Metody měření zemnění a odporu

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.

Uzemňovací zařízení, jiný název pro uzemňovací zařízení, je systém sestávající z vodiče; šroubové upevnění, kterým je vodič spojen se zemnicí elektrodou; uzemňovací vodič a půda kolem něj. Díky tomuto systému se svodový proud způsobený poruchou izolace elektrických spotřebičů a sítí bezpečně dostane do země, kde se rozptýlí na velkou plochu a tím se „vynuluje“.

Uzemňovací zařízení se liší podle typu konstrukce:

• uzavřený okruh (klasický typ): svislé uzemňovací vodiče navzájem spojené pásovou ocelí;
• samostatný systém hlubokého uzemnění (hloubka až 30 metrů).

Každý z výše uvedených typů má své nevýhody a výhody, spojené především s aktuální oblastí aktuálního šíření v různých ročních obdobích.

Účel měření zemního odporu: kontrola provozuschopnosti a bezpečnosti systému nouzového odvodu svodového proudu do země podle technických kritérií regulačních dokumentů (PUE, PTEEP).

Hodnota odporu uzemňovacího zařízení se kontroluje v obdobích nejnepříznivějších půdních podmínek z hlediska elektrické vodivosti:

• v zimě, v období hlubokého zamrzání horní vrstvy půdy (leden-únor);
• v létě – v období, kdy je vrchní vrstva půdy maximálně dehydratovaná (červenec-srpen).

Hodnota odporu uzemňovacího zařízení musí být celoročně nižší než normální hodnota. Mezní hodnoty odporu uzemnění jsou uvedeny v tabulce PUE. 1.8.38. Takže pro elektrické instalace s napětím 380V/220V je limit hodnoty odporu uzemňovacího zařízení 4 Ohmy.

Za vysoké vlhkosti a deštivého počasí je zakázáno testovat odpor uzemňovacího zařízení z důvodu nebezpečí bleskového impulsu.

Zařízení MI 3102H BT umožňuje měřit odpor uzemňovacího zařízení třívodičovou metodou.

Třívodičový způsob Nejčastěji se používá k měření odporu zemnících zařízení.

Schéma třívodičové metody

Při použití této metody se používají 2 měřicí kolíky: proudový a potenciálový, které jsou zaraženy do země lineárně ekvidistantně ve vzdálenosti ≥ 20 m od měřicího bodu zemnícího zařízení. Kromě toho je měřicí potenciálový kolík S umístěn mezi měřeným zemnicím zařízením a měřicím kolíkem H proudu. Výsledkem měření je zobrazení hodnoty odporu zemnicího zařízení R, Ohm.

Nevýhoda metody: zohlednění přechodového odporu zemní svorky E v konečné hodnotě R. Pro zvýšení přesnosti měření je nutné zohlednit tuto hodnotu, kterou lze měřit samostatně.

Vlastnosti metody:

• Metoda není vhodná pro velké zemní smyčky, kde není možné umístit měřící kolíky v dostatečné vzdálenosti, aby se zabránilo vzájemnému ovlivňování zkušebních a měřících smyček na výsledek měření.
• Při měření je nutné odpojit zemní smyčku od elektroinstalace ve všech místech připojení.
• Při měření každého jednotlivého zemnícího vodiče zemnící smyčky je nutné jej odpojit od obecné smyčky.

Kontroluje se zemní odpor:

• před zahájením elektroinstalace;
• po čepici. opravy a rekonstrukce;
• při periodickém sledování (podle plánu údržby).

Frekvence měření odporu uzemňovacích zařízení:

Četnost určuje plán údržby, který schvaluje technický personál. vedoucí podniku.

PTEEP specifikuje DOPORUČENOU frekvenci kontrol uzemnění:

• vizuální kontrola otevřených částí uzemňovacích zařízení, minimálně 1x/6 měsíců. (bod 2.7.9. PTEEP).
• inspekce s částečným nadzvednutím půdy, minimálně 1krát/12 let (bod 2.7.10. PTEEP).

Podle adj. 3, kapitola 26. Kontrola odporu „uzemňovacích zařízení“ PTEEP:

• uzemňovací zařízení pro podpěry venkovního vedení ≤ 1000 V po opravě, minimálně 1krát/6 let;
• Venkovní vedení > 1000V po opravě, minimálně 1x/12 let;
• uzemňovací zařízení pro ostatní elektroinstalace dle harmonogramu PPR, minimálně 1x/12 let.

Jako výsledek měření zemního odporu se vypočítá: Protokol pro měření odporu zemnícího zařízení, který poskytuje jednoznačné posouzení výkonu a bezpečnosti uzemňovací soustavy.

Podrobnější informace o měření odporu zemnících zařízení lze získat na telefonním čísle: +7 (812) 748-26-28.