Измерение сопротивления заземления классическими трёх- и четырёхпроводным методами
Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.
При проведении измерений данным методом заземление отключается от электроустановки. На расстоянии не менее 20 м от исследуемого заземления в землю вкапывается потенциальный штырь. На расстоянии не менее 40 м от исследуемого заземления вкапывают токовый штырь. Штыри и заземление должны быть расположены на одной линии. Конкретные рекомендации по расстояниям между заземлением и штырями могут отличаться в зависимости от типа заземления и модели применяемой измерительной аппаратуры.
На контур, образованный исследуемым заземлением, токовым штырем и амперметром, через трансформатор передается переменный ток. В современных приборах это обычно не синусоида с частотой 50 Гц, а меандр с частотой порядка 100 — 200 Гц. Тем самым проверяется работоспособность заземления на гармониках высшего порядка и удается частично сократить влияние помех. При помощи вольтметра измеряется напряжение между заземлением и потенциальным штырем. Далее на основе закона Ома вычисляется сопротивление заземления по формуле:
R = U/I,
где U – напряжение между заземлением и потенциальным штырем, а I – сила тока в контуре, образованном заземлением, токовым штырем, трансформатором и амперметром.
Общая проблема классических методов измерения сопротивления заземления – влияние блуждающих токов в почве.
Метод амперметра-вольтметра на практике имеет две разновидности: трёхпроводный и четырёхпроводный методы, о которых и пойдет далее речь.
Трёхпроводный метод
Обозначим клеммы для измерения напряжения как П1 и П2, а клеммы для измерения тока — как T1 и T2. В реально существующих измерительных приборах эти клеммы могут иметь иные обозначения.
При трёхпроводном методе клеммы П1 и T1 соединяются перемычкой и подключаются одним проводом к исследуемому заземлению. Клемма П2 соединяется проводом с потенциальным штырем, а клемма П1 — с токовым штырем.
Преимуществом трёхпроводного метода является меньшее количество проводов. Недостатком — сильное влияние сопротивления провода, идущего к заземлению, на результаты измерения. Поэтому, обычно, трёхпроводный метод применяется для измерения сопротивления заземления, значение которого заведомо выше 5 Ом.
Четырёхпроводный метод
Когда к точности измерений предъявляются более высокие требования, используется четырёхпроводный метод. При нем к исследуемому заземлению идут раздельные провода от клемм П1 и T1, которые соединяются только непосредственно на клеммах заземления.
Через провод, который идет к T1, течет ток. Образующаяся при этом разность напряжений на концах провода вносит погрешность в измерения, характерные для трёхпроводного метода. Но при четырёхпроводном методе точка измерения напряжения (на клеммах заземления) соединена с измерительным прибором отдельным проводом. По этому проводу течет пренебрежимо малый ток (не более единиц миллиампер), так что его сопротивление практически не вносит погрешности в измерения.
Повышение точности измерений
Классический способ измерения сопротивления заземления чувствителен к неравномерности свойств почвы в разных местах. Поэтому для повышения точности измерения рекомендуется несколько раз поменять расположение потенциального штыря с шагом, примерно равным 10% от его номинального расстояния до заземления. Разброс измеренных значений не должен быть больше 5%. Если он больше, то расстояние между исследуемым заземлением и штырями увеличивают в 1,5 раза или меняют направление линии, по которой расставлены штыри.
Выбор измерителя сопротивления заземления
До сих пор в литературе для классического метода измерения сопротивления рекомендуются приборы еще советской разработки. Но они уже не соответствуют современным реалиям, ведь электрооборудования в наших домах с тех пор стало намного больше. Появились новые устройства (например, базовые станции мобильной связи), предъявляющие особые требования к заземлению. Поэтому есть смысл обратиться к продукции ведущих мировых брендов. Но и здесь не все так просто — цены зачастую «кусаются», да и могут быть расхождения в отечественных и зарубежных нормах.
Оптимальным вариантом представляется измерительная аппаратура, выпущенная в Китае на основе самых современных технологий, но по спецификациям и под локальным брендом российской компании. Например, ЖГ-4300 (аббревиатура расшифровывается как «Железный Гарри»). Это устройство позволяет измерять сопротивление заземления в пределах от 0,05 Ом до 20,9 кОм. Доступно измерение по двух- трёх- и четырёхпроводному методам. Напряжение на клеммах не превышает 10 В, что позволяет проводить измерения с высоким уровнем электробезопасности. Прибор не просто соответствует российским нормам, он включен в Государственный реестр средств измерений. При этом цена раза в 3 ниже, чем у аналогов от известных зарубежных брендов.
Другие способы измерений
Более простым в использовании, но при этом менее точным является двухпроводный метод измерения сопротивления заземления. Он позволяет быстро получить оценку сопротивления, что бывает ценным, например, при проведении ремонтных работ. Об этом методе рассказывается в отдельной статье (ссылка).
Дальнейшим развитием классического метода измерения стал так называемый компенсационный метод. Он позволяет чисто аналоговыми способами отстроиться от помех, вызванных блуждающими токами. Недостатком данного метода является сложность настройки прибора и более высокие требования к квалификации оператора, поэтому большой популярности он не завоевал.
Также существует семейство безэлектродных методов измерения, позволяющих не отключать заземление от электроустановки. Они основаны на использовании токовых клещей. Метод, основанный на применении двух клещей также относится к рекомендованным ГОСТ Р 50571.16-2007. Недостатком такого метода является то, что он может напрямую применяться только в системах ТТ и системах TN с ячеистым заземлением. Для обычных систем TN потребуется кратковременная установка перемычки между нейтралью и заземлением, что потенциально представляет угрозу электробезопасности, так что питание во всем здании, где установлено заземление, придется на время измерений отключить.
Выводы
И в цифровую эпоху классический метод вольтметра-амперметра является основным для измерения сопротивления заземлений. Накоплен большой опыт его применения, поэтому его можно считать надежным. Цифровые технологии позволяют мгновенно вычислить значение сопротивления и сразу увидеть результат на дисплее измерительного прибора. Кроме этого, с помощью современных технологий удается в значительной степени подавлять помехи при измерениях. Благодаря этому точность измерений может быть доведена до 1 — 2%, что позволяет классическим методам успешно конкурировать с методами, основанными на использовании токовых клещей, погрешность у которых заметно выше.
Смотрите также:
Методика измерения сопротивления заземляющих устройств
Методики испытаний (измерений)
Цель проведения измерений.
Измерения сопротивления заземлителей и заземляющих устройств проводят с целью проверки соответствия этих устройств требованиям ПУЭ, условиям безопасности людей и защиты электрооборудования в случае повреждения изоляции электроустановок.
2. Меры безопасности.
2.1 Организационные мероприятия.
Работы по измерениям характеристик заземляющих устройств должны выполнятся в соответствии с действующими Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Работы по измерениям электрических характеристик заземляющих устройств должны выполнятся по нарядам или распоряжениям.
2. 2 Технические мероприятия.
При измерениях на действующих РУ с использованием вынесенных токовых и потенциальных электродов должны приниматься меры по защите от воздействия полного напряжения на заземлителе при стекании с него тока однофазного КЗ на землю. Персонал, производящий измерения, должен работать в диэлектрических ботах, диэлектрических перчатках, пользоваться инструментом с изолированными ручками. При сборке измерительных схем следует сначала присоединять провод к вспомогательному электроду (токовому, потенциальному) и лишь затем к соответствующему измерительному прибору.
3.
Подготовка к измерениям.
4.
Измерение сопротивления заземляющих устройств должно производиться зимой или летом, когда сопротивление земли (грунта) принимает наибольшее значение. При испытаниях вновь смонтированных установок результаты измерения сопротивления должны быть скорректированы повышающим коэффициентом, учитывающим высыхание или промерзание грунта.
При небольшом количестве оборудования в испытуемой электроустановке сопротивление заземляющего устройства проверяется непосредственно на корпус заземленного оборудования. При большом количестве оборудования и разветвленной заземляющей сети измерение производится раздельно: сопротивление заземлителя и сопротивление заземляющих проводников, т.е. металлической связи корпусов электрооборудования с контуром заземления. Для этого на некотором расстоянии от него располагается вспомогательный заземлитель, подключаемый вместе с испытываемым заземлителем к прибору EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H с встроенным источником питания. Для измерения падения напряжения на испытываемом заземлителе при прохождении через него тока в зоне нулевого потенциала располагается зонд. Точность измерения сопротивления заземлителей зависит от взаимного расположения испытываемого и вспомогательных заземлителей и от расстояния между ними.
За размер Д следует принимать:
· для заземляющих сеток и для заземлителей, состоящих из контура из вертикальных электродов — длину большей диагонали;
· для заземлителей, состоящих из вертикальных электродов, расположенных в ряд и объединенных горизонтальной полосой — длину полосы;
· для заземлителей в виде одиночной горизонтальной полосы — длину полосы.
Если заземлители представляют собой железобетонные фундаменты зданий или стальные полосы, проложенные для выравнивания потенциалов, то в качестве Д следует принимать наибольший размер здания в плане.
Рисунок 1: Подключение стандартных измерительных проводов (20 м)
Направление разноса электродов нужно выбирать таким образом, чтобы электроды не оказались ближе 10 м от подземных металлических конструкций ( кабелей с металлическим оболочками, трубопроводов, заземлителей опор ВЛ и др.)
В некоторых случаях при наличии большого количества подземных коммуникаций может потребоваться несколько измерений при различных направлениях лучей и различных расстояниях между зондами. Из нескольких измерений в качестве действительного значения принимают наихудший результат.
Электроды следует забивать в плотный естественный (не насыпной) грунт на глубину не менее 0,5м. В грунтах с большим удельным сопротивлением места, где нужно забить вспомогательные заземлители, уплотняют либо увлажняют водой, раствором соли или кислоты. В качестве вспомогательных заземлителей могут быть использованы отрезки металлических труб, рельсов и другие металлические предметы, находящиеся в земле и не связанные с испытываемым заземлителем.
4.
Нормируемые величины.
Сопротивление заземлителя не должно превышать нормируемого значения в любое время года.
Максимально допустимые значения сопротивления заземляющих устройств указаны в ПУЭ 7 таблица 1.8.38 и ПТЭЭП приложении 3.
5.
Применяемые приборы.
Измерение сопротивления заземлителей производится специальным прибором типа EurotestXE 2,5 кВ MI 3102H, используя 3-х проводный метод измерения.
Во время работы применяют инструмент, с помощью которого электроды забиваются в грунт на глубину не менее 0.5 м, а также обеспечивается надежное присоединение проводников от прибора к электродам.
Подключение прибора к корпусу электроустановки производится при помощи щупа в качестве которого используется квадратный напильник (для создания металлического контакта) с глухоприсоединенным медным проводом сечением 2. 5 мм2 сопротивление которого при длине в единицы метров позволяет использовать 3-х зажимную схему измерения.
6.
Методика проведения измерений.
6.1. При выполнении измерения сопротивления заземления следуйте следующим инструкциям:
Потенциальный зонд (S) размещается между заземлителем (E) и вспомогательным токовым зондом (H) на контрольном участке
Расстояние от заземлителя (E) до вспомогательного токового зонда (H) должно составлять, по крайней мере, пятикратную величину глубины заземляющего электрода или длины полосового электрода.
При измерении сопротивления заземления комплексной системы заземления данное расстояние зависит от длины большей диагонали между отдельными заземлителями. Для получения дополнительной информации относительно измерения сопротивления заземления обратитесь к учебнику Metrel «Guide for testing and verificationoflowvoltageinstallations».
6. 2. Порядок проведения измерения сопротивления заземления
Шаг 1 С помощью переключателя функций выберите функцию Заземление.
Подключите измерительный кабель к прибору EurotestХЕ 2,5 кВ.
Шаг 2 Установите следующий параметр измерения:
Максимально допустимое сопротивление заземления.
Шаг 3 Для измерения сопротивления заземления подключите прибор к испытываемому объекту. При необходимости воспользуйтесь меню помощи. Измерительные провода подключите следующим образом:
L/L1 черный измерительный провод присоединяется к вспомогательному токовому зонду (H).
N/L2 синий измерительный провод присоединяется к заземлителю (E).
PE/L3 зеленый измерительный провод присоединяется к
потенциальному зонду (S).
Шаг 4 Перед началом измерения проверьте отображаемые на дисплее предупреждения и оперативное напряжение / выходной монитор. Если измерение разрешено, нажмите кнопку TEST. После завершения измерения на дисплее отображаются результаты измерений и оценка результата в виде «Соответствует / не соответствует» (если применяется).
Отображаемые результаты:
R………….сопротивление заземления,
RC ………..сопротивление вспомогательного токового зонда,
RP ………..сопротивление потенциального зонда.
Сохраните отображенные результаты с целью дальнейшего документирования. Примечания:
При наличии между измерительными выводами напряжения, превышающего 30 В, измерение сопротивления заземления не будет выполнено.
Если между измерительными выводами H и E или S присутствует напряжение шума выше, чем приблизительно 5 В, на дисплее появится предупреждающий символ “ ” (шум), сигнализирующий о том, что результат может быть некорректным!__
Tagged 5 кВ MI 3102H, EurotestXE 2, емкостной ток в кабельной линии, заземляющих устройств, Измерения сопротивления заземлителей, Потенциальный зонд
6 Методы измерения/испытания заземления/сопротивления заземления
Очень важно обеспечить хорошее заземление в системе. Чтобы гарантировать, что измерения и испытания сопротивления заземления проводятся на существующих заземлителях через определенные промежутки времени после их установки. Это гарантирует, что сопротивление в земле находится на приемлемом уровне и поддерживается. Вот различные методы измерения сопротивления земли/земли в существующих системах.
Изображение предоставлено: FlukeМетоды измерения/тестирования сопротивления заземления
Чтобы обеспечить хорошее заземление, выполните любое из следующих измерений сопротивления заземления/земли в существующих системах:
- Метод падения потенциала или метод по трем точкам.
- Измерение наведенной частотой или испытание с помощью клещей или безэлектродный метод
- Метод с присоединенным стержнем
- Метод звезда-треугольник
- Метод мертвой земли или метод двух электродов.
- Метод уклона
Эффективное испытание сопротивления грунта предполагает использование надлежащих, точных и надежных измерительных приборов со встроенными функциями шумоподавления, а также соблюдение надлежащих процедур испытаний. Его статья может дать вам общее представление о том, как проводить испытания сопротивления заземления.
Метод падения потенциала или трехточечный метод
Для измерения сопротивления с помощью этого метода необходимы два испытательных электрода и тестер сопротивления заземления. Один из этих электродов используется для подачи тока в землю, а другой (потенциальный электрод) используется для проверки напряжения. Токовый электрод вводится на расстоянии от существующего заземляющего электрода на глубину, равную глубине заземляющего электрода.
Сфера влияния (зоны сопротивления) электродовПотенциальный электрод вставляется между существующим заземляющим электродом и токовым электродом на одинаковую глубину так, чтобы он находился вне сфер влияния двух других электродов. Для проверки сопротивления можно использовать современный тестер заземления. Обычно напряжение между потенциальным электродом и заземляющим электродом, а также сопротивление заземления рассчитывают по закону Ома:
Подробнее: Подробно о методе падения потенциала или трехточечном методе
Испытание наведенной частотой или испытание клещами
Трехточечный метод требует удаления всех соединений с заземляющим электродом перед проведением испытания, в то время как испытания наведенной частотой можно проводить на работающей системе. Испытание клещами — это простой метод измерения сопротивления заземления, не требующий дополнительных испытательных электродов. Поэтому этот метод также известен как безэлектродный метод измерения сопротивления заземления. Испытание заземления с помощью зажимов
Для измерения сопротивления заземления вокруг электрода, на котором измеряется сопротивление заземления, помещаются два зажима. Один из зажимов индуцирует напряжение на электроде, а другой измеряет ток, протекающий через землю. На основании измерений тока и напряжения можно рассчитать сопротивление заземления по закону Ома.
Этот метод очень эффективен, если должен быть последовательно-параллельный путь сопротивления. Например, для системы с параллельной сетью заземления, в которой мы хотим измерить сопротивление заземления Rx параллельно с n заземляющими электродами, тестер закрепляется над тестируемым электродом. Когда индуцируется напряжение, весь ток протекает через тестовый электрод и делится между остальными электродами параллельно.
Проверка заземления в системе с несколькими заземляющими электродамиСопротивление заземления можно рассчитать по следующей формуле:
R контур = E / I = Rx + (R1 // R2 // R3…//Rn) + задний провод
Где E — приложенное напряжение, I — измеренный ток, Rx — искомое сопротивление , R1, R2, R3…Rn — сопротивление параллельных электродов, а Rearth-wire — сопротивление заземляющего провода.
Самым большим преимуществом метода наложения клещей по сравнению с методом падения потенциала является то, что он быстрее, проще и не требует установки дополнительных испытательных электродов, а также отсоединения заземляющего стержня от системы.
Метод прикрепленного стержня (ART)
Метод прикрепленного стержня использует концепцию, аналогичную методу падения потенциала, но при этом сохраняется возможность проведения испытания без отсоединения заземляющего электрода при выполнении дополнительных измерений. Этот метод использует токоизмерительные клещи для измерения тока утечки на землю.
Токовый и потенциальный электроды вставляются в землю на нужном расстоянии (как это делается при методе падения потенциала). Сначала измеряется общее сопротивление всей системы с использованием типичной конфигурации падения потенциала.
Во-вторых, ток подается на заземляющий электрод. Инжектируемый ток течет не только к земле, но и к системе, к которой подключен электрод. Величина тока, подаваемого в сеть, измеряется с помощью клещей для измерения утечки на землю. Приборы для тестирования ART сконструированы таким образом, чтобы воспринимать только подаваемый им ток и отфильтровывать системные токи.
Исходя из измерения инжектируемого тока, измерения тока на обслуживание и общего сопротивления системы, можно рассчитать сопротивление заземления. Например, если общее сопротивление земли равно 1,9Ом, подаваемый ток равен 9 мА, а ток, протекающий в систему, равен 5 мА, сопротивление заземления можно рассчитать следующим образом: = I T – I U = 0,009–0,005 = 0,004 A
Сопротивление заземления, R G = V/I G = 0,017/0,004 = 4,25 Ом Метод звезда-треугольник
Если сфера влияния заземляющего электрода настолько велика, что сфера влияния токового электрода настолько близка, или пространство на испытательном полигоне ограничено, что невозможно определить приемлемое расстояние, метод звезда-треугольник можно использовать для измерения сопротивления заземления.
Этот метод назван в честь конфигурации испытательных электродов и линий измерения. Испытание проводится путем помещения трех испытательных электродов с известным сопротивлением вокруг испытуемого заземляющего электрода. Эти щупы размещают на равном расстоянии от заземлителя, смещая их под углом 120 градусов между собой, образуя тем самым равносторонний треугольник.
Заземляющий электрод изолируется от системы, и проводится серия измерений сопротивления между всеми испытательными электродами и заземляющим электродом, а также между всеми парами испытательных электродов. Измеряемое сопротивление представляет собой сумму сопротивлений отдельных электродов и земли.
Размещение электродов и проверка заземления методом звезда-треугольник. Например, если сопротивление испытуемого заземления «E» равно R 1 , а сопротивление испытательных электродов (P 2 , P 3, и P 4 ) равно R 2 , R 3, и R 4 соответственно, сопротивления, измеренные между «E» и каждым из P 2 , P 3 и P 4 , будут равны R 1 + R 2 4,
Всего проводят шесть измерений сопротивления между электродами (R 12 , R 13 , R 14 , R 23 , R 34 и R 42) и землей. сопротивление R 1 можно рассчитать по следующим формулам:
1] R 1 = 1/3 [(R 12 + R 13 + R 14 ) – (R 83 34 + р 42 )/2]
2] R 1 = 1/2 (R 12 + R 13 – R 23 )
3] R 1 = 1/2 (R ) 12 + R 14 – R 42 )
4] R 1 = 1/2 (R 13 + R 14 – R 34 )
Если результаты что из трех других, тогда существовали удовлетворительные условия для измерения. В противном случае один из испытательных электродов перекрывает сферу влияния испытуемого заземляющего электрода. В случае ложного измерения оператор должен повторить тесты. Выполнение приведенных ниже вычислений может помочь оператору определить, какой электрод перекрывает сферу влияния.
R 2 = 1/2 (R 12 + R 23 – R 13 )
R 2 = 1/2 (R 12 + R 42 – R 14 )
R 2 = 1/2 (R 23 + R 42 – R 34 )
R 3 = 1/2 (R 13 + R 23 – 12 )
Р 3 = 1/2 (Р 13 + Р 34 – Р 14 )
Р 3 = 1/2 (R 23 + R 34 – R 42 )
R 4 = 1/2 (R 14 + R 42 – R 12 )
R R 42 – R 12 )
R. 4 = 1/2 (R 14 + R 34 – R 13 )
R 4 = 1/2 (R 42 + R 34 – R 23 )
)Этот метод измерения сопротивления заземления может потребовать много времени и большого количества вычислений. Но полученный результат оказался более точным, чем другие методологии испытаний земли.
Метод мертвого заземления или двухэлектродный метод
Метод мертвого заземления или двухэлектродный метод является одним из методов измерения сопротивления заземления, применяемым в тех случаях, когда нет места для дополнительных испытательных электродов. Если имеется система металлических водопроводных труб, а водопроводная система обширна, систему труб можно использовать для проверки сопротивления заземления существующего заземляющего электрода. Водяная система, покрывающая большую площадь, будет иметь очень меньшее сопротивление.
Метод мертвого заземления можно использовать только в том случае, когда система водопровода полностью металлическая, имеет незначительное сопротивление и испытуемый электрод находится недалеко от системы трубопроводов.
Двухточечный метод измерения сопротивления заземления. Изображение предоставлено: MeggerМетод мертвого заземления для измерения сопротивления заземления всегда должен быть последним средством, если ни одно из других измерений сопротивления заземления невозможно.
Метод наклона
Метод наклона подходит для подстанций и других крупных систем заземления. В этих системах расстояние между электродами должно быть значительно большим, чтобы испытательные электроды находились вне сферы влияния заземляющих электродов. Также могут потребоваться длинные провода для подключения токовых и потенциальных электродов.
В таких условиях можно использовать метод наклона. Этот метод включает в себя многочисленные измерения сопротивления между заземляющим электродом и потенциальным электродом. Потенциальный испытательный электрод перемещается из положения, очень близкого к заземляющей сетке/заземляющему электроду, в положение текущего испытательного электрода.
Измеренное сопротивление наносится на график, из которого можно получить значение сопротивления. На изображении показан такой график, на котором видно, что примерно на 60 процентах расстояния наклон довольно пологий, а соответствующее сопротивление является истинным сопротивлением измеряемой заземляющей сети. В данном случае это 20 Ом.
Выше приведены наиболее часто используемые методы измерения сопротивления заземления в существующей системе. Всегда важно понимать работу измерительного прибора перед проведением измерений.
Посмотреть и загрузить руководство по проверке сопротивления заземления от Fluke можно здесь: https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/1623-2__umeng0000.pdf
4 Важные методы измерения сопротивления заземления — статьи
ТестГай
1
Способность правильно измерять сопротивление заземления имеет важное значение для предотвращения дорогостоящих простоев из-за перерывов в обслуживании, вызванных плохим заземлением. Процедуры проверки сопротивления заземления указаны в стандарте IEEE 81. Четыре наиболее распространенных метода проверки сопротивления заземления, используемых техниками-испытателями, обсуждаются ниже:
2-точечный метод (мертвая земля)
В местах, где установка заземляющих стержней нецелесообразна, можно использовать двухточечный метод.
С помощью этого метода сопротивление двух последовательно соединенных электродов измеряется путем подключения клемм P1 и C1 к испытуемому заземляющему электроду; P2 и C2 подключаются к отдельной цельнометаллической точке заземления (как водопроводная труба или строительная сталь).
Двухточечный метод наиболее эффективен для быстрой проверки соединений и проводников между точками соединения. Фото: TestGuy.
Метод мертвого заземления является самым простым способом получения показаний сопротивления заземления, но он не так точен, как трехточечный метод, и его следует использовать только в крайнем случае. Он наиболее эффективен для быстрой проверки соединений и проводников между точки подключения.
Примечание:
Испытываемый заземляющий электрод должен находиться достаточно далеко от вторичной точки заземления, чтобы быть вне сферы ее влияния для получения точных показаний.
Трехточечный метод (падение потенциала)
Трехточечный метод является наиболее тщательным и надежным методом испытаний; используется для измерения сопротивления заземления установленного заземляющего электрода.
Стандартом, используемым в качестве эталона для испытаний на падение потенциала, является стандарт IEEE 81: Руководство по измерению удельного сопротивления земли, импеданса земли и потенциалов поверхности земли в системе заземления.
При использовании четырехконтактного тестера клеммы P1 и C1 на приборе перемыкаются и подключаются к тестируемому электроду заземления, в то время как эталонный стержень C2
вбивается в землю прямо как можно дальше от тестируемого электрода. . Затем потенциальный эталон P2 вбивается в землю в заданном количестве точек, примерно по прямой линии между C1 и C2. Показания сопротивления регистрируются для каждой точки P2 .
Метод испытания на падение потенциала. Фото предоставлено: Megger
Измерения нанесены на график зависимости сопротивления от расстояния. Правильное сопротивление заземления считывается из кривой для расстояния, которое составляет примерно 62% от общего расстояния между C1 и C2. Существует три основных типа метода падения потенциала:
- Полное падение потенциала: Проводится ряд испытаний в различных интервалах P и строится полная кривая сопротивления.
- Упрощенное падение потенциала:
Выполняются три измерения на определенных расстояниях P, и для определения сопротивления используются математические расчеты. - 61.8 Правило: Одно измерение выполняется с P на расстоянии 61,8% (62%) от расстояния между C1 и C2.
Примечание. Испытание на падение потенциала и его модификации — единственный метод наземных испытаний, соответствующий стандарту IEEE 81.
4-точечный метод
Этот метод чаще всего используется для измерения удельного сопротивления грунта , что важно при проектировании систем электрического заземления. В этом методе четыре электрода небольшого размера вбиваются в землю на одинаковую глубину и на одинаковом расстоянии друг от друга — по прямой — и проводится измерение.
Четырехконтактный метод Веннера, как показано на рисунке выше, является наиболее часто используемым методом измерения удельного сопротивления грунта. Фото: Викимедиа
Количество влаги и содержание солей в грунте коренным образом влияет на его удельное сопротивление. На измерения удельного сопротивления почвы также будут влиять существующие поблизости заземленные электроды. Заглубленные проводящие объекты, соприкасающиеся с почвой, могут сделать показания недействительными, если они находятся достаточно близко, чтобы изменить схему протекания испытательного тока. Это особенно верно для больших или длинных объектов.
Связанный: Что такое удельное сопротивление почвы и почему оно имеет значение?
Накладной метод
Метод клещей уникален тем, что позволяет измерять сопротивление без отключения системы заземления. Это быстро и просто, а также включает в себя измерение сопротивления соединения с землей и заземления.
Измерения выполняются путем «зажима» тестера вокруг тестируемого заземляющего электрода, аналогично тому, как вы измеряете ток мультиметровыми токоизмерительными клещами.
Метод клещей уникален тем, что позволяет измерять сопротивление без отключения системы заземления. Кредит Фотографии: AEMC
Тестер подает известное напряжение без прямого электрического соединения через передающую катушку и измеряет ток через приемную катушку. Испытание проводится на высокой частоте, чтобы трансформаторы были как можно меньше и практичнее.
Для того чтобы метод с зажимом был эффективным, необходимо наличие полной цепи заземления.