Kaip išmatuoti įžeminimo varžą

Sauga elektros energijos naudojimas priklauso ne tik nuo to, ar tinkamai sumontuota elektros instaliacija, bet ir nuo atitikimo reikalavimams, nustatytiems jo eksploatavimo norminiuose dokumentuose. Pastato įžeminimo kontūrai, kaip apsauginės elektros įrangos daliai, reikia periodiškai tikrinti jo techninę būklę.

Kaip veikia įžeminimo įtaisas

Įprastu maitinimo režimu įžeminimo kilpa PE laidininkas prijungtas prie visų elektros prietaisų korpusų, pastato potencialo išlyginimo sistemos ir neaktyvus: per jį, grubiai tariant, nepraeina jokios srovės, išskyrus mažus foninius.

Kaip įžeminimas apsaugo žmones

Avarijos atveju, susijusio su laidų izoliacijos sluoksnio nutrūkimu, sugedusio prietaiso korpuse atsiranda pavojinga įtampa ir per PE laidininką teka per žemės kilpą iki žemės potencialo.

Dėl šios priežasties į nelaidžias dalis perduodamos aukštos įtampos dydis turėtų sumažėti iki saugaus lygio, dėl kurio per žemę kontaktuojantis asmuo sugadintos įrangos atveju negali sukelti elektros sužeidimo.

Kai PE laidininkas ar įžeminimo kilpa nutrūksta, nėra įtampos nutekėjimo kelio ir srovė praeis per žmogaus kūnąpateko tarp pažeisto prietaiso potencialo ir žemės.

Todėl, eksploatuojant elektrinius įrenginius, svarbu palaikyti gerą žemės kilpą ir periodiškai atliekant elektros matavimus stebėti jos būklę.

Kaip atsiranda gedimas įžeminimo įrenginyje

Naujoje eksploatuojamoje grandinėje avarinė elektros srovė per PE laidininką patenka į kolektorių elektrodus, kurie liečiasi su jų paviršiumi su žeme ir per juos tolygiai pereina į žemės potencialą. Šiuo atveju pagrindinis srautas yra tolygiai padalijamas į jo sudedamąsias dalis.

Dėl ilgo poveikio priešiškam dirvožemiui srovės laidų metalas yra padengtas paviršiaus oksido plėvele. Pradinė korozija palaipsniui pablogina srovės praleidimo sąlygas, padidėja visos konstrukcijos kontaktų elektrinė varža. Ant plieninių dalių susidaręs rūdis paprastai yra bendras, o kai kuriose vietose ryškus vietinis pobūdis. Taip yra dėl nevienodai dirvožemyje nuolat esančių chemiškai aktyvių druskų, šarmų ir rūgščių tirpalų.

Susidariusios korozijos dalelės atskirų žvynelių pavidalu pasitraukia nuo metalo ir sustabdo vietinį elektrinį kontaktą. Laikui bėgant, tokių vietų yra tiek daug, kad padidėja grandinės pasipriešinimas ir įžeminimo įtaisas, praradęs elektros laidumą, tampa nepajėgus patikimai pašalinti pavojingo potencialo į žemę.

Tik laiku atlikti elektriniai matavimai leidžia nustatyti kritinės grandinės būklės momentą.

Įžeminimo įtaiso varžos matavimo principai

Grandinės techninės būklės įvertinimo metodas grindžiamas klasikiniu elektrotechnikos įstatymu, kurį grandinės sekcijai nustatė Georgas Om. Šiuo tikslu pakanka praleisti srovę per kontroliuojamą elementą iš kalibruoto įtampos šaltinio ir išmatuoti perduodamą srovę dideliu tikslumu, tada apskaičiuoti varžos vertę.

Ampermetro ir voltmetro metodas

Kadangi grandinė veikia visą žemės paviršių, ji turi būti įvertinta matuojant. Norėdami tai padaryti, nedideliu atstumu (apie 20 metrų) nuo stebimo įžeminimo įtaiso yra palaidoti elektrodai: pagrindinis ir papildomas.Jiems tiekiama srovė iš stabilizuoto kintamos įtampos šaltinio.

Elektros srovė pradeda tekėti išilgai grandinės, kurią sudaro laidai, EMF šaltinis ir elektrodai, turintys požeminę laidžią dirvožemio dalį, kurios vertė matuojama ampermetru.

V prie žemės paviršiaus kilpos paviršiaus, išvalyto iki gryno metalo, ir pagrindinio žemės elektrodo kontakto yra prijungtas voltmetras.

Tai matuoja įtampos kritimą srityje tarp pagrindinio įžeminimo jungiklio ir žemės kilpos. Padalijus voltmetro rodmens vertę iš ampermetro išmatuotos srovės, galima apskaičiuoti bendrą visos grandinės sekcijos varžą.

Atliekant šiurkščius matavimus, jais galima apsiriboti, o norint apskaičiuoti tikslesnius rezultatus, reikės ištaisyti gautą vertę, atimant jungiamųjų laidininkų varžos vertę ir dirvožemio dielektrinių savybių įtaką dirvožemyje sklindančių srovių pobūdžiui.

Sumažinta šia verte ir išmatuota atlikus pirmąjį veiksmą, bendras pasipriešinimas duos norimą rezultatą.

Aprašytas metodas yra gana paprastas ir netikslus, turi tam tikrų trūkumų. Todėl, norint atlikti geresnius elektros laboratorijų specialistų atliktus matavimus, buvo sukurta pažangesnė technologija.

Kompensavimo būdas

Matavimas grindžiamas paruoštų pramonėje pagamintų didelio tikslumo metrologinių prietaisų dizaino projektavimu.

Taikant šį metodą taip pat naudojamas pagrindinių ir pagalbinių elektrodų montavimas dirvožemyje.

Jie gabenami maždaug 10 ÷ 20 metrų ilgio ir yra palaidoti toje pačioje linijoje, užfiksuojant patikrintą žemės kilpą. Prie įžeminimo įrenginio magistralės yra prijungtas matavimo zondas, bandant įtaisą pastatyti arčiau magistralės kontakto. Prijungiamieji laidininkai prietaiso gnybtus sujungia su žemėje įtaisytais elektrodais.

Kintamojo EMF šaltinis suteikia prijungtai grandinei srovę I1, kuri eina per uždarą grandinę, suformuotą pirminio KT srovės transformatoriaus apvijos, jungiamųjų laidų, elektrodų kontaktų ir žemės.

KT transformatoriaus antrinė apvija suvokia srovę I2, lygią pirminei, ir perduoda ją į reostato R varžą, o tai leidžia reochordui „b“ nustatyti pusiausvyrą tarp U1 ir U2 įtampų.

Izoliacijos transformatorius IT verčia srovę I2, einančią per pirminę apviją, į antrinę grandinę, kuri uždaroma į matavimo prietaisą V.

Srovė I1, tekanti išilgai žemės plote tarp pagrindinio žemės elektrodo ir žemės kilpos, sukuria įtampos kritimą U1 mūsų matuojamame plote, kuris apskaičiuojamas pagal formulę:

U1 = I1 ∙ rx.

Srovė I2, einanti per reostato R "ab" atkarpą su atsparumo skustuvu, sudaro įtampos kritimą U2, apibūdinamą išraiška:

U2 = I2 ∙ grėblys.

Matavimo metu judinkite rekordo rankenėlę taip, kad instrumento strėlės V nuokrypis būtų nulinis. Šiuo atveju lygybė galioja: U1 = U2.

Tada gauname: I1 ∙ rx = I2 ∙ rab.

Kadangi prietaiso konstrukcija yra tokia, kad I1 = I2, stebimas santykis: rx = rab. Belieka tik išsiaiškinti siužeto atsparumą ab. Bet tam pakanka padidinti potenciometro rankeną ir ant jo judančios dalies pritvirtinti rodyklę, kuri judės fiksuota skalė, iš anksto sugraduota reostato R pasipriešinimo vienetais.

Taigi reostato rodyklės rodyklės padėtis kompensuojant įtampos kritimus dviejuose skyriuose leidžia išmatuoti įžeminimo įtaiso varžą.

Naudodamiesi izoliaciniu transformatoriumi IT ir specialia matavimo galvutės V konstrukcija, jie užtikrina patikimą prietaiso atitraukimą nuo pasklidųjų srovių. Didelio tikslumo matavimo mechanizmas prisideda prie mažo smūgio trumpalaikis pasipriešinimas matavimo rezultato zondas.

Kompensavimo metodu veikiantys įtaisai leidžia tiksliai išmatuoti atskirų elementų varžą.Norėdami tai padaryti, pakanka prijungti laidininką, paimtą iš 1 taško, į vieną išmatuotos grandinės galą, ir matavimo zondą (2 punktas) ir laidą nuo 3 taško nuo pagalbinio elektrodo prie kito.

Įžeminimo įtaiso varžos matavimo įtaisai

Kuriant energetikos sektorių, matavimo prietaisai buvo nuolat tobulinami palengvinant naudojimąsi ir gaunant labai tikslius rezultatus.

Prieš kelis dešimtmečius buvo plačiai naudojami tik analoginiai skaitikliai iš SSRS iš tokių prekių ženklų kaip MS-08, M4116, F4103-M1 ir jų modifikacijos. Jie ir toliau dirba šiandien.

Dabar juos sėkmingai papildo daugybė prietaisų, naudojančių skaitmenines technologijas, ir mikroprocesorių įrenginiai. Jie šiek tiek supaprastina matavimo procesą, pasižymi dideliu tikslumu ir saugo atmintyje naujausių skaičiavimų rezultatus.

Įžeminimo įtaiso varžos matavimo metodas

Po to, kai prietaisas pristatomas į matavimo vietą ir pašalinamas iš transportavimo dėžės, šynai yra paruošti prijungti kontaktinį laidininką: jie valo korozijos apkabos sujungimo vietą su failu nuo korozijos arba sumontuoja spaustuką su varžtu, kuris verčia viršutinį metalo sluoksnį.

Trijų laidų varžos matavimas

Saugaus eksploatavimo reikalavimai reikalauja matavimų, kai pastato įėjimo maitinimo skydelyje išjungtas grandinės pertraukiklis arba kai nuo įžeminimo jungiklio nuimtas PE laidininkas. Priešingu atveju avarijos atveju nuotėkio srovė eis per grandinę ir prietaisą arba operatoriaus kūną.

Jungiamasis laidininkas yra prijungtas prie prietaiso ir spaustuko.

Tam tikru atstumu žemės elektrodai plaktuku smogiami į žemę. Ant jų pakabintos ritės su jungiamaisiais laidininkais, o jų galai sujungti.

Nustatykite laidų kontaktus prietaiso lizde, patikrinkite grandinės pasirengimą darbui ir trukdžių įtampos tarp įdiegtų elektrodų dydį. Jis neturėtų viršyti 24 voltų. Jei ši pozicija nebus įvykdyta, tada turėsite pakeisti elektrodų montavimo vietą ir dar kartą patikrinti šį parametrą.

Belieka tik paspausti mygtuką automatiniam matavimui atlikti ir iš ekrano pašalinti apskaičiuotą rezultatą.

Tačiau gavus pirmojo matavimo rezultatą neįmanoma nusiraminti. Norėdami išbandyti savo darbą, turite atlikti nedidelę kontrolinių matavimų seriją, pertvarkydami galimą kaištį nedideliais atstumais. Visų gautų atsparumo verčių skirtumas neturi skirtis daugiau kaip 5%.

Keturių laidų varžos matavimas

Norint naudoti vertikalius elektrinio jutimo metodus, keturių laidų grandinėje gali būti naudojami įžeminimo varžos matuokliai, išdėstantys priėmimo elektrodus pagal Wennerio ar Schlumbergerio metodą.

Šis metodas labiau tinkamas nuodugniems tyrimams ir dirvožemio elektriniam atsparumui apskaičiuoti.

IS-20/1 įrenginio prijungimo parinktis pagal šią schemą parodyta paveikslėlyje.

Įžeminimo elektrodo varžos matavimas spaustukais

Taikant metodą, būtina turėti fono srovę nuo pastato elektros instaliacijos iki žemės kilpos. Jos vertė daugelyje šio tipo prietaisų neturėtų viršyti 2,5 ampero.

Kilpos varžos matavimas, nenutraukiant žemės elektrodo kontūro, naudojant matavimo spaustukus

Naudojant skaitiklį IS-20 / 1m, galima atlikti pastato įžeminimo įrenginio būklės elektrinį vertinimą pagal šią schemą.

Kilpos varžos matavimas be pagalbinių elektrodų, naudojant du matavimo spaustukus

Taikant šį metodą nebūtina į žemę montuoti papildomų elektrodų, tačiau darbus galite atlikti naudodami du dabartinis spaustukas. Jie turės būti gabenami išilgai 30 centimetrų atstumo išilgai įžeminimo įtaiso šynų.

Matavimo metodikos pasirinkimas priklauso nuo konkrečių įrangos darbo sąlygų ir yra nustatomas laboratorijos specialistų.

Įžeminimo įrenginio būklę galima įvertinti skirtingu metų laiku. Tačiau reikia nepamiršti, kad esant dideliam drėgmės kiekiui dirvožemyje rudens-pavasario atšilimo metu, srovių pasklidimo sąlygos žemėje yra palankiausios, o sausu, karštu oru - blogiausios.

Vasaros matavimai išdžiovintu dirvožemiu kokybiškiausiai atspindi tikrąją kontūro būklę.

Kai kurie elektrikai rekomenduoja sumažinti pasipriešinimo vertę, kad dirvožemis šalia elektrodų būtų išpiltas druskos tirpalais. Reikėtų suprasti, kad ši priemonė yra laikina ir neveiksminga. Pašalinus drėgmę, laidumo būklė vėl pablogėja, o ištirpusios druskos jonai sunaikins dirvožemyje esantį metalą.

Pabaigoje

Visi dėmesingi skaitytojai ir patyrę elektrikai yra kviečiami pažvelgti į žemiau pateiktą paveikslėlį, kuriame parodytas paprastas, iš pirmo žvilgsnio įžeminimo įtaiso atsparumo matavimo metodas, kuris laboratorijose nebuvo plačiai pritaikytas.

Komentaruose paaiškinkite, kokie elektriniai procesai vyksta naudojant šį metodą ir kaip jie turi įtakos matavimo tikslumui. Pasitikrink savo žinias, sėkmės!