Замер сопротивления заземления методом двух клещей

Двухклещевой метод измерения сопротивления заземляющих устройств

27 февраля 2016
Использование классических методов измерения сопротивления заземления (4-проводного и 3-проводного) с вспомогательными штырями не всегда возможно. Это обстоятельство побудило производителей измерительных приборов к разработке нового метода измерений заземляющих устройств, не требующего забивки штырей в грунт.

Новый метод получил название двухклещевого из-за использования двух токовых клещей.
Рассмотрим применение данного метода в системе, где доступен дополнительный электрод заземления или электроды системы заземления с низким полным сопротивлением. Такие случаи обычно встречаются в районах с плотной застройкой, где также присутствуют другие системы заземления с низким сопротивлением.

Ниже показана схема подключения прибора, использующего двухклещевой метод, к такой системе заземления.

Результат, отображаемый прибором, будет складываться из суммы сопротивлений RЕ1 … RЕ4 и суммы сопротивлений RЕ5 … RЕN.
Если можно допустить, что суммарное сопротивление вспомогательных электродов RЕ5 … RЕN намного меньше, чем суммарное сопротивление измеряемых электродов RЕ1 … RЕ4, то можно принять, что результат равен суммарному сопротивлению RЕ1 … RЕ4.

Если результат меньше, чем допускаемое значение, то точное значение заведомо безопасно, так как оно меньше, чем отображаемый результат.

При отсутствии вспомогательной системы заземления двухклещевой метод также применим.
Ниже приведена схема использования двухклещевого метода в сложной системе заземления с многочисленными электродами, соединенными параллельно, не имеющей связи с другой системой заземления.

Результат, отображаемый прибором, в этом случае равен: RЕ = RE4 + (RE3 // RE2 // RE1)

Если суммарное сопротивление параллельно соединенных электродов RE3, RE2 и RE1 намного меньше сопротивления проверяемого электрода RE4, то можно заключить, что результат равен RE4.

Как и в вышеприведенном примере, если результат меньше, чем допускаемое значение, то точное значение заведомо безопасно, так как оно меньше, чем отображаемый результат.

Несмотря на достаточно высокую погрешность измерения, двухклещевой метод в ряде случаев не заменим. В частности, он рекомендован в ГОСТ Р 50571-16 для измерения в системах TN, а также внутри ячеистых систем заземления TT.

Приборы Metrel, поддерживающие двухклещевой метод: MI 3123, MI 3152H и MI 3102H BT

Источник

Безэлектродный способ измерения сопротивления заземления

Параметры заземления зависят от множества факторов, и не все их можно учесть при расчетах. Поэтому после установки заземления рекомендуется многократно измерить его сопротивление в разные времена года. Элементы заземления могут окисляться и подвергаться коррозии, поэтому также необходимо периодически измерять сопротивление заземления и после того, как вы убедились, что все было сделано правильно. Действующие в России нормы требуют измерять сопротивление заземления электроустановок не реже, чем раз в 12 лет. Для опор воздушных линий, имеющих разъединители, защитные промежутки, разрядники, повторное заземление нулевого провода, измерение сопротивления заземления осуществляется ежегодно. Также ежегодно выборочно измеряют параметры заземления у 2% металлических и железобетонных опор воздушных ЛЭП, проходящих в населённых местностях.

Классические способы измерения сопротивления подразумевают установку дополнительных заземляющих штырей (электродов) на расстоянии порядка 20 м от исследуемого заземления. Это может представлять проблему, если в процессе измерения штыри придется устанавливать на территории, принадлежащей собственнику. Кроме этого, могут возникнуть проблемы с установкой дополнительных штырей зимой в промерзший грунт. А ведь именно ситуация с промерзанием является наиболее проблематичной с точки зрения функционирования заземления. Например, в районах вечной мерзлоты ПТЭЭП предписывает проводить измерение сопротивления заземления ЛЭП только в период наибольшего промерзания грунта. Другим недостатком традиционных способов измерения сопротивления является необходимость отключать параллельно подключенные заземления.

Перечисленные обстоятельства делают актуальным применения так называемых безэлектродных методов измерения сопротивления заземления, не требующих устанавливать в землю дополнительные штыри. Это стало возможным благодаря современным токовым клещам.

Принцип безэлектродного метода измерения сопротивления заземления заключается в следующем. На заземление от измерительного генератора подается переменный ток заданного напряжения с частотой, отличной от частоты сети. Сила тока в заземлении измеряется специальными токовыми клещами с фильтром, который делает их чувствительными только к частоте, на которой работает измерительный генератор. По полученным данным измерения тока стекающего в заземлитель, основываясь на известном значении напряжения, поданного на заземление, специализированные клещи автоматически вычисляют сопротивление.

Безэлектродная схема измерения сопротивления заземления с применением токовых ключей

Напряжение на заземление подается с помощью других токовых ключей. Они используются как генератор и трансформатор, подводящий электроэнергию к заземлению. Наиболее современные модели совмещают излучающий и измерительные трансформаторы в единой конструкции, что позволяет использовать только одни клещи.

Пример клещей для измерения сопротивления заземления

Преимущества безэлектродного способа измерения сопротивления заземления особенно явно проявляются, если использовать легкие и компактные приборы. Например, Fluke 1630, размеры которого составляют всего 276 x 100 x 47 мм, а вес — 750 г. Питается прибор от автономного источника (щелочной батареи), время работы без замены батареи составляет 8 ч. В приборе используются только одни клещи, достаточно обхватить ими провод или шину, ведущие к заземлению, и через 0,5 с на дисплее появится значение сопротивления.

Измеритель сопротивления заземления Fluke 1630

Прибор способен измерять сопротивление заземления в диапазоне от 0,025 до 1500 Ом. Этот диапазон разбит на 7 поддиапазонов, выбор которых осуществляется автоматически. Столь широкий диапазон позволяет использовать прибор не только для измерения сопротивления заземления, но и сопротивления утечки.

Кстати, Fluke-1630 может использоваться и как обычные токовые клещи, измеряя ток силой до 4 А.

Интерпретация результатов измерений

Точность измерения сопротивления, не превышающего 100 Ом прибором Fluke 1630 составляет не более +/- 1,5%. Но здесь важно понимать, какое именно сопротивление мы измеряем.

Эквивалентная схема цепи

Рассмотрим эквивалентную схему цепи. Из нее видно, что измеряется сопротивление электрической цепи Rs, в которую входят другие заземления и собственно земля.

Измерительные клещи выдают значение, рассчитанное по формуле:

где E — напряжение, индуцированное в проводнике, а I — измеренный ток.

Rs = Rg + Rz + 1/(1/R1 + 1/R2 + … 1/Rn),

где Rg – сопротивление исследуемого заземления, Rz – сопротивление почвы, n – количество заземлений, подключенных параллельно к исследуемому.

Сумма Rz и общего сопротивления включенных параллельно заземлений много меньше максимально допустимого значения сопротивления заземления (4 — 8 Ом). Поэтому принимают, что

Источник

ЭЛЕКТРОлаборатория

Измеряем сопротивление заземления токовыми клещами.

Добрый день, уважаемые друзья.

Сегодня короткой строкой расскажу о измерении сопротивления заземляющего устройства с помощью клещей токовых АТК 4001.

Клещи позволяют производить измерение сопротивления заземляющего устройства только на одном проводе заземления без использования дополнительных электродов и может применяться для тестирования систем с множеством заземлителей без их отключения.

За счет чего это достигается?

Токовые клещи АКТАКОМ АТК-4001 имеют два разъемных магнитопровода и отличаются от других токовых клещей тем, что через дополнительную обмотку может производить дополнительное воздействие на объект измерения, что позволяет выполнять измерения контура сопротивления.

Токовые клещи функционируют на основе взаимоиндукции. В головке измерительных клещей спрятана обмотка (первичная обмотка). Ток в ней генерирует ток в заземляющем проводнике, играющем роль вторичной обмотки. Чтобы узнать величину сопротивления, нужно разделить показатель ЭДС вторичной обмотки на значение тока, которое было измерено клещами. В более современных приборах ничего делить не надо. Значение сопротивления заземления сразу же отображается на дисплее. К таким приборам и относятся токовые клещи АТК-4001.

Ниже привожу описание органов управления клещей.

Перед проведением измерений следует, открыв клещи, убедиться, что поверхности контактов разъемного магнитопровода свободны от пыли, грязи и других посторонних веществ.

Несколько раз следует открыть и закрыть клещи, чтобы обеспечить наилучший контакт.

Включить питание прибора и установить поворотный переключатель в положение «Ω».

Следует помнить, что в момент включения прибора и во время автокалибровки, не допускается открывать клещи и охватывать ими проводник с током.

В момент включения прибор производит автокалибровку для обеспечения большей точности измерений.

Следует дождаться окончания калибровки.

Когда прибор будет готов к работе, раздастся звуковой сигнал.

Порядок проведения измерений.

Охватите клещами измеряемый проводник (максимальный диаметр охвата 23 мм) или электрод заземления.

Для обеспечения большей точности несколько раз откройте и закройте клещи.

Воздушный зазор между щечками клещей недопустим.

Считайте измеренное значение сопротивления заземления (RG) на дисплее.

При наличии в контуре заземления тока выше 3А или напряжения выше 30В на дисплее будет высвечиваться символ «NOISE» (шум). Наличие шумов существенно снижает точность измерений.

В процессе проведения измерений результаты записываются в специальную рабочую тетрадь или в память прибора АТК-4001 при строгом следовании перечню испытываемого оборудования.

Вот так этот прибор работает. В общем достаточно просто.

Технические характеристики при измерении сопротивления заземляющего устройства.

Условия соблюдения указанной основной погрешности:

— сопротивление контура без индуктивной составляющей;

— напряженность внешнего магнитного поля не более 50 А/м;

— напряженность внешнего электрического поля не более 1 В/м;

— тестируемый проводник отцентрован в захвате клещей;

— погрешность определена при Т=23±5° С, относительной влажности менее 80%.

Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры в пределах рабочей области температур не более 1,5 предела основной погрешности на каждые 10 ° С изменения температуры.

Отмечу, что выбор предела измерений производится автоматически.

В заключении скажу, что клещи АТК-4001 зарегистрированы в Госреестре средств измерений № 43841-10. Сертификат утвержденного типа TW.C.34.083.A №39164. Срок действия до 11.03.2020г.

Надеюсь, что информация этой статьи окажется полезной.

На этом желаю Вам удачи и говорю: ДО ВСТРЕЧИ.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Все об измерениях сопротивления заземления

Заземляющее устройство – это совокупность проводников из металла, соединенных с деталями электроустановки, и заземлителя (один или несколько проводников, которые закапываются в землю). Их используют, чтобы повысить безопасность электроустановок и с целью защиты людей от воздействия электрического тока.

Если возникает аварийная ситуация, когда происходит пробой изоляции проводника, напряжение через заземление уходит в землю, не причиняя вреда человеку, который соприкасается с оборудованием. Именно поэтому необходимо, чтобы заземление всегда находилось в исправном состоянии.

Одной из его важных характеристик является сопротивление, величина которого регламентируется нормативными документами.

Основные понятия

Сопротивление заземляющего устройства (оно так же именуется сопротивление растеканию тока) имеет прямо пропорциональную взаимосвязь с напряжением и обратно пропорциональную с током растекания в «землю».

Можно выделить три вида заземлений:

• рабочее. С его помощью заземляются определенные места, оно используется в процессе эксплуатации электрооборудования;
• защита от молний. Молниеприемники заземляются с целью перенаправления на металлические конструкции токов, которые возникают под воздействием молний;
• защитное. Используется для защиты от поражающего действия электрического тока, если кто-то непреднамеренно соприкоснется с деталью, которая при нормальной работе не должна пропускать ток.

Существует несколько методик измерения сопротивления заземляющих устройств, которые будут рассмотрены более детально. Способы измерений определяются специалистами электротехнической лаборатории и зависят от конкретных условий эксплуатации оборудования.

Применение амперметра и вольтметра

Метод заключается в следующем. С двух сторон от конструкции заземления, которое подлежит проверке, на равном удалении (около 20 метров) размещают два электрода (основной и дополнительный), после чего на них подается переменный ток. По образованной таким образом цепи начинает протекать электрический ток, а его значение отображается на дисплее амперметра.

Подключенный к заземляющему устройству и основному заземлителю вольтметр покажет уровень напряжения. Чтобы определить общее сопротивление заземления нужно воспользоваться законом Ома, разделив значение напряжения, показанного вольтметром, на ток, значение которого показывает амперметр.

Этот способ измерений является наиболее простым, но имеет невысокий уровень точности, поэтому чаще всего используются иные методы.

Компенсационный метод

Данная методика дает возможность проводить измерения сопротивления заземления с использованием готовых приборов, которые выпускает промышленность. Известные модели таких приборов – Ф4103-М1, М416, ИС-10 и другие.

Как и в предыдущей методике, здесь применяются два электрода, углубляемые аналогичным образом в почву. Далее необходимо к заземляющему устройству подключить сам измерительный прибор, а его провода зафиксировать на укрепленных в грунте электродах.

Генерируется ток, движущийся сквозь первичную обмотку трансформатора прибора, которым осуществляется измерение сопротивления заземляющего проводника. Одновременно с этим на вторичной обмотке наводится ЭДС, и вольтметр показывает определенное значение.

С помощью реохорда на измерительном приборе добиваются того, чтобы стрелка на вольтметре находилась в нулевом положении. Это будет свидетельствовать о равенстве напряжений U1 и U2. Вращая ручку реостата, необходимо зафиксировать значение сопротивления заземления по показаниям стрелки реохорда.

Трехпроводный метод

В этом методе измерение сопротивления заземления проводится с помощью специальных измерителей, как старого образца (например, мегаомметром), так и современного, использующих цифровые технологии и микропроцессоры (например, MRU-200).

Необходимо очистить от коррозии шинопровод заземляющего устройства, после чего подключить к нему контакт измерителя. На указанном в инструкции расстоянии в почву вбиваются электроды, к которым прикрепляются катушки.

Их концы подключают к измерительному прибору и убеждаются, что схема готова к функционированию.

Необходимо учитывать, что напряжение помехи между укрепленными в земле электродами не должно быть больше чем 24 Вольта. Если этого не удалось добиться, то необходимо электроды разместить иначе.

Нажатием кнопки на приборе запускают процесс автоматического измерения сопротивления, наблюдая на дисплее показания. Для большей точности следует провести несколько замеров и убедиться, что показания отличаются друг от друга не более чем на 5%.

Если имеется необходимость добиться повышенной точности измерения, может использоваться четырехпроводный метод, который исключает влияние сопротивления измерительных приборов.

Токовые клещи

Главным достоинством данного метода является то, что не нужно использовать дополнительное оборудование и производить отключение заземления.

Достаточно просто использовать клещи для измерения величины сопротивления.

Токовые клещи функционируют на основе взаимоиндукции. В головке измерительных клещей спрятана обмотка (первичная обмотка). Ток в ней генерирует ток в заземляющем проводнике, играющем роль вторичной обмотки.

Чтобы узнать величину сопротивления, нужно разделить показатель ЭДС вторичной обмотки на значение тока, которое было измерено клещами (оно появляется на дисплее клещей).

В более современных приборах ничего делить не надо. При соответствующих настройках значение сопротивления заземления сразу же отображается на дисплее.

Периодичность проверки

Проведение визуальных осмотров, измерений и вскрытие грунта (если это нужно) проводится на основании графика, который составляется и утверждается предприятием, однако эти сроки должны находиться в пределах 12 лет.

Наиболее корректные результаты можно получить, если померить сопротивление заземления в середине лета или зимы. Именно тогда почва обладает максимальным сопротивлением.

Важно помнить, что измерения стоит проводить в сухую погоду.

Минимальный уровень сопротивления заземляющих устройств, который допускается, нормируется «Правилами устройства электроустановок».

Если электроустановка работает с напряжением до 1000 В, то значение сопротивления должно находиться в пределах от 2 до 8 Ом в зависимости от уровня напряжения (2 – если 660 В, 4 – если 380 В, 8 – если 220 В).

В электроустановках напряжением свыше 1000 В уровень сопротивления не должен превышать 0,5 Ом.

Составление протокола

Когда осмотр окончен, проведены все необходимые измерения и испытания, работники организации, проводившей работы, составляют «Протокол измерения сопротивления заземления». Он оформляется в соответствии с ГОСТом Р 50571.16-2007 Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания. Приложение Н.

Этот нормативный акт условно состоит из трех структурных частей:

• данные о специальной организации, которая выполняла порученные работы по измерению сопротивления заземления, и заказчике этих работ;
• начальная статичная информация;
• итоги проведения измерений.

Основываясь на ГОСТе, сведения об организации, проводившей измерения, должны представляться в развернутом виде. Необходимо указать название и адрес, на который зарегистрирована данная лаборатория, номер регистрации, информацию об аттестатах аккредитации (когда был выдан и до какой даты действует).

Указывают название организации, которая проводила аккредитацию или свидетельство о регистрации в структуре Государственного Энергонадзора.

Помимо этого протокол должен содержать сведения о заказчике, монтажной и проектной организациях.

Начальная статичная информация – это данные об электроустановке и ее системе заземления, информация о почве, в которой закреплено заземление, температуры окружающей среды, уровень атмосферного давления на момент испытаний. То есть это все данные об условиях, в которых проводились измерения сопротивления заземления, и приборах, которые для этого использовались.

Итоги проведенных измерений вносят в табличную форму, где указывают полученные приборами данные.

В конце протокола обязательно дается заключении о пригодности заземления для дальнейшего использования, а так же отражаются фамилии работников, которые проводили измерительные работы.

Источник