Проверка заземляющего устройства
МЕТОДИКА
Проверка заземляющего устройства
МВИ-2
Назначение и область применения
1.1.Настоящий документ «Методика № 2 «Проверка заземляющего устройства» устанавливает методику выполнения проверки состояния элементов заземляющего устройства и измерения сопротивления заземляющего устройства, а также заземляющих устройств молниезащиты и их соответствие проекту и требованиям НД в электроустановках до и выше 1000В.
1.2.Выполнение требований этого документа является обязательным.
1.3.Методика разработана согласно требованиям п. 3.6.12 ПТЭЭП и является составной частью программы проверки заземляющих устройств «ПВИ-2» на соответствие требованиям проекта и других нормативных документов. Методика содержит ссылки на программу «ПВИ-2» и применяется совместно с этой программой.
- объектом измерений являются заземляющие устройства электроустановок ПО «ИЭС».
- цель проверки – оценка соответствия состояния заземляющих устройств электроустановок требованиям ПУЭ (изд.7), глава 1.8 п. 1.8.39(5); ГОСТ Р 50571.16-2007, п. 61.1.1; ПТЭЭП (2003 г.), пп. 2.7.13, 2.7.14, РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» гл.28.
- настоящая методика разработана для применения на ПО «ИЭС».
Нормативные ссылки
При разработке данной методики были использованы следующие нормативно-технические документы:
2.1.ГОСТ Р 8.563-2009. «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений»;
2.2.ГОСТ Р 1.5-2012. «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные. Правила построения, изложения, оформления и обозначения»;
2.3.ГОСТ 16504-81. «Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения»;
2.4.ГОСТ 12.3.019-80. «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности»;
2.5.ГОСТ 12.0.004-90. «Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения»;
2.6.ГОСТ 12.1.030-81. «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление»;
2.7.ГОСТ Р 50571.16-2007. «Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания»;
2.8.ГОСТ 30331.1-2013. «Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения»;
2.9.ГОСТ Р 12.1.019-2009. «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты»;
2.10.ГОСТ Р 50571.3-2009. «Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током»;
2.11.ГОСТ Р 50571.5.54-2013. «Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов»;
2.12.ПУЭ. Правила устройства электроустановок.7-ое издание. Раздел 1 гл. 1,7; 1.8, Раздел 7 гл.7.1, 7.2;
2.13.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). Госэнергонадзор Минэнерго России, Москва, Энергосервис, 2003г;
2.14.Объем и нормы испытаний электрооборудования. РД 34.45-51.300-97. 6-е изд. с изменениями и дополнениями, М. НЦ ЭНАС 2001г;
2.15.Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ);
2.16.Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования, ЗАО «Энергосервис», Москва 2001г;
2.17.Справочник по наладке электрооборудования. Энергоатомиздат, Москва, 1984г;
2.18.ТИ РМ-074-2002 «Типовая инструкция по охране труда при проведении электрических измерений и испытаний»;
2.19.Р.Н. Карякин – Справочник «Нормы устройства сетей заземления», Москва, «Энергосервис» 2002 г.;
2.20.Руководство по эксплуатации на измеритель параметров заземляющих устройств MRU-200;
2.21.Федеральный закон № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды»;
2.22.Федеральный закон № 96-ФЗ от 04.05.1999 г. «Об охране атмосферного воздуха».
3.Термины и определения
3.1.В данной методике используются следующие термины и определения, принятые согласно ПУЭ изд. 7 и комплекса стандартов ГОСТ Р 50571:
Проверка, контроль – комплекс действий по определению соответствия электроустановки стандарту. (Включает в себя визуальный осмотр, испытание и составление протоколов).
Приемо-сдаточные испытания – контрольные испытания продукции при приемочном контроле.
Периодические испытания – контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые в объемах и в сроки, установленные нормативно-технической документацией, с целью контроля стабильности качества продукции и возможности продолжения ее выпуска.
Эксплуатационные испытания – испытания объекта, проводимые при эксплуатации. К – Испытания и измерения параметров при капитальном ремонте электрооборудования. Т – Испытания и измерения параметров при текущем ремонте электрооборудования. М – Межремонтные испытания и измерения, т.е. профилактические испытания, не связанные с выводом электрооборудования в ремонт.
Заземлением –какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
Защитным заземлением – называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.
Рабочим заземлением – называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.
Заземляющим устройством – называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем – называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.
Искусственный заземлитель – заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
Естественный заземлитель – находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения, используемые для целей заземления.
Сопротивление заземляющего устройства – отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.
Системы токоведущих проводников переменного тока – однофазные двухпроводные; однофазные трехпроводные; двухфазные трехпроводные; двухфазные пятипроводные; трехфазные четырехпроводные; трехфазные пятипроводные.
Системы токоведущих проводников постоянного тока– двухпроводные; трехпроводные.
Сеть ТТ – питающая сеть, которая имеет точку, непосредственно связанную с землей, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземлителю, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания.
Сеть ТN – питающая сеть, которая имеет точку, непосредственно связанную с землей, а открытые проводящие части электроустановки присоединяются к этой точке посредством нулевых защитных проводников.
Сеть TN-С – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.
Сеть ТN-S – система ТN, в которой нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей сети.
Магистраль заземления или зануления – соответственно заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя или более ответвлениями.
Заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземленные части с заземлителем.
Защитный проводник – проводник, применяемый для каких-либо защитных мер от поражения электрическим током в случае повреждения и для соединения открытых проводящих частей:
- с другими открытыми проводящими частями;
- со сторонними проводящими частями;
–с заземлителями, заземляющим проводником или заземленной токоведущей частью.
Нулевой защитный проводник– проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухо- заземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.
Нулевой рабочий проводник – проводник, используемый для питания приемников электрической энергии и соединения одного из их выводов с заземленной нейтралью электроустановки.
Совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник – проводник, сочетающий функции защитного и нулевого рабочего проводников.
Электрически независимые заземлители – заземлители, расположенные на таком расстоянии друг от друга, что максимально возможный ток, который может протекать по одному из них, не влияет заметно на потенциал остальных.
Сверхток – ток, значение которого превосходит наибольшее рабочее значение тока электроустановки.
Ток короткого замыкания – сверхток, обусловленный повреждением с пренебрежимо малым полным сопротивлением между точками, находящимися под разными потенциалами в нормальных рабочих условиях.
Ток повреждения – ток, появившийся в результате повреждения или перекрытия изоляции.
Ток замыкания на землю – ток, проходящий в землю через место замыкания.
Ток утечки – ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи.
3.2.При выполнении проверки заземляющих устройств рассматривают следующие типы систем заземления электрических сетей: ТN-S, ТN-С, ТN-С-S, ТТ, IТ.
3.3.Система TN:Питающие сети системы TN имеют непосредственно присоединенную к земле точку. Открытые проводящие части электроустановки присоединяются к этой точке посредством нулевых защитных проводников. В зависимости от устройства нулевого рабочего и нулевого защитного проводников различают три типа системы TN:
система TN-S – нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе;
система TN-C-S – функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике в части сети;
система TN-C – функции нулевого рабочего и нулевого защитного проводников объединены в одном проводнике по всей сети.
3.4.Система TT:Питающая сеть системы TT имеет точку, непосредственно связанную с землей, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземлителю, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания.
3.5.Система IT:Питающая сеть системы IT не имеет непосредственной связи токоведущих частей с землей, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.
Таблица 1.7.4 Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле
| Материал | Профиль сечения | Диаметр, мм | Площадь поперечно-го сечения, мм | Толщина стенки, мм |
| Сталь | Круглый: | |||
| черная | для вертикальных заземлителей; | - | - | |
| для горизонтальных заземлителей | - | - | ||
| Прямоугольный | - | |||
| Угловой | - | |||
| Трубный | - | 3,5 | ||
| Сталь | Круглый: | |||
| оцинкован-ная | для вертикальных заземлителей; | - | - | |
| для горизонтальных заземлителей | - | - | ||
| Прямоугольный | - | |||
| Трубный | - | |||
| Медь | Круглый | - | - | |
| Прямоугольный | - | |||
| Трубный | - | |||
| Канат многопроволочный | 1,8* |
* Диаметр каждой проволоки.
п.1.7.111 ПУЭ-7. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали, или медными.
Искусственные заземлители не должны иметь окраски.
Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под воздействием тепла трубопроводов и т.п.
Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:
– увеличение сечения и заземлителей с учетом расчетного срока их службы,
– применение оцинкованных заземлителей,
– применение электрической защиты.
В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.
п.1.7.116. ПУЭ-7. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
п.1.7.117.ПУЭ-7. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный – 10 мм2, алюминиевый – 16 мм2, стальной – 75 мм2.
В соответствии с ПУЭ-7, 1.8.39:
1. Проверка элементов заземляющего устройства.
Проверку следует производить путем осмотра элементов заземляющего устройства в пределах доступности осмотру. Сечения и проводимости элементов заземляющего устройства, включая главную заземляющую шину, должны соответствовать требованиям настоящих Правил и проектным данным.
2. Проверка цепи между заземлителями и заземляемыми элементами, их соединений и присоединений. Не должно быть обрывов и видимых дефектов в заземляющих проводниках, соединяющих аппараты с заземлителем. Надежность сварки проверяется ударом молотка.
3. Измерение сопротивления заземляющих устройств.
Значения сопротивления заземляющих устройств с подсоединенными естественными заземлителями должны удовлетворять значениям, приведенным в соответствующих главах настоящих Правил и таблице 1.8.38, РД 34.45-51.300-97 (гл. 28).
Таблица 28.1 (РД 34.45-51.300-97) Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств:
| Вид электроустановки | Характеристика заземляемого объекта | Характеристика заземляющего устройства | Сопротивление, Ом | |
| 1. Электроустановки напряжением выше 1 кВ, кроме ВЛ1) | Электроустановка сети с эффективно заземленной нейтралью | Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями | 0,5 | |
| Электроустановка сети с изолированной нейтралью при использовании заземляющего устройства только для установки выше 1 кВ | Искусственный заземлитель вместе с подсоединенными естественными заземлителями | 250/I2), но не более 10 | ||
| Электроустановка сети с изолированной нейтралью при использовании заземляющего устройства для электроустановки до 1 кВ | Искусственный заземлитель с подсоединенными естественными заземлителями | 125/I2), при этом должны быть выполнены требования к заземлению установки до 1 кВ | ||
| Подстанция с высшим напряжением 20-35 кВ при установке молниеотвода на трансформаторном портале | Заземлитель подстанции | 4, без учета заземлителей, расположенных вне контура заземления ОРУ | ||
| Отдельно стоящий молниеотвод | Обособленный заземлитель | |||
| 2. Электроустанов-ки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, кроме ВЛ3) | Электроустановка с глухозаземленными нейтралями генераторов или трансформаторов или выводами источников однофазного тока | Искусственный заземлитель с подключенными естественными заземлителями и учетом использования заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух при напряжении источника, В: | ||
| трехфазный | однофазный | |||
| Заземлитель, расположенный в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока при напряжении источника, В: | ||||
| трехфазный | однофазный | |||
| 3. ВЛ напряжением выше 1 кВ4) | Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, железобетонные и металлические опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 3-20 кВ в | Заземлитель опоры при удельном эквивалентном сопротивлении r, Ом×м: | ||
| населенной местности, а также | до 100; | 105) | ||
| заземлители электрооборудования, | более 100 до 500; | 155) | ||
| установленного на опорах ВЛ 110 | более 500 до 1000; | 205) | ||
| кВ и выше | более 1000 до 5000; | 305) | ||
| более 5000 | 6×10-3r5) | |||
| Электрооборудование, установленное на опорах ВЛ 3-35 кВ | Заземлитель опоры | 250/I2), но не более 10 | ||
| Железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-20 кВ в ненаселенной местности | Заземлитель опоры при удельном сопротивлении грунта r, Ом/м: | |||
| до 100; | 305) | |||
| более 100 | 0,3r5) | |||
| Трубчатые разрядники и защитные промежутки ВЛ 3-220 кВ | Заземлитель разрядника или защитного промежутка при удельном сопротивлении грунта r, Ом×м: | |||
| не выше 1000; | ||||
| более 1000 | ||||
| Разрядники на подходах ВЛ к подстанциям с вращающимися машинами | Заземлитель разрядника | |||
| 4. ВЛ напряжением до 1 кВ3) | Опора ВЛ с устройством грозозащиты | Заземлитель опоры для грозозащиты | ||
| Опоры с повторными заземлителями нулевого рабочего провода | Общее сопротивление заземления всех повторных заземлений при напряжении источника, В: | |||
| трехфазный | однофазный | |||
| Заземлитель каждого из повторных заземлений при напряжении источника, В: | ||||
| трехфазный | однофазный | |||
1) Для электроустановок выше 1 кВ при удельном сопротивлении грунта r более 500 Ом·м допускается увеличение сопротивления в 0,002r раз, но не более десятикратного.
2) 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 этих реакторов;
- для заземляющих устройств, к которым не присоединены дугогасящие реакторы, - ток замыкания на землю, проходящий в сети при отключении наиболее мощного из дугогасящих реакторов или наиболее разветвленного участка сети.
3) Для установок и ВЛ напряжением до 1 кВ при удельном сопротивлении грунта r более 100 Ом×м допускается увеличение указанных выше норм в 0,01r раз, но не более десятикратного.
4) Сопротивление заземлителей опор ВЛ на подходах к подстанциям должно соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.
5) Для опор высотой более 40 м на участках ВЛ, защищенных тросами, сопротивление заземлителей должно быть в 2 раза меньше приведенных в таблице.
ПТЭЭП предъявляет к заземляющим устройствам следующие требования:
–п.2.7.8. Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3), п.п. 26.1, 26.3, 26.4
Нормы испытания электрооборудования и электроаппаратов электроустановок потребителей ПТЭЭП (Приложение 3):
| Наименование испытания | Вид испытания | Нормы испытания | Указания | |||
| 26.1.Проверка соединений заземлителей с заземленными элементами, в том числе с естественными заземлителями | К, М | Проверка производится для выявления обрывов и других дефектов путем осмотра, простукивания молотком и измерения переходных сопротивлений. Проверка соединения с естественными заземлителями производится после ремонта заземлителей. | В случае измерения переходных сопротивлений следует учитывать, что сопротивление исправного соединения не превышает 0,05 Ом | |||
| 26.3.Проверка состояния элементов заземляющего устройства, находящихся в земле: | М | Проверка производится не реже 1 раза в 12 лет. Элемент заземлителя должен быть заменен, если разрушено более 50% его сечения. | ||||
| 1) Электроустановок, кроме ВЛ | Проверка заземлителей в ОРУ электростанций и подстанций производится выборочно, в местах наиболее подверженных коррозии, а также вблизи мест заземления нейтралей силовых трансформато-ров, присоединения разрядников и ограничителей перенапряжений | В ЗРУ осмотр элементов заземлителей производится по решению технического руководителя Потребителя. | ||||
| 2) ВЛ | На ВЛ выборочная проверка со вскрытием грунта производится не менее чем у 2% опор от общего числа опор с заземлителями | Проверку следует произво-дить в населенной местно-сти, на участках с наиболее агрессивными, выдуваемы-ми и плохо проводящими грунтами | ||||
| 26.4. Измерение сопротивлений заземляющих устройств: 1) опор воздушных линий электропередачи | К, М | Значения сопротивлений заземлителей опор приведены в табл.35 (Приложение 3.1) | Производятся после ремон-тов, но не реже 1 раза в 6 лет для ВЛ напряжением до 1000В и 12 лет для ВЛ выше 1000В на опорах с разрядни-ками и другим электрообо-рудованием и выборочно у 2% металлических и железо-бетонных опор на участках в населенной местности. Измерения производятся также после реконструкции и ремонта заземляющих уст-ройств, а также при обнару-жении разрушения или сле-дов перекрытия изоляторов электрической дугой | |||
| 2) электроустановок, кроме воздушных линий электропередачи | К, М | Значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок приведены в табл.36 (Приложение 3.1) | ||||
| 26.5. Проверка состояния пробивных предохранителей в установках напряжением до 1000В | К | Предохранители должны быть исправными и соответствовать номинальному напряжению сети | Производится не реже 1 раза в 6 лет, а также при предположении о срабатывании | |||
Метод измерений
6.1.Измерение сопротивления заземляющих устройств выполняют с помощью измерителя параметров заземляющих устройств MRU-200.
6.2.Измерение геометрических размеров производят методом прямых измерений штангенциркулем.
6.3.Качество контактных соединений проверяют легкими ударами молотка.
6.4.Измеритель параметров заземляющих устройств MRU-200 (рисунок 1) содержит генерирующий (токовый) и измерительный (потенциальный) блоки. С помощью генерирующего блока и присоединяемых к нему токовых проводов имитируются токовые цепи, возникающие при замыканиях на землю в электрической сети. Измерительный блок с присоединенными к нему потенциальными проводами регистрирует при этом возникающие напряжения.
Рисунок 1 – Измеритель параметров заземляющих устройств MRU-200
6.5.При измерении сопротивлений отдельных заземлителей применяют трехполюсный метод измерения сопротивления, который заключается в забивке в грунт двух измерительных электродов (токовый электрод H и электрод напряжения S) вблизи заземляющего устройства по однолучевой схеме.
Рисунок 2 – Трехполюсная (3Р) схема подключения для измерения сопротивления заземления
H – токовый зонд;
S – потенциальный зонд;
E – измеряемое ЗУ.
Трехполюсная схема является основной при измерении сопротивления заземляющих устройств.
Расстояние между электродами должно быть как минимум 20 м. Электрод напряжения (S) помещают между измерительным заземляющим устройством и токовым электродом (H), в пространстве нулевого потенциала. Исследуемый заземлитель, токовый зонд и потенциальный щуп необходимо выстроить в одну линию, образуя тем самым однолучевую схему измерения. Прибор измеряет величину протекающего тока в созданной цепи и напряжение между исследуемым заземлителем и электродом напряжения. Результатом измерения является величина сопротивления заземляющего устройства.
Применение двухлучевой схемы не гарантирует заявленную точность измерений. Прибор показывает сопротивления устройства заземления RE, а также сопротивления измерительных щупов RS и RH. Рекомендуется повторить измерения после перемещения потенциального измерительного зонда на 1 м к измеряемому заземлителю. Если результаты измерения отличаются больше чем 3 %, расстояние от токового зонда до исследуемого заземлителя должно быть увеличено значительно, а измерения следует повторить. Оптимальное положение потенциального щупа – 62 % от расстояния между токовым зондом и исследуемым заземлителем.
Рисунок 3 – Трехполюсный метод измерения
Генерируемый ток имеет частоту 125 Гц, чтобы избежать влияния сторонних токов промышленной частоты 50 Гц и их высших гармоник.
6.6.Измерения сопротивлений многократных (составных) заземлителей можно провести методом, описанным выше, последовательно отключая исследуемые заземлители от общей системы заземления на время измерения. Ввиду того, что такой процесс может быть очень сложным, измеритель MRU-200 снабжен клещами и имеет возможность проведения измерения без отсоединения исследуемого заземлителя. При этом методе токовый электрод (Н) и электрод напряжения (S) устанавливаются также как при классическом трехполюсном методе, но ток измеряется при помощи клещей, устанавливаемых на исследуемом заземлителе. Измеритель показывает величину сопротивления заземлителя, на котором установлены токовые клещи (измеритель рассчитывает сопротивление, зная величину тока, которая протекает через исследуемый заземлитель и игнорируя ток, протекающий через смежные заземлители).
Рисунок 4 – Одиночный заземлитель (а), составной заземлитель (б)
Рисунок 5 – Измерение сопротивление одного элемента многоэлементного устройства
Измерив значения сопротивлений отдельных элементов заземлителя RE1, RE2, RE3, .. , REN, определяют общую величину сопротивления системы по формуле:
6.7.Основная погрешность измерения обусловлена взаимным влиянием измерительных электродов и заземлителя. В зависимости от конфигурации и размеров ЗУ, близкое к действительному значение сопротивления может быть получено при определенном соотношении расстояний от испытуемого заземлителя до электродов.
В качестве размера ЗУ (D) следует принимать:
– для сложных заземлителей (заземляющей сетки, контура и заземляющей сетки, контура с вертикальными электродами) – длину большей диагонали;
– для заземлителей из одиночной горизонтальной полосы или полосы, объединяющей вертикальные электроды (гребенка) – длину полосы;
– для глубинного заземлителя (к глубинным заземлителям относятся электроды длиной 30 и 50 м) – длину глубинного электрода.
Измерительные электроды рекомендуется размещать на одной линии: токовый электрод RH на расстоянии rзт ≥ 5D от края заземляющего устройства, а потенциальный RS на расстоянии rзп = 0,5 rзт, где:
rзт – расстояние заземлитель-токовый электрод;
rзп – расстояние заземлитель-потенциальный электрод.
Если характерные особенности территории вокруг ЗУ таковы, что разместить измерительные электроды в соответствии указанными выше требованиями не представляется возможным, то измерения производят следующим методом.
Токовый электрод следует разместить на расстоянии rзт ≥ 3D. Потенциальный электрод размещается последовательно на расстоянии rзп, равном 0,1 rзт; 0,2 rзт; 0,3 rзт; 0,4 rзт; 0,5 rзт; 0,6 rзт; 0,7 rзт; 0,8 rзт; 0,9 rзт и производится измерение значений сопротивления. Далее строится кривая зависимости значения сопротивления от расстояния rзп. Если кривая монотонно возрастает и имеет в средней части горизонтальный участок (как показано на рис.6), за истинное значение сопротивления принимается значение при rзп = 0,5 rзт. Если кривая немонотонная, что является следствием влияния различных коммуникаций (подземных и надземных), измерения повторяются при расположении электродов в другом направлении от ЗУ.
Рисунок 6 – Зависимость измеренного сопротивления от расстояния потенциального электрода до токового:
а – при достаточном удалении токового электрода;
б – при недостаточном удалении токового электрода;
1 – кривая при rзт = 3D;
2 – кривая при rзт = 2D.
Если кривая сопротивления плавно возрастает, но не имеет горизонтального участка (разница сопротивлений, измеренных при rзп = 0,4 rзт и rзп = 0,6 rзт, превышает более чем на 10% значение, измеренное при rзп = 0,5 rзт) и отсутствует возможность перемещения токового электрода на большее расстояние, возможен следующий выход. Проводятся две серии измерений при rзт = 2D и rзт = 3D. Кривые наносятся на один график. Точка пересечения кривых принимается за истинное значение сопротивления заземлителя.
6.8.Измерение удельного сопротивления грунта происходит при использовании четырех электродов, размещенных линейно на равных расстояниях (метод Веннера). Определение значения удельного сопротивления грунта требует измерения сопротивления и подсчета с учетом расстояния между электродами. Измеритель покажет величину удельного сопротивления грунта ρ [Ω∙ м]
В MRU-200 функция измерения удельного сопротивления грунта задается простым выбором положения поворотного переключателя функций.
Эта функция с метрологической точки зрения идентична четырехполюсной схеме измерений сопротивления заземления, но содержит дополнительную процедуру ввода в прибор взаимного расстояния между измерительными щупами и электродами заземлителя.
Расчет удельного сопротивления методом Веннера основан на условии равного расстояния между измерительными зондами.
Рисунок 7 – Схема для измерения удельного сопротивления грунта
Рисунок 8 – Метод измерения удельного сопротивления грунта (метод Веннера)
Результат измерения – величина удельного сопротивления грунта определяется автоматически согласно формуле ρ = 2πd RE, которая применяется в Методике измерения Веннера.
6.9.Также можно производить измерения по четырехполюсной схеме (4Р) (измерительный ток 200 мА (125 Гц), измерительное напряжение 40В, разрешение на нижнем поддиапазоне 0,01 Ом).
Рисунок 9 – Четырехполюсная (4Р) схема подключения для измерения сопротивления заземления
Четырехполюсный метод измерения рекомендован в случае измерения малых значений сопротивления заземляющих устройств. Он позволяет исключить влияние сопротивления измерительных проводников на результат измерения.
6.10.В трехполюсном режиме прибор измеряет напряжение между зондами S и E c заданием тока между щупами H и Е (таким образом, вывод Е – общий для тока и напряжения).
В четырехполюсном режиме прибор измеряет напряжение между зондами S и ES c заданием тока между щупами E и H.
При наличии токоизмерительных клещей, прибор учитывает ток, текущий через них (прибор рассчитывает сопротивление заземления, ток которого проходит через токовые клещи. Ток, текущий через соседние заземлители, на результат не влияет). Выбор режима осуществляется переключателем на приборе.
6.11.Сопротивление измерительных щупов RH и RS не должно превышать 50 кΩ. В противном случае на экране отображается соответствующее предупреждение (уменьшить значения сопротивлений можно, например, увеличив влажность грунта вблизи щупа).
6.12.Измеритель может работать при наличии помех в виде напряжений до уровня 24 В (AC, DC). Уровень помех отображается на дисплее прибора.
При измерении сопротивления заземления прибор генерирует ток 200 мА частоты 125 Гц. Это позволяет избежать влияния на результаты измерений интерференции и помех от находящихся в грунте и системе заземления токов утечки частотой 50 Гц и их гармоник. Поэтому при проведении измерения сопротивления заземляющего устройства нет необходимости отсоединять заземляющее устройство от главной заземляющей шины электроустановки.
6.13.Особое внимание должно быть уделено качеству соединения исследуемого заземлителя с измерительными проводниками. Место контакта должно быть очищено от краски, ржавчины, и т. п.
6.14.Если сопротивление щупов измерителя слишком высоко, измеренное сопротивление заземления будет иметь дополнительную погрешность. Особенно большая погрешность наблюдается при измерении малых величин заземляющего устройства при высоких значениях сопротивлений измерительных зондов (такая ситуация возможна, когда заземлитель сделан как хороший электрод заземления, в то время как верхний уровень грунта сухой и имеет плохую проводимость