Сопротивление защитного заземления: Нормы сопротивления защитных заземляющих устройств

Сопротивление заземления

Тэги: заземление монтаж рекомендации частный дом правила и НТД проектировщику монтажнику взрывоопасный объект частным лицам

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина “противодействия” растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай – нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании “вредных” электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

• для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице “Заземление дома”.

• при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более
  10 Ом
  (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице “Заземление газового котла / газопровода”.

• для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице “Молниезащита и заземление”.

• для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
• для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
• при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
• для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1. 7.90)

Приведённые выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление – то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину

Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением 500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз – до 150 Ом (вместо 30 Ом).

Расчёт сопротивления заземления

Для расчёта сопротивления заземления существуют специальные формулы и методики, описывающие зависимости от описанных факторов. Они представлены на странице “Расчёт заземления”.

Качество заземления

Сопротивление заземления является основным качественным показателем заземлителя и напрямую зависит от:

• удельного сопротивления грунта
• конфигурации заземлителя, в частности: площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

Удельное сопротивление грунта

Параметр определяет собой уровень “электропроводности” земли как проводника = как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток, поступающий от заземлителя. Чем меньший размер будет иметь эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления.

Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) – это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, его влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Обычно используется таблица ориентировочных величин “удельное сопротивление грунта”, т.к. его точное измерение возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ.

Конфигурация заземлителя

Сопротивление заземления напрямую зависит от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая должна быть как можно большей. Чем больше площадь поверхности заземлителя, тем меньше сопротивление заземления.

Чаще всего, из-за наименьшей сложности монтажа, в роли заземлителя используется вертикальный электрод в виде стержня/трубы/уголка.

Для увеличения площади контакта заземлителя с грунтом:

• увеличивается длина (глубина) электрода
• используется несколько соединенных вместе коротких электродов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга (контур заземления). В таком случае площади единичных электродов просто складываются вместе, что подробно описано на отдельной странице о расчёте заземления.

Различные отраслевые нормы

Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

Смотрите также:

Запросить расчет

Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Рейтинг:  5 / 5110Нормы сопротивления заземляющих устройств, сопротивление заземления

Электричество, хотим мы того или нет, есть везде. В космическом пространстве, пронизывая все на своем пути, несутся бесчисленные космические лучи – электрически заряженные элементарные частицы. За пределами нашей планеты на высоте около 17 000 км над ее поверхностью находятся радиационные пояса, наполненные электрическими зарядами. На высоте 1000 км расположилась ионосфера – ионизированный космическими лучами слой воздушной оболочки Земли.

Атмосфера пронизана радиоволнами. Поверхность Земли покрыта линиями электропередачи. Например, в Беларуси по состоянию на 01.01.2017 суммарная длина воздушных линий 0.4 кВ – 750 кВ составила более 275 000 км. И, конечно же, электричество есть в каждом доме, на каждом заводе, в каждом предприятии. Сегодня все люди так или иначе взаимодействуют с электричеством, которое, однако, может быть не только другом.

Для уменьшения вероятности электротравматизма применяют защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей нетоковедущих частей, которые могут оказаться под опасным напряжением. Цель – защитить человека от действия тока в случае прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением. Допустимое сопротивление заземляющего устройства закреплено в ПУЭ и ТКП 181-2009. Человек может по неосторожности прикоснуться непосредственно к токоведущим элементам или неосмысленно к корпусу электроустановки, на котором появилось напряжение из-за повреждения изоляции, замыкания фазы на корпус, обрыва нулевого провода в случае заземления нейтрали трансформатора и т.п. В обоих случаях через человека начнет протекать ток. Наиболее важное значение в такой экстремальной ситуации имеет величина этого тока, которая зависит от значений сопротивления земли и сопротивления заземления. В зависимости от силы ток, протекающий через пострадавшего, может вызвать три варианта развития событий:

1) Зуд, покалывание или ощущение тепла – при токе (0,5…1,5) мА;

2) Сильное непроизвольное сокращение мышц, которое может привести к тому, например, что рука, держащая проводник или рукоять, не сможет разжаться – при токе (10…25) мА;

3) Хаотическое судорожное сокращение сердца или его остановка – при токе более 50 мА.

Однако заземление используется и для целей эффективного и экономичного функционирования электрических сетей. Такое заземление называется рабочим. Поэтому при эксплуатации сетей 110 кВ и выше производят регулярное измерение сопротивления заземления, которое согласно методике расчета пропорционально зависит от удельного электрического сопротивления грунта. Этими измерениями занимаются лаборатории электрофизических измерений, у которых можно заказать испытание заземляющих устройств. После проведения измерения заказчику выдается акт проверки контура заземления.

Приведем таблицу ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта для разных пород по механическому составу и воды (все значения в Ом∙м). На территории Беларуси преобладают суглинистые и супесчаные почвы.

Удельное сопротивление земли целесообразно измерять без нарушения целостности ее строения, поэтому наилучшим методом измерения является т.н. «метод четырех точек», при котором для измерений в землю вбиваются штыри диаметром около 1 см. Заказать измерение удельного сопротивления грунта в лаборатории электрофизических измерений «ТМРсила-М», имеющей большой опыт работы в области электроизмерений. 

Также согласно источникам приведем таблицу с нормируемыми сопротивлениями заземлений в зависимости от удельного сопротивления грунта (ПУЭ, ТКП 181-2009):

Вид электроустановки	Характеристика заземляемого объекта	Характеристика заземляющего устройства	Сопротивление, Ом
1. Электроустановки напряжением выше 1000 В, кроме ВЛ*	Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью	Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями	0,5
2. Электроустановки напряжением до 1000 В с гпухозаземлененой нейтралью, кроме ВЛ***	Электроустановка с глухозаземленными нейтрапями генераторов ипит рансформаторов или выводами источников однофазного тока	Искусственный заземпигель с подключенными естественными заземлителями и учетом испопьзования заземпитепей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1000 В при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В:  трехфазный               однофазный      660                             380      380                             220      220                             127  Искусственный заземпитель, расположенный в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока при напряжении источника, В:  трехфазный               однофазный      660                             380      380                             220      220                             127	2 4 8         15 30  60
3. ВЛ напряжением выше 1000 В****	Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 320 кВ в населенной местности, на подходах к трансформаторным подстанциям с высшим напряжением 3-20 кВ, а также заземлители электрооборудования, установленного на опорах ВЛ 110 кВ и выше    Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ    Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности	3аземпитепь опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом-м:  до 100;  более 100 до 500  более 500 до 1000  более 1000 до 5000  более 5000    Заземлитель опоры    Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта р, Ом/м:  до 100  более 100	10***** 15***** 20***** 30***** 6-10–3 р*****   250/l**, но не более 10     30***** 0,3р*****
4. ВЛ напряжением до 1000 В***           ВЛ напряжением до 1000 В****	Опора ВЛ с устройством грозозащиты  Опоры с повторными заземлителями нулевого провода          Опоры с повторными заземлителями нулевого провода	Заземлитель опоры для грозозащиты  Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В:  трехфазный                  однофазный       660                               380       380                               220       220                               127  Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В:    трехфазный                  однофазный       660                               380       380                               220       220                               127	30     5 10 20         15 30 60
* Для злектроустановок напряжением выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 500 Ом-м допускается увеличение сопротивления в 0,002 р раз, но не более десятикратного.  ** I – расчетный ток замыкания на землю, А.  В качестве расчетного тока принимается:  – в сетях без компенсации емкостного тока – ток замыкания на землю;  – в сетях с компенсацией емкостного тока;  – для заземляющих устройств, к которым присоединены дугогасящие реакторы, – ток, равный 125 % номинального тока зтих реакторов;  – для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, – ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов ипи наиболее разветвленного участка сети.  *** Для установок и ВЛ напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью при удельном сопротивлении грунта р более 100 Ом-м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного.  **** Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям ТКП 339.  ***** Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлитепей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице.

Социальные кнопки для Joomla

Испытание на защитное заземление | ШЛЕЙХ

Сопротивление ПЭ/ГБ секрет производства

16 июля 2020 г.

Чувствую ли я себя в безопасности?

Все ли я делаю правильно?

Вы узнаете наверняка через несколько минут.

Испытания на безопасность являются обязательными и являются частью каждой окончательной проверки вашего электротехнического изделия.
Узнайте самые важные факты об испытаниях защитного заземления.
Мы объясняем ПОЧЕМУ?, ГДЕ?, КАК? а также КОГДА НЕТ!
А если вы хотите узнать больше, вы можете бесплатно скачать еще более подробную информацию в конце этой страницы!

ПОЧЕМУ?

Защитный проводник является основным защитным средством для обеспечения электробезопасности. Это гарантирует, что в случае неисправности на корпусе оборудования не будет опасного напряжения. Потому что, если это произошло, Опасный для жизни ток может протекать через пользователя при прикосновении к корпусу!
Следовательно, защитный проводник должен, по крайней мере, снижать, а в лучшем случае даже полностью устранять опасность для людей.

Но, конечно же, для этого он должен работать идеально! И вы должны доказать и задокументировать это в ходе испытаний перед поставкой вашего электротехнического изделия.

Проверка сопротивления защитного проводника является плановой проверкой. Это означает, что для каждой детали, т. е. для каждого электротехнического изделия, которое вы выпускаете на рынок, должно проводиться испытание на сопротивление защитного заземления.

ГДЕ?

Наиболее критичным дефектом является тотальное короткое замыкание между фазой и токопроводящей частью корпуса оборудования. Если пользователь прикоснется к корпусу, это может привести к опасному для жизни поражению электрическим током. Этого следует избегать! Для этого необходимо безопасно подключить все токопроводящие части корпуса к центральному защитному проводу .

В наихудшем случае защитный проводник должен быть способен отвести полное короткое замыкание между фазой и токопроводящей частью корпуса на землю. Протекает очень большой ток короткого замыкания, который продолжается до тех пор, пока не сработает предохранитель и оборудование не обесточится.
В течение этого времени на любой части корпуса не должно возникать избыточного контактного напряжения. Однако это может произойти, если сопротивление защитного проводника слишком велико. Результатом будет чрезмерное опасное падение напряжения на защитном проводнике.

Поэтому все внутренние и внешние соединения защитного провода должны быть проверены на безупречную работу. Это делается либо путем ручного сканирования деталей корпуса с помощью тестового щупа . Или, если все отдельные части корпуса подключены к испытательному устройству с помощью измерительных проводов, полностью автоматизированный .

КАК?

Для максимально реалистичного моделирования сильноточной нагрузки на защитный провод, испытание защитного проводника выполняется с высоким испытательным током .

Критерием оценки испытания является омическое сопротивление . Оно не должно быть слишком высоким, так как в противном случае контактное напряжение на оборудовании в случае повреждения будет слишком высоким.
Верхний предел сопротивления защитного проводника может быть определен по-разному для разных продуктов и в разных регионах/континентах. Поэтому параметры теста необходимо брать из стандарта, применимого к продукту и региону.

При таком диапазоне требований, конечно, идеально использовать тестовое устройство, которое соответствует как можно большему количеству мировых стандартов.
В этом сила SCHLEICH.

КОГДА НЕТ?

Электротехнические изделия II класса защиты имеют усиленную или двойную изоляцию корпуса. В корпусе есть электропроводящие компоненты, но они не могут находиться под напряжением из-за конструкции. Таким образом, такие продукты являются электрически безопасными для прикосновения в силу их конструкции. Поэтому они не требуют защитного проводника. Таким образом, испытание сопротивления защитного заземления невозможно или необходимо.

Все готово? Хотите узнать больше?

Наша миссия – ноу-хау, ноу-хау, еще раз ноу-хау… Те, кто понимает методы испытаний с технической и нормативной уверенностью, получат максимальную отдачу от своего испытательного устройства.
– Дипл. Инж. Мартин Ларманн

Да, расскажите подробнее. Я хочу максимальной безопасности для наших клиентов, нашей компании и себя.

Пришлите мне более подробную информацию из справочника по методам испытаний SCHLEICH.

• Можем ли мы отправить вам дополнительную информацию? Или мы можем быть полезны как-то иначе?
  Мы с нетерпением ждем вашего сообщения.
  Свяжитесь с нами!
• Поля со звездочкой обязательны для заполнения.
• Компания*
• Имя и фамилия*
• Адрес
• Почтовый индекс и город
• Страна
80158 Телефон*
• Эл. Отправляя эту форму, вы принимаете нашу политику конфиденциальности.

Портативный

Тестер сопротивления PE и сопротивления изоляции

• Испытание на сопротивление защитного проводника до 10 А переменного тока
• Испытание сопротивления изоляции до 1000 В
• мобильный — легкий — для помещений/наружи
• транспортировочный кейс – ремень для переноски
• ПО для ПК
• привлекательные затраты на приобретение …

• больничная служба
• Испытание молниезащиты лопастей ротора на ветряных турбинах …

читать далее

GLP1-г

PE-проводник, изоляция, устройство для проверки высокого напряжения и функционирования

Самый маленький тестер безопасности в мире!

• Тестер сопротивления PE/GB
Тестер сопротивления изоляции
• – IR
• Высоковольтные тестеры переменного/постоянного тока
• тестеры безопасности и функционирования
• 50+ конфигураций устройств – объединение до 9методы испытаний в одном устройстве
• Цепь безопасности PLe, SIL3, Kat4 (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
• настольный блок или установка в 19-дюймовую стойку
• Формат ½ 19″ или 19″

читать далее

GLP2-БАЗОВЫЙ

Защитный проводник, изоляция, высокое напряжение, ток утечки и функциональный тестер

• Измерители сопротивления изоляции – IR
• Высоковольтные тестеры переменного/постоянного тока
• Тестеры «все в одном»
• тестеры безопасности и функционирования
• приложение. 40 вариантов устройств – до 21 метода испытаний
• Цепь безопасности PLe, SIL3, Kat4 (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
• сеть
• протокол и печать этикеток
• сканер …
• Технологический пакет для еще большей эргономики
• настольный блок или установка в 19-дюймовую стойку

читать далее

GLP2-МОДУЛЬНЫЙ

Комбинированный тестер с поддержкой до 25 методов испытаний

• «Все в одном»
• тестеры безопасности
• тестеры безопасности и функционирования
• возможна модульная комбинация из более чем 25 методов испытаний
• до 250 тестовых соединений
• большие матричные модули переключателей для всех методов испытаний
• PLe, SIL3, Kat4 Цепь безопасности (в зависимости от варианта устройства и степени риска)
• сеть
• протокол и печать этикеток
• сканер …
• Технологический пакет для еще большей эргономики

читать далее

GLP3

Неограниченная лидирующая в своем классе технология тестирования.

Первоклассная испытательная и измерительная техника для безопасности и функционального тестирования.

• «Все в одном»
• тестеры безопасности и функционирования
• для сложных проектов
• для комплексной автоматизации
• для самых высоких требований
• модульная комбинация из более чем 30 методов испытаний
• до 350 тестовых соединений
• большие матричные модули переключателей для всех методов испытаний
• Цепь безопасности PLe, SIL3, Kat4
• Windows 10 ^®
• сеть
Протокол
• и печать этикеток
• промышленность 4.0
• взаимодействует с MES, ERP, SPS …

читать далее

Текущие размышления о тестировании защитного заземления

Джон Бэкес, менеджер по продукции компании Rigel Medical, входящей в Seaward Group, рассматривает преимущества испытательных токов 25 А и 200 мА для тестирования проводников защитного заземления в электромедицинских устройствах.

Споры в медицинской промышленности о наиболее подходящем испытательном токе для проверки целостности защитного заземляющего провода медицинских устройств ведутся уже много лет.

Исторически сложилось так, что некоторые традиционно отдавали предпочтение более высокому испытательному току 25 А или 10 А, исходя из требований IEC 60601-1, исходя из того, что он лучше всего обнаружит любые поврежденные проводники. Кроме того, когда аналоговые приборы широко использовались для измерения малых сопротивлений, часто приходилось использовать высокие испытательные токи, чтобы получить достаточное падение напряжения на образце, чтобы вызвать необходимое отклонение стрелки.

С современной электроникой и цифровыми технологиями в этом больше нет необходимости, а в последнее время, учитывая рост числа ручных измерительных приборов, другие стали отдавать предпочтение более низкому испытательному току 1 А или менее как средству устранения любого риска повреждения тестируемое оборудование.

На самом деле разные испытательные токи имеют свои преимущества. В различных международных стандартах и ​​сводах правил по испытаниям и осмотру медицинского электрооборудования в процессе эксплуатации рекомендуются различные испытательные токи от 25 А до 200 мА. Однако для обычных испытаний и испытаний после ремонта немедицинских приборов и испытаний стационарных установок большинство европейских стандартов в настоящее время определяют испытательный ток 200 мА.

Защитные заземляющие проводники

Защитные заземляющие проводники предназначены для предотвращения поражения электрическим током, пропуская электрический ток в условиях неисправности. В электрооборудовании класса I сопротивление проводника защитного заземления должно иметь достаточно низкое значение, чтобы предотвратить повышение напряжения на внешних металлических частях до уровня, при котором ударный потенциал представляет опасность для жизни.

Различные национальные и международные стандарты определяют максимально допустимый уровень сопротивления защитного заземляющего провода, а меры предосторожности, связанные с медицинским оборудованием, значительно выше, чем меры предосторожности, связанные с промышленными, коммерческими и электрическими продуктами.

Эти стандарты не только устанавливают максимальные значения сопротивления, но также определяют испытательный ток, напряжение холостого хода и продолжительность этого испытания. В зависимости от времени, когда были проведены испытания, будут применяться разные критерии на этапе проектирования, на этапе проверки на соответствие, при производстве и при эксплуатации.

Для любого элемента электромедицинского оборудования проводник защитного заземления, вероятно, будет состоять из гибкого кабеля различной длины, соединяющего оборудование с точкой подачи электроэнергии. Также возможно, что могут существовать различные типы механизмов переключения, включая реле и электрические переключатели.

Таким образом, при любом измерении проводника защитного заземления будут встречаться как объемные, так и контактные формы электрического сопротивления. Оба этих типа сопротивления могут иметь значение для использования различных методов испытаний с различными токами, напряжениями и продолжительностью времени.

На рис. 1 показаны различные типы сопротивления, составляющие общее измеренное сопротивление.

Объемное сопротивление материала вдоль пути проводников. Это будет иметь тенденцию быть постоянным, хотя на него будет влиять температура и, в некоторых случаях, физическое давление.

Контактное сопротивление, однако, представляет собой переменное сопротивление, возникающее на границе раздела двух проводящих поверхностей. Контактное сопротивление состоит из сопротивления сжатию и сопротивления пленки и будет зависеть от контактной силы между двумя соприкасающимися поверхностями.

Тщательный осмотр поверхности контакта между двумя проводящими материалами покажет, что поверхности, которые могут казаться плоскими и однородными невооруженным глазом, всегда будут содержать ряд шероховатых пиков и впадин при рассмотрении под микроскопом.

В действительности две сопрягаемые поверхности будут соприкасаться друг с другом только там, где сходятся пики поверхности (шероховатости), и фактическая площадь поверхности этой реальной области контакта обычно намного меньше, чем может показаться.

В этих обстоятельствах возникает сопротивление сужению, поскольку электрический ток проходит через небольшие точечные контакты, которые возникают в этих пиковых точках или интерфейсах. Слои оксида и грязи, образующиеся на поверхности материала, также создают сопротивление пленки. Эти оксиды имеют более высокое сопротивление, чем проводящий материал по обе стороны от перехода.

Сопротивление сжатию можно уменьшить, увеличив силу, приложенную между двумя поверхностями, как показано на рис. 2 ниже.

Сопротивление пленки обычно преодолевается путем очистки поверхностей между двумя контактами, хотя это не всегда практично, и окисление может снова произойти сразу после очистки соединения.

На рис. 3 показано влияние на общее сопротивление уменьшения сопротивления сжатию. В отличие от сопротивления пленки, сопротивление сжатию и, следовательно, общее сопротивление уменьшается за счет увеличения силы, приложенной между двумя поверхностями. Объемное сопротивление принимается постоянным.

Испытания, проведенные в нашей лаборатории, демонстрируют влияние сопротивления пленки на уровень тока, проходящего через контакты.

На рис. 4 показано влияние сопротивления пленки на испытательный ток в соединении внутри типичного провода IEC. На каждом этапе испытания увеличивали испытательный ток и измеряли полное сопротивление. По мере увеличения испытательного тока (показано синим цветом — растет), в результате сопротивление пленки уменьшается. В этом испытании сопротивление пленки было полностью устранено при испытательном токе 8 ампер, и при достижении этой точки испытательный ток уменьшался ступенчато (показано красным – Падение).

Испытания показали, что после снятия сопротивления пленки в существующем соединении; сопротивление пленки больше не влияло на измерение полного сопротивления.

Во время наших испытаний объемное сопротивление и сопротивление сжатию оставались постоянными.

Таким образом, влияние этих различных типов сопротивления может существенно повлиять на результаты, полученные при различных уровнях испытательного тока. Из этого следует, что уровень испытательного тока будет влиять на измерение, когда рассматривается сопротивление пленки.

Тестирование высоким током

Ощутимое преимущество относительно высокого испытательного тока 25 А состоит в том, что он способен преодолеть влияние сопротивления пленки.

Однако, и наоборот, чрезмерно высокие уровни испытательного тока вызовут повышение температуры на всем пути защитного заземляющего проводника. Если применять достаточно долго, это окажет значительное влияние на показатели сопротивления.

В случае повреждения провода защитного заземления, когда большая часть жил оборвана, испытание на сильном токе также может обнаружить повреждение путем «плавления» кабеля.

Плавление происходит из-за нагревательного эффекта испытательного тока – ток течет, выделяя тепло, и провод расплавляется, что приводит к размыканию цепи. Плавление происходит за счет повышения температуры в кабеле, поэтому для плавления кабеля требуется конечное время.

Повышение температуры и, следовательно, возможность плавления поврежденного кабеля зависит от испытательного тока и продолжительности испытания. В защитных предохранителях это называется номиналом I2t. Чем выше сила тока или больше продолжительность испытания, тем выше вероятность расплавления поврежденного кабеля.

Таким образом, вероятность сплавления кабеля с оборванными жилами при испытании будет зависеть от:

1. количества оборванных жил
2. величина испытательного тока
3. продолжительность теста

Однако испытания многожильного кабеля сечением 1,5 мм² – 48 x 0,22 мм² с постоянным током 25 А показали, что 95 % жил необходимо разорвать, чтобы провод расплавился за 30 секунд. Однако на практике испытания целостности заземления выполняются за более короткое время, обычно от 2 до 5 секунд во время планового технического обслуживания, что делает вероятность плавкого предохранителя при 25 ампер маловероятной.

Целью проверки целостности заземления является проверка того, что доступные проводящие части, которые полагаются на защитное заземление как средство защиты от поражения электрическим током, подключены к защитному заземлению источника питания.

Также могут быть доступные проводящие части, которые подключены к защитному заземлению по функциональным причинам, таким как экранирование сигналов, и эти пути заземления могут не быть рассчитаны на большие токи. Поэтому прохождение через них большого испытательного тока может привести к повреждению тестируемого оборудования.

Испытательный ток 200 мА

Испытательный ток 200 мА быстро становится европейским стандартом для испытаний в процессе эксплуатации и испытаний после ремонта. В частности, те измерительные приборы, которые соответствуют требованиям VDE 0751 (немецкий стандарт) и ожидаемому стандарту IEC 62353 (стандарт для эксплуатационных и плановых испытаний медицинского электронного оборудования), способны выполнять точные измерения сопротивления при испытательном токе 200 мА. .

Использование более низкого испытательного тока, такого как 200 мА, также снижает или устраняет риск повреждения испытуемого оборудования, вызванного прохождением больших испытательных токов по цепям на землю, которые не предназначены для обеспечения защитного заземления.

Одна из причин, по которой часто приводится использование более высокого испытательного тока, заключается в том, что измеряемые значения сопротивления составляют порядка 0,1 Ом, и, в принципе, более высокий испытательный ток облегчает процесс измерения. Однако этот конкретный аргумент теряет некоторые из своих достоинств, поскольку современные достижения в технологии испытаний позволяют выполнять очень точные измерения сопротивления с использованием малых испытательных токов.

Недавно была предложена новая технология испытаний в виде нового запатентованного испытания с низким энергопотреблением и сильным током, которое преодолевает существовавшие ранее проблемы с контактным сопротивлением, препятствовавшие более широкому применению испытаний защитного заземления с использованием испытательных токов 1 А или 200 мА.

В результате новая концепция успешно преодолевает отклонения в измерениях, которые могут быть вызваны высоким сопротивлением пленки между испытательным щупом и испытуемым электромедицинским оборудованием, например, при измерении непрерывности потускневших частей в съемных силовых кабелях IEC.

Важно отметить, что новая технология слаботочных испытаний позволяет проводить достоверные испытания целостности заземления с помощью тестеров с батарейным питанием, что значительно увеличивает портативность и универсальность ручных анализаторов безопасности и ускоряет процесс испытаний.

Резюме

Как 25 А, так и 200 мА рекомендованы на международном уровне в качестве допустимого испытательного тока для тестирования и проверки медицинского электрооборудования в процессе эксплуатации, и оба они представляют ценность для инженеров и техников в области биомедицины.

Однако большой испытательный ток не обязательно позволяет обнаружить поврежденный путь защитного заземления и не всегда обеспечивает более высокую точность. Кроме того, современные электронные технологии означают, что теперь тестирование слабого тока можно применять более эффективно, чем это было в прошлом.

Каким бы ни был испытательный ток, контактное сопротивление всегда присутствует. Тем не менее, низкоэнергетический импульс высокого тока перед испытанием 200 мА может решить такие проблемы. Кроме того, проверка целостности заземления при слабом токе 200 мА имеет еще одно преимущество, заключающееся в том, что его можно проводить с питанием от батареи, а не от сети, что позволяет внести значительные конструктивные и практические усовершенствования в современные электромедицинские тестеры безопасности.

Заключение

При условии, что для измерения сопротивления заземления во время плановых испытаний используются современные методы, а контактное сопротивление правильно решается, например, с помощью низкоэнергетического импульса сильного тока перед испытательным током 200 мА, более низкий испытательный ток является предпочтительным для плановое техническое обслуживание в полевых условиях, так как это даст вам следующие преимущества:

• Повышенная безопасность оператора
• Снижение риска повреждения медицинского оборудования, находящегося в эксплуатации (DUT)
• Меньшие по размеру испытательные приборы, включающие достоверные измерения заземления
• Испытательное оборудование с батарейным питанием
• Повышенная гибкость инженера-испытателя благодаря легкому испытательному оборудованию
• Снижение затрат за счет сокращения времени простоя медицинского оборудования
• Более экономичная доступность испытательного оборудования

Джон Бэкес является представителем Великобритании в рабочей группе 14 (испытания по общему стандарту) подкомитета IEC 62A: Общие аспекты электрического оборудования в медицинской практике.