Контроль заземления

Внешний осмотр и измерение сопротивления заземляющих устройств производятся при приеме в эксплуатацию и периодически в сроки, установленные Правилами, при перестановке оборудования и ремонте заземлителей.

При внешнем осмотре выборочно проверяют (с предварительной раскопкой) элементы, находящиеся в грунте. Остальные элементы проверяют в пределах, доступных осмотру. Между заземляемыми объектами и заземлителями должна быть надежная цепь, не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Заземляющие устройства являются необходимой частью многих электроустановок. По своему назначению различают следующие виды заземлений:

1) рабочее заземление какой – либо находящейся под напряжением точки электроустановки для обеспечения надлежащей работы установки в рабочих и аварийных условиях;

2) защитное заземление металлических корпусов и других металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, необходимое для защиты людей при случайном попадании этих частей под напряжение вследствие нарушения изоляции;

3) молниеносное заземление молниеотводов и разрядников.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (металлического проводника или группы проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей) и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.

В качестве заземлителей могут быть использованы подземные металлические части и арматура железобетонных фундаментов зданих и сооружений, обсадные трубы, проложенные в земле стальные трубопроводы негорючих и невзрывчатых жидкостей и газов, свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и другие подобные элементы, имеющие хороший и устойчивый контакт с почвой; такие заземлители называются естественными.

Когда естественные заземлители не могут обеспечить требуемых показателей заземляющего устройства, то в дополнение к ним устраивают искусственные заземлители. Наиболее рациональными в электроустановках оказались два вида таких заземлителей: вертикальные стержневые и горизонтальные углубленные.

Вертикальные заземлители состоят из одного или нескольких соединенных между собой электодов длиной 2,5 – 6 м, обычно представляющих собой отрезки стальных прутков диаметрм 10 – 16 мм или угловой стали с толщиной стенки не менее 4мм.

Горизонтальные углубленные заземлители укладываются в виде замкнутого контура из полосовой или круглой стали на дно котлована поперимету фундамента здания или сооружения. Основными преимуществами такого заземлителя являются малая стоимость, удобство монтажа и эксплуатационная надежность.

В качестве зазамляющих проводников могут применяться защитные (в том числе нулевые) провода и жилы 4- и5-проводных линий, отдельно проложенные защитные проводники (например, магистрали заземления), алюминиевые оболочки кабелей, металлические трубы, короба и лотки электропроводки,металлические кожухи шинопроводов, металлические конструкции зданий и

сооружений, открыто проложенные трубопроводы негорючих и невзрывчатых жидкостей и газов и т. п.

Измерение сопротивления растеканию заземлителей может быть проведено

различными способами. Наиболее распростронен метод амперметра и вольтметра. Вспомогательный заземлитель R_в и зонд устанавливаются на таком расстоянии друг от друга и от испытуемого заземлителя R_х, чтобы их поля растекания не накладывались.

Падение напряжения на этом заземлемии измеряется вольтметром V, включенным между заземлителем R_х и зондом. Таким образом, сопротивление растеканию испытуемого заземлителя R=U₃/I₃. Если сопротивление вольтметра окажется соизмеримым с сопротивлением растеканию зонда, то это внесет погрешность. Поэтому для измерений следует применять вольтметр с большим внутренним сопротивлением, а лучше всего электростатический или электронный.

Для измерения сопротивления заземления применяется прибор – измеритель заземления МС-08. В этом приборе амперметр и вольтметр заменены потенциальной и токовой рамками логометра. Постоянный ток генератора 1 прерывателями 2 и 3 преобразуется в переменный. Переменный ток через заземлители 6 и 4 возвращается в прерыватель, выпрямляется и через токовую рамку логометра проходит на зажим «минус» генератора. При повороте вала генератора на 180^о ток на участке заземлителей изменяет направление, а в рамке логометра проходит в прежнем направлении.

Напряжение испытуемого заземлителя относительно земли снимается зондом 5, выпрямляется и подается на потенциальную рамку логометра. Таким образом, через заземлители проходит переменный ток через логометр – постоянный и измерение производится при переменном токе. Измерение постоянным током дает неверный результат вследствие поляризации влаги у заземлителей.

Измерение сопротивления заземляющих проводников можно производить любым прибором для измерения малых сопротивлений. Обычно это делается измерителями заземлений, так как они наиболее пригодны для этой цели. Специально для измерения сопротивления заземляющих проводников выпускается омметр М372.

Измеритель заземления М-416 имеет пределы измерения от 0,1 до 1000 Ом.

Принцип действия прибора основан на компенсационном методе с применением

вспомогательного заземлителя и зонда.

При измерении выход преобразователя присоединяется к вспомогательному заземлителю и измеряемому сопротивлению Rх через первичную обмотку трансформатора Т_р3. Во вторичную обмотку трансформатора Т_р3 включен специальный калибровочный резистор R_к. При такой схеме включения помимо основной цепи тока через землю создается цепь тока через реохорд резистора R₅. Схема обеспечивает равенство этих токов, что позволяет путем изменения значения калибровочного резистора R_к изменять напряжение на резисторе R₅, включенном между движком резистора и зажимом потенциального электрода (зонда). Разность напряжения резистора подается через усилитель на детектор и индикатор (миллиамперметр mА). Компенсация наступает при таком положении реохорда, при котором падения напряжения на участке реохорда от зажима на корпусе прибора до подвижного контакта равно падению напряжения на измеряемом сопротивлении, при этом ток в цепи индикатора равен нулю. Реохорд имеет шкалу, что позволяет непосредственно определять измеряемое сопротивление.

Измерение напряжения прикосновения в электроустановках до 1000 В может быть произведено непосредственно. Опорная поверхность ног имитируется металлической пластиной размером 35 х 35см, нагружаемой грузом, масса которого 70-80 кг. Соротивление человека заменяется сопротивлением вольтметра, шунтированного сопртивлением.

Измерение удельного сопртивления грунта проиводится методом контрольного электрода или методом четырех электродов. Метод контрольного электрода состоит в следующем: устанавливается заземлитель, измеряется его сопротивление растеканию и определяется удельное сопротивление грунта. Если в качестве контрольного электрода использовать заземлитель в виде стальной трубы диаметром 50 мм, длиной 2,5 м и погрузить его в грунт так, чтобы верхний конец был ниже уровня поверхности на 0,7 м, то определяют удельное сопротивление. Поскольку именно такие заземлители применяются в заземляющих устройствах, в результате измерения получают сопротивление одиночного заземлителя, которое может быть использовано в расчетах. Электроды при измерении методом четырех электродов устанавливают на равных растояниях.