Заземление - важная часть любой электрической системы. Оно обеспечивает безопасность людей и защиту оборудования от перенапряжений. Сопротивление должно быть в определенных пределах, чтобы выполнять свои функции. В этой статье мы рассмотрим, как правильно измерять сопротивление заземления, какие приборы для этого используются и как часто нужно делать такие измерения.
Зачем измерять сопротивление заземления
Регулярные измерения сопротивления контура заземления необходимы по следующим причинам:
- Контроль исправности и работоспособности системы заземления
- Выявление дефектов и неисправностей
- Подтверждение соответствия сопротивления заземления нормативным значениям
- Оценка качества проведенных ремонтных работ
Таким образом, измерение сопротивления позволяет убедиться, что система работает корректно и выполняет свои защитные функции.
Какое должно быть сопротивление заземления
Сопротивление не должно превышать определенных предельных значений, установленных стандартами. Эти значения зависят от:
- Номинального напряжения сети
- Типа заземлителя
- Характера грунта
Например, для сетей напряжением 380/220 В с заземлителем в виде вертикального электрода, в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом допустимое сопротивление заземления составляет не более 4 Ом.
Методы измерения сопротивления заземления
Существует несколько методов измерения сопротивления заземления:
- Метод амперметра-вольтметра. Измерительный прибор подключается между заземлителем и вспомогательным электродом. Пропускается измерительный ток и измеряется падение напряжения.
- Метод вольтметра. Измеряется напряжение между заземлителем и электродом при протекании постоянного или переменного тока от внешнего источника.
- Индукционный метод. Основан на измерении падения напряжения на заземлителе при прохождении переменного тока от генератора.
Наиболее точный - метод амперметра-вольтметра.
Приборы для измерения сопротивления
Для измерения сопротивления заземления используются специальные приборы - измерители заземления. К ним относятся:
- Клещи
- Мегаомметры
- Измерители малого сопротивления
- Измерители сопротивления цепи
Такие приборы позволяют быстро и с высокой точностью определить величину сопротивления заземления.
Как измерить сопротивление заземления мультиметром
Измерение сопротивления заземления мультиметром возможно, но имеет ряд особенностей:
- С помощью медных проводников соединить разъемы мультиметра с заземлителем и вспомогательным электродом.
- Установить предел измерения сопротивления на максимальное значение (обычно 200 Ом).
- Включить режим измерения сопротивления на мультиметре.
- Считать показания с точностью до 0,1 Ом.
Однако такие измерения менее точны, чем с помощью специализированных приборов. Кроме того, мультиметр может быть поврежден большими токами заземления.
Периодичность измерений
Сопротивление заземления должно проверяться:
- При вводе системы в эксплуатацию
- После модернизации или ремонта заземлителя
- В процессе эксплуатации - не реже 1 раза в год
- После изменений в характеристиках грунта (например, промерзание)
Для опасных производственных объектов периодичность может быть выше.
Методика проведения измерений
Измерение сопротивления заземления включает следующие этапы:
- Подготовка схемы к измерению. Отключение токоведущих частей.
- Выбор места расположения электрода сравнения и соединение его проводником с прибором.
- Подключение прибора к заземлителю.
- Проведение измерения и фиксация результата.
- Расчет фактического сопротивления заземления.
Необходимо строго придерживаться инструкции к прибору и правил техники безопасности.
Как сделать заземление и уменьшить его сопротивление
Чтобы сделать заземление и уменьшить его сопротивление, рекомендуется:
- Использовать материал с хорошей проводимостью (сталь, медь)
- Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом
- Углубить заземлитель в более влажные слои грунта
- Использовать несколько параллельных заземлителей
- Регулярно проверять заземление и восстанавливать контакты
С помощью этих мер можно снизить сопротивление заземления в несколько раз.
Особенности измерения зимой
Измерение зимой имеет ряд особенностей:
- Сопротивление заземления увеличивается из-за промерзания грунта
- Электрод сравнения лучше располагать в талой зоне
- Для лучшей проводимости место контакта проводников с заземлителем посыпать солью
- Для полива заземлителя использовать подогретую воду
Результаты измерений зимой следует интерпретировать с учетом сезонного увеличения сопротивления.
Интерпретация результатов измерения
Полученные в ходе измерения значения сопротивления сравниваются с допустимыми нормами. Если измеренное сопротивление превышает норму, необходимо:
- Проверить правильность выполнения измерительных соединений, наличие контакта, исправность приборов
- Выполнить повторное измерение
- При повторном превышении - разработать мероприятия по снижению сопротивления
Типовые мероприятия включают углубление или расширение заземлителя, объединение заземлителей, увеличение числа электродов, замену материала электродов.
Требования к квалификации персонала
Измерения сопротивления заземления должен выполнять подготовленный персонал с группой по электробезопасности не ниже III. К измерениям допускаются лица, прошедшие:
- Обучение правилам измерения заземлений
- Инструктаж по охране труда
- Проверку знаний правил безопасности
Опыт проведения измерительных работ является обязательным требованием к персоналу.
Требования к измерительным приборам
Для измерения заземления должны использоваться измерители сопротивления, отвечающие следующим требованиям:
- Наличие документов о поверке
- Надежная защита от перенапряжений
- Диапазон измеряемых значений 0-20 Ом
- Погрешность не более 5%
- Выдача предупреждения при U>50В
- Автоматическое отключение при U>230В
Перед использованием приборы должны пройти внешний осмотр на отсутствие повреждений.
Требования к вспомогательному электроду
В качестве вспомогательного электрода при измерении используют стальной стержень диаметром 10-15 мм и длиной 0,5-0,8 м. К нему предъявляются следующие требования:
- Материал с высокой коррозионной стойкостью
- Хороший контакт с грунтом
- Расположение на расстоянии не менее 20 м от заземлителя
- Установка вертикально на глубину 0,5-0,7 м
- Расчет сопротивления заземления
Перед измерением целостность электрода и контакт с землей проверяются.
Требования безопасности при измерении
При выполнении работ по измерению сопротивления заземления персонал должен соблюдать следующие правила:
- Применение средств защиты от поражения электрическим током
- Отключение токоведущих частей от заземлителя
- Проверка отсутствия напряжения на заземлителе
- Использование изолированного инструмента
- Недопущение посторонних лиц в зону работ
- Расчет сопротивления заземления
- Контур заземления
Строгое соблюдение всех правил безопасности - обязательное условие проведения работ.
Оформление результатов измерения
Результаты измерения сопротивления заземления оформляются в виде протокола, который должен содержать:
- Дату и время проведения измерения
- Данные о лицах, проводивших измерение контура заземления
- Тип и заводской номер прибора
- Схему измерительных соединений
- Значения измеренного сопротивления
- Заключение о соответствии полученных значений нормам
Протокол подписывается лицами, проводившими измерение, и утверждается руководителем подразделения. Он является официальным документом, подтверждающим качество.
Меры по улучшению качества заземления
Если в процессе измерений выявлено превышение допустимого сопротивления заземления, проводятся следующие мероприятия:
- Тестовый замер сопротивления заземления
- Восстановление контактов на соединениях заземлителя
- Установка дополнительных заземлителей
- Замена заземлителей на более эффективные
- Обработка грунта вокруг заземлителя солевыми составами
- Углубление заземлителей до более влажных слоев грунта
После выполнения мероприятий проводятся повторные измерения сопротивления заземления.
Влияние сезонных факторов на заземление
На величину сопротивления влияют такие сезонные факторы, как:
- Температура грунта
- Влажность почвы
- Глубина промерзания
- Выпадение осадков
Летом, при прогреве и увеличении влажности грунта значения сопротивления заземления снижаются. Зимой, при промерзании верхних слоев, сопротивление возрастает.
Поэтому для объективной оценки качества необходимо выполнять измерения в разное время года и учитывать влияние сезонных колебаний.
Проверка цепи между заземлителем и отключающим устройством
Помимо измерения сопротивления самого заземлителя, важно проверить цепь между ним и отключающим устройством. Для этого выполняют:
- Визуальный осмотр целостности цепи заземления
- Измерение переходного сопротивления контактов
- Проверку пробивного напряжения изоляции
Такая проверка позволяет убедиться в отсутствии обрывов и коррозии в цепи и ее способности проводить токи короткого замыкания.
Регламентные сроки поверки измерительных приборов
Поверка приборов для измерения сопротивления заземления проводится с периодичностью:
- Клещи заземления - 1 раз в год
- Мегаомметры - 1 раз в 2 года
- Измерители заземления - 1 раз в 2 года
Допускается не проводить очередную поверку, если срок службы прибора не превышает межповерочный интервал. После ремонта прибора требуется внеочередная поверка.
Дополнительные измерения при наличии повышенных требований
На объектах с повышенными требованиями к надежности проводятся дополнительные контрольные измерения:
- Измерение удельного сопротивления грунта
- Промер эквипотенциальности по периметру заземлителя
- Измерение напряжения прикосновения
- Проверка растекания тока заземления
Такие измерения позволяют получить более полную картину об эффективности работы заземлителя.
Нормативная документация
Основными документами, регламентирующими требования к заземляющим устройствам, являются:
- ПУЭ - Правила устройства электроустановок
- ГОСТ Р 50571.5.54 - Электроустановки зданий. Заземление и защитные проводники
- ГОСТ 12.1.030 - ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление
В них приведены допустимые значения сопротивлений, требования к заземлителям, методам измерений и другие нормативные требования.
Профилактические измерения сопротивления заземления
Для предупреждения отказов системы заземления рекомендуется проводить профилактические измерения сопротивления:
- После монтажа - до ввода в эксплуатацию
- Перед грозовым сезоном
- После ремонтных работ на заземлителе
- При обнаружении коррозии электродов
Такие измерения позволяют выявить скрытые дефекты и устранить их, не дожидаясь серьезных последствий.
Роль человеческого фактора при измерении заземлений
Качество измерения сопротивления во многом зависит от человека:
- Соблюдение требований безопасности
- Правильное подключение прибора
- Умение выбрать точку измерения
- Интерпретация полученных результатов
Опыт и квалификация персонала, проводящего измерения, имеют большое значение для получения достоверных данных.
Альтернативные методы измерения заземлений
Помимо классического метода амперметра-вольтметра, для измерения заземления применяются и другие методы:
- Импульсный метод
- Метод переходных сопротивлений
- Резонансный метод
- Метод селективного измерения
Их применение целесообразно при наличии больших помех, высоком удельном сопротивлении грунта, необходимости избирательного измерения и других сложных условиях.
Ошибки при измерении сопротивления заземления
Типичные ошибки при измерении сопротивления:
- Неправильный выбор места расположения электрода сравнения
- Плохой контакт измерительных проводников с заземлителем
- Влияние соседних заземлителей
- Неучет сезонных изменений сопротивления грунта
- Использование неисправных или неповеренных приборов
- Плохая схема заземления
Для получения достоверного результата измерения необходимо максимально устранить или учесть все возможные источники ошибок.
Влияние рельефа местности на сопротивление
Рельеф местности может существенно влиять на величину сопротивления заземления:
- На возвышенностях сопротивление выше из-за меньшей влажности грунта
- В низинах и оврагах сопротивление ниже за счет большей влажности
- На скальных породах сопротивление значительно выше, чем на рыхлых грунтах
Поэтому при устройстве заземлений нужно учитывать особенности рельефа и выбирать наиболее подходящее место.
Зарубежные стандарты
За рубежом наиболее распространены следующие стандарты, регламентирующие требования к заземляющим устройствам и схемам заземления:
- DIN EN 50522 (Германия)
- BS 7671 (Великобритания)
- IEEE 142 (США)
- AS/NZS 3000 (Австралия)
Они устанавливают предельные значения сопротивлений, требования к заземлителям, периодичности измерений в зависимости от назначения объектов.
Особенности измерения сопротивления заземления на опасных объектах
При измерении на опасных объектах должны соблюдаться дополнительные требования:
- Аттестация измерительных приборов
- Наличие разрешения на проведение работ
- Выполнение измерений в присутствии ответственных лиц
- Оформление работ нарядом-допуском
- Подтверждение квалификации персонала
Соблюдение этих требований обязательно для обеспечения безопасности и достоверности результатов.
Заключение
Регулярный контроль сопротивления является обязательной мерой для поддержания надежности и безопасности электроустановок. Правильное выполнение измерений с использованием качественных приборов и соблюдением всех требований позволяет получить достоверную информацию о состоянии системы заземления.
Знание основных методов, приборов, порядка проведения работ, интерпретации результатов крайне важно для персонала, выполняющего измерения сопротивления заземления. Эта информация была подробно рассмотрена в данной статье.
Регулярные проверки и своевременное техническое обслуживание заземляющих устройств - залог их надежной и эффективной работы на протяжении всего срока службы. Это позволяет избежать многих аварийных ситуаций и обеспечить безопасную работу электрооборудования.
