Měření odporu proti šíření proudové smyčky v ochranných uzemňovacích zařízeních, podrobná metoda kontroly a měření uzemnění

Když nečekaně selže elektrická izolace živých částí, přichází na řadu ochranné uzemnění. Jeho přítomnost je nezbytná k tomu, aby se zabránilo usmrcení osoby elektrickým proudem při náhodném kontaktu s dříve izolovanými prvky elektrického obvodu s poškozenou izolací.

Pokud ochranné vypnutí selže, zařízení zůstane pod zkratovým napětím. Správné uzemnění zajistí, že proud protéká kovovým spojem do zemní smyčky. tedy osoba, která se náhodně dotkne krytu zařízení pod proudem, zůstane naživu.

Prvky ochranného uzemnění zahrnují uzemnění ochrany před bleskem, nulové uzemnění transformátoru a zemnící obvod elektrické instalace. Všechny poskytují vysokou citlivost a rychlost ochrany relé.

Uzemňovací zařízení jsou kritickými prvky elektrického systému. Skládá se ze tří nezbytných součástí:

1. Půda – elektrická vodivost se odhaduje pomocí měrného odporu mezi rovinami půdních částic, měřeno v ohmických centimetrech. Indikátor závisí na vlhkosti a teplotě půdy.
2. Zemnící elektrody (zemnící elektrody). Jedná se o jednu zemnící elektrodu nebo skupinu, která tvoří zemnící smyčku. Vyznačuje se odolností proti šíření proudu (odolnost půdy proti šíření proudu v určité oblasti jeho působení. Oblast je oblast kolem elektrody; pro jednu zemnící elektrodu je plocha šíření proudu přibližně 20 metrů. hranice oblasti, hustota proudu je velmi nízká, tam je zemní potenciál téměř nezávislý na proudu, který teče z elektrody, mimo oblast je nulový (0) Odpor elektrody závisí na hloubce jeho umístění a tvar. (deska, kolík kruhového nebo obdélníkového průřezu) množství, rozměry, způsob zapojení obvodu, rezistivita půdy.
3. Ocelové vodiče na povrchu půdy nebo kovová vazba zajišťují spojení mezi elektrodami a elektrickým zařízením. Vyznačují se mechanickou pevností svařování, spolehlivými šroubovými spoji a hodnotou elektrického odporu od objektu k zemní smyčce.

Oddíl PUE 1.7.55 uvádí, že zemnící zařízení pro ochranné uzemnění elektrických instalací budov a staveb a ochranu před bleskem 2. a 3. kategorie musí být společná.

Pozemní zkušební metody

Existují tři způsoby měření zemního odporu

1. Způsob kompenzace.
2. Mostová metoda.
3. Metoda ampérmetr-voltmetr.

První dvě metody se pro svou složitost, požadavek na další vybavení a pro možné nepřesnosti ve výsledcích nepoužívají často.

Nejoblíbenější metodou je ampérmetr-voltmetr. Vychází z Ohmova zákona R = U/I kde odpor úseku obvodu, kterým vzniká úbytek napětí při protékání elektrického proudu.

Měření se provádí následujícími způsoby:

• Měření odporu půdy (pomocí zemnících elektrod)
• Měření poklesu napětí (pomocí elektrod)
• Selektivní měření (použijte jednu sadu svorek a elektrod)
• Bezelektrodová metoda (kleště)

<em>Diagramy některých oblíbených metod měření zemního odporu naleznete v galerii níže:</em>

Proč testovat zemní odpor

Pomáhá měřit odpor zemnící smyčky nebo samostatné zemnící elektrody:

1. Identifikujte problém s nebezpečím přepětí dříve, než k němu dojde
2. Identifikujte problémy spojené s kvalitou napájení v závislosti na kvalitě uzemnění
3. Zajistěte ochranu proti přepětí v důsledku pulzního přepětí blesku
4. Měření zemního odporu je součástí povinného seznamu kontrol pro komplex preventivních a přejímacích zkoušek.

Pro měření odporu zemnící smyčky používáme přístroj METREL MP-8.

Sada obsahuje další vodiče, 2 kolíky. Černý drát jde k proudové (vzdálené) elektrodě. Zelená jde k blízké elektrodě – potenciálu. Modrý vodič je měřicí vodič. V případě potřeby lze použít ke zvětšení délky.

Metody kontroly odporu zemní smyčky:

1. Měření odporu půdy pomocí elektrod
2. Měření úbytku napětí pomocí elektrod
3. Selektivní měření pomocí sady svorek a elektrod
4. Bezelektrodové uzemnění pomocí svorek

Faktory ovlivňující odpor uzemnění

Aby uzemnění splňovalo normy již během návrhu, ukládá norma NEC povinné požadavky.

Vlastnosti, které musí mít zemnící vodič

Minimální délka zemnící elektrody potřebná pro lepší kontakt s půdou je 2,5 m.

Existují čtyři proměnné, které ovlivňují odpor zemního systému:

1. Délka nebo hloubka zemnící elektrody je zdvojnásobit délku, snížit odpor půdy o 40%, což závisí na typu půdy.
2. Průměr elektrody je dvojnásobný, snižuje odpor uzemnění o ne více než 10%.
3. Počet zemnících elektrod, hlavní množství vyžaduje použití dalších elektrod rovnající se hloubce zemnících elektrod.
4. Konstrukce zemnícího systému je jediná zemnící elektroda na zemnící desce.

V reálných podmínkách má Země vícevrstvou strukturu. Pro praktické výpočty si stačí představit zemi v podobě dvouvrstvé struktury.

V mnoha případech je měrný odpor spodní vrstvy nižší než měrný odpor horní vrstvy, proto je vhodné použít zakopané (od 5 do 10 m) a hluboké (nad 10 m) zemnících vodičů, což vede k úspoře nákladů, práce a materiálu.

Vzorce pro výpočet zemnících elektrod viz níže v galerii:

• Vzorec pro výpočet jednotlivých zemnících elektrod v homogenní půdě
• Výpočet nejjednodušších zemnících vodičů
• Minimální průřez ochranných vodičů

Hlavní podmínkou pro vytvoření účinného uzemnění

Tabulky, schémata, vzorce pro výpočet odporu půdy viz níže v galerii:

Důležitým faktorem, který ovlivňuje vytvoření kvalitního uzemnění, je měření odporu půdy.

Účelem odporu půdy je kvantifikovat účinnost půdy, ve které budou elektrody uloženy tam, kde bude instalován uzemňovací systém.

Měření odporu zeminy je nejnutnější podmínkou pro stanovení návrhu zemní smyčky.

Odolnost půdy ovlivňuje vše: složení půdy, vlhkost a teplota půdy.

Jaký je rozptylový odpor zemní smyčky

<em>Schémata umístění elektrod a výpočetní vzorce v galerii:</em>

• Průchod proudu v zemi mezi jednotlivými zemnicími tyčemi
• Příklad umístění zemnícího zařízení a ochranných vodičů
• Schémata uspořádání elektrod při měření odporu komplexních uzemnění a jednotlivých vertikálních zemnících vodičů a vodorovných pásů
• Typy elektrod a jejich výpočet
• Vzorce pro stanovení proudového šíření různých zemních elektrod.

Indikátor je definován jako hodnota, která zabraňuje šíření elektrického proudu v zemi, který do ní vstupuje přes zemnící elektrodu. Měří se v Ohmech a měla by mít nejnižší možnou hodnotu.

Představme si dva elektrodové kolíky umístěné v určité vzdálenosti od sebe a zapojené do série.

1. kolík je umístěn v blízkosti elektrické instalace, kde došlo k zemnímu spojení

Pin 2 je elektroda, kde proud teče do země.

Proudová hustota kolem elektrod zaražených do země se v prostoru mění, nejvyšší proudová hustota je přímo u kolíků. Poté se rozptýlí po velmi velkém povrchu. je téměř nezjistitelné.

Zóna umístěná v určité vzdálenosti od uzemňovacího zařízení, kde nelze detekovat pokles napětí, se nazývá zóna nulového potenciálu.

Měření a výpočet proudového odporu

Odpor každé specifické zemnící elektrody je rozložen na hranici zóny nulového potenciálu. Zvláštností při měření odporu proti šíření proudu je, že proud tekoucí do země vytváří určitý úbytek napětí mezi vstupním bodem do země a zónou nulového potenciálu.

Poměr úbytku napětí k proudu, který jej způsobí, bude odporem šíření. Pro měření a výpočet použijeme metodu ampérmetr-voltmetr.

Podstatou metody je, že dvě další elektrody jsou zakopány do země v určité vzdálenosti.

• Proudová elektroda a mezi ní a uzemňovací zařízení, někde uprostřed, je zatlučena potenciální elektroda.
• Proud prochází proudovou elektrodou a uzemňovacím zařízením a na potenciální elektrodě se měří úbytek napětí.
• Zařízení vytváří hodnotu. Celá otázka je, v jaké vzdálenosti by měly být přídavné elektrody zaraženy. Umístění měřicích elektrod má rozhodující vliv na výsledek měření a je považováno za hlavní měření.

Minimální vzdálenost mezi testovanou uzemňovací elektrodou a proudovou elektrodou je 5D (kde D je největší úhlopříčka zemnící smyčky.

Mezi potenciální elektrodou a proudovou elektrodou je to 40 m. U složitých zemnících smyček je však měřením vynaloženo mnoho času a v některých případech dochází k chybám, protože je často velmi obtížné určit střed zemnící smyčky. .

Pro přesnější měření se používá obvod, kde jsou zemnící elektrody dlouhé 6 metrů. U nich se vzdálenost bere minimálně 3D, kde d je délka svislé zemnící elektrody.

Chyba měření je relativní, zajištěná malými vzdálenostmi a nepřesahuje 5 %.

Metoda ampérmetr-voltmetr jako test vyhodnocení uzemnění

Metoda ampérmetrového voltmetru pro měření zemního odporu spočívá v použití předřadného odporu. I když se tato metoda používá spíše pro soukromý sektor. V zásadě se pro metodu používá transformátor. Kdysi se k napájení zemní smyčky používal svařovací transformátor.

Musíte pochopit, že při měření malého odporu běžným zařízením nebude možné použít bezpečné napětí. Protože testovaná zemnící elektroda bude mít velmi nízké napětí úměrné napětí vytvořenému na ní cizími proudy v zemi.

DŮLEŽITÉ. Chraňte prostor, kde bude měření probíhat. To je nezbytné pro bezpečnost lidí a zvířat náhodně vstupujících do výzkumné oblasti.

Napájení obvodu ze sítě je nepřijatelné. Protože sítě v místech s oslabenou izolací se mohou dodatečně spojit se zemí, což způsobuje chyby měření.

Pro měření zemního odporu soukromého domu bereme odpor předřadníku. Můžete použít výkonnou žárovku nebo topné těleso. Aby bylo možné změřit velmi malý odpor, musí jím projít velký proud. Mělo by to vytvořit znatelný pokles napětí. Ampérmetr a voltmetr připojíme ke zkoušenému předmětu samostatnými vodiči. To je důležité, aby se zabránilo poškození voltmetru v případě, že dojde k náhodnému odpojení vodičů, dojde k jeho nabuzení transformátorem.

Odpor je připojen mezi fázový vodič domu a uzemňovací zařízení. Proud prochází odporem přes uzemňovací zařízení a poté do rozvodny, odkud je dům napájen, do jeho neutrálu.

Dále musíte změřit napětí na odporu předřadníku, odečíst výsledek od hodnoty napětí v síti, abyste získali napětí na uzemňovacím zařízení. Vydělte výsledek proudem a získejte odpor.

R_ism =U_x — ∆U/I < U_x / I vzorec pro měření a výpočet

Pod vedením PUE Ch. 1.7.26. Odpor uzemňovacího zařízení je poměr napětí na uzemňovacím zařízení k proudu tekoucího z uzemňovacího zařízení do země.

Všechno je správně! Proud je však zkratován na neutrál a vypočtené napětí bude mezi neutrálem a uzemňovacím zařízením. K dispozici je také neutrální uzemňovací zařízení. Existují také uzemňovací zařízení pro opakované uzemnění nulového vodiče. Výsledky proto nejsou vždy přesné. Jako zemnící vodič si můžete vzít přirozený zemnící vodič ve formě vodovodního potrubí. Délka je 15 metrů. Průměr – 100 mm.

Podle GOST R 50571.5.54 – 20013/IEC 60354-5-54:2011

Na základě vzorce pro výpočet odporu zemnící elektrody, například pro hlinitou půdu. 100/20=5 (R=ρ/L)

Poznámka.

Pokud je z externího zdroje zjištěno napětí vyšší hodnoty, jsou přijata opatření k jeho odstranění. Například vypnou elektrické svařování nebo změní směr oddělení elektrod, to znamená, že úměrně zvětší všechny vzdálenosti nebo zvýší sílu měřicího proudu, sníží odpor proudové elektrody a zvýší napětí na testované elektrodě. .

Důležité doplňky a vlastnosti metody měření ampérmetr-voltmetr

1. Při použití metody ampérmetr-voltmetr je do zemnící elektrody přiváděn proud, který vytváří skokový potenciál nebezpečný pro lidi a zvířata.
2. Kromě toho se tato metoda nedoporučuje používat v hustě zastavěných oblastech. Je vysoká pravděpodobnost, že se s něčím nepočítalo, může se zapomenout na nějakou zemnící smyčku nebo je možné, že se potenciál dostane do jiného domu, například potrubím topení.
3. Fáze, ze které odebíráte napětí, by neměla být z RCD. Jinak se síť vypne.
4. Pro měření používáme Metrel M3102. Instalujeme dvě elektrody. Spojujeme je do řetězu. A zapněte zařízení. Vysvětlení. Pro správná měření je třeba vypnout studnu nebo jakoukoli jinou zátěž.
5. Připojením ampérmetru a voltmetru, stejně jako předřadníku ve formě odporu konvice, můžete získat přibližnou hodnotu odporu. Proč to nebude přesné k výpočtu? Protože kromě toho, že se zohledňuje úbytek napětí zemnícího zařízení domu, je tam úbytek napětí směrem k rozvodně plus úbytek napětí ze samotné rozvodny.

V moderním světě, kde je elektřina nedílnou součástí našeho každodenního života, jsou otázky elektrické bezpečnosti obzvláště akutní. Jedním z klíčových aspektů zajištění bezpečnosti elektrických instalací je spolehlivý systém uzemnění. Chrání lidi před úrazem elektrickým proudem a zabraňuje požárům způsobeným elektrickými poruchami.

Proto se kontrola stavu země stává kritickým úkolem. Multimetr, univerzální měřicí zařízení, umožňuje provést takový test sami, aniž byste museli volat specialisty. Tento článek je určen pro ty, kteří se chtějí naučit testovat zemní odpor pomocí multimetru a zajistit tak bezpečnost svého domova nebo pracoviště.

Krok 1: Příprava na měření

Než začnete s multimetrem pracovat, je nesmírně důležité se ujistit, že funguje správně a je správně nastaven do režimu měření odporu, který je obvykle označen symbolem omega (Ω). Nejprve zkontrolujte baterii multimetru; Slabá baterie může zkreslit výsledky měření. Pokud má zařízení funkci autotestu, použijte ji k zajištění přesnosti naměřených hodnot.

Dále je nutné testovanou elektrickou instalaci úplně odpojit od napětí. To má zajistit bezpečnost při provozu a zabránit poškození multimetru a elektrické instalace. Pamatujte, že práce s elektřinou vyžaduje bezpečnostní opatření, proto používejte osobní ochranné prostředky, jako jsou izolační rukavice a boty.

Krok 2: Výběr bodů měření

Výběr správných měřicích bodů je klíčem k získání přesných a smysluplných dat zemního odporu. Bod na uzemňovacím zařízení musí být bez rzi, barvy a jiných nečistot, které by mohly zkreslit měření. Někdy může být nutné trochu vyčistit připojení, aby byl zajištěn dobrý elektrický kontakt.

Bod na zařízení, který má být uzemněn, by měl být také vybrán tak, aby se minimalizoval přechodový odpor. Nejlepší je použít nelakované kovové části, například kovové kryty zařízení nebo zemnící lišty.

Krok 3: Připojení multimetru

Jakmile vyberete body k měření a připravíte je, je čas připojit multimetr. Černá sonda je připojena k uzemňovacímu zařízení. Může to být zemnící sběrnice, tyč nebo jiný prvek uzemňovacího systému. Červená sonda se připojí k uzemněnému zařízení do bodu, který jste vybrali v předchozím kroku.

Je důležité zajistit, aby byly sondy bezpečně připojeny k měřicím bodům. Jakýkoli špatný kontakt může vést k výraznému zvýšení měřeného odporu a v důsledku toho k nesprávným závěrům o stavu uzemňovací soustavy.

Po připojení sond je multimetr připraven k měření odporu. Ujistěte se, že je ve správném režimu měření a proveďte měření podle pokynů zařízení.

Krok 4: Měření odporu

Jakmile je multimetr připojen k uzemňovacím bodům a zařízení je uzemněno, je čas provést měření. Přepněte multimetr do režimu měření odporu. Pokud je kontakt mezi sondami a měřenými body spolehlivý, měla by obrazovka přístroje zobrazovat nulové hodnoty nebo velmi nízký odpor. Pokud multimetr zobrazuje “OL” nebo podobný symbol, znamená to přerušený obvod nebo příliš vysoký odpor pro měření v tomto rozsahu.

Proveďte měření odečtením údajů z multimetru. Hodnota zemního odporu by měla být co nejnižší; Obvykle se zaměřte na hodnoty nižší než 4 ohmy podle mnoha národních norem. V závislosti na místních požadavcích a specifikách zařízení však mohou existovat i jiné normy.

Krok 5: Analýza výsledků

Získané hodnoty odporu je nutné analyzovat v kontextu konkrétní situace. Pokud naměřený odpor překročí přijatelné hodnoty, může to znamenat poruchu v uzemňovacím systému, například:

• Poškození zemnícího kabelu.
• Nedostatečné uzemnění (např. v důsledku měnících se půdních podmínek).
• Špatný kontakt v místech připojení.

V takových případech je třeba přijmout opatření k nápravě zjištěných problémů. To může zahrnovat instalaci dalších zemnících tyčí, opravu nebo výměnu poškozených částí systému a zlepšení kontaktu na spojích.

Testování zemního odporu pomocí multimetru je důležitým postupem pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti elektrických instalací. Pravidelné provádění těchto měření pomáhá předcházet potenciálním problémům s elektrickou bezpečností a zajišťuje, že uzemňovací systém splňuje regulační normy. Tento postup by neměl být opomíjen, zejména v zařízeních s vysokými požadavky na elektrickou bezpečnost. Pokud jsou zjištěny neshody, je důležité okamžitě přijmout vhodná nápravná opatření, aby byl zajištěn bezpečný a spolehlivý provoz elektrického zařízení.