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:
Обзор методов измерения сопротивления заземления
Заземление используется в реализации различных проектов электрических систем. Само понятие «заземление» схематично рассматривается подключением участка электрической цепи к потенциалу земли.
Контур заземления содержит проводник и электрод, внедрённый глубоко в грунт. Традиционным действием в электротехнической практике является измерение сопротивления заземления только ещё запускаемых и уже эксплуатируемых сетей. Мы расскажем, как и каким образом производится это важное действие.
Содержание статьи:
- Для чего необходимы измерения?
- Обзор измерительных способов
- 3-точечная система определения
- Измерения по технологии «62%»
- Упрощённый двухточечный метод
- Точные измерения по четырём точкам
- Измерение прибором С.А6415 (6410, 6412, 6415)
- Инструкция измерения прибором С.
А6415
- Общие рекомендации по измерению УСГ
- Вариант #1: однослойный грунт
- Вариант #2: многослойный грунт
- Выводы и полезное видео по теме
А6415Для чего необходимы измерения?
Блестящее решение перечисленных ниже задач достигается идеальным нулевым сопротивлением в заземляющей цепи:
- Не допустить появления напряжения на корпусе технологических машин.
- Добиться эффективного опорного потенциала электроаппаратуры.
- Полностью устранить статические токи.
Правда электротехнический опыт показывает: результат под идеальный нуль получить невозможно.
Процедура исполнения необходимых замеров с помощью прибора для определения сопротивления заземляющей шины. Такие процедуры проводятся по графику, который утверждается руководством обслуживающей организации
В любом случае, заземлённый электрод выдаёт какое-никакое сопротивление.
Конкретную величину resistance определяют:
- сопротивление электрода в точке контакта с проводящей шиной;
- контактная область между земляным электродом и грунтом;
- структура грунта, дающая разное сопротивление.
Практика измерений сопротивления контура заземления отмечает, что первыми двумя факторами вполне можно пренебречь, но при соблюдении логичных условий:
- Заземляющий электрод сделан из металла с высокой электропроводимостью.
- Тело штыря электрода тщательно зачищено и плотно посажено в грунт.
Остаётся фактор третий – резистивная поверхность грунта. Он видится главной расчётной деталью для измерений сопротивления контура заземления.
Вычисляется же благодаря формуле:
R = pL / A,
где: p – удельное сопротивление грунта, L – условное заглубление, А – рабочая площадь.
Чтобы обезопасить владельцев дома/квартиры, заземлением должны быть снабжены все виды мощного домашнего электрооборудования:
Галерея изображений
Фото из
Все виды бытового энергозависимого оборудования, эксплуатируемого в квартирах и домах, необходимо подключать к автономным или общественным системам заземления
Для подключения электроприборов к заземляющей системе необходимо устанавливать розетки с заземляющими контактами, снабженными либо выходящими за пределы корпуса медными скобами, либо третьим отверстием, предназначенным для погружения контакта штепселя с тремя штырями
Обязательному заземлению подлежат все виды холодильного оборудования (холодильники, морозильные шкафы, МВП, электроплиты, стиральные машины
Подключение к заземляющему контуру обязано производится согласно схеме, приложенной производителем технической продукции, с использованием рекомендованных им средств
Обязательно необходимо выполнить заземление гидромассажной ванны, т.
к. в ее работе используются электроприборы
В беспрекословном заземлении нуждаются все виды сетевых машин, начиная от домашнего стационарного компьютера до серверных шкафов, в том числе электрошкафы для автоматов и УЗО
Необходимо заземлять все модели энергозависимых газовых котлов: как напольные, так и настенные
Все линии заземления прокладывают по параллельной схеме, последовательное подключение к заземляющей системе недопустимо
Варианты заземляющих контактов
Штепсельная розетка с заземляющим контактом
Заземление кухонной бытовой техники
Подключение стиралки к заземляющему контуру
Устройство заземления гидромассажной ванны
Способ заземления сетевого оборудования
Заземление напольного газового котла
Подключение линий заземления к шине
При тестировании сопротивления каждую из заземляющих линий проверяют отдельно. Сопротивление между заземляющим элементом и каждой не проводящей ток частью электрооборудования, попадание под напряжение которой возможно, должно быть меньше 0,1 Ом.
Обзор измерительных способов
Существует несколько вариантов измерения сопротивления , каждый из которых вполне точно позволяет определить искомую величину.
3-точечная система определения
Так, например, часто применяется методика 3-х точечной схемы, основанная на эффекте падения потенциала.
Графическая схема так называемой трёхточечной системы, которую достаточно часто применяют, когда требуется измерить значение сопротивления заземляющего контура
Измерения выполняют за три основных шага:
- Замер напряжения на электроде Э1 и зонде Э2.
- Замер силы тока на электроде Э1 и зонде Э3.
- Расчёт (формулой R = E / I) сопротивления заземляющего электрода.
Для этой методики точность замеров логически зависима от места инсталляции зонда Э3. Его рекомендуется внедрять в грунт на удалении — оптимально за пределы так называемой области ЭСЭ (эффективного сопротивления электродов) Э1 и Э2.
Измерения по технологии «62%»
Если структура грунта под размещение заземляющего электрода отличается однородным содержимым, методика «62%» для определения сопротивлений контуров заземления обещает хорошую результативность.
Схема под технологию измерений под интересным названием «62%». Однако название взято от оптимальной величины отступа между электродами, при которой получают приемлемый результат
Способ применим под схемы с единственным заземляющим электродом. Точность показаний здесь обусловлена возможностью расположения рабочих зондов на прямолинейном участке, относительно заземляющего электрода.
Точки инсталляции контрольных зондов
| Заглубление электрода, м | Расстояние до зонда Э1, м | Расстояние до зонда Э2, м |
| 1,8 | 13,7 | 21,9 |
| 2,4 | 15,25 | 24,4 |
| 3,0 | 16,75 | 26,8 |
| 3,6 | 18,3 | 29,25 |
| 5,5 | 21,6 | 35,0 |
| 6,0 | 22,5 | 36,6 |
| 9,0 | 26,2 | 42,65 |
Упрощённый двухточечный метод
Применение этого способа измерений требует наличия ещё одного качественного заземления помимо того, которое будет подвергаться исследованию.
Методика актуальна для территорий густонаселённых, где часто нет возможности широко оперировать вспомогательными рабочими электродами.
Упрощённая методика измерений производится по двухточечной схеме. При такой технологии требуется меньше манипуляций с оборудованием и расчётами, но точность расчетов невысока
Метод двухточечного измерения отличается тем, что одновременно показывает результат для двух устройств заземления, включенных последовательно. Этим и объясняются требования к высокому качеству исполнения второго заземления, чтобы не учитывать его сопротивление.
Для выполнения вычислений также измеряется сопротивление заземляющей шины. Полученный результат вычитывают из результатов общих замеров.
Точность этого способа оставляет желать лучшего по сравнению с двумя вышеизложенными. Здесь существенную роль играет расстояние между заземляющим электродом, сопротивление которого измеряется и вторым заземлением. Стандартно такая методика не применяется. Это своего рода альтернатива, когда нельзя использовать другие способы измерений.
Точные измерения по четырём точкам
Для большинства вариантов измерения сопротивлений наиболее оптимальным способом, помимо 2-х и 3-х точечных, считается 4-х точечная технология. Такой технологией замеров наделены приборы, подобные тестеру 4500 серии. Судя из наименования метода, на рабочей площадке в одну линию и на равных расстояниях размещаются четыре рабочих электрода.
По такой схеме – четырехточечной, производятся самые точные измерения. Используется современная аппаратура и есть возможность выполнять работы без отключения заземляющей цепи
Генератор тока прибора подключается на крайние электроды, в результате чего между ними течёт ток, значение которого известно. На других клеммах прибора подключены два внутренних рабочих электрода.
На этих клеммах присутствует значение падения напряжения. Конечный результат по замерам – сопротивление заземления (в Омах), значение которого прибор демонстрирует на дисплее.
Приборами из серии 4500 часто пользуются для измерения напряжения прикосновения.
Устройством при помощи специального модуля генерируется в земле напряжение небольшой величины – имитация повреждения кабеля.
Одновременно на шкале прибора указывается ток, текущий по цепи заземления. Показания на экране берут за основу и умножают на предполагаемую величину тока в земле. Таким способом вычисляют напряжение прикосновения.
Выполнение мероприятий по контролю за состоянием электротехнической аппаратуры и линий заземления. Для работы используется измерительный прибор типа 4500
К примеру, максимальное значение ожидаемого тока на участке повреждения равно 4000А. На экране прибора отмечается величина 0,100. Тогда величина напряжения прикосновения будет равна 400В (4000*0,100).
Измерение прибором С.А6415 (6410, 6412, 6415)
Уникальность этого способа – возможность проведения замеров без отключения заземляющей цепи. Также здесь следует выделить преимущественную сторону, когда измерять общее сопротивление устройства заземления допустимо методом включения в цепь заземления резистивной составляющей всех соединений.
Принцип работы примерно следующий:
- Специальным трансформатором в цепи создаётся ток.
- Ток течёт в образованном контуре.
- С помощью синхронного детектора регистрируется измеряемый сигнал.
- Полученный сигнал преобразуется АЦП.
- Результат выводится на ЖК-дисплей.
Устройство оснащается модулем (избирательный усилитель), благодаря которому полезный сигнал эффективно очищается от разного рода помех – н.ч. и в.ч. шумов. Лапами клещей в их сочленённом состоянии образуется возбуждаемый контур, охватывающий проводник заземления.
Инструкция измерения прибором С.А6415
Последовательность действий при работе с прибором серии С.А6415 доходчиво описывается в инструкции, прилагаемой к этому уникальному устройству.
Уникальный измерительный прибор — клещи, благодаря которому относительно просто и легко удаётся измерить сопротивление земляного контура в различных условиях
Например, есть необходимость провести измерения сопротивления заземления какого-либо электрического модуля (трансформатора, электросчётчика и т.
п.).
Последовательность действий:
- Открыть доступ к заземляющей шине, сняв защитный кожух.
- Захватить клещами проводник (шину или непосредственно электрод) заземления.
- Выбрать режим измерения «А» (измерение тока).
Максимальное значение тока прибора составляет 30А, поэтому в случае превышения этой цифры выполнять измерение нельзя. Следует снять прибор и повторить попытку измерений в другой точке.
Процесс выполнения замеров с помощью измерительных устройств типа С.А6415 и 3770. Результаты измерений фиксируются в таблице и сравниваются при следующем ТО
Когда полученная на шкале величина тока укладывается в допустимый диапазон, можно продолжить работу переключением прибора на измерение сопротивления «?».
Высвеченный на дисплее результат покажет общее значение сопротивления, включая:
- электрод и шину заземления;
- контакт нейтрали с электродом заземления;
- контакт соединений на линии между нейтралью и заземляющим электродом.
Работая с клещами, следует иметь в виду: завышенные показания прибора по сопротивлению заземления, как правило, обусловлены плохим контактом заземляющего электрода с грунтом.
Также причиной высокого сопротивления может быть оборванная токоведущая шина. Высокие цифры сопротивлений в точках соединений (сращиваний) проводников тоже могут влиять на показания прибора.
Общие рекомендации по измерению УСГ
Прежде чем , к примеру для газового котла, следует получить точные сведения о том, в область каких грунтов будет закладываться заземляющий электрод. Часто для определения значений «p» грунта предлагается обращаться к существующим таблицам.
Однако этот вариант с таблицами даёт чисто ориентировочные данные. Поэтому полагаться на них не стоит. Истинные значения сопротивления грунта могут отличаться в разы.
Вариант #1: однослойный грунт
Если грунт имеет однородную составляющую, его удельное сопротивление измеряют методикой «пробного электрода».
Структура однородного грунта. При таких условиях измерить и вычислить сопротивление значительно проще, чем проделывать ту же самую работу на многослойных грунтах
Метод предполагает выполнение определённой процедуры в два этапа:
- Берут стержневой контрольный зонд длиной чуть больше глубины проектной закладки.
- Погружают зонд в землю строго вертикально на глубину проектной закладки.
- Оставшийся над поверхностью земли конец используют для замера сопротивления растекания (Rr).
- Определяют УСГ по формуле p = Rr * Ψ.
Желательно выполнить процедуру несколько раз в различных точках рабочей площадки. Альтернативные замеры помогают достичь точных результатов измерений сопротивления грунта.
Вариант #2: многослойный грунт
Для такой ситуации замер УСГ выполняют методом ступенчатого зондирования. То есть контрольный зонд погружается до рабочей глубины ступенями и в положении каждой ступени выполняются измерения удельного сопротивления.
Вычисления среднего УСГ производятся с помощью формул для каждого отдельного измерения.
Многослойный грунт. При таких условиях приходится вычислять сопротивление каждого отдельно взятого слоя. Расчёты по многослойным грунтам требуют больше работы
Затем, исходя из климатических особенностей местности, находят значения для сезонных изменений. Таким способом (достаточно сложным) получают расчётные значения УСГ верхних слоёв. Нижележащие слои рассматриваются как не подверженные сезонным изменениям и потому расчёт для них ограничивается несколько упрощённым измерением и вычислением.
Требования к исполнению работ
Работы подобного плана, конечно же, выполняются квалифицированным персоналом, представляющим специализированные организации. Так, за эксплуатацию силовых щитков в жилых домах, как правило, отвечают коммунальные службы. Производить какие-либо измерения в этих точках разрешается только через обращение к этим службам.
Электрические цепи относятся к опасным системам.
Несмотря на то, что коммуникации бытового сектора рассчитаны под напряжение менее 1000В, это напряжение смертельно для человека. Требуется соблюдать все необходимые меры безопасности при обращении с электрическим оборудованием. Обывателю зачастую такие меры попросту неведомы.
С особенностями сооружения заземления для ванны в городской квартире ознакомит , содержащая правила и руководство по проведению работы.
Выводы и полезное видео по теме
Выполнение измерений на практике с помощью прибора:
Исполнение работ, связанных с проверкой сопротивления заземления, требуется обязательно, независимо от сложности электрической схемы и категории объекта, где устанавливается или установлено и эксплуатируется электрооборудование. Многие специализированные организации готовы предоставлять такие услуги.
Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.
Не исключено, что вы знаете простой и эффективный способ измерения сопротивления контуров заземления, не приведенный в статье. Задавайте вопросы, делитесь полезной информацией и фото по теме.
4 важных метода измерения сопротивления заземления — статьи
TestGuy
#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 заземлителю, в то время как 9Эталонный стержень 0017 C2 вбивается в землю как можно дальше от испытуемого 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: Megger
Измерения наносятся на кривую зависимости сопротивления от расстояния. Правильное сопротивление заземления определяется по кривой для расстояния 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 наиболее часто используется для измерения удельного сопротивления грунта, важного для проектирования 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: Wikimedia
Количество влаги и содержание соли в почве радикально влияет на ее 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.
Метод клещей
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, должна быть установлена полная цепь заземления. Тестер измеряет полный путь сопротивления (контур), по которому проходит сигнал. Все элементы контура измеряются последовательно. Оператору важно понимать ограничения метода испытаний, чтобы он/она не злоупотребляли прибором и не получали ошибочных или вводящих в заблуждение показаний.
Некоторые ограничения метода зажима включают:
- эффективен только в ситуациях с несколькими параллельными заземлениями.
- нельзя использовать на изолированных основаниях, не применимо для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых объектов.
- нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не связанный с почвой, например, с сотовыми вышками или подстанциями.
- результата нужно принять на «веру».
Каталожные номера
- Приземление (Меггер)
- Общие сведения о тестировании сопротивления заземления (AEMC)
- NFPA 70B: Рекомендуемая практика обслуживания электрооборудования
Как измерить сопротивление заземления с помощью мультиметра
В наших домах и на работе часто случаются удары электрическим током.
К счастью, чаще всего мы остаемся в живых. Почему это? Что ж, заземление в электрических системах играет важную роль.
Чтобы убедиться, что ваша электрическая система всегда в безопасности, вам необходимо провести тесты сопротивления заземления и убедиться, что оно находится в оптимальном состоянии.
Однако не все знают, как это сделать, и мы вас прикроем.
В этой статье содержится информация о том, как измерить сопротивление заземления, в том числе сведения о том, что такое заземление на самом деле, и о том, как с помощью мультиметра можно выполнить несколько диагнозов.
Давайте начнем.
Что такое сопротивление заземления?
Сопротивление заземления оборудования представляет собой уровень сопротивления или препятствия, с которым сталкивается напряжение в нем при попадании в землю.
Это просто показывает, насколько легко напряжение может течь от компонентов устройства в землю.
Это важный показатель для измерения уровня защиты, которую электрооборудование обеспечивает людям.
Почему важно сопротивление заземления?
При защитном заземлении намеренно создается соединение компонентов устройства с землей через заземляющий блок.
Этот заземляющий узел называется петлей и изготовлен из электродов, например, из стали или, что предпочтительнее, из меди.
Компоненты, подключенные к блоку заземления, обычно не находятся под напряжением, когда через устройство проходит напряжение.
Например, это может быть оборудование в металлическом корпусе. Этот металлический корпус обычно подключается к заземляющему устройству.
В случае пробоя изоляции заземление помогает направить напряжение с этого металлического корпуса в землю, где оно рассеивается.
При отсутствии заземления в металлическом корпусе накапливается напряжение. Если кто-то прикоснется к металлическому корпусу, через него заземлится все напряжение, что может быть фатальным для этого человека.
Кроме того, даже при наличии заземления могут возникнуть проблемы. Электричество обычно проходит по каналу с наименьшим сопротивлением.
К счастью, у людей средняя сопротивляемость составляет 1000 во влажном состоянии и 10 000 в сухом, что очень много.
Однако, если сопротивление вашего наземного юнита не намного ниже этого, то оно бесполезно.
Заземление помогает, поэтому вам необходимо постоянно измерять сопротивление заземления устройства и всегда обеспечивать его оптимальное значение.
Мультиметр оказывается удобным инструментом для диагностики нескольких электрических устройств.
Как измерить сопротивление заземления с помощью мультиметра
Для измерения сопротивления заземления вам понадобится длинный провод, цифровой мультиметр и металл, упирающийся в землю. Отключите ваше оборудование от любого источника питания, установите мультиметр в Ом и подключите заземляющий компонент вашего устройства к заземляющему стержню с помощью длинного куска провода. Поместите щупы на провод и заземляющий блок вашего устройства, чтобы получить показание .
Этот процесс включает в себя гораздо больше, и мы углубимся в детали.
Существует три метода проверки сопротивления заземления оборудования.
В этом посте речь пойдет о двухстрочном методе, так как мультиметр тут только действенный.
Двухлинейный метод предполагает измерение заземляющего элемента в вашем оборудовании относительно шлифованного металла.
Этот металлический стержень находится в земле и крепится хомутом. Вы ожидаете, что сопротивление этого будет чрезвычайно низким.
Шаг 1: Получите кусок провода
Кусок провода используется для проведения тестов, особенно если стержень заземления находится далеко от блока заземления оборудования.
Это можно увидеть в случае трудноподвижных объектов, таких как стиральные машины.
Вы также снимаете изоляцию с обоих концов провода, чтобы обеспечить идеальный контакт щупов мультиметра для точной диагностики.
Если можно переместить оборудование на заземляющий стержень, то провод не нужен.
Шаг 2. Отключение оборудования от источника питания
Для измерения сопротивления электрический ток не обязательно должен проходить через цепь оборудования.
Вы хотите принять меры предосторожности при выполнении тестов, поэтому убедитесь, что нет активных подключений.
Шаг 3: Установите мультиметр Наберите
Для проверки заземления вы установите шкалу мультиметра на Ом. Сопротивление измеряется в Омах и обозначается символом омега (Ом) на мультиметре.
Вы также должны убедиться, что мультиметр установлен на уровень ниже 100 Ом, если у него есть несколько вариантов выбора.
Шаг 4. Разместите щупы мультиметра
Здесь вы проводите испытания и измерения.
Поместите черный щуп мультиметра на заземляющий блок вашего оборудования, а красный щуп на конец провода без изоляции.
Если вы не использовали кусок провода, прикрепите красный щуп непосредственно к заземляющему стержню.
Шаг 5. Оценка результатов измерений
После того, как все это будет сделано, мультиметр должен выдать показания. Как правило, если сопротивление хорошее, следует ожидать показания ниже 5,0 Ом.
Значение сопротивления 5,0 Ом является рекомендуемым значением сопротивления из Национального электротехнического кодекса США, на которое можно положиться в плане безопасности во всем мире.
Сопротивление, которое вы получаете, варьируется от оборудования к оборудованию, а некоторые даже ниже 1 Ом.
Показание в омах, полученное с помощью двухлинейного метода, представляет собой сумму сопротивления заземляющего устройства и сопротивления заземляющего стержня.
Это все, но в вашем доме есть еще кое-что. Вы также можете проверить, правильно ли заземлена розетка, выполнив следующие действия;
- Настройте мультиметр на переменное напряжение (200 В~)
- Убедитесь, что по цепи проходит напряжение, проверив горячие и нейтральные розетки примерно на 120 В или 240 В. После подтверждения перейдите к следующему шагу.
- Поместите черный щуп в заземляющую розетку, а красный щуп — в горячую.
- Если мультиметр показывает одинаковый диапазон показаний 120 В или 240 В, розетка правильно заземлена. Если это не так, есть проблема.
- Поместите черный щуп в заземленную розетку, а красный щуп в нейтральную розетку. При правильном заземлении без проблем вы ожидаете увидеть нулевое значение.
В этом видео показано, как именно проверить заземление в розетках.
Заключение
Измерение сопротивления заземления мультиметром не самое сложное. Вы просто получаете показания в омах, подключая заземляющий стержень к заземляющему устройству в вашем оборудовании или проверяя розетки на правильность показаний напряжения.
Очевидно, что это не самый надежный метод, но самый простой и действенный, который можно осуществить с помощью мультиметра.
Часто задаваемые вопросы
Сколько Ом соответствует хорошему заземлению?
Любое значение сопротивления ниже 5,0 Ом является хорошим заземлением. Это значение взято из положения Национального электротехнического кодекса США, на которое можно положиться в плане безопасности во всем мире.
