Măsurarea rezistenței de împământare: prezentare generală a metodelor de măsurători practice

Împământarea este utilizată în implementarea diferitelor proiecte de sisteme electrice. Însuși conceptul de “împământare” este considerat schematic ca fiind conectarea unei porțiuni a circuitului electric la potențialul pământului.

Bucla de împământare conține un conductor și un electrod înfipt adânc în sol. În practica electrotehnică, acțiunea tradițională este măsurarea rezistenței de împământare a rețelelor abia puse în funcțiune și deja în exploatare. Vă vom povesti cum și în ce mod se efectuează această acțiune importantă.

De ce sunt necesare măsurătorile?

O soluție excelentă pentru sarcinile enumerate mai jos este atinsă printr-o rezistență ideală zero în circuitul de împământare:

1. A preveni apariția tensiunii pe carcasa mașinilor tehnologice.
2. A obține un potențial de referință eficient al echipamentelor electrice.
3. A elimina complet curenții statici.

Adevărul este că experiența electrotehnică arată: nu se poate obține un rezultat la zero ideal.

Procedura de efectuare a măsurătorilor necesare cu ajutorul aparatului pentru determinarea rezistenței barei de împământare. Astfel de proceduri se efectuează conform unui program care este aprobat de conducerea organizației de service.

În orice caz, electrodul împământat produce o oarecare rezistență.

Valoarea concretă a rezistenței este determinată de:

• rezistența electrodului la punctul de contact cu bara conductoare;
• zona de contact dintre electrodul de pământ și sol;
• structura solului, care oferă o rezistență diferită.

Practica măsurătorii rezistenței buclei de împământare arată că primii doi factori pot fi neglijați, dar cu respectarea unor condiții logice:

1. Electrodul de împământare este fabricat dintr-un metal cu conductivitate electrică ridicată.
2. Corpul tijei electrodului este atent curățat și introdus ferm în sol.

Rămâne al treilea factor – suprafața rezistivă a solului. Acesta este văzut ca principalul element de calcul pentru măsurarea rezistenței buclei de împământare.

Se calculează cu ajutorul formulei:

R = pL / A,

unde: p – rezistivitatea solului, L – adâncimea convențională, A – aria de lucru.

Pentru a proteja proprietarii de case/apartamente, toate tipurile de echipamente electrice casnice puternice trebuie să fie prevăzute cu împământare:

La testarea rezistenței, fiecare dintre liniile de împământare se verifică separat. Rezistența dintre elementul de împământare și fiecare parte neconductoare de curent a echipamentului electric, care poate intra sub tensiune, trebuie să fie mai mică de 0,1 Ohm.

Prezentare generală a metodelor de măsurare

Există mai multe variante de măsurare a rezistenței circuitului de împământare, fiecare dintre acestea permițând determinarea destul de precisă a valorii căutate.

Sistem de determinare cu 3 puncte

De exemplu, se folosește adesea metoda schemei cu 3 puncte, bazată pe efectul căderii de potențial.

Schema grafică a așa-numitului sistem cu trei puncte, care este destul de des utilizat atunci când este necesară măsurarea valorii rezistenței circuitului de împământare

Măsurătorile se efectuează în trei pași principali:

1. Măsurarea tensiunii pe electrodul E1 și sonda E2.
2. Măsurarea intensității curentului pe electrodul E1 și sonda E3.
3. Calculul (prin formula R = E / I) al rezistenței electrodului de împământare.

Pentru această metodă, precizia măsurătorilor depinde logic de locul de instalare a sondei E3. Se recomandă introducerea acesteia în sol la o distanță – optim în afara așa-numitei zone ESE (de rezistență efectivă a electrozilor) E1 și E2.

Măsurători conform tehnologiei «62%»

Dacă structura solului pentru amplasarea electrodului de împământare are un conținut omogen, metoda «62%» pentru determinarea rezistențelor circuitelor de împământare promite o eficiență bună.

Schema pentru tehnologia de măsurare cu denumirea interesantă „62%”. Cu toate acestea, denumirea provine de la valoarea optimă a distanței dintre electrozi, la care se obține un rezultat acceptabil.

Metoda este aplicabilă pentru schemele cu un singur electrod de împământare. Precizia indicațiilor aici se datorează posibilității de amplasare a sondelor de lucru pe un tronson rectiliniu, în raport cu electrodul de împământare.

Punctele de instalare ale sondelor de control

Metoda simplificată cu două puncte

Aplicarea acestei metode de măsurare necesită existența unei alte împământări de calitate, pe lângă cea care urmează a fi investigată. Metodica este relevantă pentru teritoriile dens populate, unde adesea nu există posibilitatea de a opera pe scară largă cu electrozi de lucru auxiliari.

Metodica simplificată de măsurare se realizează după schema cu două puncte. Cu această tehnologie, sunt necesare mai puține manipulări cu echipamentul și calculele, dar precizia calculelor este scăzută.

Metoda de măsurare în două puncte se diferențiază prin faptul că arată simultan rezultatul pentru două dispozitive de împământare conectate în serie. Aceasta explică cerințele pentru calitatea înaltă a celei de-a doua împământări, pentru a nu lua în considerare rezistența acesteia.

Pentru efectuarea calculelor, se măsoară și rezistența barei de împământare. Rezultatul obținut se scade din rezultatele măsurătorilor generale.

Precizia acestei metode lasă de dorit în comparație cu cele două menționate mai sus. Aici, distanța dintre electrodul de împământare a cărui rezistență se măsoară și a doua împământare joacă un rol semnificativ. În mod standard, o astfel de metodă nu se aplică. Este un fel de alternativă, atunci când nu se pot utiliza alte metode de măsurare.

Măsurători precise cu patru puncte

Pentru majoritatea variantelor de măsurare a rezistențelor, cea mai optimă metodă, pe lângă cele cu 2 și 3 puncte, este considerată tehnologia în 4 puncte. O astfel de tehnologie de măsurare este dotată cu aparate precum testerul din seria 4500. Judecând după denumirea metodei, pe locul de muncă, într-o linie și la distanțe egale, sunt plasate patru electrozi de lucru.

Conform acestei scheme – în patru puncte, se efectuează cele mai precise măsurători. Se utilizează aparatură modernă și există posibilitatea de a efectua lucrări fără deconectarea circuitului de împământare.

Generatorul de curent al aparatului se conectează la electrozii extremi, în urma căruia între ei circulă un curent a cărui valoare este cunoscută. La celelalte borne ale aparatului sunt conectați doi electrozi de lucru interiori.

La aceste borne este prezentă valoarea căderii de tensiune. Rezultatul final al măsurătorilor – rezistența de împământare (în Ohmi), a cărei valoare este afișată de aparat pe afișaj.

Dispozitivele din seria 4500 sunt adesea utilizate pentru măsurarea tensiunii de atingere. Dispozitivul, cu ajutorul unui modul special, generează în pământ o tensiune de mică valoare – simularea unei deteriorări a cablului.

În același timp, pe scala aparatului este indicat curentul care circulă prin circuitul de împământare. Indicațiile de pe ecran sunt luate ca bază și înmulțite cu valoarea presupusă a curentului din pământ. În acest mod se calculează tensiunea de atingere.

Efectuarea măsurilor de control al stării echipamentelor electrotehnice și a liniilor de împământare. Pentru lucru se utilizează un aparat de măsură de tip 4500.

De exemplu, valoarea maximă a curentului așteptat pe sectorul de deteriorare este de 4000A. Pe ecranul aparatului se înregistrează valoarea 0,100. Atunci valoarea tensiunii de atingere va fi de 400V (4000*0,100).

Măsurare cu aparatul S.A6415 (6410, 6412, 6415)

Unicitatea acestei metode – posibilitatea efectuării măsurătorilor fără deconectarea circuitului de împământare. De asemenea, aici trebuie evidențiat aspectul avantajos, când măsurarea rezistenței totale a dispozitivului de împământare este permisă prin metoda includerii în circuitul de împământare a componentei rezistive a tuturor conexiunilor.

Principiul de funcționare este aproximativ următorul:

1. Cu ajutorul unui transformator special se creează un curent în circuit.
2. Curentul circulă în circuitul format.
3. Cu ajutorul unui detector sincron se înregistrează semnalul măsurat.
4. Semnalul obținut este convertit de către ADC.
5. Rezultatul este afișat pe ecranul LCD.

Dispozitivul este dotat cu un modul (amplificator selectiv), datorită căruia semnalul util este curățat eficient de diferite tipuri de perturbări – zgomote de joasă frecvență și de înaltă frecvență. Cu brațele cleștilor în starea lor articulată se formează un circuit excitat care înconjoară conductorul de împământare.

Instrucțiuni de măsurare cu aparatul S.A6415

Succesiunea acțiunilor la lucrul cu aparatul din seria S.A6415 este descrisă clar în instrucțiunea care însoțește acest dispozitiv unic.

Un aparat de măsură unic – clești, datorită căruia se reușește relativ simplu și ușor să se măsoare rezistența circuitului de pământ în diverse condiții.

De exemplu, există necesitatea de a efectua măsurători ale rezistenței de împământare a unui modul electric (transformator, contor electric etc.).

Succesiunea acțiunilor:

1. Deschideți accesul la bara de împământare, îndepărtând capacul de protecție.
2. Prindeți cu cleștii conductorul (bara sau direct electrodul) de împământare.
3. Selectați modul de măsurare «A» (măsurarea curentului).

Valoarea maximă a curentului aparatului este de 30A, prin urmare, în cazul depășirii acestei cifre, nu se poate efectua măsurarea. Trebuie să scoateți aparatul și să repetați încercarea de măsurare într-un alt punct.

Procesul de efectuare a măsurătorilor cu ajutorul dispozitivelor de măsurare de tip S.A6415 și 3770. Rezultatele măsurătorilor se înregistrează într-un tabel și se compară la următoarea întreținere tehnică.

Când valoarea curentului obținută pe scară se încadrează în intervalul admisibil, se poate continua lucrul prin comutarea aparatului pe măsurarea rezistenței «?».

Rezultatul afișat pe ecran va arăta valoarea totală a rezistenței, incluzând:

• electrodul și bara de împământare;
• contactul neutrului cu electrodul de împământare;
• contactul conexiunilor de pe linia dintre neutru și electrodul de împământare.

Lucrând cu cleștele, trebuie să aveți în vedere: valorile exagerate ale aparatului privind rezistența de împământare sunt, de regulă, cauzate de un contact slab al electrodului de împământare cu solul.

De asemenea, cauza rezistenței ridicate poate fi o bară conductoare întreruptă. Cifrele mari ale rezistențelor în punctele de conectare (îmbinare) a conductoarelor pot influența, de asemenea, indicațiile aparatului.

Recomandări generale privind măsurarea rezistivității solului

Înainte de a construi o rețea de împământare, de exemplu pentru o centrală pe gaz, trebuie să obțineți informații precise despre în ce tip de sol va fi amplasat electrodul de împământare. Adesea, pentru a determina valorile “p” ale solului, se recomandă consultarea tabelelor existente.

Cu toate acestea, această variantă cu tabele oferă doar date orientative. Prin urmare, nu vă bazați pe ele. Valorile reale ale rezistenței solului pot diferi de mai multe ori.

Varianta #1: sol cu un singur strat

Dacă solul are o compoziție omogenă, rezistivitatea sa se măsoară prin metoda «electrodului de probă».

Structura solului omogen. În astfel de condiții, măsurarea și calcularea rezistenței este mult mai simplă decât efectuarea aceleiași lucrări pe soluri multistrat

Metoda presupune realizarea unei proceduri determinate în două etape:

1. Se ia o sondă de control cu tijă de o lungime puțin mai mare decât adâncimea de amplasare proiectată.
2. Se introduce sonda în pământ strict vertical la adâncimea de amplasare proiectată.
3. Capătul rămas deasupra suprafeței solului se utilizează pentru măsurarea rezistenței de dispersie (Rr).
4. Se determină USG prin formula p = Rr * Ψ.

Este de dorit să se efectueze procedura de mai multe ori în diferite puncte ale platformei de lucru. Măsurătorile alternative ajută la obținerea unor rezultate precise ale măsurării rezistenței solului.

Varianta #2: sol multistrat

Pentru o astfel de situație, măsurarea USG se efectuează prin metoda sondării în trepte. Adică sonda de control se introduce până la adâncimea de lucru în trepte și la poziția fiecărei trepte se efectuează măsurători ale rezistivității. Calculul USG mediu se realizează cu ajutorul formulelor pentru fiecare măsurătoare individuală.

Sol multistrat. În astfel de condiții, trebuie calculată rezistența fiecărui strat luat individual. Calculele pentru solurile multistrat necesită mai multă muncă.

Apoi, pe baza particularităților climatice ale zonei, se găsesc valorile pentru variațiile sezoniere. În acest mod (destul de complex) se obțin valorile calculate ale USG ale straturilor superioare. Straturile inferioare sunt considerate ca nefiind supuse variațiilor sezoniere și, prin urmare, calculul pentru ele se limitează la o măsurare și un calcul oarecum simplificate.

Cerințe privind executarea lucrărilor

Lucrările de acest tip, desigur, sunt efectuate de personal calificat, reprezentând organizații specializate. De exemplu, pentru exploatarea tablourilor de forță în clădirile rezidențiale, de obicei răspund serviciile comunale. Efectuarea oricăror măsurători în aceste puncte este permisă numai prin adresarea către aceste servicii.

Circuitele electrice fac parte din sistemele periculoase. Deși comunicațiile din sectorul casnic sunt proiectate pentru o tensiune sub 1000V, această tensiune este letală pentru om. Este necesar să se respecte toate măsurile de siguranță necesare la manipularea echipamentelor electrice. De multe ori, aceste măsuri sunt pur și simplu necunoscute pentru nespecialiști.

Cu particularitățile construcției instalației de legare la pământ pentru cadă într-un apartament urban vă va familiariza articolul următor, care conține reguli și instrucțiuni pentru desfășurarea lucrării.

Concluzii și material video util pe această temă

Efectuarea măsurătorilor în practică cu ajutorul aparatului:

Executarea lucrărilor legate de verificarea rezistenței de legare la pământ este obligatorie, indiferent de complexitatea schemei electrice și de categoria obiectului unde se instalează sau este instalat și exploatat echipamentul electric. Multe organizații specializate sunt pregătite să ofere astfel de servicii.

Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul situat mai jos. Nu este exclus să cunoașteți o metodă simplă și eficientă de măsurare a rezistenței circuitelor de legare la pământ, care nu este prezentată în articol. Puneți întrebări, împărtășiți informații utile și fotografii pe această temă.