Главная // Вопросы-Ответы // Технические вопросы // 4. Измерители сопротивления систем заземления, грозозащиты, удельного сопротивления грунта. Сопротивления проводников поисоединения к земле MRU-100, MRU-101, MIC-3
4. Измерители сопротивления систем заземления, грозозащиты, удельного сопротивления грунта. Сопротивления проводников поисоединения к земле MRU-100, MRU-101, MIC-3
1. Какой прибор SONEL производит проверку соединений заземлителей с заземляемыми элементами (металлосвязь)?
Отдельные элементы заземляющего устройства (ЗУ) электрических станций и подстанций могут иметь плохую электрическую связь с другими элементами ЗУ, в том числе с заземленными нейтралями трансформаторов. Это вызвано некачественным монтажом при строительстве, коррозией заземлителей или их механическим повреждением. В зданиях и сооружениях часто отсутствует надлежащая связь между отдельными фрагментами системы заземления и главной шиной уравнивания потенциалов. Подобные дефекты, в случае протекания по ЗУ тока молнии или короткого замыкания (КЗ), могут привести к появлению в пределах заземляющего устройства электроустановки высоких разностей потенциалов, опасных для персонала, изоляции цепей различного назначения, а также способных вызывать сбои и повреждения электронной аппаратуры. Для выявления подобных дефектов используется проверка сопротивления соединения заземлителей с заземляемыми элементами, в том числе с естественными заземлителями (металлосвязь). Согласно ПТЭЭП сопротивление исправного соединения не превышает 0,05 Ом. Измерители SONEL типа MIC-3, MRU-100, MRU-101, MPI-510, MPI-511 обеспечивают измерение сопротивления соединения проводников присоединения к земле и уравнивания потенциалов с разрешением 0,01 Ом, измерительным током более 200 мА.
2. Надо ли отсоединять ЗУ от главной заземляющей шины ВРУ при измерении его сопротивления приборами типа MRU-100 (MRU-101)?
При измерении сопротивления заземляющего устройства прибор MRU-100 (MRU-101) использует измерительный ток 225 мА частотой 128 Гц. Это позволяет избежать влияния на результаты измерений интерференции и помех от находящихся в грунте и системе заземления токов утечки частотой 50 Гц и их гармоник. Поэтому при проведении измерения сопротивления заземляющего устройства измерителями MRU-100 (MRU-101) нет необходимости отсоединять одиночный заземлитель, заземляющее устройство от главной заземляющей шины электроустановки, а при использовании токоизмерительных клещей С1 можно произвести измерения многократных заземлителей без их разъединения.
3. Можно ли использовать двухлучевую схему измерения сопротивления ЗУ приборами SONEL типа MRU-100 (MRU-101)?
В руководствах по эксплуатации измерителей MRU-100 (MRU-101) описано применение однолучевой схемы расположения электродов при измерении сопротивления заземляющего устройства (Рис. 1). Соблюдение однолинейности при измерении обеспечивает заявленную точность результата. Допускается использование двухлучевой схемы, когда применение однолучевой затруднительно (ограничено пространство, присутствуют вертикальные помехи на пути), при этом надо иметь ввиду возможное увеличение основной погрешности. Согласно рекомендациям книги «Организационные и методические рекомендации по проведению испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей» (автор к.т.н. Сакара А. В. под редакцией к.т.н. Титова В. Л.), при измерении сопротивления одиночных вертикальных заземлителей или сложных заземлителей (с применением клещей) длиной до 6 метров следует применять схему расположения электродов согласно Рис. 2 (поз. а) с указанными между ними расстояниями. Для заземлителей длиной свыше 6 метров расстояния между электродами следует принимать не менее 3L, где L — длина вертикального заземлителя (Рис. 2, поз. б).
4. В каких случаях необходимо измерять удельное сопротивление грунта (ρ) ?
Измерение удельного сопротивления грунта проводится, когда измеренное сопротивление заземлителя больше проектного (расчетного) значения или не соответствует нормативным требованиям. В этом случае проверяется допустимая степень этого несоответствия при повышенных удельных сопротивлениях грунта. Для измерений удельного сопротивления грунта измерители используют сопротивления отдельных электродов системы заземлителя, для чего в геологии были разработаны специальные приборы. Эта функция с метрологической точки зрения идентична четырехполюсной схеме измерений сопротивления заземления, но содержит дополнительную процедуру ввода в прибор взаимного расстояния между измерительными щупами и электродами заземлителя. Величина удельного сопротивления грунта определяется приборами SONEL типа MRU-100 (MRU-101) автоматически согласно формуле, которая применяется в Методике измерения Веннера:
где: d — расстояние между измерительными щупами; RE — измеренное сопротивление заземления. Измерительные щупы устанавливают в грунт по прямой линии через равные взаимные расстояния (Рисунок 1).
Рисунок 1. Схема для измерения удельного сопротивления грунта
5. Как практически производится проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами?
Все защитные проводники, включая заземляющие устройства и проводники уравнивания потенциалов, не должны иметь обрывов и неудовлетворительных контактов в местах их присоединения к открытым и сторонним проводящим частям. В соответствии с ГОСТ Р 50571.16-99, непрерывность защитных проводников при приемо-сдаточных испытаниях электроустановок проверяется измерением полного сопротивления цепи «фаза-нуль» или тока однофазного замыкания на корпус или PE-проводник. Непрерывность защитных проводников считается обеспеченной, если ток однофазного замыкания приводит к срабатыванию коммутационно-защитных аппаратов в течение нормированного времени отключения питания.
Однако, непрерывность заземляющих проводников и проводников систем уравнивания потенциалов не всегда возможно проверить указанным методом (например, проводники системы уравнивания потенциалов).
В этом случае необходимо измерить переходные сопротивления разборных контактных соединений в этих проводниках.
Согласно «Норм испытаний электрообрудования и аппаратов электроустановок потребителей» сопротивление контактных соединений не должно превышать 0,05 Ом. Пункт № 26.1 раздела «Заземляющие устройства» «Норм испытаний электрообрудования и аппаратов электроустановок потребителей» приведен ниже.
Наименование испытания
Нормы испытания
Указания
26.1. Проверка соединений заземлителей с заземляемыми элементами, в том числе с естественными заземлителями.
Проверка производится для выявления обрывов и других дефектов путём осмотра, простукивания молотком и измерения переходных сопротивлений. Проверка соединения с естественными заземлителями производится после ремонта заземлителей.
В случае измерения переходных сопротивлений следует учитывать, что сопротивление исправного соединения не превышает 0,05 Ом.
У кранов проверка наличия цепи должна производится не реже 1 раза в год.
При профилактических испытаниях непрерывность защитных проводников проверяется только измерением сопротивления контактных соединений.
Наличие цепи (металлической связи) между защитными проводниками и проводящими частями определяется измерением сопротивления контактных соединений различными приборами (прибором Ф4103-М1, измерительным мостом, измерителями SONEL — MRU-100 (101), MMR-600 (610), MIC-3, MPI-510, MPI-511).
При использовании Ф4103-М1 необходимо подключить зажимы Т1 и П 1 к магистрали заземления, а зажимы Т2 и П2 — к корпусу электроустановки.
Наиболее удобным для этих измерений является измеритель SONEL MIC-3. Прибор производит измерения с разрешением 0,01 Ом. Он прост и удобен в эксплуатации. Кроме того, с помощью прибора MIC-3 можно производить измерение сопротивления изоляции напряжением до 1000В.
Методика проведения измерений с помощью этого прибора приведена ниже.
Для измерения целостности измеряемой цепи переключатель функций следует установить в позицию RCONT 200мA.
Рис.1 Измерение целостности цепей
Измерительный ток в данной функции увеличен до значения более 200 мA.
Измерение производится подсоединением измерительных проводов к измеряемому объекту (см. рис.1).
Последующее измерение запускается отсоединением и повторным подключением одного из измерительных проводов, либо нажатием клавиши START.
Более подробно с функциональными возможностями MIC-3 Вы можете ознакомиться на сайте www.sonel.ru
6. Применимы ли приборы MRU-101 для измерения импульсного сопротивления заземлителя молниезащиты?
Понятие импульсного сопротивления заземлителя, его расчеты приведены в документе: «ЕДИНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ ПБ 13-01-92»
Каждый заземлитель характеризуется своим импульсным
сопротивлением, т.е. сопротивлением растеканию тока молнии Ri.
Импульсное сопротивление заземлителя может существенно отличаться от
сопротивления Rз , получаемого обычно принятыми способами. Его величина
определяется по формуле:
Ri = α x Rз ,
где α (альфа) - импульсный коэффициент, зависящий от параметров тока
молнии, электрического удельного сопротивления грунта и конструкции
заземлителя.
Значения импульсного коэффициента α при разных удельных
сопротивлениях грунта приведены в табл. 2П.
Таблица 2П
Тип заземлителя
Значение импульсного коэффициента при уд. сопр. ρ
до 100
100
500
1000
2000 и более
Вертикальный
0,9
0,9
0,7
0,5
0,35
Горизонтальный
0,9
0,8
0,6
0,4
0,3
Комбинированный
0,9
0,7
0,5
0,3
-
Импульсные коэффициенты определены для значений амплитуды тока
молнии 60 кА и крутизны 20 кА/мкс.
За основу расчетов импульсного сопротивления заземлителя берется значение сопротивления заземлителя, измеренное обычным способом и в частности приборами SONEL серии MRU.
7. Как проверить контур заземления и молниезащиту жилого дома? Каким нормам должны соответствовать результаты измерений?
Измерение сопротивлений заземляющих устройств контура заземления и молниезащиты можно провести приборами MRU-101 и сравнить измеренные величины сопротивлений с нормами по пункту 1.8.39 ПУЭ.
Проверка состояния устройств молниезащиты должна производиться:
- для зданий и сооружений I и II категорий – 1 раз в год перед началом грозового сезона;
- для зданий и сооружений III категории – не реже 1 раза в 3 года.
1. Проверяется целостность и защищенность от коррозии доступных обзору частей молниеприемников токоотводов и контактов между ними;
2. Измеряется прибором MRU-101 сопротивление току растекания заземлителей отдельно стоящих молниеотводов.
Значение сопротивления заземлителя не должно превышать результаты соответствующих замеров на стадии приемки более чем в 5 раз.
Сопротивление заземлителей устройств молниезащиты, выполненных до 1987 года должно соответствовать требованиям СН 305-77 «Инструкции по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений».
Импульсные сопротивления заземлителей во всем возможном диапазоне токов молнии (5 -100 кА) не должны превышать максимально допустимых значений:
- 10 Ом – для зданий и сооружений I и II категорий;
- 20 Ом - для зданий и сооружений III категории;
- 50 Ом – для наружных установок.
Rи=Rз аи ,
где Rи – импульсное сопротивление заземлителя
Rз – сопротивление заземлителя, измеренное прибором MRU-101
аи – импульсный коэффициент, зависит: от рода грунта (наибольшее значение коэффициента соответствует глине и чернозему, наименьшее – песчаному грунту); величины тока молнии (с увеличением тока молнии коэффициент уменьшается); размеров и конфигурации заземлителя, но практически во всех случаях импульсный коэффициент меньше единицы.
8. Можно ли измерить сопротивление ЗУ прибором MRU-101, подключив вместо зондов 30 см. два измерительных заземления, одно 20м влево, другое 20 м вправо от контура заземления?
Использовать аналогичные измерительные зонды позволительно при надежном подключении к измерительным гнёздам прибора. Прибор контролирует надежность соединений на всех измерительных гнёздах прибора и выносных зондах. В дополнительной комплектации прибора предлагаются измерительные зонды длиной 80 см. на случай сыпучих, недостаточно влажных и других сложных грунтов.
Измеряемое ЗУ необходимо подключить к Re гнезду прибора по однолучевой или двулучевой схеме, согласно соответствующих методик измерения. В Вашей ситуации ЗУ попадает в зону нулевого потенциала и получается не совсем соответствующая схема измерений.
9. Какова кратность расстояний между измерительными электродами к максимальной диагонали заземлителей при измерении приборами MRU?
Какова кратность расстояний между измерительными электродами к максимальной диагонали заземлителей при измерении приборами MRU? Применяются ли при измерении сложных заземлителей схемы с расположением электродов по однолучевой и двухлучевой схеме?
Стандартные методики измерений сложных заземлителей применимы и к приборам СОНЭЛ, соответствующая статья размещена у нас на сайте: Схемы измерений заземлителей. В Руководстве по эксплуатации предлагаются расстояния в 20 м, это оптимальные расстояния для соответствующего набора проводов на катушках. Для больших расстояний допускается последовательное соединение проводов, на катушках имеются соответствующие переходные соединители. В случае ограниченного пространства в зоне измерений допустимы и меньшие расстояния от 2D и 3D размера заземлителя.
