Заземляющее устройство – это совокупность проводников из металла, соединенных с деталями электроустановки, и заземлителя (один или несколько проводников, которые закапываются в землю). Их используют, чтобы повысить безопасность электроустановок и с целью защиты людей от воздействия электрического тока.
Если возникает аварийная ситуация, когда происходит пробой изоляции проводника, напряжение через заземление уходит в землю, не причиняя вреда человеку, который соприкасается с оборудованием. Именно поэтому необходимо, чтобы заземление всегда находилось в исправном состоянии.
Одной из его важных характеристик является сопротивление, величина которого регламентируется нормативными документами.
Основные понятия
Сопротивление заземляющего устройства (оно так же именуется сопротивление растеканию тока) имеет прямо пропорциональную взаимосвязь с напряжением и обратно пропорциональную с током растекания в «землю».
Можно выделить три вида заземлений:
- рабочее. С его помощью заземляются определенные места, оно используется в процессе эксплуатации электрооборудования;
- защита от молний. Молниеприемники заземляются с целью перенаправления на металлические конструкции токов, которые возникают под воздействием молний;
- защитное. Используется для защиты от поражающего действия электрического тока, если кто-то непреднамеренно соприкоснется с деталью, которая при нормальной работе не должна пропускать ток.
Существует несколько методик измерения сопротивления заземляющих устройств, которые будут рассмотрены более детально. Способы измерений определяются специалистами электротехнической лаборатории и зависят от конкретных условий эксплуатации оборудования.
Применение амперметра и вольтметра
Метод заключается в следующем. С двух сторон от конструкции заземления, которое подлежит проверке, на равном удалении (около 20 метров) размещают два электрода (основной и дополнительный), после чего на них подается переменный ток. По образованной таким образом цепи начинает протекать электрический ток, а его значение отображается на дисплее амперметра.
Подключенный к заземляющему устройству и основному заземлителю вольтметр покажет уровень напряжения. Чтобы определить общее сопротивление заземления нужно воспользоваться законом Ома, разделив значение напряжения, показанного вольтметром, на ток, значение которого показывает амперметр.
Этот способ измерений является наиболее простым, но имеет невысокий уровень точности, поэтому чаще всего используются иные методы.
Компенсационный метод
Данная методика дает возможность проводить измерения сопротивления заземления с использованием готовых приборов, которые выпускает промышленность. Известные модели таких приборов – Ф4103-М1, М416, ИС-10 и другие.
Как и в предыдущей методике, здесь применяются два электрода, углубляемые аналогичным образом в почву. Далее необходимо к заземляющему устройству подключить сам измерительный прибор, а его провода зафиксировать на укрепленных в грунте электродах.
Генерируется ток, движущийся сквозь первичную обмотку трансформатора прибора, которым осуществляется измерение сопротивления заземляющего проводника. Одновременно с этим на вторичной обмотке наводится ЭДС, и вольтметр показывает определенное значение.
С помощью реохорда на измерительном приборе добиваются того, чтобы стрелка на вольтметре находилась в нулевом положении. Это будет свидетельствовать о равенстве напряжений U1 и U2. Вращая ручку реостата, необходимо зафиксировать значение сопротивления заземления по показаниям стрелки реохорда.
Трехпроводный метод
В этом методе измерение сопротивления заземления проводится с помощью специальных измерителей, как старого образца (например, мегаомметром), так и современного, использующих цифровые технологии и микропроцессоры (например, MRU-200).
Необходимо очистить от коррозии шинопровод заземляющего устройства, после чего подключить к нему контакт измерителя. На указанном в инструкции расстоянии в почву вбиваются электроды, к которым прикрепляются катушки.
Их концы подключают к измерительному прибору и убеждаются, что схема готова к функционированию.
Необходимо учитывать, что напряжение помехи между укрепленными в земле электродами не должно быть больше чем 24 Вольта. Если этого не удалось добиться, то необходимо электроды разместить иначе.
Нажатием кнопки на приборе запускают процесс автоматического измерения сопротивления, наблюдая на дисплее показания. Для большей точности следует провести несколько замеров и убедиться, что показания отличаются друг от друга не более чем на 5%.
Если имеется необходимость добиться повышенной точности измерения, может использоваться четырехпроводный метод, который исключает влияние сопротивления измерительных приборов.
Токовые клещи
Главным достоинством данного метода является то, что не нужно использовать дополнительное оборудование и производить отключение заземления.
Достаточно просто использовать клещи для измерения величины сопротивления.
Токовые клещи функционируют на основе взаимоиндукции. В головке измерительных клещей спрятана обмотка (первичная обмотка). Ток в ней генерирует ток в заземляющем проводнике, играющем роль вторичной обмотки.
Чтобы узнать величину сопротивления, нужно разделить показатель ЭДС вторичной обмотки на значение тока, которое было измерено клещами (оно появляется на дисплее клещей).
В более современных приборах ничего делить не надо. При соответствующих настройках значение сопротивления заземления сразу же отображается на дисплее.
Периодичность проверки
Проведение визуальных осмотров, измерений и вскрытие грунта (если это нужно) проводится на основании графика, который составляется и утверждается предприятием, однако эти сроки должны находиться в пределах 12 лет.
Наиболее корректные результаты можно получить, если померить сопротивление заземления в середине лета или зимы. Именно тогда почва обладает максимальным сопротивлением.
Важно помнить, что измерения стоит проводить в сухую погоду.
Минимальный уровень сопротивления заземляющих устройств, который допускается, нормируется «Правилами устройства электроустановок».
Если электроустановка работает с напряжением до 1000 В, то значение сопротивления должно находиться в пределах от 2 до 8 Ом в зависимости от уровня напряжения (2 – если 660 В, 4 – если 380 В, 8 – если 220 В).
В электроустановках напряжением свыше 1000 В уровень сопротивления не должен превышать 0,5 Ом.
Составление протокола
Когда осмотр окончен, проведены все необходимые измерения и испытания, работники организации, проводившей работы, составляют «Протокол измерения сопротивления заземления». Он оформляется в соответствии с ГОСТом Р 50571.16-2007 Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания. Приложение Н.
Этот нормативный акт условно состоит из трех структурных частей:
данные о специальной организации, которая выполняла порученные работы по измерению сопротивления заземления, и заказчике этих работ;- начальная статичная информация;
- итоги проведения измерений.
Основываясь на ГОСТе, сведения об организации, проводившей измерения, должны представляться в развернутом виде. Необходимо указать название и адрес, на который зарегистрирована данная лаборатория, номер регистрации, информацию об аттестатах аккредитации (когда был выдан и до какой даты действует).
Указывают название организации, которая проводила аккредитацию или свидетельство о регистрации в структуре Государственного Энергонадзора.
Помимо этого протокол должен содержать сведения о заказчике, монтажной и проектной организациях.
Начальная статичная информация – это данные об электроустановке и ее системе заземления, информация о почве, в которой закреплено заземление, температуры окружающей среды, уровень атмосферного давления на момент испытаний. То есть это все данные об условиях, в которых проводились измерения сопротивления заземления, и приборах, которые для этого использовались.
Итоги проведенных измерений вносят в табличную форму, где указывают полученные приборами данные.
В конце протокола обязательно дается заключении о пригодности заземления для дальнейшего использования, а так же отражаются фамилии работников, которые проводили измерительные работы.
