kategória: Začiatočníci elektrikári, Priemyselný elektrikár
Počet zobrazení: 105522
Komentáre k článku: 10
Ako merať odpor uzemnenia
bezpečnosť využitie elektrickej energie závisí nielen od správnej inštalácie elektrickej inštalácie, ale aj od súladu s požiadavkami stanovenými v regulačnej dokumentácii na jej prevádzku. Uzemňovací obvod budovy, ako súčasť ochranného elektrického zariadenia, si vyžaduje pravidelné monitorovanie technického stavu.
Ako funguje uzemňovacie zariadenie
V normálnom režime napájania uzemňovacia slučka PE vodič pripojený na kryty všetkých elektrických spotrebičov, systém vyrovnávania potenciálu budovy a je neaktívny: cez to zhruba povedané neprenikajú žiadne prúdy, s výnimkou malých pozadí.
Ako uzemnenie chráni človeka
V prípade núdze súvisiacej s poruchou izolačnej vrstvy elektroinštalácie sa na tele chybného zariadenia objaví nebezpečné napätie a preteká vodičom PE cez uzemňovaciu slučku k potenciálu uzemnenia.
Z tohto dôvodu by sa mala veľkosť vysokého napätia prenášaného na nevodivé časti znížiť na bezpečnú úroveň, ktorá nie je schopná spôsobiť zásah elektrickým prúdom osobe, ktorá je v kontakte s prípadom chybného zariadenia cez zem.
Ak je vodič PE alebo uzemňovacia slučka prerušená, neexistuje žiadna dráha odtoku napätia a prúd prechádza ľudským telomzachytený medzi potenciálom poškodeného spotrebiča a zemou.
Preto pri prevádzkovaní elektrických zariadení je dôležité udržiavať uzemňovaciu slučku v dobrom stave a monitorovať jej stav pomocou periodických elektrických meraní.
Ako sa vyskytne porucha na uzemňovacom zariadení
V novom prevádzkovateľnom obvode vstupuje elektrický prúd z nehody cez vodič PE do kolektorových elektród, ktoré sa dotýkajú ich povrchu so zeminou, a cez ne rovnomerne prechádza na zemský potenciál. V tomto prípade je hlavný prúd rovnomerne rozdelený na jeho základné časti.
V dôsledku dlhodobého vystavenia sa nepriateľskej pôde je kov prúdov potiahnutý filmom povrchového oxidu. Počiatočná korózia postupne zhoršuje podmienky prechodu prúdu, zvyšuje elektrický odpor kontaktov celej konštrukcie. Hrdza, ktorá sa tvorí na oceľových častiach, je zvyčajne všeobecná av niektorých oblastiach výrazný miestny charakter. Je to kvôli nerovnomernej prítomnosti chemicky aktívnych roztokov solí, zásad a kyselín, ktoré sú neustále v pôde.
Výsledné korózne častice vo forme samostatných vločiek sa pohybujú preč od kovu a tým zastavujú miestny elektrický kontakt. Postupom času existuje toľko miest, že odpor obvodu sa zvyšuje a uzemňovacie zariadenie, ktoré stráca elektrickú vodivosť, nemôže spoľahlivo odstrániť nebezpečný potenciál do zeme.
Iba včasné elektrické merania umožňujú určiť moment kritického stavu obvodu.
Zásady stanovené pri meraní odporu uzemňovacieho zariadenia
Metóda posudzovania technického stavu obvodu je založená na klasickom elektrotechnickom zákone, ktorý pre úsek obvodu identifikoval Georg Om. Na tento účel stačí prejsť prúd cez riadený prvok z kalibrovaného zdroja napätia a zmerať prenášaný prúd s vysokou mierou presnosti a potom vypočítať hodnotu odporu.
Metóda ampérmetra a voltmetra
Pretože obvod pracuje v zemi s celou kontaktnou plochou, mal by sa pri meraní vyhodnotiť. Aby sa to dosiahlo, v malej vzdialenosti (asi 20 metrov) od monitorovaného uzemňovacieho zariadenia sú elektródy zasunuté: hlavný a ďalší.Napájajú sa zo stabilizovaného zdroja striedavého napätia.
Elektrický prúd začína pretekať obvodom tvoreným vodičmi, zdrojom EMF a elektródami s podzemnou vodivou časťou pôdy, ktorej hodnota sa meria ampérom.
Voltmeter je pripojený k povrchu uzemňovacej slučky vyčistenej na čistý kov a ku kontaktu hlavnej uzemňovacej elektródy.
Meria úbytok napätia v oblasti medzi hlavným uzemňovačom a uzemňovacou slučkou. Vynásobením hodnoty odčítanej hodnoty voltmetra prúdom nameraným ampérom môžete vypočítať celkový odpor časti celého obvodu.
Pri hrubých meraniach môžu byť obmedzené a pre výpočet presnejších výsledkov bude potrebné opraviť získanú hodnotu odpočítaním hodnoty odporu spojovacích vodičov a vplyvu dielektrických vlastností pôdy na povahu rozptyľovacích prúdov v pôde.
Znížená o túto hodnotu a meraná pri prvom pôsobení poskytne celkový odpor požadovaný výsledok.
Opísaný spôsob je pomerne jednoduchý a nepresný, má určité nevýhody. Preto, aby sa mohli vykonávať lepšie merania odborníkmi v elektrických laboratóriách, bola vyvinutá vyspelejšia technológia.
Metóda kompenzácie
Meranie je založené na použití hotových konštrukcií vysoko presných metrologických prístrojov vyrábaných v priemysle.
Pri tomto spôsobe sa tiež používa inštalácia hlavných a pomocných elektród do pôdy.
Sú nesené po dĺžke asi 10 - 20 metrov a sú pochované na tej istej línii, pričom zachytávajú skúšanú zemnú slučku. K zbernici uzemňovacieho zariadenia je pripojená meracia sonda, ktorá sa snaží umiestniť zariadenie bližšie ku kontaktu zbernice. Pripojovacie vodiče spojte terminály zariadenia s elektródami nainštalovanými v zemi.
Zdroj premennej EMF dáva prúd I1 pripojenému obvodu, ktorý prechádza uzavretým obvodom tvoreným primárnym vinutím transformátora prúdu CT, spojovacích vodičov, kontaktov elektród a uzemnenia.
Sekundárne vinutie CT transformátora vníma prúd I2 rovný primárnemu a prenáša ho na odpor reostatu R, ktorý umožňuje reochordu "b" nastaviť rovnováhu medzi napätiami U1 a U2.
Oddeľovací transformátor IT prevádza prúd I2 prechádzajúci jeho primárnym vinutím do jeho sekundárneho obvodu, ktorý je uzavretý k meraciemu zariadeniu V.
Prúd I1 tečúci pozdĺž zeme v oblasti medzi hlavnou elektródou uzemnenia a uzemňovacou slučkou vytvára úbytok napätia U1 v oblasti, ktorú merame, ktorá sa vypočíta podľa vzorca:
U1 = I1 ∙ rx.
Prúd I2 prechádzajúci cez úsek reostatu R "ab" s odporom rab vytvára úbytok napätia U2, definovaný výrazom:
U2 = I2 ∙ rab.
Počas merania posuňte prepínač rechordu tak, aby bola odchýlka šípky prístroja V nastavená na nulu. V tomto prípade platí rovnosť: U1 = U2.
Potom dostaneme: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.
Pretože konštrukcia zariadenia je taká, že I1 = I2, pozoruje sa vzťah: rx = rab. Zostáva iba zistiť odpor pozemku ab. Na to však stačí zväčšiť rukoväť potenciometra a namontovať šípku na jej pohyblivú časť, ktorá sa bude pohybovať v pevnom meradle, vopred odstupňovanú v odporových jednotkách reostatu R.
Poloha ukazovateľa šípky reostatu pri kompenzácii poklesu napätia v dvoch častiach vám teda umožňuje zmerať odpor uzemňovacieho zariadenia.
Použitím izolačného transformátora IT a špeciálnej konštrukcie meracej hlavy V dosahujú spoľahlivé odpojenie prístroja od bludných prúdov. Vysoko presný merací mechanizmus prispieva k malému nárazu prechodné odpory sonda pre výsledok merania.
Zariadenia pracujúce kompenzačnou metódou umožňujú presné meranie odporu jednotlivých prvkov.Na to stačí pripojiť vodič od bodu 1 k jednému koncu meraného obvodu a meraciu sondu (bod 2) a vodič od bodu 3 z pomocnej elektródy k druhému.
Zariadenia na meranie odporu uzemňovacieho zariadenia
Počas vývoja energetického sektora sa meracie prístroje neustále zlepšovali, pokiaľ ide o uľahčenie používania a získanie vysoko presných výsledkov.
Len pred niekoľkými desaťročiami sa v širokej miere používali iba analógové merače od ZSSR takých značiek ako MS-08, M4116, F4103-M1 a ich modifikácie. Stále pracujú aj dnes.
Teraz ich úspešne dopĺňajú početné zariadenia využívajúce digitálne technológie a mikroprocesorové zariadenia. Trochu zjednodušujú proces merania, majú vysokú presnosť a ukladajú výsledky najnovších výpočtov do pamäte.
Metóda merania odporu uzemňovacieho zariadenia
Po dodaní zariadenia na miesto merania a vybratí z prepravného puzdra je prípojnica pripravená na pripojenie kontaktného vodiča: vyčistia miesto na spojenie krokosvorky s pilníkom od korózie alebo namontujú svorku so svorkou, ktorá tlačí na vrchnú vrstvu kovu.
Meranie trojvodičového odporu
Požiadavky na bezpečnú prevádzku vyžadujú merania, ktoré sa majú vykonať, keď je istič vypnutý v vstupnom elektrickom paneli budovy alebo keď je vodič PE odstránený z uzemňovača. Inak v prípade núdze prechádza zvodový prúd cez obvod a zariadenie alebo telo operátora.
Spojovací vodič je pripojený k zariadeniu a svorke.
V určenej vzdialenosti sa zemné elektródy kladivom kladú do zeme. Na nich sú zavesené cievky so spojovacími vodičmi a ich konce sú spojené.
Vložte kontakty vodičov do pätice zariadenia, skontrolujte pripravenosť obvodu na prevádzku a veľkosť interferenčného napätia medzi nainštalovanými elektródami. Nemala by prekročiť 24 voltov. Ak táto poloha nie je splnená, budete musieť zmeniť miesto inštalácie elektród a znova skontrolovať tento parameter.
Zostáva iba stlačiť tlačidlo na vykonanie automatického merania a odstrániť vypočítaný výsledok z displeja.
Je však nemožné upokojiť sa po prijatí výsledku prvého merania. Aby ste si mohli otestovať svoju prácu, musíte vykonať malú sériu kontrolných meraní, ktoré potenciálne usporiadanie špendlíkov usporiadajú na krátke vzdialenosti. Rozdiel všetkých získaných hodnôt rezistencie by sa nemal líšiť o viac ako 5%.
Štvorvodičové meranie odporu
Na použitie metód vertikálneho elektrického snímania sa môžu merače odporu uzemňovacej slučky použiť v štvorvodičovom obvode, pričom sa prijímacie elektródy usporiadajú podľa Wennerovej alebo Schlumbergerovej metódy.
Táto metóda je vhodnejšia pre hĺbkové štúdie a výpočet elektrického odporu pôdy.
Na obrázku je zobrazená možnosť pripojenia zariadenia IS-20/1 podľa tejto schémy.
Meranie odporu uzemňovacej elektródy pomocou svorkových meračov
Pri použití tejto metódy je potrebné mať prúd v pozadí z elektrickej inštalácie budovy do uzemňovacej slučky. Jeho hodnota vo väčšine zariadení pracujúcich na tomto type by nemala prekročiť 2,5 ampéra.
Meranie odporu slučky bez prerušenia obvodu uzemňovacej elektródy pomocou meracích svoriek
Pomocou merača IS-20 / 1m je možné vykonať elektrické vyhodnotenie stavu uzemňovacieho zariadenia budovy podľa nasledujúcej schémy.
Meranie odporu slučky bez pomocných elektród pomocou dvoch meracích svoriek
Pri tejto metóde nie je potrebné inštalovať ďalšie elektródy do zeme, ale prácu môžete vykonať pomocou dvoch prúdová svorka, Budú ich musieť niesť pozdĺž prípojnice uzemňovacieho zariadenia do vzdialenosti viac ako 30 centimetrov.
Výber metodiky merania závisí od konkrétnych prevádzkových podmienok zariadenia a je určený laboratórnymi špecialistami.
Vyhodnotenie stavu uzemňovacieho zariadenia sa môže vykonať v rôznych ročných obdobiach. Malo by sa však pamätať na to, že počas obdobia veľkej vlhkosti v pôde počas jesenného a jarného topenia sú podmienky na šírenie prúdov v zemi najpriaznivejšie av suchom a horúcom počasí najhoršie.
Letné merania so suchou pôdou najkvalitnejšie odrážajú skutočný stav obrysu.
Niektorí elektrikári odporúčajú znížiť hodnotu odporu, aby došlo k rozliatiu pôdy v blízkosti elektród soľnými roztokmi. Malo by sa chápať, že toto opatrenie je dočasné a neúčinné. S odvodom vlhkosti sa stav vodivosti opäť zhoršuje a ióny rozpustenej soli ničia kov nachádzajúci sa v pôde.
Na záver
Všetci pozorní čitatelia a skúsení elektrikári sú vyzvaní, aby si preštudovali nasledujúci obrázok, ktorý ukazuje na prvý pohľad jednoduchý spôsob merania odporu uzemňovacieho zariadenia, ktorý v laboratóriách nenašiel široké praktické uplatnenie.
Vysvetlite v poznámkach, aké elektrické procesy sa vyskytujú pri tejto metóde a ako ovplyvňujú presnosť merania. Otestujte si svoje znalosti, veľa šťastia!
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: