этом основной поток равномерно разделяется на составляющие части.

В результате длительного нахождения в агрессивной среде почвы металл тоководов покрывается поверхностной окисной пленкой. Начинающаяся коррозия постепенно ухудшает условия прохождения тока, повышает электрическое сопротивление контактов всей конструкции. Ржавчина, образующаяся на стальных деталях, обычно носит общий, а на отдельных участках ярко выраженный местный характер. Связано это с неравномерным наличием химически активных растворов солей, щелочей и кислот, постоянно находящихся в почве.

Образующиеся частицы коррозии в виде отдельных чешуек отодвигаются от металла и этим прекращают местный электрический контакт. Со временем таких мест становиться столько, что сопротивление контура увеличивается и заземляющее устройство, теряя электрическую проводимость, становится неспособным надежно отводить опасный потенциал в землю.

Определить момент наступления критического состояния контура позволяют только своевременные электрические замеры.

Принципы, заложенные в измерение сопротивления заземляющего устройства

В основу метода оценки технического состояния контура заложен классический закон электротехники, выявленный Георгом Омом для участка цепи. С этой целью достаточно через контролируемый элемент пропустить ток от калиброванного источника напряжения и с большой степенью точности замерить проходящий ток, а потом вычислить величину сопротивления.

Метод амперметра и вольтметра

Поскольку контур работает в земле всей своей контактной поверхностью, то ее и следует оценивать при замере. Для этого в почву на небольшом удалении (порядка 20 метров) от контролируемого заземляющего устройства заглубляют электроды: основной и дополнительный. На них подают ток от стабилизированного источника переменного напряжения.

По цепи, образованной проводами, источником ЭДС и электродами с подземной токопроводящей частью грунта начинает протекать электрический ток, величина которого замеряется амперметром.

На очищенную до чистого металла поверхность контура заземления и контакт основного заземлителя подключается вольтметр.

Он замеряет падение напряжения на участке между основным заземлителем и контуром заземления. Разделив значение показания вольтметра на измеренный амперметром ток, можно вычислить общее сопротивление участка всей цепи.

При грубых замерах им можно ограничиться, а для вычисления более точных результатов потребуется скорректировать полученное значение вычитанием величины сопротивления соединительных проводников и влияния диэлектрических свойств почвы на характер токов растекания в грунте.

Уменьшенное на эту величину и замеренное по первому действию общее сопротивление и даст искомый результат.

Описанный способ является довольно простым и неточным, имеет определенные недостатки. Поэтому для выполнения более качественных измерений, производимых специалистами электротехнических лабораторий, разработана более усовершенствованная технология.

Компенсационный метод

Замер основан на использовании уже готовых конструкций метрологических приборов высокого класса точности, выпускаемых промышленностью.

При этом способе тоже используется установка основного и вспомогательного электродов в почву.

Их разносят по длине около 10÷20 метров и заглубляют на одной линии, захватывающей испытываемый контур заземления. К шине заземлительного устройства подключают измерительный зонд, стараясь разместить прибор поближе к контакту шины. Соединительными проводниками соединяют клеммы прибора с установленными в землю электродами.

Источник переменной ЭДС выдает в подключенную схему ток I1, который проходит по замкнутой цепи, образованной первичной обмоткой трансформатора тока ТТ, соединительным проводам, контактам электродов и землей.

Вторичная обмотка трансформатора ТТ воспринимает ток I2, равный первичному и передает его на сопротивление реостата R, позволяющего реохордом «б» выставлять баланс между напряжениями U1 и U2.

Изолирующий трансформатор ИТ транслирует проходящий по его первичной обмотке ток I2 в свою вторичную цепь, замкнутую на измерительный прибор V.

Ток I1, протекающий по грунту на участке между основным заземлителем и контуром заземления, образует на замеряемом нами участке падение напряжения U1, которое вычисляется по формуле:

Ток I2, проходящий по участку реостата R «аб» с сопротивлением rаб, формирует падение напряжения U2, определяемое выражением:

Во время выполнения замера перемещают ручку реохорда таким образом, чтобы отклонение стрелки прибора V установилось на ноль. В этом случае будет выполнено равенство: U1=U2.

Тогда получим: I1∙rx=I2∙rаб.

Поскольку конструкция прибора выполнена так, что I1=I2, то соблюдется соотношение: rx=rаб. Остается только узнать сопротивление участка аб. Но, для этого достаточно ручку потенциометра сделать побольше и на ее подвижную часть вмонтировать стрелку, которая будет перемещаться по неподвижной шкале, проградуированной заранее в единицах сопротивления реостата R.

Таким образом, положение стрелки-указателя реостата при компенсации падений напряжений на двух участках позволяет замерить сопротивление заземляющего устройства.

Используя изолирующий трансформатор ИТ и специальную конструкцию измерительной головки V, добиваются надежной отстройки прибора от блуждающих токов. Высокая точность измерительного механизма способствует малому влиянию переходных сопротивлений зонда на результат замера.

Приборы, работающие по компенсационному методу, позволяют точно замерять сопротивления отдельных элементов. Для этого достаточно на один конец измеряемой цепи подключить проводник, снятый с точки 1, а на второй — измерительный зонд (точка 2) и провод с точки 3 от вспомогательного электрода.

Приборы для измерения сопротивления заземляющего устройства

За время развития энергетики измерительные приборы постоянно совершенствовались в вопросах облегчения использования и получения высокоточных результатов.

Еще несколько десятилетий назад широко применялись только аналоговые измерители производства СССР таких марок, как МС-08, М4116, Ф4103-М1 и их модификации. Они продолжают работать и в наши дни.

Сейчас их успешно дополняют многочисленные приборы, использующие цифровые технологии и микропроцессорные устройства. Они несколько упрощают процесс замера, обладают высокой точностью, хранят в памяти результаты последних вычислений.

Методика выполнения замера сопротивления заземлительного устройства

После доставки прибора на место проведения замера и извлечения его из транспортировочного кейса готовят шинопровод к подключению контактного проводника: отчищают от следов коррозии место для подключения зажима типа крокодил напильником или устанавливают струбцину с винтовым зажимом, продавливающим верхний слой металла.

Замер сопротивления трехпроводным методом

Требования безопасной работы требуют выполнять измерения при отключенном автоматическом выключателе во вводном щите питания здания либо снятом с заземлителя РЕ-проводнике. Иначе при возникновении аварийного режима ток утечки пойдет через контур и прибор или тело оператора.

Читайте также:  Чем уровень сахар измерить дома

Соединительный проводник подключают к прибору и струбцине.

На установленной дистанции молотком забивают в грунт электроды заземлители. Навешивают на них катушки с соединительными проводниками и подключают их концы.

Устанавливают контакты проводов в гнезда прибора, проверяют готовность схемы к работе и величину напряжения помехи между установленными электродами. Она не должна превышать 24 вольта. Если это положение не выполнено, то придется менять места установки электродов и перепроверять этот параметр.

Остается только нажать кнопку выполнения автоматического замера и снять вычисленный результат с дисплея.

Однако, успокаиваться после получения результата первого замера нельзя. Чтобы проверить свою работу необходимо выполнить небольшую серию контрольных измерений, переставляя потенциальный штырь на небольшие дистанции. Расхождение всех полученных значений сопротивлений не должны расходиться более чем на 5%.

Замер сопротивления четырехпроводным методом

Для использования способов вертикального электрического зондирования измерители сопротивления контура заземления можно использовать по четырехпроводной схеме, расставляя приемные электроды по методике Веннера или Шлюмберже.

Этот способ больше подходит для глубинных исследований и вычисления удельного электрического сопротивления грунта.

Вариант подключения прибора марки ИС-20/1 по этой схеме показан на картинке.

Замер сопротивления заземлителя с применением токоизмерительных клещей

При использовании метода необходимо иметь фоновый ток от электроустановки здания в контур заземления. Его величина у большинства приборов, работающих по этому типу, не должна превышать 2,5 ампера.

Замер сопротивления контура без разрыва цепи заземлителей с применением измерительных клещей

Используя измеритель ИС-20/1м можно выполнить электрическую оценку состояния заземлительного устройства здания по следующей схеме.

Замер сопротивления контура без вспомогательных электродов с применением двух измерительных клещей

При этом способе не требуется устанавливать дополнительные электроды в землю, а можно выполнить работу пользуясь двумя токовыми клещами. Их потребуется разнести по шинопроводу заземлительного устройства на расстояние большее чем 30 сантиметров.

Выбор методики проведения замера зависит от конкретных условий эксплуатации оборудования и определяется специалистами лаборатории.

Оценку состояния заземлительного устройства можно выполнять в разное время года. Однако, следует учитывать, что в период большого нахождения влаги в почве во время осенне-весенней распутицы условия для растекания токов в земле наиболее благоприятные, а в сухую жаркую погоду — наихудшие.

Летние замеры при высушенном грунте наиболее качественно отражают реальное состояние контура.

Некоторые электрики рекомендуют для снижения значения сопротивления проливать почву около электродов растворами солей. Следует понимать, что это мера временная и неэффективная. С уходом влаги состояние проводимости вновь ухудшится, а ионы растворенной соли будут разрушать металл, расположенный в почве.

В заключение

Всем внимательным читателям и опытным электрикам предлагается посмотреть на прилагаемую ниже картинку, демонстрирующую простой, на первый взгляд, способ реализации измерения сопротивления заземляющего устройства, который не нашел широкого практического применения в лабораториях.

Объясните в комментариях какие электротехнические процессы происходят при таком способе и как они влияют на точность измерения. Проверьте свои знания, удачи!

Источник

Документы

1. Вводная часть.

1.1 Область применения.

Настоящий документ устанавливает методику выполнения измерения сопротивления заземляющих устройств и возможность их дальнейшей эксплуата­ции согласно ПУЭ п. 1.8.39., а также измерения удельного сопротивления грун­та.

1.2. Определяемые характеристики и условия измерений.

1.2.1. Определяемые характеристики:

— сопротивление заземляющих устройств;

— удельное сопротивление грунта;

1.2.2. Условия измерений.

Измерения допускается проводить при температуре окружающей среды от — 25 до +55°С и относительной влажности до 90% при 30°С.

1.2.3. Для правильной оценки качества заземляющих устройств измерение их сопротивления рекомендуется проводить в период наименьшей проводимо­сти грунта: зимой — при наибольшем его промерзании, летом — при наибольшем просыхании. Для учета состояния земли, во время измерения применяют один из коэффициентов, приведенных в табл.2. При разветвленной заземляющей сети измерения производят раздельно: сопротивления заземлителей и сопротивления заземляющих проводников, т.е. металлической связи корпусов электрооборудова­ния с контуром заземления.

2. Средства измерений.

2.1.При выполнении измерений применяют следующие средства измере­ний:

2.1.1. Прибор М416, имеет четыре диапазона измерения:

Основная погрешность прибора не превышает ±[5+ (N/Rх-1)] в про­центах от измеряемой величины при сопротивлениях вспомогательного заземлителя и зонда не более:

500 Ом в диапазоне 0,1 — 10 Ом;

1000 Ом в диапазоне 0,5 — 50 Ом;

2500 Ом в диапазоне 2 — 200 Ом;

5000 Ом в диапазоне 10-1000 Ом.

2.2. Прибор Ф4103-М1. Класс точности 4,0 на диапазоне 0-0,3 Ом и 2,5 на остальных диапазонах. Пределы допускаемой основной приведенной погреш­ности ± 4% на диапазоне 0 — 0,3 Ом и ± 2,5% на остальных диапазонах от ко­нечного значения диапазона измерения.

3. Характеристики погрешности измерений.

3.1. Методика расчета погрешности измерителя Ф4103-М1.

3.1.1. Класс точности 4.0 на диапазоне 0-0.3 Ом и 2.5 на остальных диапазонах.

3.1.2. Время установления показания в положении ИЗМ 1 не более 6с, в по­ложении ИЗМ II не более 30с.

3.1.3. Нормальные условия применения измерителя приведены в разделе 8 паспорта прибора.

3.1.4. Пределы допускаемой основной приведённой погрешности +4% на диапазоне 0-3 Ом и + 2,5% на остальных диапазонах от конечного значения диапа­зона измерения

3.1.5. Пределы допускаемой вариации показаний равны пределам допускае­мой основной погрешности.

3.1.6. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воз­действием помех, равны:

половине значения допускаемой основной погрешности при воздействии переменного тока синусоидальной формы частотой 50 Гц и её гармоник напряжени­ем до 3 В на диапазоне 0-0.3 Ом и до 7 В на остальных диапазонах;

удвоенному значению допускаемой основной погрешности при воздейст­вии скачкообразных изменений амплитуды однополярных импульсов напряжением от 0 до 1 В, частотой 50 Гц, скважностью 2;

значению допускаемой основной погрешности при воздействии высоко­частотных радиопомех напряжением до 0.3 В.

3.1.7. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной ин­дуктивной составляющей измеряемого сопротивления с постоянной времени не бо­лее 0.0001 с, равны удвоенным значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.8. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изме­нением напряжения питания на плюс 3 В и минус 0.5 В от минимального значения (12В) равны значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.9. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воз­действием переменного магнитного поля частотой 50 Гц напряжённостью до 400 А/м, равны значениям допускаемой основной погрешности.

3.1.10. Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванные от­клонением измерителя от горизонтального положения на угол 10 ° равны пределам допускаемой основной погрешности.

3.1.11. Пределы допускаемой дополнительной ‘погрешности, вызванной из­менением температуры окружающего воздуха равны пределам допускаемой основ­ной погрешности на каждые 10° С изменения температуры.

3.1.12. Пределы допускаемой дополнительной погрешности вызванной воз­действием повышенной влажности воздуха равны удвоенным значениям пределов допускаемой основной погрешности.

3.1.13. Приведённая погрешность измерения D в общем случае вычисляется по формуле (1)


(1)

где Dо — предел допускаемой основной приведённой погрешности;

Dcn — предел допускаемой дополнительной приведённой погрешности от n-го воздействующего фактора.

3.1.14. Перед проведением измерений необходимо по возможности умень­шить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность, например, устанавливать измеритель практически горизонтально, вдали от мощных силовых трансформаторов, использовать источник питания напряжением (12+0.25) В, индук­тивную составляющую учитывать только для контуров, сопротивление которых меньше 0.5 Ом, определять наличие помех и т.п.

ПРИМЕЧАНИЕ. Помехи переменного тока выявляются по качаниям в режиме ИЗМ II, стрелки при вращении ручки ПДСТ 1.Г.

Помехи импульсного (скачкообразного характера) и высокочастотные радиопомехи выявляются по постоянным непериодическим колебаниям стрелки.

3.2. Методика расчета погрешности измерителя М 416.

3.2.1.Основная погрешность прибора М416 не превышает величины ±[5+(N/Rх — 1)] в процентах от измеряемой величины при сопротивлениях вспо­могательного заземлителя и зонда не более:

500 Ом в диапазоне 0,1 — 10 Ом;

1000 Ом в диапазоне 0,5 — 50 Ом;

2500 Ом в диапазоне 2 — 200 Ом;

5000 Ом в диапазоне 10-1000 Ом.

Читайте также:  Относительное давление единицы измерения

3.2.2. Проверка основной погрешности производится в нормальных усло­виях на всех оцифрованных отметках остальных диапазонов.

3.2.3.Погрешность определяется путем сравнения показаний прибора с известными сопротивлениями, включенными согласно рис.1.

где R1 — магазин сопротивлений класса 0,2;

R2, RЗ сопротивления вспомогательного заземлителя и зонда, вели­чины которых для каждого диапазона выбирается согласно таблице 1:

Диапазон измере­ния, Ом

Величина сопротивления, Ом

3.2.4.Поверку основной погрешности производить в следующем порядке:

а)переключатель установите в положение, соответствующее поверяемому диапазону:

б)вращая ручку «РЕОХОРД», установите соответствующую оцифрован­ную отметку (с учетом множителя ) против риски;

в)нажмите кнопку и подбором величины сопротивления на магазине К.1 установите стрелку индикатора на нулевую отметку.

По разности между показанием шкалы реохорда (с учетом множителя) и величиной сопротивления КЛ определите основную погрешность.

4. Метод измерения.

Измерение основано на компенсационном методе с применением вспомо­гательного заземлителя и зонда.

4.1. Методические указания при работе с измерителем Ф4103-М1.

4.1.1. Описание измерителя Ф4103-М1 и подготовка его к работе.

Измеритель выполнен в пластмассовом корпусе, имеющем съемную крышку и ремень для переноски. Съемная крышка в снятом состоянии может быть закреплена на боковой стенке корпуса. В нижней части корпуса имеется отсек для размещения сухих элементов. На лицевой панели расположены отсчетное устройство, зажимы для подключения токовых и потенциальных элек­тродов, органы управления, розетка для подключения внешнего источника тока.

4.1.2. Установить сухие элементы в отсек питания с соблюдением поляр­ности. При отсутствии их подключить измеритель к внешнему источнику с помощью шнура питания.

4.1.3. Установить измеритель на ровной поверхности и снять крышку, при необходимости закрепить её на боковой поверхности корпуса.

4.1.4. Проверить напряжение источника питания. Для этого закоротить зажимы Т1, Г11, П2, Т2, установить переключатели в положения КЛБ и «0.3»‘, а руч­ку КЛБ — в крайнее правое положение. Нажать кнопку ИЗМ. Если при этом лам­па КП не загорается, напряжение питания в норме.

4.1.5. Проверить работоспособность измерителя. Для этого, в положении КЛБ переключателя, установить ноль ручкой УСТО, нажать кнопку ИЗМ, ручкой КЛБ установить стрелку на отметку «30».

ВНИМАНИЕ! Не забывайте устанавливать переключатель в положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения разряда внутреннего источни­ка питания. Для блокировки включения измерителя закрывайте крышку!

4.1.6. После пребывания измерителя, в предельных температурных условиях

(-50°С; +55°С) или длительной повышенной влажности (95% при 30°С) время выдержки в нормальных условиях не менее, соответственно 3 ч и 23 ч.

4.2. Последовательность проведения работ измерителем Ф4103-М1

4.2.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.2.1.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств ЗУ выполнять по схеме, приведённой на рис.2.

4.2.1.2.Направление разноса электродов Rп1 и Rт1 выбирать так чтобы со­единительные провода не проходили вблизи металлоконструкций и параллельно трассе ЛЭП (линий электропередач). При этом расстояние между токовым и потен­циальным проводами должно быть не менее 1 м. Присоединение проводов к ЗУ вы­полнять на одной металлоконструкции, выбирая места — подключения на расстоя­нии (0.2-0.4) м друг от друга.

4.2.1.3.Измерительные электроды размещать по однолучевой или двухлучевой схеме. Токовый электрод (К.т1) установить на расстоянии 1 зт =2Д (предпочти­тельно 1зт =ЗД) от края испытуемого устройства (Д — наибольшая диагональ зазем­ляющего устройства), а потенциальный электрод (Кп1) — поочерёдно на расстояниях (0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8) 1зт.

4.2.1.4.Измерения сопротивления заземляющих устройств проводить при ус­тановке потенциального электрода в каждой из указанных точек. По данным изме­рений построить кривую «б» зависимости сопротивления ЗУ от расстояния по­тенциального электрода до заземляющего устройства. Пример такого построения приводится на рис.3.

1зт — расстояние от края заземляющего устройства до токового электрода.

4.2.1.5.Полученную кривую «б» сравнить с кривой «а», если кривая «б’; имеет монотонный характер (такой же, как у кривой «а») и значения сопротивлений ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстояниях 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются не более, чем на 10%, то места забивки электродов выбраны правильно и за сопротивление ЗУ принимается значение, полученное при распо­ложении потенциального электрода на расстоянии 0.5 1 зт.

4.2.1.6. Если кривая «б» отличается от кривой «а» (не имеет монотонного характера, см. рис.3), что может быть следствием влияния подземных или назем­ных металлоконструкций, то измерения повторить при расположении токового электрода в другом направлении от заземляющего устройства.

4.2.1.7.Если значения сопротивления ЗУ, измеренные при положениях по­тенциального электрода на расстоянии 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются более, чем на 10%, то повторить измерения сопротивления ЗУ при увеличенном в 1.5 — 2 раза рас­стоянии от ЗУ до токового электрода.

4.2.1.8. Измерения проводить в следующей последовательности.

4.2.1.9. Проверить напряжение источника питания по п.4.1.4.

4.2.1.10. Подключить провода от Кп1 и ЗУ соответственно к зажимам 111 и 112 (рис.1).

4.2.1.1 1. Проверить уровень помех в поверяемой цепи. Для этого установить переключатели в положение ИЗМ II и «0.3» и нажать кнопку ИЗМ. Если лампа КПм не загорается, то уровень помех не превышает допустимый и измерения можно про­водить. Если лампа КПм загорается — уровень помех превышает допустимый для диапазона 0-0.3 Ом (3 В) и необходимо перейти на диапазон 0-1 Ом, где допусти­мый уровень помех 7 В. Если в этом случае лампа не загорается, можно проводить измерения, на всех диапазонах (кроме 0-0.3 Ом).

ВНИМАНИЕ! Запрещается подключать провода к зажимам Т1, Т2 проводить измерения, если лампа КПм загорается на диапазоне 0-1 Ом, во избежание выхода

измерителя из строя. При кратковременном повышении уровня помех выше допус­тимого провести повторный контроль по истечении некоторого времени.

4.2.1.12. Измерение сопротивления потенциального электрода по двухзажимной схеме (рис.4). Для этого установить диапазон измерения, ориентировочно соот­ветствующий измеряемому сопротивлению электрода, затем установить ноль и откалибровать измеритель. Перевести переключатель в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение, указанное в табл.2 для выбранного диа­пазона измерения, его необходимо уменьшить.

4.2.1.13.Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис.2.

4.2.1.14.Установить необходимый диапазон измерений, затем провести уста­новку нуля и калибровку. Если при проведении калибровки стрелка находится левее отметки «30» — уменьшить сопротивление токового электрода, либо провести изме­рение по п.4.5. Перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчи­тать значения сопротивления. Если стрелка под воздействием помех совершает ко­лебательные движения, устранить их вращением ручки ПДС г».

4.2.1.15.При необходимости перейти на более высокий диапазон измерения, переключить ПРЕДЕЛЫ, 0, в необходимое положение.

Установить ноль и откалибровать измеритель по п.4.2.1.11-4.2.1.14. Затем перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. При переходе на более низкий диапазон отключить провод от зажи­мов Т1 и Т2 и провести контроль помех и сопротивлений электродов, а затем изме­рение в соответствии с пп 2.6.-2.9.

4.2.1.16. Измерение сопротивления точечного заземлителя проводить при 1 тг не менее 30 м.

4.3. Измерение удельного сопротивления грунта.

Измерение удельного сопротивления грунта проводить по симметричной схеме Веннера (рис.5).

4.3.1. Измерения проводить в следующей последовательности.

4.3… 2. Проверить напряжение питания по п.4.1.4.

4.3.3. Подключить к измерителю потенциальные электроды по двухзажимной схеме (рис.4) и измерить их сопротивления по методике п. 4.2.1.12. Оно должно соответствовать указанному в табл. 1 паспорта прибора для выбранного диапазона измерения. При необходимости уменьшить его одним из известных способов.

4.3.4. Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис. 5.

4.3.5. Провести измерение по методике п. 4.2.1.14. Кажущееся удельное сопротивление грунта rкаж на глубине, равной расстоянию между электродами «а», определить по формуле (1).

где R — показание измерителя Ом.

Примечание. Расстояние «а» следует принимать не менее, чем в 5 раз больше глубины погружения электродов.

4.3.6. Измерения на каждом из диапазонов проводить в соответствии с п. 4.2.14…

Читайте также:  Мультиметр для измерения индуктивности емкости

4.4. Измерение активного сопротивления.

4.4.1. Измерение активного сопротивления проводить по схеме, изображён­ной на рис.6, выполняя операции по пп.4.1.3; 4.2.1.14. Отсчёт измеряемого сопро­тивления проводить в положении переключателя ИЗМ П.4.5. Измерения при повышенных сопротивлениях электродов.

4.5.1. Измерителем допускается измерять сопротивление ЗУ при повышен­ных сопротивлениях электродов, при этом погрешность измерений определяется по формуле (2), приведенной ниже. Измерение сопротивлений ЗУ допускается прово­дить до десятикратного увеличения сопротивлений потенциальных и токовых элек­тродов, приведённых в табл.1, паспорта прибора.

4.5.2. Выполнять операции по пп.4.4. — 4.5.5.

4.5.3. Установить переключатель ПРЕДЕЛЫ, 0 на тот диапазон измерения, на котором отклонение стрелки максимальное, и отсчитать показания А в отделени­ях верхней шкалы.

4.5.4. Установить переключатель в положение КЛБ и отсчитать показания Iх в делениях верхней шкалы.

4.5.5. Измеряемое сопротивление Ро определить по формуле (2)


, (2)

где N — показание переключателя диапазонов, Ом;

А — показание измерителя в положении ИЗМ II, дел;

Iх — показание измерителя в положении КЛБ, дел.

При этом относительная погрешность измерения 8 (%) определяется ори­ентировочно по формуле (3).


(3)

где у — относительная погрешность, g = (N/Rх)D.

4.5.6. Для ускорения процесса измерений можно вместо режима ИЗМ — II пользоваться режимом ИЗМ I, если стрелка не колеблется под воздействием помех.

ВНИМАНИЕ! В режиме ИЗМ I возможна остановка стрелки и её после­дующее перемещение к отметке шкалы, соответствующей измеряемой величине.

4.6. Методические указания при работе с прибором М-416.

4.6.1.Описание прибора и подготовка его к работе.

4.6.1.1. Прибор выполнен в пластмассовом корпусе с откидной крыш­кой и снабжен ремнем для переноски. В отсеке нижней части корпуса разме­щены сухие элементы. На лицевой панели прибора расположены органы управления, ручка переключателя диапазона и реохорда. кнопка включения. Для подключения измеряемого сопротивления, вспомогательного заземлителя и зонда на приборе имеется четыре зажима, обозначенных цифрами 1,2, 3,4. Для грубых измерений сопротивления заземления и измерения больших сопротив­лений зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой и прибор подключают к измеряе­мому объекту по трехзажимной схеме (рис. 7,9)

Рис.7 Подключение прибора по трехзажимной схеме.

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1и 2 и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме (рис.8,10)

Рис. 8. Подключение по четырехзажимной схеме.

4.6.1.2 Установить сухие цилиндрические элементы типа 373, соблю­дая полярность, в отсек питания, расположенный в нижней части прибора.

4.6.1.3.Установить прибор на ровной поверхности. Открыть крышку.

4.6.1.4. Установить переключатель в положение «КОНТРОЛЬ 5» нажать кнопку и вращением ручки «РЕОХОРД» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда при этом должно быть показание (5_+0,3)Ом.

4.6.1.5. Прибор рассчитан для работы при напряжении источника пи­тания от 3,8 до 4,8 В.

4.7. Последовательность проведения работ прибором М-416.

4.7.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.7.1.1.Для проведения измерения подключите измеряемое сопротив­ление Rх, вспомогательный заземлитель и зонд забейте в грунт на расстоя­ниях, указанных на рисунках 7-10. Глубина погружения не должна быть менее 500 мм.

Рис.9.Подключение прибора 3 — зажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю.

Рис. 10. Подключение по 4-зажим. схеме к сложному (контурному) заземлителю.

При отсутствии комплекта принадлежностей для проведения измере­ний заземлитель и зонд могут быть выполнены из металлического стержня или трубы диаметром не менее 5 мм.

4.7.1.2.Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и зонда стержни следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их.

4.7.1.3.Сопротивления вспомогательного заземлителя и зонда не должны превышать величин, указанных в разделе «Технические характеристики».

4.7.1.4.Практически для большинства грунтов сопротивление вспомо­гательных заземлителей не превышает указанных значений. При грунтах с высо­ким удельным сопротивлением для увеличения точности измерений рекоменду­ется увлажнение почвы вокруг вспомогательных заземлителей и увеличение их

4.7.1.5.Дополнительные стержни при этом должны забиваться на рас­стояниях не менее 2-3 метров друг от друга и соединяться между собой про­водами.

4.7.1.6.Измерение производите по одной из схем рис. 7-10 в зависи­мости от величин измеряемых сопротивлений и требуемой точности измерений. При измерениях по схемам рис. 7 и 9 в результат измерений входит сопротив­ление провода, соединяющего зажим 1сКх. Поэтому такое включение допусти­мо при измерении сопротивлений выше 5 Ом. Для меньших значений изме­ряемого сопротивления применяйте включение по схемам рис.8 и 10.

4.7.1.7. Для сложных заземлителей, выполненных в виде контура с протяженным периметром или электрически соединенной системы таких конту­ров, расстояние между вспомогательным заземлителем и ближайшим к нему заземлителем контура или системы контуров должно быть не менее пятикратного расстояния между двумя наиболее удаленными заземлителями контура или сис­темы контуров плюс 20 м.

4.7.1.8. Независимо от выбранной схемы измерение проводите в следующем порядке:

а) переключатель В1 установите в положение «XI»;

б) нажмите кнопку и, вращая ручку «РЕОХОРД», добейтесь макси­мального приложения стрелки индикатора к нулю.

в) результат измерения равен произведению показания шкалы рео­хорда на множитель. Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установите в положение «Х5», «Х20» или «XI00» и повторите операцию б).

4.8. Определение удельного сопротивления грунта.

4.8.1. Измерение удельного сопротивления грунта производится анало­гично измерению сопротивления заземления. При этом к зажимам 1 и 2 вместо Rх присоединяется дополнительный электрод в виде металлического стержня или трубы известных размеров.

4.8.2. Вспомогательный заземлитель и зонд расположите от дополни­тельного электрода на расстояниях, указанных на рис. 7-8.

4.8.3. В местах забивки стержня, вспомогательного заземлителя и зонда растительный или насыпной слой должен быть удален.

4.8.4. Удельное сопротивление грунта на глубине забивки трубы под­ считывается по формуле:


.

где Rх — сопротивление, измеренное измерителем сопротивления грунта, Ом;

Е — глубина забивки трубы (стержня), м; 6 — диаметр трубы ( стержня ), м;

4.8.5. Второй способ определения удельного сопротивления заключает­ся в следующем: на испытуемом участке земли по прямой линии забейте че­тыре стержня на расстоянии «а» друг от друга (см. рис. 11).

Рис.11.Схема измерения уд. сопротивления грунта по 4-зажим. схеме.

Глубина забивки стержней не должна превышать 1/20 расстояния «а». Зажимы 1 и 4 подсоедините к крайним стержням, а зажимы 2 и 3-к средним, перемычку между зажимами 1 и 2 разомкните и произведите измерение. Удельное сопротивление грунта определите по формуле:

где R показа­ния измерителя заземления, Ом; а — расстояние между стержнями; p = 3.14

4.8.6. Приближенно можно считать, что при этом способе измеряется среднее удельное сопротивление грунта на глубине, равной расстоянию между забитыми стержнями «а».

4.9. Измерение активных сопротивлений.

4.9.1.Измерение активных сопротивлений осуществляется подключе­нием их к прибору в соответствии с рис. 12.

Рис. 12. Схемы измерения активных сопротивлений.

а) — схема измерения без исключения погрешности, вносимой соедини­тельными проводами;

б) — схема измерения с исключением погрешности, вносимой соедини­тельными проводами.

5. Меры по технике безопасности.

5.1. Перед началом работ провести все организационные и технические мероприятия, согласно главе 5. «Межотраслевых Правил по охране труда (Правил безопасности) при эксплуатации электроустановок», для обеспечения безопасного проведения работ.

6. Требования к квалификации персонала.

6.1. К выполнению измерений допускается персонал, знающий требования НД на производимые измерения. Измерения выполняет бригада, состоящая не менее чем из 2-х человек. Руководитель испытаний должен иметь группу по электробезопасности не ниже III, а член бригады — не ниже П.

7. Обработка результатов измерений.

7.1. После окончания измерений выбрать из таблицы 2 поправочный коэффициент k., исходя из состояния грунта, метеорологических условий, характеристик заземляющего устройства.

7.2. Затем определить расчетное сопротивление заземлителя из выражения R= Rизм ´ k.

7.3. Полученный результат сравнить с проектным значением, с пре­дыдущими замерами (если таковые проводились), с требованиями нормативных документов.

8. Оформление результатов измерений.

8.1. Результаты измерений оформляются протоколом установленной формы.

Поправочный коэффициент к значению измеренного сопротивления заземлителя для средней полосы России.

Источник