Jak správně změřit zemní odpor

Pokud pečlivě prozkoumáte moderní zásuvku nebo zástrčku pro připojení domácích elektrických spotřebičů, uvidíte samostatný jazýčkový kontakt pro zemnící vodič. Musí být přítomen v domácí elektroinstalaci a musí být připojen k systému odstraňování nebezpečného potenciálu, jinak se používání běžných domácích spotřebičů a zásuvek stane nebezpečným. Pokud je například porušena izolace zařízení připojeného k síti 220 V, může se na jeho elektrické části dostat napětí, a pokud se jich člověk dotkne, nelze se vyhnout úrazu elektrickým proudem.

Aby se tomu zabránilo, používá se zemnící systém, který přerozděluje proud mezi uživatelem zařízení a zemní smyčkou. Jak víte, proud jde cestou nejmenšího odporu. Pokud je uzemnění, spěchá podél třetího okvětního lístku v zásuvce do země, protože lidský odpor je ve srovnání s prvky ochrany před úrazem elektrickým proudem extrémně vysoký. Výsledkem je, že tělo „přebírá“ ne více než 10 mA: tato hodnota je pro zdraví bezpečná. Všechno „ostatní“ jde okamžitě do země. Existuje však varování: vývoj pozitivního scénáře je možný pouze se správným uzemněním. Jak to mohu zkontrolovat? To vyžaduje pochopení fungování celého systému a jeho jednotlivých prvků.

Z čeho se skládá uzemnění a jak funguje?

Obvykle můžeme rozlišit několik hlavních částí. Jednou z nich je zemnící elektroda, která může být přírodní nebo umělá. V prvním případě se jedná např. o vyztužení železobetonového základu, který má společnou svorku v podobě samostatného drátu. Ve druhém je svařovaná konstrukce skládající se z několika vzájemně propojených kovových tyčí, ponořených do země do hloubky 1,5-2,5 m. Druhým prvkem systému je vodič spojující zemnící elektrodu se zásuvkami, tedy domácími spotřebiči. Podle obecně uznávaných norem je drát, který hraje tuto roli, nejčastěji umístěn ve žluté izolaci se zeleným pruhem.

Proč potřebujete zkontrolovat uzemnění a jak?

I když instalaci elektrické sítě v domě prováděli profesionální elektrikáři, jsou nutné pravidelné kontroly. Důvodů je několik:

• stávající šroubové spoje se mohou časem uvolnit: například v zásuvkách, když se zástrčky zapínají/vypínají příliš často;
• náchylnost ke korozi zemnících prvků pod vrstvou zeminy: tyče, spojovací lišta, odchozí drát.

Pokud jste se například právě nastěhovali do bytu a přesvědčili vás, že je tam uzemnění a funguje, je dobré začít tím, že jeho přítomnost v zásadě zkontrolujete. Přítomnost žlutého vodiče se zeleným vedením připojeným k odpovídající čepeli v zásuvce ještě není důvodem k tvrzení, že v domě je uzemnění a funguje. To není obtížné zkontrolovat, postup se provádí několika způsoby.

Pomocí testeru

Nejprve je vhodné zjistit, kde je fázový kontakt pomocí indikátoru ve formě šroubováku s průhlednou rukojetí: při dotyku na požadovanou svorku se sonda rozsvítí (kontakt označte nebo si zapamatujte). Dále budete potřebovat běžný, možná levný voltmetr. Nastavte limit měření v sektoru AC (střídavý proud) na jakoukoli maximální hodnotu blízkou 220 voltům, ale překračující ji: například 250 nebo 500. Vložte jednu sondu do fáze zásuvky, druhou do nuly. Pokud síť funguje správně, zařízení zobrazí hodnotu přibližně rovnou 220. Nyní se jednou sondou dotkněte uzemňovacího plátku a druhou se dotkněte fáze. Pokud tester ukazuje 220 nebo o něco méně, uzemňovací systém funguje. Pokud z voltmetru není žádná reakce, tak ne.

Přes žárovku

Budete potřebovat zásuvku se zašroubovaným a známým světelným zdrojem a izolovaným dvoužilovým vodičem. Odizolujte oba konce izolace. Algoritmus akcí je stejný jako při kontrole pomocí testeru. Pokud se světlo rozsvítí, když se dotknete uzemňovací čepele a fáze (zář může být trochu slabší), uzemnění funguje. Pokud se světlo z žárovky příliš ztlumí, budete muset zkontrolovat všechny prvky uzemňovacího systému. Pokud kontrolka nesvítí, nesvítí vůbec nebo došlo k přerušení vedení. Stává se také, že zemnící elektroda splnila svůj účel – koroze „sežrala“ tyče v zemi nebo spojovací drát shnil a nedotýká se šroubového spojení. Ale co když všechno funguje? Stále musíte zkontrolovat: tentokrát to není napětí, ale odpor.

Přístroje pro testování výkonu uzemnění

Dnes trh představuje dostatečné množství modelů určených pro práci v určitých podmínkách nebo univerzální. Stojí za to zdůraznit několik velkých skupin produktů, které se nejčastěji používají:

1. Ukazovací ohmmetry používané ve spojení s ručními generátory. Chcete-li získat měření, musíte je otáčet ručně: nejsou však nutné žádné chemické zdroje energie.
2. Také ukazovací zařízení, která přijímají energii z běžných galvanických baterií.
3. Digitální ohmmetry. Výsledky měření se zobrazují na displeji sada obsahuje bezdotykové svorky. Napájení je z běžných nízkonapěťových prvků.

Navzdory rozvoji technologií v oblasti měřicích přístrojů jsou ty nejjednodušší z nich díky své spolehlivosti stále oblíbené. Proto je třeba zvážit práci s ohmmetrem pomocí příkladu jednoho z těchto produktů – M416, dobře známého zkušeným odborníkům. Konstrukce je založena na číselníkovém úchylkoměru s několika mezemi měření, pro napájení jsou použity tři prvky s napětím 1,5 voltu.

Kontrola uzemnění pomocí zařízení M416

Umístěte ohmmetr na přísně vodorovnou plochu a v případě potřeby vyměňte baterie. Zařízení musí být umístěno co nejblíže k měřeným bodům, aby délka sond co nejméně ovlivňovala výsledky výzkumu. Další kroky:

• Kalibrace Nastavte přepínač měřicího rozsahu do polohy „5 Ohm Control“. Stiskněte červené tlačítko a otáčením reochordu nastavte šipku co nejpřesněji do polohy „0“. Uvolněte tlačítko: váha ukáže 5 Ohmů, což znamená, že zařízení je připraveno k provozu.
• Měření se provádějí v souladu s diagramy vytištěnými na vnitřní straně krytu ohmmetru.

Maximální hodnota pro soukromý dům je 30 Ohmů (v praxi by to mělo být mnohem méně). Pokud jste si koupili uzemňovací sadu, vyhledejte si přesnější hodnoty v návodu k ní.

Chcete-li provést měření, musíte vykopat další zemnící tyč do hloubky 50 cm a ve vzdálenosti 5-10 m od zemnící elektrody: alespoň 5násobek délky ocelové pásky spojující tyče (strany trojúhelníku, pokud je to tvar konstrukce). Ve stejné vzdálenosti od přídavné tyče a zemnící elektrody nainstalujte potenciální sondovou elektrodu pro uvolnění napětí (hloubka 50 cm). Nyní musíte sestavit elektrický obvod:

• mezi pomocné ovládání a standardní zemnící tyč zapojte zdroj střídavého napětí do série: například sekundární snižovací vinutí transformátoru ze svářečky;
• do přerušení drátu vedoucího k zakopané zemnící elektrodě, také v sérii, zapněte ampérmetr;
• mezi zapuštěnou standardní konstrukci, do stejného bodu, připojte voltmetr, jeho druhý kontakt k elektrodové sondě.

Přesuňte sondu na jiné místo, třetí místo a operaci opakujte znovu. Nejhorší výsledek bude považován za správný. Odpor se vypočítá podle Ohmova zákona: R=U/I. Transformátor musí být dostatečně výkonný, aby alespoň zhruba simuloval spotřebu energie domácnosti. Tato metoda měření odporu je nejvhodnější pro soukromý dům.

Jiné způsoby kontroly pomocí zařízení

Existuje jednodušší metoda, která spočívá v použití proudových kleští. Jsou to transformátorový přístroj s ampérmetrem, který má již primární vinutí a roli sekundáru hraje měřený vodič (například ocelový pásek od zemnící elektrody). Zbývá pouze předem změřit napětí a vydělit ho proudem získaným pomocí svorek podle Ohmova zákona. Metoda je atraktivní, protože pro provádění měření není nutné odpojovat zemnící elektrodu od zařízení (domácí sítě).

Můžete také „zazvonit“ nejproblematičtější oblasti: připojení. Toto se nazývá „měření přechodového odporu“. Například mezi kohoutkem vycházejícím ze zemnící elektrody (již na povrchu) a drátem vedoucím k okvětnímu lístku v zásuvce nejblíže k němu. To znamená, že měření se provádějí kolem připojení. Předčistěte povrch kovového pásku, dokud se kov neleskne. Pokud je odpor větší než 0,05 Ohm, zkontrolujte, zda je matice na šroubu řádně utažena: utáhněte ji. Pokud se objeví vnější známky koroze, odšroubujte spoj, vyčistěte matici, šroub, desku samostatně a znovu připojte. V konečné fázi vše ošetřete antikorozní směsí. Můžete malovat pouze viditelnou část proužku: nezapomeňte, že proud teče pouze po povrchu vodiče.

Jak zlepšit odolnost?

To lze provést dvěma způsoby. Prvním z nich je zvýšení počtu vertikálních tyčí. Zarážejí se ve vzdálenosti 1 m od čepu, ke kterému je přišroubován šroub s maticí a výstupním drátem. Nový čep je spojen se starými pomocí svařování a ocelového pásu. Druhou metodou je zvýšení obsahu soli v půdě obklopující zemnící elektrodu. Je pravda, že to dočasně pomůže. Rozpusťte balíček soli v kbelíku s vodou a nasypte jej do oblasti zemnící elektrody.

Lhůty pro kontrolu zemního odporu

Podle norem PUE musí být zemnící prvky zkontrolovány alespoň jednou za 12 let. V tomto případě se kontroluje nejen spolehlivost spojů a odolnost zemnící elektrody, ale také stav kovových částí z hlediska odolnosti proti korozi. Všeobecné kontroly pomocí měřicích přístrojů bez kopání by však měly být prováděny častěji: jednou za 6 let. Neplánované testování se provádí v případě přírodních nebo člověkem způsobených katastrof.

Uzemnění je základním prvkem elektrické bezpečnosti. Instalace zemnící smyčky, stejně jako instalace systému ochrany před bleskem, patří mezi povinná opatření při provádění stavebních, montážních, opravárenských a jiných prací v různých zařízeních.

Proč jsou potřeba uzemňovací systémy?

Uzemnění je spojení elektrické sítě nebo zařízení se zemí. Hlavní funkcí je ochrana lidského života a zdraví před úrazem elektrickým proudem. Pomocí uzemňovacích systémů se také zvyšují ukazatele elektrické a požární bezpečnosti budov, konstrukcí a konstrukcí.

Uzemňovací opatření jsou přijata, aby:

• Snižte potenciální rozdíl na bezpečné hodnoty;
• Automatické vypnutí, když se fáze dotkne uzemněného povrchu;
• Pokud se v obvodu objeví napětí, vypusťte svodový proud.

Díky tomu se stává provoz elektrických sítí a zařízení bezpečnější.

Za hlavní dokument, který popisuje ochranná opatření, se považují PUE – Pravidla elektrické instalace. Kapitola 1.7 těchto Pravidel obsahuje ustanovení a obecné požadavky na instalaci uzemňovacích opatření.

Jaké typy uzemnění existují?

Uzemnění může být přirozené nebo umělé. První typ zahrnuje konstrukce, které jsou trvale v zemi: potrubí, výztuže v železobetonových výrobcích, kovové konstrukce atd. Druhým typem je systém speciálně vytvořený pomocí zemnících elektrod a vodičů.

Rozlišují se následující typy uzemnění:

• Pracovní;
• Ochranný;
• Ochrana před bleskem.

Pracovní typ zahrnuje systémy, které byly záměrně spojeny se zemí. To znamená, že při instalaci transformátorů, generátorů a jiných instalací jsou části vedoucí proud nebo určité body připojeny k uzemňovacímu zařízení. To se provádí za účelem odvedení nežádoucích proudů a zajištění normálního provozu zařízení.

Ochranné uzemnění také spočívá v záměrném připojení sítí a zařízení k zemnící elektrodě. To se však děje za účelem zajištění požadované úrovně elektrické bezpečnosti.

Systém ochrany před bleskem je navržen tak, aby vytvořil bezpečné provozní podmínky pro zařízení během bouřky a při vystavení blesku. Takový systém zahrnuje hromosvody, zemnící tyče, svody atd.

Kromě toho je při instalaci uzemnění nutné vzít v úvahu vlastnosti neutrálu (pevně uzemněný, účinně uzemněný, izolovaný atd.) a elektrických instalací (do 1 kV, nad 1 kV). V závislosti na tom se volí typ uzemňovací soustavy pro stejnosměrný a střídavý proud.

Konstrukčně mohou být uzemňovací systémy různé: jednoduché (skládající se z malého počtu prvků), víceprvkové (včetně součástí složitých tvarů).

Metody měření odporu

Pro dosažení úrovně ochrany, která odpovídá požadavkům současných předpisů, je nutné měřit zemní odpor. Pokyny pro provádění měření jsou aktuální normy, jako je GOST R 50571.16-2007.

Dnes existuje několik metod měření:

• Třívodičový;
• Čtyřdrátový;
• Dvojité drápy.

První dvě varianty jsou v principu měření podobné: používají se pomocné kolíky, ampérmetr a voltmetr. Oba typy měření lze navíc provádět stejným měřicím přístrojem.

Metoda dvou svorek nebo metoda dvou svorek je zvláště běžná při měření v hustě obydlených oblastech, kde existuje omezení oblasti. Tato metoda nevyžaduje zarážení kolíků do země.

Třívodičová měřicí technika

Pro testování touto metodou jsou vhodné měřiče zemního odporu různých typů, např. IS-20. Třívodičový, neboli třípólový (třísvorkový) způsob je dnes hlavní používaný.

Jeho podstatou je připojení svorek na elektroměru třemi vodiči ke třem bodům:

1. Do testované země;
2. K potenciální tyči;
3. K aktuálnímu prutu.

V tomto případě by měly být měřicí tyče umístěny v blízkosti zemnící elektrody podle jednopaprskového schématu, tzn. podél jedné přímky. V důsledku toho můžete získat hodnotu odporu uzemňovacího zařízení, vypočítanou podle Ohmova zákona.

Zobecněná technika této metody s použitím měřiče IS-20/1 jako příkladu:

• Odpojte uzemňovací prvky a kovové spoje a odpojte je od hlavní uzemňovací sběrnice GZSh.
• Připravte zařízení k provozu.
• Připojte svorku k zemnící elektrodě a poté k měřicímu přístroji přes příslušnou svorku. Pokud je zemnicí prvek pokrytý nečistotami nebo rzí, doporučuje se jej před zahájením práce vyčistit.
• Nastavte potenciál a proud v přímce špendlíky. Jsou zaraženy do země do hloubky uvedené v normách a dokumentaci pro zařízení. Vzdálenost mezi prvky je také určena v závislosti na vlastnostech objektu.
• Vložte jeden konec kabelu do speciálního konektoru kolíku a druhý konec připojte k odpovídajícímu konektoru. Udělejte totéž s druhým kolíkem. Aby se zabránilo poškození elektrod, doporučujeme je skladovat a přemisťovat případ.

Ujistěte se, že rušivé napětí je menší než 24V. Pokud je indikátor vyšší, musíte změnit umístění elektrod. Přeskupením potenciální tyče můžete ověřit, že rozdíl ve výsledcích není větší než 5%.

K provádění měření je zapotřebí další příslušenství ve formě zemnících kolíků

Výhodou 3p metody je menší počet vodičů než u čtyřvodičové metody. Nevýhodou je vliv odporu drátu na výsledek. V tomto ohledu se metoda měření se třemi svorkami používá, když je předem známo, že odpor uzemnění je větší než 5 Ohmů.

Čtyřvodičový způsob

Pro měření jsou vhodné stejné přístroje jako v předchozí metodě. Například pro práci můžete použít IS-20 a IS-20/1. Provozní algoritmus je také podobný 3-drátové metodě. Pouze jeden z kabelů vede proud a druhý vodič je připojen k měřicímu bodu. Díky tomu nemá proudový odpor téměř žádný vliv na přesnost výsledků.

Další dva vodiče jsou připojeny ke kovovým kolíkům. Čtyřpólová nebo čtyřpólová metoda má nižší procento chyb. Proto se používá, když jsou potřeba přesnější údaje.

Metoda dvou kleští

Použití výše uvedených technik pomocí dvou kovových elektrod není vždy vhodné. Zejména v místech, kde je zaražení kolíků do země nemožné.

Mnoho výrobců měřicích zařízení proto vytváří přístroje, které jsou schopny provádět měření metodou dvou svorek. Jeho podstata spočívá v použití vysílacích a přídavných kleští. První budí proud v měřené zemi v důsledku elektromagnetické indukce. Přídavné svorky měří odpor.

Metodu dvou svorek lze použít jak v systémech, kde jsou přídavné zemnící elektrody, tak tam, kde nejsou žádné pomocné prvky.

Na příkladu měřiče IS-20/1 lze jako měřicí kleště použít KTI-20/1 nebo KTI-20/2 a také vysílací kleště KP-20/1. Od SOYUZ-PRIBOR si můžete zakoupit IS-20/1 s přiloženými kleštěmi.

• Vypněte uzemňovací zařízení;
• Připojte proudové a vysílací svorky k uzemňovacímu spínači a předem se ujistěte, že proud pozadí není větší než 2,5A;

Pokud je to možné, lze kovové elektrody použít v kombinaci s proudovými klešťovými měřiči.

Jiné metody měření

Existují další typy měření zemního odporu:

• Dvoudrátový. Pro měření se do země zarazí kovový kolík, na který se připojí jeden vodič přístroje. Druhý vodič je připojen k zemnicí sběrnici. Vzhledem k nemožnosti použít druhý pin je tato metoda považována za nepřesnou a používá se jako poslední možnost.
• Náhradní. Analogová metoda, která umožňuje provádět měření, odladěná od rušení vytvářeného bludnými proudy. Nevýhodou je složitost spojená s přísnými požadavky na měřicí techniku ​​a odbornou způsobilost.

Zemní odpor

Země je jedním z hlavních prvků v uzemňovacím systému jakékoli sítě a zařízení. Koneckonců je to půda, která dokáže neutralizovat svodový proud. Proto je tato součást mimořádně důležitá při vytváření uzemňovacího systému.

Rezistivita země je odpor, který kostka půdy poskytuje proudu, který jí prochází. Indikátor se měří v Ohm*m. Čím nižší je hodnota odporu, tím je zemina považována za elektricky vodivější.

Parametr vodivosti je ovlivněn různými faktory:

• Chemické složení půdy;
• Struktura;
• úroveň vlhkosti;
• Klimatické podmínky atd.

Komplexní posouzení půdy se provádí ve fázi průzkumných prací. Získaná data následně tvoří základ pro návrh uzemňovací soustavy.

Algoritmus pro výpočet odporu půdy pomocí IS-20/1:

• Zatlučte několik kolíků do země v přímé linii. Umístění a hloubka tyčí jsou určeny na základě norem a charakteristik místa, ale vzdálenost mezi nimi musí být stejná.
• Připravte měřič IS-20/1 k provozu;
• Propojte tyče a zařízení pomocí kabelů.

Je třeba poznamenat, že dané měřicí algoritmy jsou teoretické povahy a nemohou fungovat jako univerzální metoda měření. Při práci na místě je nutné vzít v úvahu jak technické vlastnosti zařízení, tak vlastnosti uzemňovacího systému a místa.

Uzemňovací zařízení a výběr metody měření odporu jsou tedy založeny na různých faktorech. Pro každý objekt mohou být vhodné jiné měřiče. Pokud tedy narazíte na potíže nebo máte dotazy při výběru vhodného vybavení, můžete kontaktovat manažery SOYUZ-PRIBOR e-mailem, telefonicky nebo prostřednictvím formuláře zpětné vazby.