Измерение напряжения в земле

Измерение сопротивления заземления

Под термином заземление подразумевается электрическое подключение какой-либо цепи или оборудования к
земле. Заземление используется для установки и поддержания потенциала подключенной цепи или
оборудования максимально близким к потенциалу земли. Цепь заземления образована проводником, зажимом,
с помощью которого проводник подключен к электроду, электродом и грунтом вокруг электрода.

Заземление широко используется с целью электрической защиты. Например, в осветительной аппаратуре
заземление используется для замыкания на землю тока пробоя, чтобы защитить персонал и компоненты
оборудования от воздействия высокого напряжения.
Низкое сопротивление цепи заземления обеспечивает стекание тока пробоя на землю и быстрое срабатывание
защитных реле. В результате постороннее напряжение как можно быстрее устраняется, чтобы не подвергать
его воздействию персонал и оборудование.
Чтобы наилучшим образом фиксировать опорный потенциал аппаратуры в целях ее защиты от статического
электричества и ограничить напряжения на корпусе оборудования для защиты персонала, идеальное
сопротивление цепи заземления должно быть равно нулю. Из дальнейшего описания станет ясно, что на
практике этого добиться невозможно.
Достаточно низкие, но не предельные, значения сопротивления заданы в последних стандартах безопасности
NEC®, OSHA и др.

СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО ЭЛЕКТРОДА

На рис.1 показан заземляющий штырь. Его сопротивление определяется следующими компонентами:
(А) сопротивление металла штыря и сопротивление контакта проводника со штырем;
(Б) сопротивление контакта штыря с грунтом;
(В) сопротивление поверхности земли протекающему току, иначе говоря, сопротивление земли, которое часто
является самым важным из перечисленных слагаемых.

Подробнее:
(А) Обычно заземляющий штырь делается из хорошо проводящего металла (полностью медный штырь или с
медным покрытием) и клеммой соответствующего качества, поэтому сопротивлением штыря и его контакта с
проводником можно пренебречь.
(Б) Национальное бюро стандартизации показало, что сопротивлением контакта электрода с грунтом можно
пренебречь, если электрод плотно вбит и на его поверхности нет краски, масла и подобных веществ.
(В) Остался последний компонент – сопротивление поверхности грунта. Можно представить, что электрод
окружен концентрическими слоями грунта одинаковой толщины. Ближний к электроду слой имеет наименьшую
поверхность, но наибольшее сопротивление. По мере удаления от электрода поверхность слоя увеличивается,
а его сопротивление уменьшается. В конечном счете, вклад сопротивления удаленных слоев в сопротивление
поверхности грунта становится незначительным. Область, за пределами которой сопротивлением слоев земли
можно пренебречь, называется областью эффективного сопротивления. Ее размер зависит от глубины
погружения электрода в грунт.
Теоретически сопротивление земли можно определить общей формулой: R = L / A (Сопротивление =
Удельное сопротивление х Длина / Площадь )
Эта формула объясняет, почему уменьшается сопротивление концентрических слоев по мере их удаления от
электрода:
R = Удельное сопротивление грунта х Толщина слоя / Площадь
При вычислении сопротивления земли удельное сопротивление грунта считают неизменным, хотя это редко
встречается в практике. Формулы сопротивления земли для систем электродов очень сложны и при этом
зачастую позволяют вычислять сопротивление лишь приблизительно. Наиболее часто используется формула
сопротивления заземления для случая одного электрода, полученная профессором Дуайтом (H. R. Dwight) из
Массачусетского технологического института:
R = /2 L x ((In4L)-1)/r
R = , где R – сопротивление заземления штыря в омах, L – глубина заземления электрода, r – радиус
электрода, — среднее удельное сопротивление грунта в Ом·см.

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ЭЛЕКТРОДА И ГЛУБИНЫ ЕГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Влияние размера: увеличение диаметра штыря уменьшает сопротивление заземления незначительно.
Удвоение диаметра снижает сопротивление меньше, чем на 10% (см. рис.2).
Влияние глубины заземления штыря: сопротивление заземления уменьшается с увеличением глубины.
Теоретически при удвоении глубины сопротивление уменьшается на 40 %. Стандарт NEC (1987, 250-83-3)
предписывает заземлять штырь минимум на 8 футов (2,4 м) для обеспечения хорошего контакта с землей (см.
рис.3). В большинстве случаев штырь, заземленный на 10 футов (3 м), удовлетворяет требованиям NEC.
Минимальный диаметр стального штыря равен 5/8 дюйма (1,59 см), а медного или покрытого медью стального
штыря — равен 1/2 дюйма (1,27 см) (NEC 1987, 250-83-2).
На практике минимальный диаметр 3 м штыря заземления равен:

• 1/2 дюйма (1,27 см) для обычного грунта,
• 5/8 дюйма (1,59см) для сырого грунта,
• 3/4 дюйма (1,91 см) для твердого грунта или для штыря длиннее 10 футов.

ВЛИЯНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА

Приведенная выше формула Дуайта показывает, что сопротивление заземления зависит не только от глубины
и площади поверхности электрода, но и от удельного сопротивления грунта. Оно является главным фактором,
который определяет сопротивление заземления и глубину заземления штыря, какая потребуется для
обеспечения малого сопротивления. Удельное сопротивление грунта сильно изменяется в зависимости от
района земного шара и времени года. Оно в значительной степени зависит от содержания в почве
электропроводящих минералов и электролитов в виде воды с растворенными в ней и солями. Сухая почва, не
содержащая растворимых солей, имеет высокое сопротивление (см. таблицу№ 1).

В некоторых случаях удельное сопротивление грунта настолько велико, что для получения низкого
сопротивления заземления требуется сложное устройство и значительные затраты. В этих случаях
оказывается более экономичным использовать заземленный штырь небольших размеров и снижать
сопротивление заземления, периодически повышая содержание растворимых веществ в почве вокруг
электрода. Рисунок 8 показывает существенное уменьшение сопротивления песчаного суглинка при
увеличении содержания в нем соли.

На рис. 9 показана зависимость удельного сопротивления грунта, пропитанного раствором соли, от
температуры. Конечно, если используется пропитка грунта соляным раствором, штырь заземления должен
быть защищен от химической коррозии.

Чтобы помочь инженеру приблизительно определить глубину заглубления электрода, необходимую для
получения заданного сопротивления устройства заземления, можно воспользоваться так называемой
Номограммой заземления. Она показывает, что для получения сопротивления заземления 20 Ом на грунте с
удельным сопротивлением 10000 Ом-сантиметров, потребуется дюймов заглубить на 20 футов штырь
диаметром 5/8.

Работа с Номограммой заземления

1. Выберите необходимое сопротивление по шкале R.
2. Отметьте на шкале Р точку удельного сопротивления грунта.
3. Проведите прямую линию через точки на шкале R и Р до шкалы K.
4. Отметьте точку на шкале K.
5. Выберите диаметр штыря и проведите прямую линию до шкалы D через точки на шкале DIA и на шкале
   K.
6. Пересечение этой прямой с линией шкалы D покажет величину заглубления штыря, необходимую для
   того, чтобы обеспечить выбранное вначале сопротивление заземления.

ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

В разделе «Сопротивление искусственных электродов» стандарта NEC ® 250-84 (1987) написано:
«Если один электрод в виде штыря, трубы или пластины не обеспечивает сопротивление равное или меньшее,
чем 25 Ом, то необходимо применить дополнительно любое из устройств, описанных в части 250-83. Где бы ни
устанавливалась группа штырей, труб или пластин, указанный раздел требует, чтобы расстояние между ними
было не менее 1,8 м.»
Национальный кодекс по электричеству (NEC® — National Electrical Code) устанавливает, что сопротивление
заземления не должно быть больше 25 Ом. Эта директива является верхней границей и во многих случаях
требуется гораздо меньшее значение.
Возникает вопрос: «Насколько низким должно быть значение сопротивления заземления?» Трудно назвать
конкретное количество Ом. Низкое сопротивление заземления обеспечивает большую защиту персонала и
оборудования. Поэтому стоит стремиться сделать его меньше одного Ом. Однако, было бы непрактично
добиваться такого низкого значения сопротивления по всей сети распределения и передачи электроэнергии
или на малых подстанциях. В некоторых регионах можно получить без значительных усилий значение 5 Ом. В
других — трудно достигнуть и 100 Ом сопротивления заземления.
Стандарты, принятые в промышленности, устанавливают, что передающая электроэнергию подстанция
должна обеспечивать сопротивление заземления, не превышающее одного Ом. Для подстанций,
распределяющих электроэнергию, рекомендуется сопротивление заземления не выше 5 и даже 1 Ом. На
большинстве подстанций требуемое значение сопротивления может обеспечить система заземления в виде
решетки.

В сетях электроосвещения или на узлах связи часто приемлемым значением считается 5 Ом. Если в сетях
электроосвещения применяется громоотвод, то он должен подключаться к цепи заземления с сопротивлением
не больше одного Ом.
Именно такие значения сопротивления заземления, вытекающие из теории, обычно и применяются на
практике. Однако всегда существуют случаи , когда очень трудно обеспечить сопротивление заземления,
удовлетворяющее стандарту NEC ® или другим стандартам безопасности. Для этих случаев существует
несколько методов уменьшения сопротивления заземления. В их числе система из параллельно соединенных
электродов, система с глубоким заземлением составных электродов и химическая обработка грунта. Кроме
того, в других публикациях обсуждается заземление в виде закопанных пластин, проводников (электрический
противовес), в виде подключения к стальным конструкциям зданий и арматуре железобетонных конструкций.

Низкое сопротивление заземления может обеспечить подключение к трубам систем водо- и газоснабжения.
Однако, применение с недавнего времени неметаллических труб и непроводящих стыков между трубами
сделали проблематичным или вовсе невозможным обеспечить в этом случае низкое сопротивление
заземления.
Для измерения сопротивления заземления требуется специальные приборы. Большинство из них используют
принцип падения потенциала, созданного переменным током (AC – alternative current) протекающим между
вспомогательным и проверяемым электродом. Измерение проводится в омах и показывает сопротивление
между заземленным электродом и окружающей его землей. В числе приборов СА® недавно появились
измерители сопротивления заземления, применяющие клещи тока.

Примечание. National electric code ® и NEC ® являются зарегистрированными торговыми марками
Национальной противопожарной ассоциации (National Fire Protection Association).

ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

(Принцип падения потенциала, 3-точечная схема.)
Вольтметром измеряется напряжение между штырями X и Y и амперметром — ток, протекающий между
штырями X и Z (см. рис. 11).

(Заметьте, что точки X,Y и Z соответствуют точкам X,P и C прибора, работающего по 3-точечной схеме или
точкам С1,Р2 и С2 прибора, работающего по 4-точечной схеме.)
Пользуясь формулами закона Ома E = R I или R = E / I, мы можем определить сопротивление заземления
электрода R. Например, если Е = 20 В и I = 1 А, то: R = E / I = 20 / 1 = 20 Ом
При использовании тестера заземления не потребуется производить эти вычисления. Прибор сам сгенерирует
необходимый для измерения ток и прямо покажет значение сопротивления заземления.

ПОЛОЖЕНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ

Для точного измерения сопротивления заземления размещать вспомогательный электрод тока Z достаточно
далеко от измеряемого электрода для того, чтобы потенциал на вспомогательном электроде напряжения Y
измерялся за пределами зон эффективного сопротивления как проверяемого электрода X, так и
вспомогательного электрода тока Z. Наилучшим способом проверить, находится ли электрод за пределами зон
эффективного сопротивления остальных электродов, будет проводить измерения, меняя его местоположение.
Если вспомогательный электрод напряжения Y находится в зоне эффективного сопротивления одного из
остальных электродов (или одновременно в обеих зонах, если зоны перекрываются), то при смене его
местоположения показания прибора будут значительно меняться и в этом случае нельзя точно определить
сопротивление заземления (см. рис 12).

С другой стороны, если вспомогательный электрод напряжения Y расположен за пределами зон эффективного
сопротивления (рис. 13), то при его перемещении показания будут изменяться незначительно. Это и есть
наилучшая оценка сопротивления заземления электрода Х. Результаты измерения лучше изобразить на
графике, чтобы убедиться , что они находятся на почти горизонтальном участке кривой, как показано на рис.13.
Часто расстояние от этого участка до проверяемого электрода равно приблизительно 62% расстояния от
вспомогательного электрода тока до проверяемого электрода.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕННОГО ЭЛЕКТРОДА (Метод 62-х процентов)

Метод 62% был принят после изучения графиков и практических проверок. Этот метод обеспечивает
наибольшую точность при условии однородности грунта.
Этот метод применяется, если проверяемое устройство заземления и два вспомогательных электрода можно
расположить в линию и когда проверяемое устройство заземления состоит из одного штыря, одной трубы ,
одной пластины и т.п., как показано на рис. 14.

На рис. 15 показано, что зоны эффективного сопротивления (группа концентрических поверхностей вокруг
штырей) проверяемого электрода Х и вспомогательного электрода тока Z перекрываются. Если переместить
электрод потенциала Y по направлению к электроду Х или Z и повторить измерение, то показания будут сильно
различаться и измеренное значение будет неприемлемо далеко от истинного сопротивления заземления.
Области эффективного сопротивления пересекаются и это приводит к тому, что измеренное значение
сопротивления возрастает по мере удаления электрода Х от проверяемого электрода Y.

Теперь рассмотрим рисунок 16, на котором электроды Х и Z удалены на расстояние достаточное, чтобы зоны
эффективного сопротивления электродов не пересекались. Если мы теперь построим график сопротивления в
зависимости от расстояния между электродами X и Y, мы увидим, что разница между сопротивлением слева и
справа от точки 62% (относительное расстояние от Y Х) приемлемо мала. Обычно эта разница измеряется в
процентах от измеренной величины: ± 2%, ± 5%, ± 10% и т.д.

УДАЛЕННОСТЬ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА

Нельзя назвать одно на все случаи значение расстояния от вспомогательного электрода тока Z до
проверяемого электрода Х, поскольку оно зависит от длины и диаметра проверяемого электрода,
однородности грунта и, особенно, от размеров эффективных областей сопротивления электродов. Однако, в
данном параграфе дано приблизительное значение этого расстояния для электрода диаметром 1 дюйм при
однородном грунте (для диаметра ? дюйма уменьшите расстояние на 10%, для диаметра 2 дюйма увеличьте
расстояние на 10%).

ДВУХТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ (Упрощенный метод)

Этот альтернативный способ применяется , когда доступно другое очень хорошее заземление, кроме
измеряемого.
В густонаселенных районах, где трудно найти места для установки двух вспомогательных электродов, можно
применить двухточечный метод. Измерение показывает сопротивлению двух устройств заземления,
включенных последовательно. Поэтому второе заземление должно быть очень хорошим, настолько, чтобы его
сопротивлением можно было пренебречь. Необходимо, также, измерить сопротивление провода и вычесть его
из полученного измерения.
Двухточечный метод не такой точный, как 3-точечный метод (метод 62%), поскольку зависит от расстояния
между измеряемым электродом и вспомогательным заземлением (неиспользуемое заземление или
водопроводная труба). Этот метод нельзя использовать как стандартный. Скорее, — это выход из положения в
густонаселенных районах.
См. рис. 18.

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА (4-точечный метод)

Почему так важно измерять сопротивление грунта?
Измерение сопротивления грунта преследует тройную цель. Во-первых, эти данные используются для
геофизического изучения залегающих пород с целью определения зон и глубины залегания руд и для изучения
других геофизических феноменов. Во-вторых, сопротивление грунта оказывает непосредственное влияние на
степень коррозии подземных трубопроводов. Уменьшение сопротивления грунта приводит к усилению
процесса коррозии и, следовательно, заставляет проводить специальную защитную обработку труб. В-третьих,
сопротивление грунта непосредственно влияет на конструкцию устройств заземления. И именно поэтому здесь
обсуждается вопрос о сопротивлении грунта. При разработке систем заземления большого размера, разумно
определить области наименьшего сопротивления грунта, чтобы сконструировать наиболее экономичную
установку.
Измерять сопротивление можно двумя методами: двухточечным или 3-точечным. Двухточечный метод
заключается просто в измерении сопротивления между двумя точками. В большинстве случаев наиболее
точным является 4-точечный метод, который применен в тестере заземления модели 4500.
Как следует из названия, 4-точечный метод (см рис. 19 и 20 ниже) на измеряемом участке требуется
установить в линию четыре равноудаленных электрода. Между крайними электродами протекает ток известной
величины, созданный генератором тока. Между внутренними электродами измеряется падение напряжения.
Модель 4500 показывает непосредственно значение сопротивления в омах:
= 4 AR/ (1+2A/(A2+4B2) -2A/(4A2+4B2))
А – расстояние между электродами в см; В – глубина заземления электродов в см. Если А > 20 В, то формула
такова: = 2 AR (если А — в см) = 191,5 AR (если А – в футах)
= Сопротивление грунта (в Ом·см) Это значение есть среднее удельное сопротивление грунта на глубине
равной расстоянию А между электродами.

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА ПРИБОРОМ TERCA 2

Имеется обширный участок земли, на котором надо определить место с наилучшим удельным
сопротивлением. Немного интуиции не помешает. Поскольку наша цель найти место с наименьшим
сопротивлением, сухой песчаной почве мы предпочтем влажный суглинок. Также следует оценить глубину
залегания слоя с наименьшим удельным сопротивлением.
Пример:
После обследования зона поиска сократилась приблизительно до 75 квадратных футов (22,5 м?). Допустим,
необходимо определить сопротивление на глубине 15 футов (450 см). Расстояние между крайними штырями
заземления равно глубине, на которой необходимо измерить среднее удельное сопротивление (15 футов или
450 см). Чтобы применить более простую формулу Венера (r = 2? AR), необходимо заземлять электрод на
глубину равную 1/20 расстояния между электродами или на 8 7/8 футов (22,5 см).
Устанавливайте электроды по сетке, как показано на рис. 19, и подключайте тестер заземления модели 4500
по схеме на рис. 20. Выполните следующие действия:

• Снимите перемычку, замыкающую выводы Х и Х V (C1 и P1) прибора;
• Подключите прибор ко всем четырем штырям (см. рис.20).

Например, пусть измерено сопротивление R = 15, (удельное сопротивление) = 2 RA А (расстояние между
электродами) = 450 см.
Тогда : = 6,28 х 15 х 450 = 42 390 Ом·см.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ

Первой причиной для измерения напряжения прикосновения является необходимость оценить безопасность
персонала и защиту оборудования от высокого напряжения. Однако, в некоторых случаях степень
электрической безопасности можно оценивать с различных точек зрения.
Периодические измерения сопротивления устройства заземления в виде электрода или решетки электродов
рекомендуются в следующих случаях:

1. Когда устройство заземления в виде электрода или решетки относительно мало и его удобно
   отключать.
2. Когда есть подозрение, что идет коррозия электрода, вызванная низким сопротивлением грунта и
   гальваническими процессами.
3. Когда пробой на землю поблизости от проверяемого устройства заземления маловероятен.
   Измерение напряжения прикосновения является альтернативным способом определения безопасности. Он
   рекомендуется в следующих случаях:
4. Когда невозможно физически или по экономическим соображениям отключать заземление для того,
   чтобы произвести измерение.
5. Когда можно ожидать пробоев на землю рядом с проверяемым заземлением или рядом с
   оборудованием, которое подключено к проверяемому заземлению.
6. Когда «след» оборудования сравним с размером заземления, которое подлежит проверке.
   ( «След» – контур той части оборудования, которая соприкасается с землей.)

Ни измерение сопротивления заземления методом падения потенциала, ни измерение напряжения
прикосновения не говорят о способности проводника заземления выдержать большие токи утечки с проводника
фазы на проводник заземления. Требуется другой тест с использованием большого тока для того, чтобы это
проверить.
Для измерения напряжения прикосновения применяется 4-точеный тестер заземления. В процессе измерения
прибор генерирует в земле небольшое напряжение, имитирующее напряжение неисправности неподалеку от
проверяемой точки на земле. Прибор показывает значение в вольтах на ампер тока, протекающего при этом в цепи заземления. Отображенное на экране значение затем умножается на максимальную величину тока,
ожидаемого в земле, чтобы вычислить напряжение прикосновения данной установки для худшего случая.
Например, если при проверке системы с максимальным ожидаемым током неисправности 5000 А, прибор
показал значение 0,100, то напряжение прикосновения будет равно 500 В.
Измерение напряжения прикосновения похоже на метод падения потенциала тем, что так же требует установки
вспомогательных электродов в землю или на ее поверхность. Но расстояние между вспомогательными
электродами будет другое — см. рис. 21.

Рассмотрим следующий пример. Пусть изоляция изображенного на рисунке подземного кабеля была пробита
недалеко от изображенной подстанции. В земле появятся токи, вызванные аварией, которые потекут к
устройству заземления подстанции, создавая разность потенциалов. Это напряжение может быть опасным для
здоровья, и даже жизни, персонала, который находится на данном участке земли.
Чтобы приблизительно измерить напряжение прикосновения для данной ситуации, выполните следующие
действия. Включите кабели между ограждением подстанции и точками С1 и Р1 4-точечного тестера
заземления. Установите электрод в земле в точке,. где можно ожидать пробой кабеля и подключите электрод к
выводу С2 прибора. Установите в землю еще один электрод на линии между первым электродом и точкой
подключения к ограждению на расстоянии одного метра (или вытянутой руки) от места подключения к
ограждению и подключите этот электрод к точке Р2 прибора. Включите прибор, выберите диапазон 10 мА и
снимите измерение. Умножьте его на максимально возможный в случае аварии ток.
Устанавливая электрод, подключенный к выводу Р2 прибора, в различные места вокруг ограждения,
примыкающие к неисправной линии, можно получить карту изменения потенциала.

ИЗМЕРЕНИЕ ПРИБОРОМ С.А 6415 C ПРИМЕНЕНИЕМ ТОКОВЫХ КЛЕЩЕЙ

Это новый уникальный метод измерения сопротивления заземления. Он позволяет проводить измерение без
отключения цепи заземления. Кроме того, преимущество метода в том, что он позволяет измерять общее
сопротивление устройства заземления, включая сопротивление соединений в цепи заземления.

Обычно, проводник заземления электросети общего назначения можно представить схемой, показанной на
рис. 22 или эквивалентной схемой, показанной на рис. 23. Если в какой-нибудь ветви с сопротивлением RX с
помощью трансформатора создать напряжение E, через цепь потечет ток I .
Описанные величины связаны соотношением E / I = RX. При известном неизменном напряжении Е
сопротивление RX можно получить, измерив ток I.
Обратимся снова к рис. 22 и 23. Ток создается специальным трансформатором, подключенным к через
усилитель мощности к источнику напряжения с постоянной амплитудой и частотой 1,6 кГц. Этот ток
регистрируется в образующемся контуре. Измеряемый сигнал регистрируется синхронным детектором,
усиливается избирательным усилителем, преобразуется аналогово-цифровым преобразователем и
отображается на ЖК-дисплее.
Избирательный усилитель применяется для очищения полезного сигнала от сигналов с частотой сети и от
высокочастотных шумов. Напряжение регистрируется катушками, охватывающими проводник в возбуждаемом
контуре, затем усиливается и очищается, когда сравнивается в компараторе с опорным сигналом. Если клещи
тока неправильно закрыты, на дисплее появляется сообщение «open jaws» («клещи открыты»).

ПРИМЕРЫ ИЗМЕРЕНИЙ НА МЕСТНОСТИ

ИЗМЕРЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА, СМОНТИРОВАННОГО НА СТОЛБЕ ЛИНИИ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Снимите защитную крышку с провода заземления и обеспечьте достаточно свободного места для захвата
проводника клещами тока. Клещи должны свободно охватывать проводник заземления. Клещами можно
захватить и непосредственно штырь заземления.
Примечание: клещи должны находиться на электрическом пути от нейтрали системы или проводника
заземления к штырю или штырям (в зависимости от исполнения)
Выберите измерение тока «А». Захватите клещами проводник заземления и измерьте ток в проводнике.
Максимальное значение равно 30 А. Если значение тока превышает 30 А, измерение сопротивления
заземления невозможно. Прекратите измерение. Снимите прибор С.А 6415 с данной точки и продолжите
измерение в других точках.
Если измеренный в цепи заземления ток не превышает допустимого, выберите режим «?» прибора и
прочитайте результат измерения в омах. Измеренное значение соответствует не только сопротивлению
системы заземления, но и включает сопротивление контакта нейтрали со штырем и всех соединений между
нейтралью и штырем.
Заметьте, что на рисунке 24 заземление обеспечивается торцом столба и заземленным штырем. Необходимо
подключить клещи выше точки соединения проводников от торца столба и от штыря, чтобы измерить общее
сопротивление заземления обоих заземлителей. Для последующих обращений к результату запишите дату, ток, сопротивление заземления в омах и номер столба.

Примечание: большое значение сопротивления может быть вызвано:

А) плохим заземлением штыря;
Б) отключенным проводником заземления;
В) большим сопротивлением контактов или мест сращивания проводника; осмотрите клещи, соединение на
конце штыря, нет ли заглублённых трещин на стыках.

ИЗМЕРЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ КОРОБКЕ ИЛИ НА СЧЕТЧИКЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Следуйте в основном описанной выше методике. Заметьте на рис. 25, что заземление может быть исполнено в
виде группы штырей или, как показано на рис. 26, в качестве заземления может быть использована выходящая
из земли водопроводная труба. Можно использовать одновременно оба вида заземления. В этом случае
следует выбирать точку измерения на нейтрали так, чтобы измерить общее сопротивление заземления
системы.
ИЗМЕРЕНИЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НА ТРАНСФОРМАТОРЕ, УСТАНОВЛЕННОМ НА ПЛОЩАДКЕ

• Замечание. Никогда не открывайте ограждение трансформатора. Это — имущество коммунальной службы. Данное измерение может выполнять только специалист.
• Соблюдайте все необходимые меры безопасности.
• Присутствует о пасное напряжение.

Определите и посчитайте все штыри заземления (обычно имеется единственный штырь). Если штыри
заземления находятся внутри ограждения, обратитесь к рис. 27, а если за пределами ограждения – к рис.28.
Если имеется единственный штырь заземления и он находится внутри ограждения, то для измерения следует
подключиться к проводнику сразу после контакта проводника со штырем. Часто, от зажима на штыре
возвращается к нейтрали или внутрь ограждения несколько проводников.

Во многих случаях, наилучшее измерение можно получить при помощи клещей 3710 или 3730, подключенных
непосредственно к заземленному штырю. При этом измеряется исключительно сопротивление устройства
заземления. Подключайте клещи только в той точке, где имеется единственный путь для тока, текущего в
нейтраль.
Обычно, если вы получили очень низкое значение сопротивления, то это означает, что вы подключились к
петле и вам следует переместить точку измерения ближе к штырю. На рис. 28 штырь заземления вне
заграждения. Чтобы получить правильный результат, выберите точку подключения клещей, как показано на
рисунке. Если внутри ограждения имеется несколько штырей в разных углах, надо определить, как они
подключены, чтобы правильно выбрать точку измерения.

ПЕРЕДАЮЩИЕ СТОЙКИ
Соблюдайте все необходимые меры безопасности. Присутствует опасное напряжение.
Найдите проводник заземления около фундамента стойки. Заметьте, что существует много конфигураций.
Будьте осторожны при определении проводников заземления. На рис. 29 показана одна стойка на бетонном
фундаменте с внешним проводником заземления. Точка подключения клещей должна находиться выше места
электрического соединения частей системы заземления, которая может быть выполнена в виде группы
штырей, пластин, витков или элементов фундамента.

Как проверить заземление – спецприбором и в домашних условиях

Чтобы заземление исправно функционировало, сопротивление его проводников не должно быть выше, чем 4 Ома, и надо регулярно следить, чтобы этот показатель не увеличился. Далее разбираемся, как проверить заземление, чтобы определить, способна ли защита эффективно функционировать. Рассмотрим, какие для этого понадобятся приборы, как часто необходимо проводить проверку, и какой для этой работы нужен минимум теоретических знаний.

Основы функционирования заземляющих систем

На корпусах некоторых электрических приборов (с высокой проводимостью, например, металлических) может накапливаться потенциал из-за попадания тока в случае пробоя изоляционного слоя проводки. При наличии такой неисправности любое касание к корпусу прибора чревато прохождением тока от прибора к «земле» через человека (от руки и далее по телу и ноге в «землю»). При неблагоприятном стечении обстоятельств это может привести к летальному исходу, т.к. достаточно лишь 100 мА, чтобы поражающие процессы от удара током в организме человека привели к необратимым последствиям.

Как известно, электрический ток стремится проходить по проводникам с наименьшими показателями сопротивления. Это его свойство и служит основой для функционирования любой защитной заземляющей системы. По сути, заземление – это соединение металлических частей электроустановок с проводником максимальной ёмкости и минимального сопротивления, что надёжно защищает человека от удара электричеством, если оно попадает на корпус прибора.

Организм человека, состоящий в основном из воды, считается хорошим проводником с условным сопротивлением в 1000 Ом. Расчёты показывают, что электрический ток «пройдёт мимо» человека, если будет течь по проводнику со значительно ме́ньшим сопротивлением, которое не превышает 4Ом и 8Ом – при напряжении в цепи 380В и 220В соответственно. Именно эти значения указаны в ПУЕ и надо на них ориентироваться.

Регулярная проверка и измерение заземления, рассмотренные ниже, способны заблаговременно предотвратить возможные негативные последствия.

В кабеле питания любого современного электрического устройства содержится специальный провод, который соединяет корпус прибора с отдельным контактом на вилке. Когда эта вилка вставляется в розетку, то этот контакт соприкасается с заземляющей клеммой розетки, и, следовательно, со всем заземлением строения.

Если вследствие повреждения проводки произойдёт утечка электрического тока, то последний уйдёт в землю через заземляющую проводку, у которой минимальное сопротивление. Чтобы эта защита исправно работала, ключевое значение имеют показатели сопротивления, контроль за которыми позволяет не допустить и предотвратить возможные несчастные случаи.

Необходимость регулярных проверок

Необходимость поддержания исправности заземляющего контура считается обязательным условием для эффективного функционирования системы. Поэтому нужна периодическая проверка заземления мультиметром (как самого доступного тестера для обывателя), по результатам которой будет определяться работоспособность контура.

При нормальной исправности заземления, любая возникшая аварийная ситуация приведёт к отводу электрического тока по заземляющему проводнику в токоотводящие элементы, которые расположены в грунте, от которых электрический разряд быстро и равномерному разойдётся вглубь почвы.

Надёжность любой электрической цепи обратно пропорциональна количеству соединений проводников – чем их меньше, тем лучше. Но в любом случае, избавиться от них полностью нельзя. Кроме того, надо учитывать, что часть соединений находятся в грунте и от длительного с ним контакта на металле токоотводящих электродов образовывается окисная прослойка, приводящая к неотвратимому возникновению коррозийного слоя.

Результатом может стать возрастание сопротивления элементов устройства и возникновение препятствий при движении тока. Плюс, наличие любого вещества с повышенной химической активностью на участке грунта, в который входит заземление, приводит к максимально быстрому возникновению ржавчины, так как металлические части контура взаимодействуют с почвой постоянно.

Со временем коррозия приводит к возникновению отдельных чешуек, начинающих процесс отслоения от металла, и, следовательно, тем самым ухудшается электрический контакт. Из-за этого сопротивление контура возрастает, т.к. количество этих коррозийных участков становится большим. Заземляющее устройство теряет показатели электропроводимости, повышается вероятность неполного отведения электротоков в почву и общий уровень защиты понижается.

Как итог, проверка обычно начинается с оценки технического состояния контура и его составляющих.

Измерение сопротивления контура заземления даёт возможность проверить безопасность системы. Технически этот вычисление сопротивления по закону Ома, известному всем ещё по школьному курсу физики. Если известны напряжение и сила тока в источнике тока, или мы можем из измерить, то достаточно просто определить сопротивление, разделив напряжение на силу тока. Но практика несколько сложнее и имеет ряд особенностей и правил по измерению, требующих их неукоснительного выполнения.

Профессиональное измерение (использование спецприборов)

Общепринятый замер заземления включает последовательность действий:

• следует осуществить визуальную проверку соединений на болтах и сваренных контактах;
• снять показания сопротивления всего контура;
• произвести проверку удельного сопротивления почвенного слоя.

Осуществляются замеры спецприборами – измерителями сопротивления заземления.

Далее рассмотрим, как выполнить проверку заземление измерителем сопротивления заземления, на примере спецприбора М-416, который комплектуется электродом и вспомогательным заземляющим элементом.

На заметку! Многие путают подобные приборы с мегаомметром – даже в поисковиках встречаются запросы «как проверить заземление мегаомметром». Это является в корне неправильной постановкой вопроса, так как мегаомметр предназначен для измерения сопротивления изоляции, которое должно быть от 500 тысяч Ом.

Минимальными и максимальными измерительными пределами устройства являются показатели 0,1 – 1000 Ом, а допустимые колебания температуры идеально подходят для наших широт (-25 °С – +60 °С). К тому же прибор является переносным с питанием, осуществляемым обычными полуторавольтовыми батарейками.

Измерение сопротивления заземляющих устройств проводится так:

• Прибор выставляется в ровное положение и калибруется. Для этого включается режим контроля, нажимается красная кнопка и держится до установки индикатора в положении «ноль». Измерения делаются как можно ближе ко вводу заземления в грунт, чтобы сопротивление соединительной проводки не влияло на достоверность результатов измерений.
• Выбирается нужная схема подключения для проверки показателей сопротивления (трёх- либо четырёхзажимная, как обозначено схемой на лицевой панели прибора).

Видео описание

Кратко о теории и практике использования омметров М-416 и М-4001 рассказано в этом видео:

• В почву на глубину свыше полуметра забивается стержень зонда и придаточного электрода. Осуществляется это на грунте с естественной плотностью (не насыпанном и не взрыхлённом) путём забивания при помощи кувалды.
• В месте соединения проводки заземления и электрода важно произвести зачистку остатков красочного покрытия. Применяются провода из меди с площадью сечения 1,5мм².
• Начинать непосредственную работу по измерению сопротивления защитных устройств рекомендуется, выбрав диапазон «х1». После нажатия красной кнопки, ручка прибора вращается до тех пор, пока стрелка не установится на нулевой отметке. Более высокие показатели сопротивления нужно замерять, выбирая большие диапазоны – «х5» либо «х20». Для промеров сопротивления защитного контура используется показатель «х1», достаточный для отображения результатов на приборной шкале.

Оптимально производить такие замеры в максимально плотном грунте и при летних сухих погодных условиях. Произвести такие же замеры можно и зимой, но рекомендуется это делать во время морозов, когда грунт максимально промёрз. Нежелательно производить измерения в сырую погоду, т.к. полученные данные будут сильно искажены, а потому недостоверны.

Проверка заземления в домашней сети (использование мультиметра)

Как правило, в новом жилье, уже проведена разводка электросети, поэтому, надо знать, как проверить сопротивление заземления уже установленных бытовых розеток.

Эти работы также должны начинаться с проведения визуального осмотра предмета измерения. Следует обесточить сеть и снять защитную крышку любой из розеток, что оборудована специальной клеммой для подключения проводника заземляющего контура (как правило, жёлто-зелёный провод). Если к контактам подведены только два провода (фаза и ноль, как правило, коричневого и синего цвета соответственно), то это однозначно говорит об отсутствии заземления.

Если же третий провод все же присутствует, то это не является гарантией его исправного функционирования. Необходимо провести процедуру специальной проверки мультиметром. Последовательность следующая:

• Включается вводной автомат, чтобы в сети (розетках) было напряжение.
• Тестер переключается в режим измерения напряжения – обычно, это значок «ACV».

Видео описание

Наглядно, как проверить работоспособность заземления в розетке с помощью мультиметра, показано в этом коротком видео:

• Щупы прибора прикладываются к контактам, и замеряется напряжение между фазным и нулевым проводом. Для домашней сети это должны быть стандартные 220В.
• Аналогичные замеры производятся мультиметром с фазой и «землёй» – результат должен быть примерно такой же, как и в предыдущем измерении. Если на шкале прибора показывается ме́ньший показатель напряжения, значит, заземление работает плохо. Если прибор не реагирует на соприкосновении щупов с контактами, значит, заземляющий контур не подключён, либо неисправен.

Даже когда в доме отсутствуют измерительные приборы, есть возможность произвести проверку с помощью подручных средств. Понадобится самодельное устройство в виде лампочки, вкрученной в патрон, от которого отходят отрезки проводов с зачищенными контактами на концах. В народе его называют «контролька». Такое устройство иногда используется электриками-самоучками (и не только), но, как правило, её применение не рекомендуется профессионалами.

Для проверки один контакт «тестера» соприкасают с фазой, а второй – с нолём. Загорание лампочки сигнализирует о наличии напряжения. Затем контакт от ноля перемещают к заземляющему проводу. Работа лампочки свидетельствует о наличии рабочей защитной системы. Слабое или прерывистое свечение говорит о наличии проблем в контуре, а полное отсутствие света – об его полной неисправности.

Коротко о главном

Сопротивление исправно функционирующего заземления должно быть 4 Ома. Так как со временем сопротивления на соединениях проводников может увеличиваться, то надо регулярно делать проверку заземления – примерно каждые 12 месяцев.

Есть несколько способов, как замерить сопротивление заземления домашней сети. Профессионалы проводят эти работы с применением такого устройства как измерители сопротивления заземления. В бытовых условиях можно воспользоваться стандартным мультиметром или даже самодельной «контролькой», но нужен определённый опыт, чтобы правильно интерпретировать их показания.

В целом, проверки базируются на законе Ома – проверяется напряжение в цепи и сила тока и по ним вычисляется сопротивление. Процедура проведения замеров довольно проста и по силам обывателю, если он знает основы работы с электричеством и правила электробезопасности. Если есть сомнения в своих навыках, то рекомендуется обратиться к услугам специалистов.

Измерение сопротивления контура заземления

При использовании электрических приборов всегда существует риск поражения электрическим током. Эта вероятность происходит из свойств упорядоченного потока заряженных частиц: он проходит через тот участок цепи, в котором сопротивление имеет минимальное значения. В разное время производители приборов и комплектующих пытались бороться с этим и обезопасить человека от вредного или даже смертельного воздействия тока. Но в конечном итоге наиболее простым и надежным остается заземление.

Заземление применяется на промышленных предприятиях и в загородных домах. Особую роль оно играет в случае, когда мощность прибора превышает критические значения. Человеку достаточно получить удар силой 0.1 ампера, чтобы гарантированно погибнуть. Также не стоит забывать, что даже исправное оборудование может служить источником опасности. Это может случиться из-за разряда молнии и по некоторым другим причинам. Следовательно, к вопросу установки заземления стоит подходить ответственно и учитывать все нюансы.

Испытания заземления

Существует множество споров по поводу монтажа заземления и норм растекания тока по нему. Но в одном специалисты сходятся абсолютно единогласно — проверять качество установленного контура должен проверять специалист. Эта процедура позволит быть уверенным с правильном монтаже заземления в доме и позволит обезопасить себя и близких от опасного воздействия электрического тока. Испытания проводятся как на предприятиях, где часто работают генераторы и двигатели высокой мощности, так и в частных домах — измерение сопротивления заземления делается одним и тем же способом.

Существует две основных разновидности испытаний: приемо-сдаточные и эксплуатационные. Первые проводятся в случаях, когда установка (или участок сети) уже полностью смонтированы и готовы к непосредственному использованию. Перед тем, как измерить сопротивление заземления, определяют, готов ли контур к поглощению токов в случае необходимости и соответствуют ли его параметры заявленным требованиям. Помимо всего прочего, необходимо регулярно контролировать, чтобы установленное заземление не теряло своих свойств с течением времени. Для этого проводятся эксплуатационные испытания — специалист проверяет готовый участок сети, который уже используется. Для осуществления такой процедуры нужно освободить сеть от потребителей, так что весь процесс требует небольшой подготовки.

Чем измеряют заземление

Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики. Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.

Несмотря на повальное распространение китайских и европейских приборов, самым популярным остается М416, разработанный еще в СССР. Устройство имеет четыре диапазона измерения: от 0 до 10 Ом, от 0.5 до 50, от 2 до 200 и от 100 до 1000. Работает прибор от трех «пальчиковых» батареек. Несмотря на это, мобильным его назвать трудно — размеры корпуса не слишком комфортны.

Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения. Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц). Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.

Как нужно измерять сопротивление

Существует два документа, которые регламентируют нормы сопротивления заземления в контуре и другие показатели. Первый — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), на которые опираются при проведении приемо-сдаточного контроля. Эксплуатационные замеры же должны соответствовать Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

В обеих сводах правил существует разделение контуров на несколько типов — их нужно учесть до того, как измерить сопротивление заземления. Они отличаются в зависимости от напряжения, которое используется в сети и разновидности цепи. Всего имеется три типа контуров:

1. Для подстанций и пунктов распределения, в которых напряжение не превышает 1000 вольт (вне зависимости от того, используется в сети переменный ток или постоянный).
2. Для воздушных ЛЭП (линий электропередач), которые передают ток напряжением менее 1000 вольт.
3. Для электроустановок с таким же максимально допустимым напряжением, использующимся в промышленных или бытовых целях.

Нормы для каждого из типов

Для того, чтобы понять, какие нормативные и эксплуатационные показатели должны быть для каждого из типов:

1. Для электрических установок. Проводить измерения сопротивления заземления нужно в непосредственной близости к подстанции. В зависимости от нагрузки, этот показатель может составлять 60, 30 или 15 Ом. Также стоит учитывать естественные заземлители — для них эти величины должны равняться 8, 4 или 2 Ома соответственно. Все три величины зависят от напряжения в сети. 60 и 8 Ом допускаются для однофазной сети в 200 вольт. 30 и 4 Ом — для трехфазной с напряжением 380 вольт. Минимальные значения (15 и 2 Ома) — для 660 вольт. В ходе эксплуатации сопротивление заземляющего контура также не должно падать ниже показателей, описанных в абзаце выше.
2. Для пункта распределения или подстанции. Для установок с напряжением выше 100 киловольт (100 тысяч вольт) проводимость заземления при сдаче сети и при ее эксплуатации также остается неизменной и составляет 0.5 Ома. При этом обязательными требованиями при проверке являются глухой тип заземления и подключенная к нейтральному контуру. Также существуют нормы и для менее мощных установок, в которых напряжение лежит в пределах между 3 и 35 киловольт. В таком случае нужно 250 делить на расчетный ток замыкания в землю — результирующее значение будет необходимым сопротивлением в Омах. Показатель, согласно ПТЭЭП, не должен превышать 10 Ом в любом случае.
3. Для воздушных линий электропередач. Рассчитывается в зависимости от проводимости грунта, на котором стоят опоры ЛЭП:

• для грунта с удельным сопротивлением менее 100 Ом на метр — 10 Ом;
• с удельным сопротивлением 100…500 Ом на метр — 15 Ом;
• с удельным сопротивлением 500…1000 Ом на метр — 20 Ом;
• с удельным сопротивлением 1000…5000 Ом на метр — 30 Ом.

Для ЛЭП с напряжением тока менее 1000 вольт — до 30 Ом (для опор с защитой от попадания молнии). В ином случае сопротивление должно быть 60, 30 или 15 Ом для сетей с напряжением до 660, 380 или 220 вольт соответственно.

От чего зависит сопротивление заземления

Как уже говорилось выше, у тока есть одна важная особенность — он течет по тому участку цепи, который меньше всего этому сопротивляется. Сама величина сопротивления зависит от множества факторов:

1. Материала. Ряд материалов имеет особую (атомарную) структуру, которая подразумевает наличие большого числа свободных электронов. Если такие материалы попадают в действие любого магнитного поля или покдлючаются к источнику питания, то легко проводят электрический ток. В своем большинстве это утверждение относится к металлам. Другие материалы не имеют свободных электронов и их сопротивление току крайне высоко. Если напряжение (сила, «толкающая» электроны) ниже допустимого значения, то проводимость будет равняться нулю или крайне малым значениям. При превышении показателя произойдет пробой и образовавшийся нагар будет иметь свойства проводника. Логично, что материалом для заземления могут быть именно только представители первой группы материалов — именно она обеспечивает минимальное сопротивление.
2. Его температуры. Темпатура определяет, насколько быстро электроны передвигаются внутри материала. Следовательно, чем ниже она у проводника, тем лучше он проводит заряд. Обратная зависимость тоже носит характер прямой пропорции — после ее повышения его сопротивление будет падать. Расчет сопротивления заземления должен производиться с учетом этого параметра.
3. Наличия примесей. Основная часть проводников делается из меди. Старые провода изготавливаливались из алюминия, но такие решения имеют сразу несколько недостатков. К сожалению, кабеля и провода из этого материала быстрее перегреваются и плавятся, да и сопротивление промышленно добываемого алюминия ниже, чем таковое у меди. Химически чистый же металл является лучшим проводником, превосходя по проводимости даже серебро. Дело в примесях: они имеют гораздо более высокие показатели сопротивления. Этот же момент стоит учитывать при расчете заземления.

Понятное дело, что в идеале сопротивление должно быть минимальным — для этого нужно использовать медный контур большого сечения. Но дело в том, что медь быстро окисляется, да и стоимость такого решения будет крайне высокой. Следовательно, были разработаны нормы для минимального порога заземления. Этот показатель не нужно превышать для того, чтобы в нужный момент под нагрузкой контур выполнил возложенную на него функцию и отвел заряд в землю.

Формула расчета

Формула расчета сопротивления заземления одиночного вертикального заземлителя:

где:
ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м)
L — протяженность заземлителя (в метрах)
d — ширина заземлителя (в метрах)
T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах)

Для электролитического заземления:

Формула расчета сопротивления заземления одиночного горизонтального электрода с добавлением поправочного коэффициента:

ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м);
L — протяженность заземлителя (в метрах);
d — ширина заземлителя (в метрах);
T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах);
С — относительное содержание электролита в окружающем грунте.

Коэффициент C варьируется от 0.5 до 0.05. Со временем он уменьшается, так как электролит проникает в грунт на больший объем, при это повышая свою концентрацию. Как правило, он составляет 0.125 через 6 месяцев выщелачивания солей электрода в плотном грунте и через 0.5–1 месяц выщелачивания солей электрода в рыхлом грунте. Процесс можно ускорить путем добавления воды в электрод при монтаже.

Расчетное удельное электрическое сопротивление грунта (Ом×м) — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» земли как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземлителя.

Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Итоги и выводы

Заземление — важный элемент электрической цепи, который обеспечивает защиту от коротких замыканий, поражения током или попадания молнии в один из ее участков. Ключевым показателем здесь является сопротивление: чем оно меньше, чем больше тока «уведет» контур и тем ниже будет вероятность серьезного удара или повреждения оборудования. Сопротивление заземления регламентируется двумя документами: ПУЭ и ПТЭЭП. Первый используется для приема только что сданного участка сети, второй — для контроля уже эксплуатируемого участка.

Нельзя пренебрегать нормами контроля, которые призваны проверить качество заземления и работу контура в условиях полной нагрузки. Процедуры производятся как непосредственно после создания цепи, так и в процессе ее использования. Частота проверок зависит от нагрузки на сети и целей, для которых используется контур. Нормы сопроивления при этом вовсе не отличаются. Различают три типа норм: для линий электропередач, трансформаторов и электрических установок. С повышением рабочего напряжения по экспоненте возрастает максимальная величина сопротивления. Также учитывается и ряд специфических показателей (например, удельная проводимость грунта). Исходя из нее можно получить максимальное регламентированное сопротивление.

Основными способами для увеличения эффективности работы заземлителя является использование разных конфигураций проводника. Ключевая задача заключается в том, чтобы предельно повысить площадь прямого контакта контура с землей. Для этого используется один или несколько проводников. В последнем случае их могут соединять как последовательно, так и параллельно.

Также для замера сопротивления контура заземления важно знать и поправочные коэффициенты — например, при вычислении минимально допустимого сопротивления заземления учитывается также удельное содержание материала в грунте и сопротивление повторного заземления. Для получения этого показателя нужно использовать специальное оборудование.

Видео по теме

• Главная
• Электропроводка
• Заземление и защита