Проверка растекания тока заземления

Обновлено: 05.05.2024

Проверка растекания тока заземления

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНТРОЛЮ СОСТОЯНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

Дата введения 2011-10-14

Объекты стандартизации и общие положения при разработке и применении стандартов организаций Российской Федерации изложены в ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения".

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН: ООО "Научно-производственная фирма. Электротехника: наука и практика" (НПФ ЭЛНАП), Московским энергетическим институтом (МЭИ ТУ), Новосибирским государственным техническим университетом (НГТУ).

2 ВНЕСЁН: Департаментом технологического развития и инноваций ОАО "ФСК ЕЭС".

3 УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ:

Приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 14.10.2011 N 632.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Методические указания предназначены для проведения контроля состояния заземляющих устройств в процессе эксплуатации, при новом строительстве, техническом перевооружении и реконструкции объектов ЕНЭС, а также объектов электросетевого хозяйства, присоединяющихся к сетям ЕНЭС.

Методические указания (МУ) учитывают требования действующих в электроэнергетике нормативно-технических документов или отдельных разделов этих документов, относящихся к области применения настоящих МУ. В Методических указаниях использованы требования и нормы, содержащиеся в Федеральных законах, Постановлениях Правительства Российской Федерации, руководящих и нормативно-технических документах Минтопэнерго России и ОАО "ФСК ЕЭС".

Методические указания должны быть пересмотрены в случаях ввода в действие технических регламентов и национальных стандартов, содержащих новые требования, а также при необходимости введения новых требований и норм, обусловленных развитием новой техники.

1 Область применения

Настоящие Методические указания предназначены для персонала ОАО "ФСК ЕЭС", осуществляющего контроль состояния заземляющих устройств электроустановок объектов электросетевого хозяйства класса напряжения 0,4-750 кВ: электрические подстанции, воздушные и кабельные линии электропередачи, административные и производственные здания и сооружения, а также распространяются на организации, осуществляющие указанные работы по заданию ОАО "ФСК ЕЭС".

В Методических указаниях приведены методы контроля параметров заземляющих устройств электроустановок, обеспечивающих выполнение условий электробезопасности персонала и надежную работу оборудования на объектах электросетевого хозяйства.

В Методических указаниях установлены требования к техническим средствам и компьютерным программам, применяемым при выполнении измерений и расчетов, оформлению результатов контроля заземляющих устройств.

Работы, проводимые в соответствии с Методическими указаниями, выполняет персонал специализированных организаций и испытательных электролабораторий, проектных, строительно-монтажных и наладочных организаций, имеющий необходимые технические средства и право на проведение соответствующих работ.

2 Нормативные ссылки

Настоящие Методические указания разработаны на основе следующей нормативно-технической документации.

РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок.

РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. 6-е издание с изменениями и дополнениями.

ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80). Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 54. Заземляющие устройства и защитные проводники.

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50571.5.54-2011, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.

ГОСТ 51317.6.5-2006 (МЭК 61000-6-5-2001). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых на электростанциях и подстанциях. Требования и методы испытаний.

Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 51317.6.5-2006. - Примечание изготовителя базы данных.

СО 34.35.311.2004. Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях.

СО 34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. Минэнерго России.

Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: СО 153-34.21.122-2003, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений".

3 Термины и определения

3.1 вторичное оборудование: Аппаратура (устройства) релейной защиты и электроавтоматики, противоаварийной автоматики; автоматизированной системы управления технологическим процессом; автоматизированной системы диспетчерского управления; системы сбора и передачи информации; автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии; противопожарной системы; охранной сигнализации; видеонаблюдения; система оперативного постоянного тока; система собственных нужд переменного тока 0,4 кВ; системы управления и сигнализации вспомогательного оборудования; система диагностики силового оборудования, контрольные кабели и т.п.

3.2 заземление: Преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

3.3 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

3.4 заземлитель: Проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

3.5 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

3.6 замыкание на землю: Случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

3.7 зона нулевого потенциала (относительная земля): Часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

3.8 зона растекания (локальная земля): Зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала. Термин земля следует понимать как земля в зоне растекания.

3.9 искусственный заземлитель: Заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

3.10 коррозия заземлителей: Химическое превращение материала заземлителя (прежде всего его окисление), происходящее при участии внешней среды и стекающих с заземлителя переменных и постоянных токов.

3.11 напряжение на заземляющем устройстве: Напряжение, возникающее между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

3.12 напряжение прикосновения: Напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

3.13 напряжение шага: Напряжение между двумя точками на поверхности земли, на расстоянии 1 м одна от другой, которое принимается равным длине шага человека.

3.14 ожидаемое напряжение прикосновения: Напряжение между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, когда человек или животное их не касается.

3.15 открытая проводящая часть: Доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

3.16 опорная точка ЗУ: Точка на заземляющем устройстве, являющаяся наиболее частым местом ввода тока. Такой точкой могут быть - места заземления нейтралей трансформаторов.

3.17 потенциалоповышающий ток: Ток, стекающий с заземлителя в землю и создающий напряжение на заземляющем устройстве.

3.18 разряд статического электричества: Импульсный перенос электрического заряда между телами с разными электростатическими потенциалами при непосредственном контакте или при сближении их на некоторое, достаточно маленькое расстояние.

3.19 разность потенциалов на заземляющем устройстве: Разность потенциалов, возникающая между различными точками заземляющего устройства при коротком замыкании на подстанции, вызванная продольными токами и сопротивлением проводников заземляющей системы.

3.20 сопротивление заземляющего устройства: Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

3.21 сопротивление неэквипотенциальности: Разница потенциалов между любыми двумя точками на ЗУ электроустановки, отнесённая к току, протекающему между точками ввода тока в ЗУ.

3.21 ток замыкания на землю: Ток, стекающий в землю в месте замыкания.

3.22 уравнивание потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. Система уравнивания потенциалов - совокупность проводящих частей и соединительных проводников уравнивания потенциалов.

3.23 устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость: Способность ТС сохранять заданное качество функционирования при воздействии на него внешних помех с регламентируемыми значениями параметров в отсутствие дополнительных средств защиты от помех, не относящихся к принципу действия или построения ТС.

3.24 эквивалентное удельное сопротивление земли с неоднородной структурой: Удельное электрическое сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение, что и в земле с неоднородной структурой.

3.25 электромагнитная совместимость технических средств (ЭМС ТС): Способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим ТС.

3.26 электромагнитная обстановка: Совокупность электромагнитных явлений, процессов в заданной области пространства, в частотном и временном диапазонах.

3.27 электромагнитная помеха: Электромагнитное явление, процесс, которые ухудшают или могут ухудшить качество функционирования ТС.

Контур заземления, что собой представляет и как он работает

В соответствие с действующими техническими нормами (ПУЭ, в частности) основной элемент, обеспечивающий безопасные условия эксплуатации электроустановок – это заземляющее устройство (ЗУ). Большинство специальных приборов защиты, устанавливаемых в цепях питания электросетей, гарантированно срабатывают лишь при его наличии. Поэтому так важно рассмотреть вопрос, что собой представляет типовой контур заземления (ЗК) и как он работает.

Содержание

Что является заземляющим контуром

Чтобы понять, что такое контурный заземлитель – следует представить его как систему, состоящую из металлических стержней, связывающих их полос и набора медных соединительных проводников. Такая сборная конструкция обеспечивает надежный контакт токопроводящего корпуса электроустановки с фактической землей (почвой).

При выяснении вопроса о том, что является заземляющими контурами, следует понимать, что основной их компонент – это одиночный электрод подходящего размера и сечения, забиваемый в грунт на определенную глубину. Для создания распределенной контурной системы согласно действующим техническим требованиям должна использоваться группа штырей, соединенных между собой металлическими полосами.

Как это работает

Чтобы всем было понятно, для чего нужны контуры заземления – рассмотрим принцип действия составной конструкции. Защитный заземляющий контур работает следующим образом:

За счет качественного монтажа заземляющих жил и хорошего контакта с грунтом металлическая распределенная система обеспечивает идеальные условия для стекания аварийных токов в землю.
Благодаря этому опасный для человека потенциал, появившийся на корпусе электрооборудования во внештатном режиме (при нарушении изоляции фазного провода, например), резко снижается.
Надежное стекание тока в землю обеспечивается низким переходным сопротивлением заземлителя, который является частью защитного контура.

Появление значительных по величине аварийных токов приводит к срабатыванию установленных в питающих цепях устройств защиты (как автоматов, так и предохранителей).

В результате питающая сеть полностью отключается, предотвращая возможные негативные последствия. При подключении контура заземления основное внимание уделяется созданию условий, обеспечивающих эффективный контакт как штырей, так и полос с грунтом.

Из чего состоит заземление

В состав заземляющей системы согласно ее определению (смотрите ПУЭ) входят такие обязательные элементы, как:

Сам ЗК, обустраиваемый на основе металлических уголков площадью поперечного сечения не менее 100 мм квадратных или отдельных штырей диаметром порядка 20 мм.
Комплект специальных проводников (медных шин), позволяющих в жилых домах заземлять электрические приборы.

Обратите внимание: Иногда как отдельный элемент рассматривается заземляющий спуск, обустраиваемый вдоль стены здания (в устройствах защиты от молний, например).

В зависимости от своего расположения относительно здания защитные конструкции могут быть внешними и внутренними. Рассмотрим как нужно обустраивать каждый из представленных видов контуров, чтобы добиться наилучших результатов.

Внешний контур

При обустройстве наружного контура заземления необходимо учитывать качество и состав грунта в месте расположения его элементов. Хозяева самостоятельно отстроенного дома обычно знают, на какой почве он стоит, и сразу могут определить, как она влияет на проводимость. В противном случае потребуется помощь специалистов по геодезии.

При самостоятельном проведении работ важно знать, что грунты бывают:

чисто глинистыми;
суглинистыми;
торфяными;
черноземными;
гравийными и скалистыми.

В реальных условиях в пределах домашнего участка чаще всего встречаются первые два класса почв или их разновидности (суглинок пластичный, глинистые сланцы и подобные им). Для различных типов грунтов их удельные сопротивления имеют следующие значения:

Глина пластичная и мягкий торф – 20-30 Ом·/метр.
Для суглинка с содержанием золы и пепла, а также простой садовой земли этот показатель составляет 30-40 Ом/метр.
Черноземные земли и глинистые сланцы, а также глина полутвердая имеют сопротивление, близкое к значениям 50-60 Ом/метр.

С точки зрения организации внешнего контура заземления эти почвы – самые подходящие, поскольку в них сопротивление растеканию имеет небольшую величину.

Грунты с большими значениями сопротивлений представлены такими видами, как:

Полутвердый суглинок, иногда определяемый как смесь глины и песка, а также так называемая «влажная супесь», имеющая средний показатель 100-150 Ом/·метр.
Содержащий глину гравий и влажный песок – 300-500 Ом/·метр.

А такие «жесткие» грунты, как скала, гравий и сухой песок совершенно неспособны обеспечить надежное заземление. В этих условиях принимаются специальные меры, позволяющие понизить сопротивление заземляющих контуров в месте расположения штырей.

Дополнительная информация: Они чаще всего сводятся к искусственному изменению состава почвы. Как пример – добавление в нее раствора поваренной соли.

Еще один вариант, позволяющий найти выход из сложившейся ситуации – обустройство глубинных заземлителей, достающих до слоев более «легкого» состава. Но этот подход к тому, как обустроить наружное заземление, достаточно трудоемок и обойдется недешево.

Контур заземления внутри объекта

При расчете элементов внутреннего контура заземления необходимо учитывать, что смонтированная внутри здания токопроводящая полоса должна охватывать периметр каждого из имеющихся в нем помещений. К открыто проложенной вдоль стен и вблизи от пола заземляющей шине подсоединяются все установленные в них электроустановки и приборы.

Обратите внимание: В небольших по размеру помещениях (в жилых квартирах или частных домах) вместо ЗК монтируется типовой щиток со специальной планкой. Ее принято называть главной заземляющей шиной (ГЗШ).

В этих условиях особое внимание уделяется таким составляющим, как заземляющие проводники (соединители, предназначенные для подключения бытовых приборов и ванны непосредственно к заземлению).

Отдельный контакт щитка (планка заземления) соединяется либо с обустроенным в пределах строения внутренним контуром, либо посредством длинного медного проводника – с внешней системой заземления (как это изображено на первом фото данной статьи). Прямо от него медные шины в виде проводников отводятся в сторону различных защищаемых электроустановок и приборов. Нередко вместо полноценного щитка применяется отдельная контактная планка «PE», оборудованная непосредственно на входе в частный дом (рейка ГЗШ приведена на фото ниже).

Техника монтажных работ

Грамотный подход к обустройству ЗК состоит в правильности выбора места под него, а также в соблюдении требований действующих нормативов в части проведения основных монтажных работ.

Выбор места под ЗК

Перед устройством контура заземления важно подобрать место для размещения его элементов. Желательно – неподалеку от дома (его обычно рассчитывают устанавливать на удаление не более 2-х метров, что позволит выиграть на длине проводников).
Дополнительная информация: При выборе участка под заземление в первую очередь следует учесть, чтобы эта площадка располагалась на контролируемой хозяином территории.

Для этих целей подойдут такие зоны, как:

участок огорода (кроме грядок с картофелем);
палисадник или клумба;
парковая зона, непосредственно примыкающая к дому.

Если грунт на прилегающей к строению местности имеет высокое удельное сопротивление – допускается установка системы штырей КЗ на более удаленной дистанции.

Обратите внимание: В этом случае придется смириться с излишними расходами на приобретение медных шин.

В любом из рассмотренных случаев при выборе места под ЗК следует предусмотреть все возможные варианты его использования в будущем (пусть даже и в очень отдаленной перспективе). Это позволит избежать ненужных издержек на перенос конструкции в ситуации, когда в данной зоне потребуется разбить детскую площадку, например.

Монтаж контура заземления

В зависимости от выбранной площадки (ее формы и размеров) при монтаже ЗК могут применяться различные схемы. Штыри в нем могут располагаться как в линию, так и в виде треугольника.

Важно! Независимо от используемой схемы, количество вертикально вбиваемых заземлителей должно быть не менее трех штук.

В том случае, когда выбрана треугольная конструкция, порядок обустройства ЗК выглядит следующим образом:

Сначала на этом месте размечается площадка соответствующей конфигурации со сторонами примерно 2,5-3 метра.
Затем вырывается котлован с размерами чуть большими, чем это обозначено разметкой.
Вырытый в земле приямок должен повторять форму равнобедренного треугольника и иметь глубину не менее полуметра (при ширине порядка 50-70 см.).
После этого по углам треугольного котлована с небольшим отступлением от стенок вбиваются три стальных штыря (отрезка арматуры) на глубину не менее 2-х метров.
И, в завершении все они соединятся между собой стальными полосами (делается это посредством сварки, которой в данной ситуации следует отдать предпочтение).

В результате должна получиться конструкция, похожая на приведенную ниже.

Сечения проводов заземления от контура не должно быть менее 12-16 мм квадратных.

Для экономии сил и времени вырывать приямок под штыри можно не полностью. Достаточно будет выбрать землю только из канавок, в которые укладываются затем стальные соединительные полосы. На заключительной стадии сварных работ уже готовый заземлитель присыпается составом с низким удельным сопротивлением (золой или пеплом, например). Со временем содержащиеся в добавках соли растворятся в земле, что обеспечивает снижение сопротивления растеканию аварийного тока.

Параметры заземлителей (вертикальное расположение)

При проведении расчетов контуров заземления вертикального типа необходимо руководствоваться следующей формулой:

Приведенные в ней величины расшифровываются, как указано ниже:

R0 – величина расчетного сопротивления одиночного электрода в Омах.

Рэкв – значение удельного сопротивления почвы, уже рассмотренное ранее в главе о наружном ЗК.

L – длина отдельного электрода, входящего в состав системы заземления.

D – диаметр или соответствующий сечению размер штыря.

Т – расчетное расстояние от условного центра каждого из электродов до земной поверхности.

Для того чтобы получить требуемое значение сопротивления R0 (согласно ПУЭ оно не должно превышать 30 Ом) следует подбирать входящие в формулу переменные величины.

Обратите внимание: В случае если из-за особенностей грунта в данной местности установка вертикальных стержней невозможна – расчет величины сопротивления производится по формуле для горизонтальных заземлителей.

Перед тем как рассчитать ЗК следует учитывать, что для монтажа горизонтальной конструкции потребуется намного больше усилий и затрат по времени (а также значительных расходов медного материала). Кроме того, обустроенное таким способом заземление очень чувствительно к погодным условиям.

Именно поэтому считается, что лучше потратиться на обустройство вертикальных стержней, чем пытаться преодолеть недостатки горизонтальных заземляющих систем.

Тестирование

По завершении монтажных работ необходимо протестировать контур заземления на нормируемые показатели. Для испытания потребуются точные измерительные приборы, не всегда имеющиеся в распоряжении пользователя.

Проверка контура заземления

В отсутствие требуемого оборудования следует воспользоваться простейшими способами, один из которых описан ниже (он подходит только для частного дома).

Во-первых, нужно взять достаточно мощную нагрузку (такую как утюг, например, с потреблением порядка 2-4 кВт). Во-вторых, необходим специальный переходник с обычной розеткой на одном из концов (второй из них выполняется в виде двух отдельных проводов). Далее, один из них следует оформить в виде изолированного одиночного контакта, а на конце второй сделать толстую петлю.

После этого необходимо подсоединить полученную петлю к свободной колодке на заземляющей шине в щитке. Одиночный изолированный контакт следует воткнуть в фазную клемму розетки, ближайшей к нему (нарушать порядок подключения концов переходника к фазе и земле ни в коем случае нельзя). После всех этих манипуляций нагревательный прибор окажется включенным в питающую цепь через сопротивление самодельного контура заземления. Затем нужно измерить напряжение в сети посредством мультиметра при включенном утюге и без него.

Небольшая разница в показаниях двух описанных измерений означает, что изготовленный заземлитель вполне работоспособен. Если же они отличаются очень намного – контур придется доработать (увеличить количество штырей, например).

О том, как проверить наличие правильного заземления мультиметром, мы рассказывали в соответствующей статье!

Подводя итог всему сказанному, обратим внимание на рекомендации, которыми делятся опытные мастера:

После ознакомления со всеми тонкостями процесса сборки и тестирования ЗК, попытаться изготовить его своими руками может каждый желающий.

Видео по теме

Для того чтобы в совершенстве освоить процесс обустройства систем заземления специалисты советуют ознакомиться с примерами расчета ЗК, которые в большом количестве представлены в Интернете. Помимо информационных сайтов рекомендуется просмотреть видео по теме,представленные ниже:

После ознакомления с этими материалами будет понятно, как произвести расчет посредством онлайн калькулятора, а также как изготовить и проверить защитное сооружение.

Проверка контура заземления, периодичность действия

При обслуживании электрических установок и сетей периодически проводится проверка заземления. Это условие безопасности эксплуатации. Для полноценного тестирования требуется специальное оборудование.

Проверка заземления проводится при обслуживании электрических сетей.

Содержание

Понятие заземления

Заземлением (Pe) называют подключение электроустановки к комплексу устройств, обеспечивающих стекание тока в грунт.

Оно делится на 2 вида:

Рабочее. Играет роль нейтрали в электрических цепях мощных установок – дугогасителей, разрядников, трансформаторов, генераторов и т.д. В быту рабочей считают систему Pe, к которой подключают устройство защиты от импульсных перенапряжений. К этой категории принято относить и заземление молниеотводов.
Защитное. Предотвращает поражение людей электротоком. Действует только в аварийных ситуациях.

Устройство

В состав системы входят:

Заземлитель. Вбитые в грунт 1 или несколько электродов из токопроводящего материала. Во втором случае их связывают общей шиной.
Контур. Проложенная внутри здания металлоконструкция, к которой напрямую или посредством специального контакта в розетке подключают электроустановки. В большинстве случаев выполнен из стальной полосы.
Соединительная шина. Обеспечивает электрическую связь контура с заземлителем. В основном ее тоже изготавливают из стальной полосы.

Принцип работы

Действие системы основано на способности почвы впитывать электрический заряд подобно конденсатору с бесконечной емкостью. Защитное заземление предполагает замыкание на грунт металлических нетоковедущих частей установки – корпуса (чаще всего), ограждения и т.д.

Если какой-либо из этих элементов окажется под напряжением, он останется безопасным для человека, т.к. ток будет течь по пути наименьшего сопротивления – в землю. А если установка еще и запитана через устройство защитного отключения (УЗО), то в момент контакта корпуса с токоведущей частью она будет обесточена, что полностью исключает возможность электротравмы.

Необходимость проверки параметров

В ситуации, когда человек касается корпуса под напряжением, он и заземлитель выступают параллельно подключенными проводниками.

Соотношения их сопротивлений и протекающих через них токов обратно пропорциональны:

Количество проходящего через человека заряда тем меньше, чем ниже резистивность заземления.

Для домашней электросети ПУЭ устанавливает следующие максимально допустимые значения (п. 1.7.97):

при суммарной мощности одновременно работающих электроприемников до 100 кВА – 10 Ом;
более 100 (кВА) – 4 Ом.

При наличии УЗО надежность системы повышается. Для обесточивания аварийной установки нужно только, чтобы утечка тока через проводник Pe превышала 30 мА (порога чувствительности выключателя). Но на требования к резистивности заземления это не влияет.

В ПУЭ прописаны параметры и других видов системы Pe:

Устройство	Максимально допустимое сопротивление заземления, Ом
Молниеотвод	10
Телекоммуникационные системы	2
Серверное оборудование	1
Рабочее заземление электроустановок	4–10

Резистивность системы Pe со временем может возрастать.

Растеканию тока в грунте препятствуют:

коррозия заземлителя и контактов между компонентами системы;
сухость грунта;
изменение его состава, например снижение концентрации солей.

Поэтому сопротивление системы нужно периодически проверять.

Влияние коррозии на элементы заземления

Используемые приборы

Для замеров параметров заземления применяют:

ампер- и вольтметр;
токоизмерительные клещи, например марок С.А 6412, ИС-20/1М, С.А 6415, С.А 6410;
специальные метрологические приборы высоких классов точности на базе омметра.

Классическими представителями последней группы являются аналоговые приборы таких марок:

Более точны и просты в применении современные цифровые модели с процессором, функцией запоминания результатов замеров и др.

Основные правила и методики измерения заземления

Все способы оценки состояния системы основаны на законе Ома для участка цепи. Зная напряжение U источника, к которому подключено заземление, измеряют протекающий в нем ток I и рассчитывают сопротивление по формуле:

Применяют следующие методы:

Ампер- и вольтметра. Самый простой, но и наименее точный. В 20 м от заземлителя вбивают грунт 2 электрода и подключают их к калиброванному источнику напряжения. Затем определяют амперметром силу тока, вольтметром – падение потенциалов на интересующем участке и производят вычисления.
Компенсационный 3-проводной. Предполагает использование специальных измерителей типа М-416. В грунт тоже вбивают 2 электрода, но по обе стороны от заземлителя, затем подключают к ним прибор. Производить вычислений не нужно – резистивность системы Pe считывают на шкале. Прибор позволяет измерить и удельное сопротивление грунта. Для этого используют 4-проводной метод.
С помощью 2 токоизмерительных клещей. Замеряют фоновый ток от электроустановки в заземление. Метод позволяет обойтись без дополнительных электродов и отсоединения контура Pe, т.е. разрыва цепи.

Выбор способа зависит от условий эксплуатации оборудования.

Технология работы с устройством М-416

Работу с измерителем начинают с калибровки:

Помещают его на плоскую горизонтальную поверхность.
Устанавливают переключатель диапазонов в положение «Контроль».
Нажимают красную кнопку и вращают ручку реохорда так, чтобы стрелка указала на «0».

На шкале исправного прибора отобразится «5 Ом». Допустимое отклонение составляет 0,3 в обе стороны.

Далее действуют в таком порядке:

Обесточивают сеть в здании или отсоединяют Pe-проводник от установки.
Кабелем подключают струбцину к прибору.
Вбивают в грунт 2 электрода. Минимальная глубина – 50 см.
Очищают место соединения шины и контура заземления от краски и ржавчины.
Подключают электроды и заземлитель (с помощью струбцины) к прибору в соответствии со схемой, изображенной на внутренней стороне крышки.
Устанавливают переключатель диапазонов в нужное положение. Например, для сопротивлений до 10 Ом – «х1».
Вращением ручки реохорда устанавливают стрелку на «0».
Снимают показания со шкалы и умножают на число, на которое установлен переключатель диапазонов.
Аналогичным образом производят еще несколько измерений для проверки, немного меняя положение электродов.

Процедура выполнена верно, если все результаты отличаются один от другого не более чем на 5%.

Измерения проводят летом при устоявшейся сухой погоде, когда грунт имеет максимальное сопротивление.

Нюансы проверки заземления в розетках

Наличие Pe-соединения можно проверить подручными инструментами, не прибегая к помощи профессионалов. Применяют несколько способов.

Мультиметром

Переключите прибор в режим измерения переменного напряжения (AC) величиной около

Далее действуйте в следующем порядке:

С помощью индикаторной отвертки определите, к какой клемме розетки подведена «фаза» (на указателе загорится лампочка).
Измерьте мультиметром напряжение между этим контактом и «нулем».
Отсоедините щуп прибора от нейтрали. Коснитесь им клеммы заземления и снова снимите показания.

Возможны такие ситуации:

Результаты измерения в п. 3 такие же, как в п. 2 или немногим меньше – заземление работает исправно.
Наблюдается существенная разница в показаниях – у системы Pe крайне большое сопротивление.
В п. 3 прибор показал «0» – контакт с заземлением отсутствует.

Контрольной лампочкой

Соберите импровизированный тестер:

вкрутите лампочку в патрон;
припаяйте к его контактам по отрезку медного провода.

Коснитесь одним «щупом» клеммы с «фазой», другим – с заземлением.

Возможны следующие ситуации:

Лампочка ярко горит – система Pe исправна.
Тускло светит – контакт есть, но резистивность системы крайне высока.
Не горит – Pe отсутствует.

Если индикаторной отвертки нет в наличии, один щуп прикладывают к клемме Pe, другим по очереди проверяют оставшиеся две.

Соберите импровизированный тестер из лампочки.

Если лампочка не горит в обоих случаях, контролируют работоспособность розетки.

Для этого проводами касаются клемм, к которым подведены «фаза» и «ноль».

Косвенные доказательства отсутствия Ре

На неработоспособность заземления указывают следующие признаки:

водонагреватель, стиральная или посудомоечная машина бьет током;
во время воспроизведения музыки колонки издают посторонний шум.

Тестирование цифровым вольтметром

Нужен прибор для измерения переменного (AC) напряжения. Стрелочные модели аналоговые, не требуют питания.

Цифровые работают на аккумуляторах или батарейках и обладают следующими преимуществами:

данные отображаются на дисплее, что облегчает их считывание и повышает точность измерений;
работоспособность прибора не зависит от ориентации в пространстве;
результаты измерений сохраняются в памяти.

Переключатель устанавливают на диапазон, включающий в себя 220 В. При использовании стрелочного прибора провода от щупов прикручивают к соответствующим контактам. Далее производят проверку так же, как мультиметром.

Тестирование в квартире или частном доме самостоятельно

Объем работ по проверке Pe в городской квартире и коттедже отличается.

В первом случае производят следующие действия:

Проверяют работоспособность розетки, включив в нее настольную лампу или другой заведомо исправный прибор.
Обесточивают квартиру.
Снимают с розетки декоративную панель и смотрят, сколько жил в подведенном проводе и как подключена клемма Pe.

В кабеле должно быть 3 жилы. Клемму Pe принято подключать к той, у которой желто-зеленая изоляция.

Если визуальный осмотр подтвердил наличие заземления, возвращают декоративную панель на место, подают питание в сеть и проверяют систему Pe любым из описанных способов.

В городской квартире проверяют работоспособность розетки.

Владельцу частного дома нужно дополнительно проверить величину сопротивления заземлителя. Для этого вызывают специалистов с соответствующим оборудованием.

Решение проблем с подключением

Если проверка Pe показала его неработоспособность, делают следующее:

Проверяют функционирование сети, включив в розетку любой прибор.
Если тот работает, вынимают вилку и обесточивают квартиру с помощью автомата в щитке.
Разбирают розетку и проверяют подключение жил к клеммам.

Если контакт нарушен вследствие облома проводника, восстанавливают соединение. При отсутствии видимых повреждений вызывают электриков.

Как часто производить измерения

Проверку резистивности заземлителя в частном доме выполняют не реже 1 раза в 3–5 лет. Максимальная периодичность для предприятий обозначена в ПУЭ и составляет 6 лет (п. 6.7.8). Для установок с особо опасными условиями эксплуатации, например лифтов, бань, прачечных, грузоподъемных механизмов, – 1 год (ПУЭ, приложение 1, табл. 25, п. 3).

Полезные советы и общие рекомендации

В ходе работ соблюдайте следующие правила:

Используйте диэлектрические перчатки и коврик, инструмент с изолированными ручками. Не становитесь на влажный пол.
Перед проведением монтажа или ремонта обесточьте сеть.
Проверьте работоспособность индикаторной отвертки на контакте во вводном щите. Он всегда под напряжением.
Располагайте аналоговый (стрелочный) прибор на ровной горизонтальной поверхности, чтобы избежать смещения указателя под собственным весом.
Не используйте в качестве заземления трубопроводы и иные не предназначенные для этого металлоконструкции. Это может привести к электротравме других жильцов.

Самостоятельные действия допустимы только в том случае, если исполнитель ясно понимает, что нужно делать. При малейших сомнениях вызывайте профессионалов, т.к. манипуляции с электросетью со стороны неквалифицированного человека могут привести к тяжелым последствиям, вплоть до гибели кого-то из жильцов.

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства выполняется с целью проверки элементов имеющихся на объекте заземляющих устройств на соответствие проектным техническим условиям и требованиям нормативной документации. Такие работы выполняются при проведении всех видов испытаний электрооборудования.

Средства и метод измерения сопротивления заземлителей

Для проведения данных работ чаще всего применяется измерители сопротивления заземлителя Ф4103-М1, М416 или ИС-20. Замеры проводится по компенсационному методу, где применяются вспомогательные заземлители и потенциальные электроды-штыри (зонды).

Геометрические размеры имеющихся заземлителей определяются методом прямых измерений. Их состояние оценивается визуально после вскрытия контура. Для учёта текущей проводимости грунта вводятся поправочные коэффициенты.

Проведение измерений по компенсационным методам

Такие диагностические работы выполняются по трех- или четырехпроводному методу.

При применении четырехроводного метода используются четыре электрода-штыря (два токовых и два потенциальных), установленных через определенное расстояние (разнос).

Применение такого количества электродов исключает влияние на результат измерений переходного сопротивления в местах подключения измерительных кабелей, а также их сопротивление. Это особенно важно в тех случаях, когда измеряемое сопротивление является малой величиной.

При трехпроводном методе используется только один потенциальный и два токовых штыря. В этом случае измеренная величина заземляющего устройства будет включать в себя величину сопротивления измерительного кабеля потенциального электрода-штыря.

Во время проведения измерений отсоединение грозозащитных тросов оболочек кабелей и других естественных заземлителей не требуется. Измерительные кабеля не должны располагаться рядом с массивными металлоконструкциями и находиться параллельно линии электропередач.

Другие методы измерений

Для определения величины сопротивления заземлителей существуют другие методы:

мостовой (практически не применяется);
определение сопротивления измерением тока, протекающего через заземление и падения напряжения на нем (испытание способом вольтметра-амперметра с одно- и двухлучевой схемой расположения вспомогательных электродов или применением измерителей МС – 07 или МС-08).

Оформление результатов

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, результаты обработки данных и вычислений оформляется соответствующим протоколом. В этом протоколе обязательно указываются: схема расположения заземляющих электродов, план контура заземления, метод определения сопротивления.

Если по результатам изменение сопротивления заземляющего устройства велико, намечаются пути снижения этого сопротивления (обработка грунта солями, добавления в него влагозадерживаюших веществ, увлажнение грунта, изменение заземляющего контура и другие).

Как проверить, работает заземление или нет

Действующее заземление в квартире и частном доме, является одним из главных требований ПУЭ — правил устройства электроустановок. Поэтому после монтажа заземления, возникает необходимость в проверке работоспособности заземляющего контура.

Проверить заземление в квартире можно прямо в розетке. Для этого сначала надо обесточить квартиру, после чего разобрать одну из розеток. Если к розетке подведено три провода, и один из них жёлто-зелёного цвета, то, заземление есть, если только два провода, то его нет.

Как проверить заземление мультиметром

Самый простой способ проверки заземления можно осуществить с помощью обычного мультиметра, например, DT-838. О том, как пользоваться мультиметром , читайте в другой статье строительного журнала «САМаСТРОЙКА».

Итак, для того, чтобы проверить заземление мультиметром, нужно перевести прибор в режим измерения переменного напряжения (V

или AC) и посредством щупов, проверить напряжение в розетке, сначала между фазой и нулём, а затем напряжение между фазой и заземлением.

При этом, напряжение, и в том и в другом случае, должно быть примерно одинаковым, что говорит о наличии работающего заземления в квартире. Если мультиметр показывает совсем непонятные цифры, то, возможно, заземление неисправно или не работает. В таком случае, можно использовать второй способ проверки заземления на работоспособность.

Как проверить заземление лампочкой

Можно проверить заземление и обычной лампочкой, используя для этих целей лампу накаливания на 40, 60 или 100 Вт. Для того, чтобы её подключить для проверки, потребуется взять стандартный патрон с цоколем E27 и кусок кабеля. Подключив провод к патрону, и вкрутив в него лампу, таким образом, получится собрать контрольную лампу для проверки заземления.

Чтобы проверить заземление в доме или квартире при помощи контрольной лампы, действовать нужно, точно так же, как и в случае с мультиметром. То есть, сначала разбираем розетку, а затем прикасаемся оголёнными концами проводов контрольной ламы, сначала к фазе и нулю, а затем к фазе и заземлению.

В первом случае, при наличии тока в электропроводке, лампа загорится ярким светом. Точно также она должна гореть, если один из проводов был перекинут на заземление, вместо нуля. Если при этом лампа горит намного хуже, чем при проверке «фаза-нуль», то это значит одно — заземление работает неудовлетворительно. Если лампочка вообще не горит при проверке заземления, значит, его нет.

Как измерить сопротивление заземления мультиметром

Сразу нужно оговориться и сказать о том, что обычный мультиметр не совсем подходит для того, чтобы проверять им сопротивление заземления.

Тем не менее, для домашнего использования он вполне годится, если знать вот что:

Проверке мультиметром подвергается металлосвязи заземляющего контура, которые уходят в грунт;
Работы по замеру сопротивления заземления, лучше всего осуществлять в сухую погоду. Так показатели сопротивления будут намного точней;
Сначала необходимо визуально оценить состояние заземлителей. Если на них есть ржавчина, то перед подключением мультиметра от неё необходимо избавиться.

При проверке сопротивления заземления, таким образом, мультиметр должен показать порядка 0,05 Ом. В таком случае, с заземлением все в порядке. Вообще, чем ниже будут показатели сопротивления заземления, тем лучше.

Читайте также: