Zemējuma pretestības mērīšana: praktisko mērījumu metožu pārskats

Zemējums tiek izmantots dažādu elektrisko sistēmu projektu īstenošanā. Pats jēdziens “zemējums” shematiski tiek aplūkots kā elektriskās ķēdes posma pieslēgšana zemes potenciālam.

Zemējuma kontūrs satur vadītāju un elektrodu, kas iedzīts dziļi augsnē. Tradicionāla darbība elektrotehniskajā praksē ir zemējuma pretestības mērīšana gan tikko iedarbinātiem, gan jau ekspluatētiem tīkliem. Mēs pastāstīsim, kā un kādā veidā tiek veikta šī svarīgā darbība.

Kāpēc nepieciešami mērījumi?

Izcilu risinājumu zemāk uzskaitītajiem uzdevumiem panāk ar ideālu nulles pretestību zemējuma ķēdē:

1. Nepieļaut sprieguma rašanos uz tehnoloģisko mašīnu korpusa.
2. Panākt efektīvu atbalsta potenciālu elektroiekārtām.
3. Pilnībā novērst statiskās strāvas.

Patiesībā elektrotehniskā pieredze rāda: rezultātu ar ideālu nulli nav iespējams iegūt.

Procedūra nepieciešamo mērījumu veikšanai, izmantojot ierīci zemējuma kopnes pretestības noteikšanai. Šādas procedūras tiek veiktas saskaņā ar grafiku, kuru apstiprina apkalpojošās organizācijas vadība.

Jebkurā gadījumā iezemētais elektrods nodrošina kaut kādu pretestību.

Konkrēto pretestības lielumu nosaka:

• elektroda pretestība kontaktpunktā ar vadošo kopni;
• kontakta zona starp zemes elektrodu un augsni;
• augsnes struktūra, kas rada atšķirīgu pretestību.

Zemējuma kontūra pretestības mērījumu prakse norāda, ka pirmos divus faktorus var pilnībā ignorēt, bet, ievērojot loģiskus nosacījumus:

1. Zemējuma elektrods ir izgatavots no metāla ar augstu elektrovadītspēju.
2. Elektroda stieņa korpuss ir rūpīgi notīrīts un blīvi ievietots augsnē.

Paliek trešais faktors – augsnes pretestības virsma. Tas tiek uzskatīts par galveno aprēķina detaļu zemējuma kontūra pretestības mērījumiem.

Tas tiek aprēķināts pēc formulas:

R = pL / A,

kur: p – augsnes īpatnējā pretestība, L – nosacītais padziļinājums, A – darba laukums.

Lai nodrošinātu mājas/dzīvokļa īpašnieku drošību, ar zemējumu jābūt aprīkotām visām jaudīgām mājas elektroierīcēm:

Pārbaudot pretestību, katra zemējuma līnija tiek pārbaudīta atsevišķi. Pretestībai starp zemējuma elementu un katru elektroiekārtas daļu, kas nevada strāvu, bet var nonākt zem sprieguma, jābūt mazākai par 0,1 omu.

Mērīšanas metožu pārskats

Ir vairāki varianti, kā izmērīt zemējuma kontūras pretestību, katrs no tiem diezgan precīzi ļauj noteikt meklēto vērtību.

3-punktu noteikšanas sistēma

Tā, piemēram, bieži tiek izmantota 3 punktu shēmas metode, kas balstīta uz potenciāla krituma efektu.

Grafiskā shēma tā sauktajai trīspunktu sistēmai, ko diezgan bieži izmanto, kad nepieciešams izmērīt zemējuma kontūras pretestību.

Mērījumus veic trīs galvenajos soļos:

1. Sprieguma mērījums uz elektroda E1 un zondes E2.
2. Strāvas stipruma mērījums uz elektroda E1 un zondes E3.
3. Aprēķins (pēc formulas R = E / I) zemējuma elektroda pretestības.

Šai metodei mērījumu precizitāte loģiski ir atkarīga no zondes E3 uzstādīšanas vietas. To ieteicams ievietot augsnē attālumā – optimāli ārpus tā sauktās EPR (efektīvās pretestības) zonas E1 un E2.

Mērījumi pēc tehnoloģijas «62%»

Ja augsnes struktūra zemējuma elektroda izvietošanai ir viendabīga, metode «62%» zemējuma kontūru pretestību noteikšanai sola labu rezultātu.

Shēma mērījumu tehnoloģijai ar interesanto nosaukumu «62%». Tomēr nosaukums ir ņemts no optimālās atstarpes vērtības starp elektrodiem, pie kuras iegūst pieņemamu rezultātu.

Metode ir piemērojama shēmām ar vienu zemējuma elektrodu. Rādījumu precizitāte šeit ir saistīta ar iespēju novietot darba zondes uz taisnas līnijas posma attiecībā pret zemējuma elektrodu.

Kontroles zonžu uzstādīšanas punkti

Vienkāršota divpunktu metode

Šīs mērījumu metodes pielietošana prasa vēl vienu kvalitatīvu zemējumu papildus tam, kas tiks pētīts. Metodika ir aktuāla blīvi apdzīvotām teritorijām, kur bieži vien nav iespējams plaši darbināt palīgdarba elektrodus.

Vienkāršota mērījumu metodika tiek veikta pēc divpunktu shēmas. Ar šādu tehnoloģiju ir nepieciešams mazāk manipulāciju ar iekārtām un aprēķiniem, bet aprēķinu precizitāte ir zema.

Divpunktu mērījuma metode atšķiras ar to, ka vienlaikus parāda rezultātu divām secīgi ieslēgtām zemējuma ierīcēm. Ar to arī izskaidrojamas prasības pret otrā zemējuma izpildījuma augstu kvalitāti, lai neņemtu vērā tā pretestību.

Lai veiktu aprēķinus, tiek mērīta arī zemējuma kopnes pretestība. Iegūtais rezultāts tiek atņemts no kopējo mērījumu rezultātiem.

Šīs metodes precizitāte atstāj daudz vēlamo, salīdzinot ar divām iepriekšējām. Šeit būtisku lomu spēlē attālums starp zemējuma elektrodu, kura pretestība tiek mērīta, un otro zemējumu. Standarta šāda metodika netiek izmantota. Tas ir sava veida alternatīva, kad nevar izmantot citas mērījumu metodes.

Precīzi mērījumi pēc četriem punktiem

Lielākajai daļai pretestību mērījumu variantu par optimālāko veidu, papildus 2 un 3 punktu, tiek uzskatīta 4 punktu tehnoloģija. Ar šādu mērījumu tehnoloģiju ir apgādātas ierīces, piemēram, 4500 sērijas testeris. Spriežot pēc metodes nosaukuma, darba laukumā vienā līnijā un vienādos attālumos tiek izvietoti četri darba elektrodi.

Izmantojot šādu – četru punktu shēmu, tiek veikti visprecīzākie mērījumi. Tiek izmantota moderna aparatūra, un ir iespēja veikt darbu bez zemējuma ķēdes atslēgšanas.

Ierīces strāvas ģenerators tiek pieslēgts galējiem elektrodiem, kā rezultātā starp tiem plūst strāva, kuras vērtība ir zināma. Uz citiem ierīces spailēm ir pieslēgti divi iekšējie darba elektrodi.

Uz šiem spailēm ir sprieguma krituma vērtība. Galīgais mērījumu rezultāts – zemējuma pretestība (omos), kuras vērtību ierīce parāda displejā.

Serijas 4500 ierīces bieži tiek izmantotas pieskāriena sprieguma mērīšanai. Ierīce ar speciāla moduļa palīdzību ģenerē zemē neliela lieluma spriegumu – tā ir kabeļa bojājuma imitācija.

Vienlaikus ierīces skalā tiek norādīta strāva, kas plūst zemējuma ķēdē. Ekrāna rādījumi tiek ņemti par pamatu un reizināti ar pieņemto strāvas lielumu zemē. Šādā veidā tiek aprēķināts pieskāriena spriegums.

Pasākumu veikšana elektrotehniskās aparatūras un zemējuma līniju stāvokļa kontrolei. Darbam tiek izmantota 4500 tipa mērierīce.

Piemēram, bojājuma posmā sagaidāmās strāvas maksimālā vērtība ir 4000 A. Ierīces ekrānā tiek atzīmēta vērtība 0,100. Tad pieskāriena sprieguma vērtība būs 400 V (4000*0,100).

Mērījums ar ierīci S.A6415 (6410, 6412, 6415)

Šīs metodes unikalitāte ir iespēja veikt mērījumus, neatslēdzot zemējuma ķēdi. Tāpat šeit jāizceļ priekšrocība, ka zemējuma ierīces kopējo pretestību ir atļauts mērīt, iekļaujot zemējuma ķēdē visu savienojumu rezistīvo komponenti.

Darbības princips ir aptuveni šāds:

1. Ķēdē ar speciālu transformatoru tiek radīta strāva.
2. Strāva plūst izveidotajā kontūrā.
3. Ar sinhronā detektora palīdzību tiek reģistrēts mērītais signāls.
4. Iegūtais signāls tiek pārveidots ADC.
5. Rezultāts tiek parādīts LCD displejā.

Ierīce ir aprīkota ar moduli (selektīvs pastiprinātājs), pateicoties kuram lietderīgais signāls tiek efektīvi attīrīts no dažāda veida traucējumiem – zemo un augsto frekvenču trokšņiem. Ar knaibles kājām to savienotajā stāvoklī tiek izveidots ierosināts kontūrs, kas aptver zemējuma vadītāju.

Norādījumi mērījumu veikšanai ar ierīci S.A6415

Darbību secība, strādājot ar serijas C.A6415 ierīci, ir saprotami aprakstīta instrukcijā, kas pievienota šai unikālajai ierīcei.

Unikāla mērierīce – knaibles, pateicoties kurām salīdzinoši vienkārši un viegli izdodas izmērīt zemes kontūra pretestību dažādos apstākļos

Piemēram, ir nepieciešamība veikt kāda elektriskā moduļa (transformatora, elektrības skaitītāja u.tml.) zemējuma pretestības mērījumus.

Darbību secība:

1. Atveriet piekļuvi zemējuma kopnei, noņemot aizsardzības apvalku.
2. Satveriet ar knaiblēm zemējuma vadītāju (kopni vai tieši elektrodu).
3. Izvēlieties mērījumu režīmu «А» (strāvas mērījums).

Ierīces strāvas maksimālā vērtība ir 30 A, tāpēc, ja šis skaitlis tiek pārsniegts, mērījumu veikt nedrīkst. Noņemiet ierīci un atkārtojiet mērījuma mēģinājumu citā punktā.

Mērījumu veikšanas process, izmantojot mērierīces tipa S.A6415 un 3770. Mērījumu rezultātus reģistrē tabulā un salīdzina nākamajā apkopē.

Kad uz skalas iegūtā strāvas vērtība iekļaujas pieļaujamajā diapazonā, darbu var turpināt, pārslēdzot ierīci pretestības mērīšanai «?».

Displejā parādītais rezultāts uzrādīs kopējo pretestības vērtību, tostarp:

• zemējuma elektrodu un kopni;
• neitrāles kontaktu ar zemējuma elektrodu;
• savienojumu kontaktu līnijā starp neitrāli un zemējuma elektrodu.

Strādājot ar knaiblēm, jāņem vērā: paaugstināti ierīces rādījumi attiecībā uz zemējuma pretestību parasti ir saistīti ar sliktu zemējuma elektroda kontaktu ar augsni.

Augstas pretestības cēlonis var būt arī pārrauta strāvas kopne. Augsti pretestības skaitļi vadītāju savienojuma vietās arī var ietekmēt ierīces rādījumus.

Vispārīgi ieteikumi augsnes pretestības mērīšanai

Pirms zemējuma ķēdes izbūvēšanas, piemēram, gāzes katlam, ir jāiegūst precīza informācija par to, kāda veida augsnēs tiks ierakts zemējuma elektrods. Bieži vien, lai noteiktu augsnes “p” vērtības, tiek ieteikts izmantot esošās tabulas.

Tomēr šī iespēja ar tabulām sniedz tikai aptuvenus datus. Tāpēc uz tiem nevajadzētu paļauties. Patiesās augsnes pretestības vērtības var atšķirties vairākas reizes.

Variants #1: vienslāņa augsne

Ja augsne ir viendabīga, tās īpatnējo pretestību mēra ar «pārbaudes elektroda» metodi.

Viendabīgas augsnes struktūra. Šādos apstākļos pretestību izmērīt un aprēķināt ir ievērojami vienkāršāk nekā veikt to pašu darbu daudzslāņu augsnēs.

Metode paredz noteiktas procedūras veikšanu divos posmos:

1. Paņem stieņveida kontroles zondi, kuras garums ir nedaudz lielāks par projektēto ierakšanas dziļumu.
2. Zondi iegremdē zemē stingri vertikāli līdz projektētajam ierakšanas dziļumam.
3. Virs zemes virsmas palikušo zondes galu izmanto izplūdes pretestības (Rr) mērīšanai.
4. USG nosaka pēc formulas p = Rr * Ψ.

Vēlams procedūru veikt vairākas reizes dažādos darba laukuma punktos. Alternatīvi mērījumi palīdz sasniegt precīzus augsnes pretestības mērījumu rezultātus.

Variants #2: daudzslāņu augsne

Šādā situācijā USG mērījumu veic ar pakāpeniskās zondēšanas metodi. Proti, kontroles zondi iegremdē līdz darba dziļumam pa soļiem, un katrā soļa pozīcijā veic īpatnējās pretestības mērījumus. Vidējā USG aprēķini tiek veikti, izmantojot formulas katram atsevišķam mērījumam.

Daudzslāņu augsne. Šādos apstākļos ir jāaprēķina katra atsevišķā slāņa pretestība. Aprēķini daudzslāņu augsnēm prasa vairāk darba.

Pēc tam, ņemot vērā apvidus klimatiskās īpatnības, tiek noteiktas sezonālo izmaiņu vērtības. Šādā (pietiekami sarežģītā) veidā iegūst augšējo slāņu USG aprēķinātās vērtības. Zemāk esošie slāņi tiek uzskatīti par nepakļautiem sezonālām izmaiņām, tāpēc to aprēķins aprobežojas ar nedaudz vienkāršotu mērīšanu un aprēķināšanu.

Prasības darbu izpildei

Šāda veida darbus, protams, veic kvalificēts personāls, kas pārstāv specializētas organizācijas. Piemēram, par spēka sadales paneļu ekspluatāciju dzīvojamās mājās parasti atbild komunālie dienesti. Jebkādus mērījumus šajos punktos ir atļauts veikt tikai pēc saziņas ar šiem dienestiem.

Elektriskās ķēdes ir bīstamas sistēmas. Lai arī sadzīves sektora komunikācijas ir paredzētas spriegumam zem 1000 V, šis spriegums ir nāvējošs cilvēkam. Jāievēro visi nepieciešamie drošības pasākumi, rīkojoties ar elektrisko aprīkojumu. Parastajam cilvēkam šādi pasākumi bieži vien ir vienkārši nezināmi.

Ar zemējuma izveides īpatnībām vannai pilsētas dzīvoklī iepazīstinās nākamais raksts, kas satur noteikumus un vadlīnijas darba veikšanai.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Mērījumu veikšana praksē ar ierīces palīdzību:

Darbu izpilde, kas saistīti ar zemējuma pretestības pārbaudi, ir obligāta neatkarīgi no elektriskās shēmas sarežģītības un objekta kategorijas, kurā tiek uzstādīts vai ir uzstādīts un tiek ekspluatēts elektroaprīkojums. Daudzas specializētas organizācijas ir gatavas sniegt šādus pakalpojumus.

Atstājiet, lūdzu, komentārus zemāk esošajā blokā. Nav izslēgts, ka jūs zināt vienkāršu un efektīvu veidu, kā izmērīt zemējuma kontūru pretestību, kas nav minēts rakstā. Uzdodiet jautājumus, dalieties ar noderīgu informāciju un fotogrāfijām par šo tēmu.