Опір заземлення: що це таке, чим і як його вимірювати

Заземлення - це навмисне з'єднання частин і вузлів електрообладнання, які не перебувають у нормальному стані під напругою з електродом, встановленому в землі. При цьому необхідно позначити таке поняття як опору розтікання. При замиканні на землю, в міру віддалення від електрода потенціал буде падати і, врешті-решт, стане нульовим. Таким чином, опір розтіканню заземлювача - це параметр характеризує опір землі в місці установки електрода. Поняття опору розтікання особливо актуально в мережах вище 1000 В.

 

 

Для чого потрібно заземлення.
Заземлення необхідно для запобігання ураження людини впливом електричного струму, в разі його появи там, де при нормальних умовах його не повинно бути. При торканні корпусу приладу, що знаходиться під напругою, сила струму, що проходить через тіло людини, може виявитися смертельною. Необхідністю зниження різниці потенціалів і обумовлено застосування захисного заземлення. Крім цього, замикання на землю призводить до збільшення сили струму і, як наслідок, до спрацьовування захисних пристроїв. Норми опору захисного заземлення регламентуються ПУЕ, а також документом званим «Правила і норми випробування електрообладнання».

 

Конструкція заземлення.
Заземлення - це комплекс технічних пристроїв захисного типу, що складається з:
1. заземлювачів - одного або декількох вертикальних провідників (стрижнів), що мають електричний контакт із землею і пов'язаних між собою.
2. заземлюючих провідників (шлях для струму замикання), яка з'єднує заземлювальний об'єкт і заземлювач.

 

На кожне заземлення складається паспорт. У паспорт заноситься схема заземлюючого пристрою (довжина, і схема розташування електродів контуру), тип, питомий опір ґрунту, а також результати виміру опору заземлення. Обов'язковим додатком до паспорта є акт на приховані роботи. Даний акт необхідний у зв'язку з тим, що велика частина заземлювального пристрою знаходиться під землею і цей акт є схему розташування елементів заземлювального пристрою. У разі, якщо паспорт на заземлення відсутнє, експлуатація об'єкта заборонена.

 

Методика вимірювання опору захисного заземлення.
Для перевірки опору заземлення використовується метод амперметра-вольтметра, що полягає в тому, що через вимірюваний опір тече струм певної величини і одночасно вимірюється падіння напруги. Розділивши значення струму на величину падіння напруги, отримуємо значення опору. В принципі, під поняттям вимірювання опору заземлення, мається на увазі вимір опору розтікання. Правила і норми випробувань електроустаткування задають мінімальний опір заземлення, розраховані з точки зору безпеки. Норми розрізняються залежно від типів електроустановок (глухозаземленою або ізольованою нейтраллю). Клас використаного напруги також впливає на норми опору.

 

Прилади для вимірювання заземлення.
Побутовий тестер для такої перевірки використовувати не можна, так як він не здатний генерувати досить висока напруга. Для вимірювань використовується, як прилади вже давно випускаються (МС-08, М-416 і ін.), Так і нові засоби вимірювання, виконані на сучасній електронній базі і характеризуються малим споживанням струму від джерела живлення. В даний час вимірювання захисного заземлення можна виконати також цифровим мультиметром або спеціальним тестером.

 

Порядок проведення вимірювання заземлення (опору розтікання заземлювача).
Для проведення перевірки необхідно крім приладу мати два електроди (струмовий і потенційний) з проводами достатньої довжини, як зразок, можна запропонувати відрізок гладкої арматури або труби круглого перетину.
Залежно від складності конструкції заземлювачів, вимірювання опору проводять за двома різними схемами:

 

1. Простий (одиночний) заземлювач.
Застосовується «лінійна» схема підключення електродів. Потенційний електрод встановлюють на відстані не менше 20 м. Від заземлювача, а струмовий не менше, ніж в 10-12 м. Від потенційного.

 

 

2. Складний заземлювач.
Використовується, коли проста схема неприйнятна, з огляду на те, що при розрахунках опір заземлення вона не буде відповідати мінімально допустимим нормам. Являє собою кілька вертикальних стрижнів вбитих в землю, електрично пов'язаних між собою (електрозварюванням, щоб знизити перехідний опір). Такий пристрій називається контуром заземлення. В цьому випадку необхідно визначити найбільшу відстань (діагональ) захисного контуру заземлення. Потенційний електрод потрібно забивати на відстані рівним п'яти діагоналях від місця приєднання заземлюючого провідника. Токовий зонд забивається не менше, ніж в 20 м. Від потенційного.

 

Вимірювальний прилад необхідно розташовувати якомога ближче до висновку заземлення.
Порядок проведення вимірювань.
Так як в даний час найпоширеніший прилад для проведення вимірювання є вимірювач опору заземлення М-416, в подальшому, як зразок, буде розглядатися саме цей засіб вимірювань. Даний прилад відноситься до системи, в якій принцип вимірювань заснований на компенсаційному методі.

 

Забороняється для перевірки користуватися приладами, які не мають чинного клейма про повірку, результати якої повинні бути занесені до паспорта на засіб вимірювання.
1. Перевірити наявність елементів живлення в батарейному відсіку, переконавшись, що їх напруга знаходиться в межах норми;
2. Відкалібрувати прилад, встановивши перемикач діапазонів в положення 5 Ом (контроль), ручкою реохорда встановити стрілку якомога ближче до нульової позначки. При цьому на шкалі повинні бути показання 5 Ом;
3. Завершити з'єднання контур від заземлюючого провідника;
4. Приєднати прилад до відповідних електродів;
5. Ретельно зачистивши висновок вимірюваного заземлювача (для того щоб виключити вплив, яке може надати на кінцевий результат перехідний опір), приєднати до нього прилад.

 

Примітка: В залежності від планованих показників опору заземлення вимір прилад потрібно підключати по дво- або чьотирьох схемою. Перша застосовується, якщо передбачуване опір більше 5 Ом, а друга для вимірювання більш низьких значень (при цьому поділяються шляху проходження струму і вимірювання різниці потенціалів, для виключення впливу опору приєднуються проводів при вимірюванні). В цьому випадку приєднання до заземлювача здійснюється двома провідниками. Паспорт приладу містить наочні малюнки, які дозволять зробити підключення без помилок.

 

6. Встановити перемикач діапазонів в положення, відповідне найбільшої чутливості (Х1), натиснувши кнопку «Вимір», регулятором встановити стрілку на нуль. При цьому на шкалі реохорда буде відображений шуканий результат перевірки опору заземлення. Якщо стрілка не встановлюється на нуль, необхідно перемикачем вибрати інший діапазон і свідчення реохорда помножити на відповідний множник.
Примітка: Якщо вимір проводиться тестером або мультиметром, необхідність вибору множника відпадає - ці прилади мають функцію автоматичного вибору межі шкали.

 

ВАЖЛИВО! Після проведення вимірювань, якщо опір заземлення в межах норми необхідно знову приєднати заземлювальний провідник до заземлювачів!
Оформлення результатів вимірювань (протокол).
Після закінчення вимірів потрібно оформити протокол результату виміру. Протокол є бланк певної форми, в якому відображаються найменування об'єкта, схема установки заземлюючих стрижнів і їх з'єднань (для цього знадобиться паспорт об'єкта та акт на приховані роботи). Також протокол повинен відображати схему контуру заземлення і метод, за яким проводилося вимірювання. В протокол необхідно включити графу, в якій вказано прилад або тестер (його тип, заводський номер та ін.), Яким проводилося випробування. Результати, отримані при вимірюванні, заносяться в паспорт заземлювального пристрою.

 

Окремо видається протокол випробування перехідних опорів. Перехідний опір (також, його ще називають металозв'язку) - це можливі втрати на шляху проходження струму, пов'язані зі зварювальними, болтовими і ін. З'єднаннями всього контуру заземлення. Це випробування проводиться спеціальним тестером - Мікроомметр.

 

 

ВАЖЛИВО! Проводити випробування і видавати протокол вимірювання опору заземлення може тільки випробувальна лабораторія, акредитована в системі органів стандартизації.
Після закінчення вимірювань складається відповідний акт, і заземлюючих пристроїв вважається придатним до експлуатації.