Μέτρηση αντίστασης γείωσης: επισκόπηση μεθόδων πρακτικών μετρήσεων

Η γείωση χρησιμοποιείται στην υλοποίηση διαφόρων έργων ηλεκτρικών συστημάτων. Η ίδια η έννοια “γείωση” εξετάζεται σχηματικά ως η σύνδεση ενός τμήματος ηλεκτρικού κυκλώματος με το δυναμικό της γης.

Ο βρόχος γείωσης περιέχει έναν αγωγό και ένα ηλεκτρόδιο, το οποίο είναι ενσωματωμένο βαθιά στο έδαφος. Παραδοσιακή ενέργεια στην ηλεκτροτεχνική πρακτική είναι η μέτρηση αντίστασης γείωσης τόσο των νεοεγκατεστημένων όσο και των ήδη λειτουργούντων δικτύων. Θα σας πούμε πώς και με ποιον τρόπο πραγματοποιείται αυτή η σημαντική ενέργεια.

Γιατί είναι απαραίτητες οι μετρήσεις;

Η λαμπρή λύση των παρακάτω προβλημάτων επιτυγχάνεται με ιδανική μηδενική αντίσταση στο κύκλωμα γείωσης:

1. Να αποτραπεί η εμφάνιση τάσης στο περίβλημα των τεχνολογικών μηχανημάτων.
2. Να επιτευχθεί αποτελεσματικό δυναμικό αναφοράς του ηλεκτρικού εξοπλισμού.
3. Να εξαλειφθούν πλήρως τα στατικά ρεύματα.

Ωστόσο, η ηλεκτροτεχνική εμπειρία δείχνει: το αποτέλεσμα στο ιδανικό μηδέν είναι αδύνατο να επιτευχθεί.

Διαδικασία εκτέλεσης των απαραίτητων μετρήσεων με τη βοήθεια οργάνου για τον προσδιορισμό της αντίστασης του ζυγού γείωσης. Τέτοιες διαδικασίες διενεργούνται σύμφωνα με ένα χρονοδιάγραμμα που εγκρίνεται από τη διοίκηση του οργανισμού συντήρησης.

Σε κάθε περίπτωση, το γειωμένο ηλεκτρόδιο δίνει κάποια αντίσταση.

Το συγκεκριμένο μέγεθος της αντίστασης καθορίζεται από:

• η αντίσταση του ηλεκτροδίου στο σημείο επαφής με τον αγώγιμο ζυγό·
• η περιοχή επαφής μεταξύ του γειωμένου ηλεκτροδίου και του εδάφους·
• η δομή του εδάφους, που δίνει διαφορετική αντίσταση.

Η πρακτική των μετρήσεων αντίστασης βρόχου γείωσης σημειώνει ότι οι δύο πρώτοι παράγοντες μπορούν κάλλιστα να αγνοηθούν, αλλά υπό την τήρηση λογικών προϋποθέσεων:

1. Το γειωμένο ηλεκτρόδιο είναι κατασκευασμένο από μέταλλο με υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
2. Το σώμα του ηλεκτροδίου έχει καθαριστεί επιμελώς και έχει τοποθετηθεί σφιχτά στο έδαφος.

Απομένει ο τρίτος παράγοντας – η αντιστατική επιφάνεια του εδάφους. Αυτός φαίνεται να είναι το κύριο υπολογιστικό στοιχείο για τη μέτρηση της αντίστασης του βρόχου γείωσης.

Υπολογίζεται δε μέσω του τύπου:

R = pL / A,

όπου: p – ειδική αντίσταση εδάφους, L – υποθετικό βάθος, A – ενεργός επιφάνεια.

Για να προστατευτούν οι ιδιοκτήτες σπιτιού/διαμερίσματος, όλοι οι τύποι ισχυρού οικιακού ηλεκτρικού εξοπλισμού πρέπει να είναι εφοδιασμένοι με γείωση:

Κατά τη δοκιμή αντίστασης, κάθε γραμμή γείωσης ελέγχεται ξεχωριστά. Η αντίσταση μεταξύ του στοιχείου γείωσης και κάθε μη αγώγιμου τμήματος ηλεκτρικού εξοπλισμού που είναι δυνατόν να τεθεί υπό τάση πρέπει να είναι μικρότερη από 0,1 Ω.

Επισκόπηση μεθόδων μέτρησης

Υπάρχουν διάφορες επιλογές μέτρησης της αντίστασης του κυκλώματος γείωσης, καθεμία από τις οποίες επιτρέπει τον ακριβή προσδιορισμό της ζητούμενης τιμής.

Σύστημα προσδιορισμού 3 σημείων

Έτσι, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται συχνά η μέθοδος του σχήματος 3 σημείων, που βασίζεται στο φαινόμενο της πτώσης δυναμικού.

Γραφικό διάγραμμα του λεγόμενου συστήματος τριών σημείων, το οποίο χρησιμοποιείται αρκετά συχνά όταν απαιτείται η μέτρηση της αντίστασης του κυκλώματος γείωσης.

Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται σε τρία βασικά βήματα:

1. Μέτρηση τάσης στο ηλεκτρόδιο Ε1 και στον ανιχνευτή Ε2.
2. Μέτρηση έντασης ρεύματος στο ηλεκτρόδιο Ε1 και στον ανιχνευτή Ε3.
3. Υπολογισμός (με τον τύπο R = E / I) της αντίστασης του ηλεκτροδίου γείωσης.

Για αυτή τη μέθοδο, η ακρίβεια των μετρήσεων εξαρτάται λογικά από τη θέση εγκατάστασης του ανιχνευτή Ε3. Συνιστάται η τοποθέτησή του στο έδαφος σε απόσταση – ιδανικά εκτός της λεγόμενης περιοχής ΕΣΕ (αποτελεσματικής αντίστασης ηλεκτροδίων) των Ε1 και Ε2.

Μετρήσεις με την τεχνολογία «62%»

Εάν η δομή του εδάφους για την τοποθέτηση του ηλεκτροδίου γείωσης έχει ομοιογενές περιεχόμενο, η μέθοδος «62%» για τον προσδιορισμό των αντιστάσεων των κυκλωμάτων γείωσης υπόσχεται καλή αποτελεσματικότητα.

Διάγραμμα με τεχνολογία μέτρησης που ονομάζεται «62%». Ωστόσο, το όνομα προέρχεται από τη βέλτιστη απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων, στην οποία επιτυγχάνεται αποδεκτό αποτέλεσμα.

Η μέθοδος εφαρμόζεται σε διατάξεις με ένα μόνο ηλεκτρόδιο γείωσης. Η ακρίβεια των ενδείξεων εδώ οφείλεται στη δυνατότητα τοποθέτησης των ανιχνευτών εργασίας σε ευθύγραμμο τμήμα, σε σχέση με το ηλεκτρόδιο γείωσης.

Σημεία εγκατάστασης των ανιχνευτών ελέγχου

Απλοποιημένη μέθοδος δύο σημείων

Η εφαρμογή αυτής της μεθόδου μέτρησης απαιτεί την ύπαρξη μιας ακόμη ποιοτικής γείωσης εκτός από εκείνη που θα εξεταστεί. Η μέθοδος είναι κατάλληλη για πυκνοκατοικημένες περιοχές, όπου συχνά δεν υπάρχει δυνατότητα εκτεταμένης χρήσης βοηθητικών ηλεκτροδίων εργασίας.

Η απλοποιημένη μέθοδος μέτρησης εκτελείται με διάγραμμα δύο σημείων. Με αυτήν την τεχνολογία απαιτούνται λιγότεροι χειρισμοί εξοπλισμού και υπολογισμών, αλλά η ακρίβεια των υπολογισμών είναι χαμηλή.

Η μέθοδος μέτρησης δύο σημείων διαφέρει στο ότι δείχνει ταυτόχρονα το αποτέλεσμα για δύο διατάξεις γείωσης συνδεδεμένες σε σειρά. Αυτό εξηγεί τις απαιτήσεις για υψηλή ποιότητα της δεύτερης γείωσης, ώστε να μην λαμβάνεται υπόψη η αντίστασή της.

Για την εκτέλεση υπολογισμών μετράται επίσης η αντίσταση του ζυγού γείωσης. Το αποτέλεσμα που προκύπτει αφαιρείται από τα αποτελέσματα των γενικών μετρήσεων.

Η ακρίβεια αυτής της μεθόδου αφήνει περιθώρια βελτίωσης σε σύγκριση με τις δύο προαναφερθείσες. Εδώ σημαντικό ρόλο παίζει η απόσταση μεταξύ του ηλεκτροδίου γείωσης, του οποίου μετράται η αντίσταση, και της δεύτερης γείωσης. Τυπικά, αυτή η μέθοδος δεν εφαρμόζεται. Αποτελεί ένα είδος εναλλακτικής λύσης όταν δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλες μέθοδοι μέτρησης.

Ακριβείς μετρήσεις τεσσάρων σημείων

Για τις περισσότερες περιπτώσεις μέτρησης αντιστάσεων, η πλέον βέλτιστη μέθοδος, εκτός από τις μεθόδους 2 και 3 σημείων, θεωρείται η τεχνολογία 4 σημείων. Τέτοια τεχνολογία μέτρησης διαθέτουν συσκευές όπως ο ελεγκτής της σειράς 4500. Από την ονομασία της μεθόδου, στο χώρο εργασίας τοποθετούνται σε ευθεία γραμμή και σε ίσες αποστάσεις τέσσερα ηλεκτρόδια εργασίας.

Με αυτό το διάγραμμα – τεσσάρων σημείων, γίνονται οι πιο ακριβείς μετρήσεις. Χρησιμοποιείται σύγχρονος εξοπλισμός και υπάρχει δυνατότητα εκτέλεσης εργασιών χωρίς αποσύνδεση του κυκλώματος γείωσης.

Η γεννήτρια ρεύματος της συσκευής συνδέεται στα ακραία ηλεκτρόδια, με αποτέλεσμα να ρέει μεταξύ τους ρεύμα του οποίου η τιμή είναι γνωστή. Στις άλλες ακρίδες της συσκευής συνδέονται δύο εσωτερικά ηλεκτρόδια εργασίας.

Σε αυτές τις ακρίδες υπάρχει η τιμή της πτώσης τάσης. Το τελικό αποτέλεσμα των μετρήσεων – η αντίσταση γείωσης (σε Ωμ), την τιμή της οποίας η συσκευή εμφανίζει στην οθόνη.

Τα όργανα της σειράς 4500 χρησιμοποιούνται συχνά για τη μέτρηση της τάσης επαφής. Μέσω ενός ειδικού δομοστοιχείου, η συσκευή παράγει μία μικρή τάση στο έδαφος – προσομείωση βλάβης καλωδίου.

Ταυτόχρονα, στην κλίμακα του οργάνου υποδειενύεται το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα γείωσης. Οι ενδείξεις στην οθόνη λαμβάνονται ως βάση κα πολλαπλασιάζονται με την εκτιμώμενη τιμή ρεύματος στο έδαφος. Με αυτόν τον τρόπο υπολογίζεται η τάση επαφής.

Εκτέλεση μέτρων γα τον έλγχ της κστάστσής ηλκτροτεχνικού ειπολσμού κα γρμμώγιωσης. Για την εργασία χρησιμοποιείται όργανο μέτρησης τύπου 4500.

Για παράδειγμα, η μέγιστη τιμή του αναμενόμενο ρεύματος στο σημείο βλάβης είνα 4000 A. Στην οθόνη του ορνου σημειώνετα η τιμή 0,100. Τότ η τιμή της τάσης επαφής θα είνα 400 V (4000*0,100).

Μέτρηση με τη συσκευή Σ.Α6415 (6410, 6412, 6415)

Η μοναδικόττα αυτής της μεθόδου – η δυνατόττα δεινέργειας μετρήεων χωρίς αοσύνδεσ τυ κύκλματος γείωσης. Επίσης, πρέπε να τονιστεί το πλενέκτημα ότ η μέτρηση της συνολικής αντίστασης της διάταξης γείσης είνα εφικτή με τη μέθοδο της συμπερίληψης της αντιστατικής συνιστώσας όλων των συνδέσεων στο κύκλωμα γείωσης.

Η αρχή λειτουργίας είνα περίπου η εξής:

1. Μ έναν ειδικό μετασχημτιστή δημιουγείτ ρεύμα στο κύκλωμα.
2. Το ρεύμα ρέει στο σχηματιζόμενο κύκλωμα.
3. Μέσω ενός σύγχρονου ανιχνευτή κατγράφετα το μετρούμενο σήμα.
4. Το λαμβανόμενο σήμα μετατρέπετα από το ADC.
5. Το αοτέλσμα εμφανίζετα στην οθόνη LCD.

Η συσκευή είνα ειπλισμένη με μια μονάδα (επεικτικός ενισχυτής), χάρη στην οποία το ωφέλιμο σήμα καθαρίζετα αποτελεσματικά από διάφορες παρεμβολές – θόρυβοι χαμλή συχντηα (Χ.Σ.) και υψλή συχντητα (Υ.Σ.). Με τους βραχίονς της λαβίδας στην αρθρωμένη τος κατάσταση σχηματίζετα ένα διεγειρόμενο κύκλωμα που περιβάλλει τον αγωγό γείωσης.

Οδηγίες μέτρησης με τη συσκευή Σ.Α6415

Η ακολουθία ενεργειών κατά την εργασία με το όργανο της σειράς Σ.Α6415 περιγράφετα σαφώς στις οδηγίες που συνοδεύουν αυτήν τη μοναδική συσκευή.

Μοναδικό όργανο μέτρησης – λαβίδα, χάρη στην οποία σχετικά απλά και εύκολα μπορεί να μετρηθεί η αντίσταση του κυκλώματος γείωσης σε διάφορες συνθήκες.

Για παράδειγμα, υπάρχει ανάγκη να εκπονηθούν μετρήσεις αντίστασης γείωσης κάποιου ηλεκτρικού μοντού (μετασχηματιστή, ηλεκτρού μετί κ.λπ.).

Ακολουθία ενεργειών:

1. Ανοίξτε πρόσβαση στη γραμμή γείωσης αφαιρώντας το προστατευτικό κάλυμμα.
2. Πιάστε με τη λαβίδα τον αγωγό (τη γραμμή ή απευθείας το ηλεκτρόδιο) γείωσης.
3. Επιλέξτε τη λειτργία μέτρησης «Α» (μέτρηση ρεύματος).

Η μέγιστη τιμή ρεύματος του οργάνου εία 30 Α, επομένως σε περίπτωση υπέρβασης αυτής της τιμής δεν μπορεί να γίνει μέτρηση. Πρέπει να αφαιρεθεί το όργανο και να επαναληφθεί η προσπάθεια μέτρησης σε ένα άλλο σημείο.

Η διαδικασία εκτέλεσης μετρήσεων με τη χρήση συσκευών μέτρησης τύπου Σ.Α6415 και 3770. Τα αποτελέσματα μετρήσεων καταγράφονται σε πίνακα και συγκρίνονται στην επόμενη συντήρηση.

Όταν η τιμή ρεύματος που λαμβάνεται στην κλίμακα εμπίπτει στο επιτρεπόμενο εύρος, μπορούμε να συνεχίσουμε την εργασία μεταβάλλοντας τη συσκευή στη μέτρηση αντίστασης «?».

Το αποτέλεσμα που εμφανίζεται στην οθόνη θα δείξει τη συνολική τιμή αντίστασης, συμπεριλαμβανομένων:

• το ηλεκτρόδιο και την μπάρα γείωσης·
• την επαφή του ουδέτερου με το ηλεκτρόδιο γείωσης·
• την επαφή των συνδέσεων στη γραμμή μεταξύ του ουδέτερου και του ηλεκτροδίου γείωσης.

Δουλεύοντας με τη δαγκάνα, πρέπει να λάβετε υπόψη: οι υψηλές ενδείξεις του οργάνου για την αντίσταση γείωσης οφείλονται συνήθως σε κακή επαφή του ηλεκτροδίου γείωσης με το έδαφος.

Επίσης, η αιτία υψηλής αντίστασης μπορεί να είναι μια σπασμένη αγώγιμη μπάρα. Οι υψηλές τιμές αντίστασης στα σημεία σύνδεσης (συνένωσης) των αγωγών μπορούν επίσης να επηρεάσουν τις ενδείξεις του οργάνου.

Γενικές συστάσεις για μέτρηση ΟΥΣΓ

Πριν κατασκευάσετε ένα κύκλωμα γείωσης, για παράδειγμα για λέβητα αερίου, θα πρέπει να λάβετε ακριβείς πληροφορίες για το είδος του εδάφους στο οποίο θα τοποθετηθεί το ηλεκτρόδιο γείωσης. Συχνά, για τον προσδιορισμό των τιμών “p” του εδάφους, προτείνεται να συμβουλευτείτε υπάρχοντες πίνακες.

Ωστόσο, αυτή η επιλογή με πίνακες δίνει μόνο ενδεικτικά δεδομένα. Επομένως, δεν πρέπει να βασίζεστε σε αυτά. Οι πραγματικές τιμές αντίστασης εδάφους μπορεί να διαφέρουν πολλαπλάσια.

Επιλογή #1: έδαφος μονής στρώσης

Εάν το έδαφος έχει ομοιογενή σύσταση, η ειδική του αντίσταση μετριέται με τη μέθοδο του «δοκιμαστικού ηλεκτροδίου».

Δομή ομογενούς εδάφους. Υπό αυτές τις συνθήκες, η μέτρηση και ο υπολογισμός αντίστασης είναι σημαντικά πιο εύκολος από ό,τι η ίδια εργασία σε πολύστρωτα εδάφη.

Η μέθοδος προϋποθέτει την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης διαδικασίας σε δύο στάδια:

1. Λαμβάνεται μια ράβδος ανιχνευτή ελέγχου με μήκος ελαφρώς μεγαλύτερο από το βάθος σχεδιασμού.
2. Ο ανιχνευτής βυθίζεται κατακόρυφα στο έδαφος σε βάθος σχεδιασμού.
3. Το άκρο που παραμένει πάνω από την επιφάνεια του εδάφους χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της αντίστασης διάχυσης (Rr).
4. Η ειδική αντίσταση του εδάφους προσδιορίζεται από τον τύπο p = Rr * Ψ.

Συνίσταται η εκτέλεση της διαδικασίας αρκετές φορές σε διάφορα σημεία του χώρου εργασίας. Οι εναλλακτικές μετρήσεις βοηθούν στην επίτευξη ακριβών αποτελεσμάτων μέτρησης της αντίστασης εδάφους.

Επιλογή #2: έδαφος πολλαπλών στρώσεων

Για αυτήν την περίπτωση, η μέτρηση της ειδικής αντίστασης εδάφους πραγματοποιείται με τη μέθοδο της βαθμιδωτής ανίχνευσης. Δηλαδή, ο ανιχνευτής ελέγχου βυθίζεται σταδιακά στο βάθος εργασίας και σε κάθε βαθμίδα εκτελούνται μετρήσεις της ειδικής αντίστασης. Ο υπολογισμός της μέσης τιμής γίνεται χρησιμοποιώντας τύπους για κάθε ξεχωριστή μέτρηση.

Πολύστρωτο έδαφος. Υπό αυτές τις συνθήκες, πρέπει να υπολογιστεί η αντίσταση κάθε ξεχωριστού στρώματος. Οι υπολογισμοί για πολύστρωτα εδάφη απαιτούν περισσότερη εργασία.

Στη συνέχεια, με βάση τα κλιματικά χαρακτηριστικά της περιοχής, βρίσκονται οι τιμές για τις εποχιακές αλλαγές. Με αυτόν τον τρόπο (αρκετά περίπλοκο) λαμβάνονται οι υπολογιζόμενες τιμές της ΟΥΣΓ των ανώτερων στρωμάτων. Τα κατώτερα στρώματα θεωρούνται ότι δεν υπόκεινται σε εποχιακές αλλαγές και επομένως ο υπολογισμός για αυτά περιορίζεται σε μια κάπως απλοποιημένη μέτρηση και υπολογισμό.

Απαιτήσεις για την εκτέλεση εργασιών

Οι εργασίες αυτού του είδους, φυσικά, εκτελούνται από εξειδικευμένο προσωπικό που εκπροσωπεί εξειδικευμένους οργανισμούς. Έτσι, για τη λειτουργία των πινάκων ισχύος σε κατοικίες, συνήθως υπεύθυνες είναι οι δημοτικές υπηρεσίες. Η διενέργεια οποιωνδήποτε μετρήσεων σε αυτά τα σημεία επιτρέπεται μόνο μέσω επικοινωνίας με αυτές τις υπηρεσίες.

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα ανήκουν σε επικίνδυνα συστήματα. Παρά το γεγονός ότι οι επικοινωνίες του οικιακού τομέα είναι σχεδιασμένες για τάση μικρότερη από 1000V, αυτή η τάση είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο. Απαιτείται η τήρηση όλων των απαραίτητων μέτρων ασφαλείας κατά το χειρισμό ηλεκτρικού εξοπλισμού. Συνήθως, ο απλός πολίτης αγνοεί αυτά τα μέτρα.

Με τις ιδιαιτερότητες της καταςκευής γείωςης για το μπάνιο σε αςτικό διαμέρισμα θα σας ενημερώςει το επόμενο άρθρο, το οποίο περιέχει κανόνες και οδηγίες για την εκτέλεςη της εργαςίας.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Η πραγματοποίηση μετρήςεων στην πράξη με τη βοήθεια συςκευής:

Η εκτέλεςη εργαςιών που σχετίζονται με τον έλεγχο της αντίςταςης γείωςης απαιτείται υποχρεωτικά, ανεξάρτητα από την πολυπλοκότητα του ηλεκτρικού κυκλώματος και την κατηγορία του αντικειμένου όπου εγκαθίςταται ή έχει εγκαταςταθεί και λειτουργεί ο ηλεκτρικός εξοπλισμός. Πολλοί εξειδικευμένοι οργανιςμοί είναι έτοιμοι να παρέχουν τέτοιες υπηρεςίες.

Παρακαλώ, αφήςτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ. Δεν αποκλείεται να γνωρίζετε έναν απλό και αποτελεςματικό τρόπο μέτρηςης της αντίςταςης των βρόχων γείωςης, που δεν αναφέρεται στο άρθρο. Κάντε ερωτήςεις, μοιραςτείτε χρήςιμες πληροφορίες και φωτογραφίες σχετικά με το θέμα.