Dodatek A – GOST 9.602-2016

Měření parametrů uzemňovacích zařízení a měrného odporu půdy

Kvalita uzemňovacích zařízení výrazně ovlivňuje bezpečnost používání elektroinstalace, zejména účinnost ochrany před úrazem elektrickým proudem a ochrany před bleskem. Uzemňovací zařízení plní i další funkce související s bezpečností, například slouží k odvádění elektrických nábojů z předmětů vystavených nebezpečí výbuchu (například na čerpací stanici).

Pro kontrolu elektrických instalací, zda splňují požadavky na ochranu před úrazem elektrickým proudem, je nutné změřit odpor zemnícího zařízení. Tento odpor umožňuje určit hodnotu dotykového napětí, které může nastat, když se současně dotknete dvou vodivých částí s různými potenciály, nebo jedné vodivé části pod napětím a země. Potřeba měření odporu půdy a odporu uzemňovacího zařízení vyvstává již ve fázi návrhu a instalace.

Zemnící systém musí být také za provozu podroben periodickému testování, aby bylo zajištěno, že koroze nebo změny odporu půdy významně neovlivní jeho parametry. Síť uzemňovacího zařízení nemusí vykazovat svou poruchu, dokud nedojde k poruše a nenastane nebezpečná situace. Při měření odporu jednotlivých zemnících elektrod se používá třípólový způsob měření odporu, který spočívá v zaražení dvou měřicích elektrod do země (proudové elektrody H a napěťové elektrody S) v blízkosti zemnícího zařízení podle jednopaprskového obvodu. .

Vzdálenost mezi elektrodami musí být minimálně 20 m. Napěťová elektroda (S) je umístěna mezi měřicím uzemňovacím zařízením a proudovou elektrodou (H), v prostoru nulového potenciálu. Přístroje měří velikost proudu tekoucího ve vytvořeném obvodu a napětí mezi zkoumanou zemnící elektrodou a napěťovou elektrodou. Výsledkem měření je hodnota odporu uzemňovacího zařízení.

Generovaný proud má frekvenci 128 Hz (MRU-100, MRU-101), aby se zabránilo vlivu vnějších proudů průmyslové frekvence 50 Hz a jejich vyšších harmonických.

Měření odporu více (kompozitních) zemnících elektrod lze provádět pomocí výše popsané metody, přičemž se zkoumané zemnící elektrody postupně odpojují od obecného zemnicího systému po dobu měření. Vzhledem k tomu, že takový proces může být velmi složitý, jsou měřiče vybaveny svorkami a mají schopnost provádět měření bez odpojení testované zemnící elektrody. U této metody se proudová elektroda (H) a napěťová elektroda (S) instalují stejně jako u klasické třípólové metody, ale proud je měřen pomocí svorek instalovaných na zkoumané zemnící elektrodě. Měřič ukazuje hodnotu odporu zemnící elektrody, na které jsou nainstalovány proudové kleště (měřidlo vypočítává odpor tak, že zná velikost proudu, který protéká testovanou zemnící elektrodou, a ignoruje proud protékající sousedními zemnicími elektrodami).

Změřením hodnot odporu jednotlivých zemnících prvků R_E1, R_E2, R_E3. R_EN, určete celkový odpor systému pomocí vzorce:

Měření odporu půdy probíhá pomocí čtyř elektrod umístěných lineárně ve stejných vzdálenostech (Wennerova metoda). Stanovení hodnoty odporu půdy vyžaduje měření odporu a jeho výpočet s přihlédnutím ke vzdálenosti mezi elektrodami. Měřič ukáže hodnotu odporu půdy ρ [Ω∙ m]

Kromě výše uvedených typů měření mohou přístroje MRU-10X měřit nízkoodporový odpor pomocí dvoupólového (2P) a čtyřpólového (4P) měřicího obvodu (měřící proud 225 mA (128 Hz), měřicí napětí 40V , rozlišení v dolním dílčím rozsahu 0,01 Ohm), což umožňuje kontrolovat přítomnost kovových spojů různých spojů (zemní připojení a vyrovnávací vodiče potenciály).

Imunita proti hluku

Elektroměr může pracovat v přítomnosti rušení ve formě napětí až 24 V (AC, DC). Úroveň rušení se zobrazuje na displeji zařízení.

Při měření zemního odporu zařízení generuje proud 225 mA o frekvenci 128 Hz při měřicím napětí 40V. To umožňuje vyhnout se vlivu rušení a rušení svodovými proudy o frekvenci 50 Hz a jejich harmonickými v zemi a zemnící soustavě na výsledky měření. Při měření odporu zemnícího zařízení pomocí MRU měřidel tedy není nutné odpojovat zemnicí zařízení od hlavní zemnící sběrnice elektroinstalace.

Ve dvoupólovém režimu měření jsou svorky S a E proudové a napěťové svorky.

V třípólovém režimu zařízení měří napětí mezi sondami S a E a nastavuje proud mezi sondami H a E (svorka E je tedy společná pro proud a napětí).

Ve čtyřpólovém režimu zařízení měří napětí mezi sondami S a ES a nastavuje proud mezi sondami E a H.

Jsou-li proudové kleště, zařízení zohledňuje proud, který jimi protéká (přístroj vypočítá zemnící odpor, jehož proud prochází proudovými kleštěmi. Proud protékající sousedními zemnicími elektrodami neovlivňuje výsledek). Režim se volí pomocí přepínače na zařízení.

Odpor testovacích vodičů RH a RS by neměl překročit 50 kΩ. V opačném případě se na obrazovce zobrazí odpovídající varování (hodnoty odporu můžete snížit například zvýšením vlhkosti půdy v blízkosti sondy).

Měření odporu v režimech 2P, 4P

Při měření odporu dvoupólovou metodou je výsledkem měření celkový odpor, který se skládá z odporu rezistoru připojeného k zařízení a odporu testovacích vodičů. Vliv odporu vodičů na výsledek měření lze eliminovat použitím čtyřsvorkového obvodu nebo provedením jiného měření s přihlédnutím k odporu zkratovaných měřicích vodičů, který se odečte od hlavního měření. Je třeba mít na paměti, že pracovní frekvence zařízení je 128 Hz.

Měření v režimu 3P

Třípólový obvod je hlavní obvod pro měření odporu zemnících zařízení. Zemnící elektrodu je nutné připojit k měřicí zásuvce elektroměru „E“; zapíchněte proudovou měřicí sondu do země ve vzdálenosti větší než 40 m od testované zemnící elektrody a připojte měřicí vodič k měřicí zásuvce „H“ elektroměru; zapíchněte potenciálovou měřicí sondu do země ve vzdálenosti větší než 20 m od testované zemnící elektrody a připojte ji k měřicí zásuvce „S“. Zkoumaná zemnící elektroda, proudová sonda a potenciální sonda musí být uspořádány v jedné linii, čímž se vytvoří schéma měření s jedním paprskem:

Použití dvoupaprskového schématu nezaručuje uvedenou přesnost měření. Přístroj ukazuje odpor zemnícího zařízení RE a také odpor měřicích sond RS a RH. Měření se doporučuje opakovat po přiblížení sondy pro měření potenciálu 1 m k měřené zemnící elektrodě. Pokud se výsledky měření liší o více než 3 %, vzdálenost od proudové sondy k testované uzemňovací elektrodě by se měla výrazně zvětšit a měření by se měla opakovat. Optimální poloha potenciální sondy je 62 % vzdálenosti mezi proudovou sondou a studovanou zemnící elektrodou.

Zvláštní pozornost by měla být věnována kvalitě spojení studované zemnící elektrody s měřicími vodiči. Kontaktní plocha musí být bez barvy, rzi atd.

Pokud je odpor měřicích sond příliš vysoký, naměřený zemní odpor bude mít další chybu. Zvláště velká chyba je pozorována při měření malých hodnot uzemňovacího zařízení při vysokých hodnotách odporu měřicích sond (tato situace je možná, když je zemnicí zařízení vyrobeno jako dobrá uzemňovací elektroda, zatímco horní úroveň půdy je suchý a má špatnou vodivost). V tomto případě je poměr odporu měřicích sond k odporu zkoumané zemnící elektrody velmi velký a na tomto poměru závisí přídavná chyba. Podle vzorce uvedeného v technických parametrech lze dodatečnou chybu vypočítat a zohlednit při měření (viz další diagramy výpočtu chyb). Vylepšit lze například kontakt měřicích sond se zemí. zvlhčením místa instalace sondy v zemi vodou nebo přemístěním sondy na jiné místo na povrchu půdy. Kromě toho je nutné zkontrolovat, zda nedošlo k poškození izolace testovacích vodičů a zkontrolovat kontakt svorky připojující testovací sondu.

Ve většině případů je přesnost měření dostatečná. Musíte si však být vědomi přítomnosti a velikosti dodatečné chyby vyplývající z měření.

Měření v režimu 4P

V případě, že je nutné provést měření bez dodatečné chyby kvůli odporu testovacích vodičů, je použit čtyřpólový obvod. Pro měření zemního odporu je nutné připojit zemnící elektrodu k měřicím zdířkám elektroměru, označených jako „E“ a „ES“; instalujte proudovou sondu do země ve vzdálenosti více než 40 m od zemnící elektrody a připojte ji do zásuvky „H“; instalujte potenciální sondu do země ve vzdálenosti 20 m od měřené zemnící elektrody připojené do zásuvky „S“. Zemnící elektroda a měřicí sondy (proudové a potenciálové) musí být umístěny v jedné linii.

Měření se doporučuje opakovat po přiblížení sondy pro měření potenciálu 1 m k měřené zemnící elektrodě. Pokud se výsledky měření liší o více než 3 %, vzdálenost od proudové sondy k testované uzemňovací elektrodě by se měla výrazně zvětšit a měření by se měla opakovat. Optimální poloha potenciální sondy je 62 % vzdálenosti mezi proudovou sondou a studovanou zemnící elektrodou.

Měření odporu vícenásobné zemnící elektrody

Při měření odporu zemnících elektrod sestávajících ze soustavy elektrod připojených ke stožáru přenosového vedení je nutné sledovat uzemnění každé zemnící elektrody, protože ekvivalentní odpor takového systému nebude odrážet možnou špatnost konkrétního uzemnění. elektroda.

Měření se provádějí v režimu 3P pomocí proudových kleští. Změřením hodnot odporu jednotlivých zemnících prvků R_E1, R_E2, R_E3, R_E4, určete celkový odpor systému pomocí vzorce:

Měření odporu půdy

K měření rezistivity půdy využívají měřiče odpor jednotlivých elektrod zemnícího systému, pro který byly v geologii vyvinuty speciální přístroje.

U těchto přístrojů se podobná funkce měření nastavuje jednoduchým výběrem polohy otočného přepínače funkcí.

Z metrologického hlediska je tato funkce shodná se čtyřpólovým obvodem měření zemního odporu, obsahuje však doplňkový postup pro zadání vzájemné vzdálenosti mezi měřicími sondami a zemnicími elektrodami do přístroje.

Výsledek měření – hodnota odporu půdy se určí automaticky podle vzorce ρ = 2πd R_E, který se používá v metodě měření Venuše.

Měřič parametrů uzemňovacího zařízení MRU-200

měření odporu vodičů připojujících se k zemi a vyrovnání potenciálu (kovové spojení) (2p);
měření odporu zemnících zařízení pomocí třípólového obvodu (3p);
měření odporu zemnících zařízení pomocí čtyřpólového obvodu (4p);
měření odporu více uzemňovacích zařízení bez přerušení zemnícího obvodu (pomocí proudových kleští);
měření odporu zemnících zařízení metodou dvou svorek;
měření odporu bleskosvodů (hromosvodů) čtyřpólovým obvodem pulzní metodou;
Měření střídavého proudu (unikající proud);
měření měrného odporu půdy pomocí Wennerovy metody s možností volby vzdálenosti mezi měřicími elektrodami; vysoká odolnost proti hluku;

Polní elektrické průzkumné přístroje, například typ AC-72; elektrody ve formě ocelových tyčí o délce 250 až 350 mm a průměru 15 až 20 mm. Je povoleno používat jiná zařízení, včetně instalací, které měří elektrické pole s neuzemněnými vedeními, za podmínky ekvivalence s instalacemi s uzemněnými elektrodami.

A.1.2 Provádění měření

Elektrický odpor lb se měří přímo podél trasy podzemního potrubí bez odběru vzorků lb pomocí čtyřelektrodového obvodu (viz obrázek A.1). Obrázek A.1. Schéma pro stanovení specifického elektrického (zdánlivého) odporu půdy v polních podmínkách 1 – elektroda, 2 – zařízení se svorkami: I – proud; E – měření; a – vzdálenosti mezi elektrodami (viz vzorec (A.1)) Elektrody jsou umístěny na povrchu země na jedné přímce, která se shoduje s osou trasy pro navrhovanou konstrukci a pro konstrukci položenou v zemi na linii probíhající kolmo nebo rovnoběžně, ve vzdálenosti od 2 do 4 m od osy konstrukce. Měření se provádí v intervalech 100 až 200 m v období, kdy v hloubce konstrukce nedochází k promrzání zeminy. Hloubka zapichování elektrod do země by neměla být větší než 1/20 vzdálenosti mezi elektrodami.

A.1.3 Zpracování výsledků měření

Elektrický odpor zeminy ρ, Ohm m, se vypočte pomocí vzorce ρ = 2πRt a, (A.1) kde Rt je elektrický odpor zeminy měřený zařízením, Ohm; a je vzdálenost mezi elektrodami rovna hloubce podzemní stavby, m.

A.1.4 Registrace výsledků měření

Výsledky měření a výpočtů se zapisují do protokolu ve formě uvedené v A.1.5.

A.1.5 Forma protokolu pro stanovení elektrického odporu zeminy za podmínek trasy

Protokol pro stanovení elektrického odporu půdy za podmínek trasy Typ zařízení ________________________________________________________________ Sériové číslo _________________________________________________________ ____________ Datum kontroly _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________ Počasí _________________________________________________________________

Měření provedl _____________________ Kontroly provedl ________________________

A.2 Stanovení elektrického odporu půdy v laboratorních podmínkách

A.2.1 Odběr vzorků

Pro stanovení elektrického odporu zeminy se vzorky zeminy odebírají v jámách, vrtech a příkopech z vrstev umístěných v hloubce stavby, v intervalech 50 až 200 m ve vzdálenosti 0,5 až 0,7 m od boční stěny. trubka. Pro vzorek odeberte 1,5 až 2 kg zeminy, odstraňte pevné vměstky větší než 3 mm. Vybraný vzorek se vloží do plastového sáčku a opatří se pasem, ve kterém je uveden předmět a číslo vzorku, místo a hloubka odběru. Je-li hladina půdy a podzemní vody vyšší než hloubka odběru, odebere se půdní elektrolyt o objemu 200 až 300 cm 3 a umístí se do hermeticky uzavřené nádoby, která je označena a opatřena pasportem.

A.2.2 Ovládací a pomocná zařízení:

— zdroj stejnosměrného nebo nízkofrekvenčního střídavého proudu jakéhokoli typu; — miliampérmetr jakéhokoli typu, třída přesnosti ne nižší než 1,5 s rozsahy 200 nebo 500 mA; — voltmetr jakéhokoli typu se vstupním odporem alespoň 1 megaohm; Poznámka. Mohou být použita speciální zařízení. — obdélníková buňka s vnitřními rozměry: a=100 mm; b=45mm, h=45mm (viz obrázek A.2) vyrobeno z dielektrického materiálu (sklo, porcelán, plast) nebo oceli s vnitřním obložením izolačním materiálem; Obrázek A.2. Instalační schéma pro stanovení elektrického odporu půdy v laboratorních podmínkách 1 – miliampérmetr; 2 – zdroj proudu; 3 – voltmetr; 4 — měřicí cela o rozměrech a, b; h (viz A.2.2); A a B – vnější elektrody m a No – vnitřní elektrody — vnější elektrody (A, B) o rozměrech 44 x 40 mm (40 mm je výška elektrody) ve formě obdélníkových desek (uhlíkové nebo nerezové) s nohou, ke které je připojen nebo připájen proudový vodič, každá s jednou stranou deska přiléhající ke koncovému povrchu buňky, izolovat; — vnitřní elektrody (M, N) vyrobené z měděného drátu nebo tyče o průměru 1 až 3 mm a délce o 10 mm větší, než je výška článku; — brusný papír se zrnitostí 40 (nebo méně) — podle GOST 6456; — destilovaná voda — podle GOST 6709; — aceton — podle GOST 2768.

A.2.3 Příprava na měření

Vybraný vzorek písčitých půd je navlhčen až do úplného nasycení vlhkostí a jílovitých půd – dokud není dosaženo měkkého plastického stavu. Pokud je hladina půdy a podzemní vody pod úrovní odběru vzorků, provádí se smáčení destilovanou vodou, pokud je vyšší, pak podzemní vodou. Elektrody se očistí brusným papírem, odmastí acetonem a promyjí destilovanou vodou. Externí elektrody jsou instalovány blízko vnitřních koncových povrchů článku. Při sestavování článků jsou desky umístěny neizolovanými stranami k sobě. Poté se do buňky umístí zemina a zhutní ji vrstvu po vrstvě. Výška zeminy by měla být o 4 mm menší než výška buňky. Nainstalujte vnitřní elektrody svisle a spusťte je dolů podél středové osy článku ve vzdálenosti 50 mm od sebe a 25 mm od koncových stěn článku.

A.2.4 Provádění měření

Elektrický odpor půdy se určuje pomocí čtyřelektrodového obvodu pomocí stejnosměrného nebo nízkofrekvenčního (od 100 do 1000 Hz) střídavého proudu (viz obrázek A.2). Vnější elektrody se stejnou pracovní plochou Sρ jsou polarizovány proudem o určité síle I1 a úbytek napětí V1 mezi dvěma vnitřními elektrodami je měřen ve vzdálenosti XNUMXMN mezi nimi.

A.2.5 Zpracování výsledků měření

A.2.5.1 Elektrický odpor půdy Rg.p, Ohm, se vypočítá podle vzorce Rg.p = V1 / I1, (A.2) kde V1 je úbytek napětí mezi dvěma vnitřními elektrodami, V; I1 je síla proudu v buňce, A. Poznámka. Při nepřítomnosti proudu se potenciálový rozdíl mezi dvěma vnitřními elektrodami V01 může lišit od nuly v rozsahu od 10 do 30 mV, pak pro výpočet elektrického odporu půdy použijte vzorec Rg.p = (V1 – V01) / I1. (A.3) A.2.5.2 Elektrický odpor zeminy ρ, Ohm m, se vypočte pomocí vzorce ρ = (Rg.p Sρ ) / RMN , (A.4) kde Rg.p je elektrický odpor půda vypočtená pomocí vzorce (A.2) nebo (A.3), Ohm; Sρ — povrch pracovní elektrody, m2; RMN je vzdálenost mezi vnitřními elektrodami, m Při použití speciálních přístrojů se měření pro zjištění elektrického odporu půdy provádí v souladu s návodem k obsluze zařízení.

A.2.6 Registrace výsledků měření

Výsledky měření a výpočtů se zapisují do protokolu ve formě uvedené v A.2.7

A.2.7 Forma protokolu pro stanovení elektrického odporu půdy v laboratorních podmínkách

Protokol pro stanovení elektrického odporu půdy v laboratorních podmínkách