Merjenje ozemljitvenega upora: Pregled praktičnih merilnih metod
Ozemljitev se uporablja v različnih projektih električnih sistemov.Sam koncept "ozemljitve" je shematično obravnavan s povezavo odseka električnega tokokroga z ozemljitvenim potencialom.
Ozemljitvena zanka vsebuje prevodnik in elektrodo, ki sta vgrajena globoko v zemljo. Tradicionalno dejanje v elektrotehnični praksi je merjenje ozemljitvenega upora omrežij, ki so še v zagonu in že delujejo. Povedali vam bomo, kako in kako se izvaja to pomembno dejanje.
Vsebina članka:
Zakaj so potrebne meritve?
Odlična rešitev za spodaj navedene težave je dosežena z idealnim ničelnim uporom v ozemljitvenem krogu:
- Preprečite pojav stresa na ohišju tehnoloških strojev.
- Doseči učinkovit referenčni potencial električne opreme.
- Popolnoma odpravite statične tokove.
Res je, izkušnje elektrotehnike kažejo: na idealni ničli je nemogoče dobiti rezultat.
V vsakem primeru ozemljena elektroda ustvarja nekakšen upor.
Specifična vrednost odpornosti se določi:
- odpornost elektrode na mestu stika s prevodno zbiralko;
- kontaktna površina med ozemljitveno elektrodo in tlemi;
- struktura tal, ki daje različno odpornost.
Praksa merjenja odpornosti ozemljitvene zanke ugotavlja, da je mogoče prva dva dejavnika popolnoma zanemariti, vendar ob upoštevanju logičnih pogojev:
- Ozemljitvena elektroda je izdelana iz kovine z visoko električno prevodnostjo.
- Telo zatiča elektrode skrbno očistimo in trdno zasadimo v tla.
Tretji dejavnik ostaja - uporovna površina tal. Velja za glavni konstrukcijski del za merjenje upora ozemljitvene zanke.
Izračuna se po formuli:
R = pL/A,
kjer je: p – upornost tal, L – pogojna globina, A – delovno območje.
Za zaščito lastnikov hiše / stanovanja morajo biti vse vrste močne domače električne opreme opremljene z ozemljitvijo:
Pri testiranju odpornosti se vsak ozemljitveni vod testira ločeno. Upor med ozemljitvenim elementom in vsakim neprevodnim delom električne opreme, ki bi lahko prišel pod napetost, mora biti manjši od 0,1 Ohma.
Pregled merilnih metod
Obstaja več možnosti za merjenje upora ozemljitvena zanka, od katerih vsaka omogoča precej natančno določitev zahtevane vrednosti.
3-točkovni sistem zaznavanja
Pogosto se na primer uporablja tehnika 3-točkovnega vezja, ki temelji na učinku padca potenciala.
Meritve potekajo v treh glavnih korakih:
- Merjenje napetosti na elektrodi E1 in sondi E2.
- Merjenje jakosti toka na elektrodi E1 in sondi E3.
- Izračun (formula R = E / I) upora ozemljitvene elektrode.
Pri tej tehniki je natančnost meritev logično odvisna od mesta namestitve sonde E3. Priporočljivo ga je vnašati v tla na razdalji – optimalno preko tako imenovanega ESE (efektivnega elektrodnega upora) območja E1 in E2.
Meritve s tehnologijo "62%".
Če je struktura tal za postavitev ozemljitvene elektrode homogena, metoda "62%" za določanje upornosti ozemljitvenih zank obljublja dobre rezultate.
Metoda je uporabna za tokokroge z eno ozemljitveno elektrodo. Natančnost odčitkov tukaj je posledica možnosti namestitve delovnih sond na ravni del glede na ozemljitveno elektrodo.
Točke namestitve kontrolnih sond
Globina elektrode, m | Razdalja do sonde E1, m | Razdalja do sonde E2, m |
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 |
Poenostavljena metoda dveh točk
Uporaba te merilne metode zahteva poleg tistega, ki ga bomo pregledali, še eno kakovostno ozemljitev. Tehnika je pomembna za gosto naseljena območja, kjer pogosto ni mogoče široko delovati s pomožnimi delovnimi elektrodami.
Metoda dvotočkovnega merjenja se razlikuje po tem, da hkrati prikazuje rezultat za dve zaporedno povezani ozemljitveni napravi.To pojasnjuje zahteve za visoko kakovostno izvedbo drugega ozemljitve, da ne bi upoštevali njegove odpornosti.
Za izvedbo izračunov se izmeri tudi upor ozemljitvenega vodila. Dobljeni rezultat se odšteje od rezultatov splošnih meritev.
Natančnost te metode pušča veliko želenega v primerjavi z zgornjima dvema. Pri tem igra pomembno vlogo razdalja med ozemljitveno elektrodo, katere upor se meri, in drugo ozemljitvijo. Ta tehnika se ne uporablja standardno. To je neke vrste alternativa, ko drugih merilnih metod ni mogoče uporabiti.
Natančne štiritočkovne meritve
Za večino možnosti merjenja upora se poleg 2- in 3-točkovne najbolj optimalna metoda šteje 4-točkovna tehnologija. Naprave, kot je tester serije 4500, so opremljene s to merilno tehnologijo. Sodeč po imenu metode so štiri delovne elektrode nameščene na delovni ploščadi v eni liniji in na enakih razdaljah.
Tokovni generator naprave je povezan z zunanjimi elektrodami, zaradi česar med njimi teče tok, katerega vrednost je znana. Dve notranji delovni elektrodi sta priključeni na druge sponke naprave.
Na teh sponkah je prisotna vrednost padca napetosti. Končni rezultat meritev je ozemljitveni upor (v Ohmih), katerega vrednost prikazuje naprava na zaslonu.
Instrumenti iz serije 4500 se pogosto uporabljajo za merjenje napetosti dotika.S pomočjo posebnega modula naprava ustvari majhno napetost v tleh – simulira poškodbo kabla.
Hkrati skala instrumenta prikazuje tok, ki teče skozi ozemljitveno vezje. Odčitki na zaslonu so vzeti kot osnova in pomnoženi z ocenjenim tokom v tleh. Na ta način se izračuna napetost dotika.
Na primer, največja vrednost pričakovanega toka na mestu napake je 4000A. Na zaslonu naprave je označena vrednost 0,100. Potem bo vrednost napetosti na dotik enaka 400 V (4000 * 0,100).
Merjenje z napravo S.A6415 (6410, 6412, 6415)
Edinstvenost te metode je možnost izvajanja meritev brez odklopa ozemljitvenega vezja. Tudi tukaj je treba poudariti ugodno stran, ko je dovoljeno meriti celotno upornost ozemljitvene naprave z vključitvijo uporovne komponente vseh povezav v ozemljitveni krog.
Načelo delovanja je približno naslednje:
- Poseben transformator ustvarja tok v vezju.
- V oblikovanem tokokrogu teče tok.
- Izmerjeni signal se posname s sinhronim detektorjem.
- Prejeti signal pretvori ADC.
- Rezultat se prikaže na LCD zaslonu.
Naprava je opremljena z modulom (selektivni ojačevalnik), zahvaljujoč kateremu je uporabni signal učinkovito očiščen različnih vrst motenj - nizke frekvence. in v.č. hrup Tace klešč v svojem zgibnem stanju tvorijo vzbujeno vezje, ki obkroža ozemljitveni vodnik.
Navodila za merjenje z napravo S.A6415
Zaporedje dejanj pri delu z napravo serije S.A6415 je jasno opisano v navodilih, ki so priložena tej edinstveni napravi.
Na primer, treba je izmeriti ozemljitveni upor električnega modula (transformator, električni števec itd.).
Zaporedje:
- Odprite dostop do ozemljitvenega vodila tako, da odstranite zaščitno ohišje.
- S kleščami primite ozemljitveni vodnik (zbiralko ali direktno elektrodo).
- Izberite način merjenja “A” (trenutna meritev).
Največja vrednost toka naprave je 30 A, tako da, če je ta vrednost presežena, meritev ni mogoče izvesti. Odstranite napravo in poskusite znova meriti na drugi točki.
Ko trenutna vrednost, dobljena na lestvici, pade v dovoljeno območje, lahko nadaljujete z delom tako, da napravo preklopite na merjenje upora “?”.
Prikazani rezultat bo pokazal skupno vrednost upora, vključno z:
- vodilo za elektrode in ozemljitev;
- nevtralni stik z ozemljitveno elektrodo;
- kontaktne povezave na liniji med nevtralno in ozemljitveno elektrodo.
Pri delu s sponkami ne pozabite: precenjeni odčitki upora ozemljitve iz naprave so običajno posledica slabega stika ozemljitvene elektrode s tlemi.
Vzrok visokega upora je lahko tudi pokvarjen vodnik, ki nosi tok.Številke visokega upora na mestih povezave (spojitev) vodnikov lahko vplivajo tudi na odčitke naprave.
Splošna priporočila za merjenje USG
prej zgraditi ozemljitveno vezje, na primer, za plinski kotel bi morali pridobiti natančne informacije o območju, v katerem bo ozemljitvena elektroda položena. Pogosto se predlaga, da se za določitev vrednosti "p" tal sklicuje na obstoječe tabele.
Vendar ta možnost s tabelami zagotavlja zgolj okvirne podatke. Zato se ne smete zanašati nanje. Dejanske vrednosti odpornosti tal se lahko bistveno razlikujejo.
Možnost #1: enoslojni temeljni premaz
Če ima zemlja homogeno komponento, se njena upornost meri s tehniko "testne elektrode".
Metoda vključuje izvedbo določenega postopka v dveh fazah:
- Vzemite palično kontrolno sondo z dolžino, ki je nekoliko večja od globine projektiranega zasipa.
- Sonda je potopljena v tla strogo navpično do globine konstrukcijskega polaganja.
- Konec, ki ostane nad tlemi, se uporablja za merjenje upora trošenja (Rr).
- USG je določen s formulo p = Rr * Ψ.
Priporočljivo je, da postopek izvedete večkrat na različnih mestih delovišča. Alternativne meritve pomagajo doseči natančne meritve odpornosti tal.
Možnost #2: večplastna tla
V takšnih razmerah se meritev USG izvede z metodo stopenjskega tipanja. To pomeni, da je kontrolna sonda potopljena na delovno globino v korakih in meritve upornosti se opravijo na mestu vsakega koraka. Izračuni povprečnega USG so narejeni z uporabo formul za vsako posamezno meritev.
Nato se na podlagi podnebnih značilnosti območja določijo vrednosti za sezonske spremembe. Na ta način (precej zapleten) dobimo izračunane vrednosti zgornjih plasti. Za spodnje sloje velja, da niso podvrženi sezonskim spremembam, zato je izračun zanje omejen na nekoliko poenostavljeno merjenje in izračun.
Zahteve za izvedbo dela
Tovrstno delo seveda izvaja usposobljeno osebje, ki predstavlja specializirane organizacije. Tako so komunalne službe običajno odgovorne za delovanje električnih plošč v stanovanjskih stavbah. Meritve na teh točkah je dovoljeno izvajati samo z dostopom do teh storitev.
Električna vezja so razvrščena kot nevarni sistemi. Kljub dejstvu, da so komunikacije v gospodinjstvu zasnovane za napetosti manjše od 1000 V, je ta napetost za ljudi usodna. Pri ravnanju z električno opremo je treba upoštevati vse potrebne varnostne ukrepe. Takšni ukrepi so navadnemu človeku pogosto preprosto neznani.
Predstavil vam bo značilnosti ozemljitvene konstrukcije za kad v mestnem stanovanju. naslednji članek, ki vsebuje pravila in smernice za izvajanje dela.
Zaključki in uporaben video na to temo
Izvajanje meritev v praksi z uporabo naprave:
Opravljanje del, povezanih s preverjanjem ozemljitvene upornosti, je potrebno ne glede na kompleksnost električnega tokokroga in kategorijo objekta, kjer je nameščena ali nameščena in upravljana električna oprema. Številne specializirane organizacije so pripravljene zagotoviti takšne storitve.
Pustite komentarje v spodnjem bloku. Možno je, da poznate preprost in učinkovit način za merjenje upora ozemljitvenih zank, ki ni naveden v članku. Postavljajte vprašanja, delite uporabne informacije in fotografije na temo.
Nekoč sem naredil ozemljitev z dvotočkovno metodo zaradi nezmožnosti uporabe drugih metod. Iz lastnih izkušenj bom rekel, da se ga brez ustreznih izkušenj ne splača konstruirati sam, ker ... Brez merilnih instrumentov ne bo točnosti meritev. Tudi nekaterim strokovnjakom je zelo težko izračunati. Na splošno je najpogostejša in hkrati zanesljiva možnost merjenje linearne konture na štirih točkah.
Se popolnoma strinjam z Viktorjem, avtorjem prejšnjega komentarja. Ne glede na vrsto ozemljitve je bolje, da to delo opravi izkušen električar, izvajalec pa ne sme imeti le dovoljenja za tovrstna dela, ampak tudi ustrezno izobrazbo in certifikat. Je pomembno. Bolje je, da je vse urejeno čim bolj zanesljivo, saj na primer nevihte pri nas niso redkost, strela pa je zelo verjetna!
Grigorij, verjetno imata zaščita pred strelo in ozemljitev različne namene, čeprav se lahko v zemlji konture zaščite pred strelo in ozemljitve kombinirajo.