Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок - Измерение сопротивлений заземлителей

§ 68. Измерение сопротивлений заземлителей
Эти измерения выполняют по методу трех точек, которыми являются вывод от проверяемого заземлители и два забиваемых в землю электрода, один из которых называют вспомогательным заземлителем.

Рис. 212. Измеритель заземления МС-08: а — схема прибора, б, в — схемы включения прибора; 1 —  проверяемый заземлитель, 2— вспомогательный заземлитель,
3 — зонд; 1 и /1 —  обмотки; П1, П2 — преобразователи, ПЗ — переключатель, Р — реостат. Л—логометр, Ег и /„ /« — зажимы
Таблица 28
Рекомендуемые расстояния при измерении сопротивления заземлителей

Он образует с проверяемым заземлителем и соответствующим участком земли электрическую цепь, обеспечивающую протекание электрического тока. Второй электрод, называемый зондом, служит для подведения напряжения на проверяемом заземлителе к вольтметру или цепи напряжения другого прибора. Взаимное расположение вспомогательного заземлителя 2 (рис. 212), зонда 3 и проверяемого заземлителя 1 для обеспечения необходимой точности измерения, а также соответствующие расстояния li~2, h-з и /г-з между проверяемым и вспомогательным заземлителем и зондом приведены в табл. 28.
Вспомогательный заземлитель и зонд изготовляют обычно из стальных стержней или труб длиной около одного метра (диаметр стержней 15—20 мм, наружный диаметр труб 25— 30 мм). Эти электроды должны быть заострены с одного конца, чтобы они лег е забивались в грунт, а у другого конца иметь зажимы для подключения проводов и рукоятки В виде поперечных стержней, чтобы их было удобно вынимать из грунта после окончания процесса измерения.
При забивании вспомогательного заземлителя и зонда необходимо обеспечить хороший контакт с грунтом. Собственное сопротивление растеканию тока вспомогательного заземлителя должно быть не более 150—200 Ом, а зонда —не более 1000 Ом. Для этого вспомогательный заземлитель и зонд следует забивать в грунт на глубину не менее 0,5—0,8 м, не раскачивая. Грунт с повышенным удельным сопротивлением надо увлажнять соленой или подкисленной водой в месте забивки вспомогательного электрода, кроме того, необходимо уплотнять грунт вокруг вспомогательного заземлителя и зонда после их забивки.
Вспомогательный заземлитель и зонд следует забивать в стороне от подземных токопроводящих коммуникаций (бронированных кабелей, стальных трубопроводов и др.), чтобы исключить их влияние на результаты измерения. Если заземлитель имеет несколько выводов, измерять его сопротивление нужно от каждого из них. Сопротивление заземлителей измеряют на переменном токе специальными приборами (измерителями заземлений) или методом амперметра и вольтметра.
Измеритель заземления МС-08 (см. рис. 212) содержит генератор постоянного тока Г, логометр Л с рабочей I и потенциальной // обмотками, преобразователи постоянного напряжения в переменное П1 и переменного напряжения в постоянное П2. Переменное напряжение между зажимом 1\, подключенным к проверяемому заземлителю, и /2, подключенным к вспомогательному заземлителю, вызывает протекание тока между заземлителями. Соответствующий этому переменному току постоянный ток протекает по токовой обмотке I логометра Л. Падение напряжения на проверяемом заземлителе вследствие протекания через него тока подводится через зажимы Е\ и Е2 к преобразователю П2 измерителя заземления и после выпрямления в нем к потенциальной обмотке // логометра. Прибор имеет три предела измерения: 0—1000, 0—100 и 0—10 Ом, устанавливаемых переключателем ПЗ. Для компенсации влияния сопротивления зонда на результаты измерения служит реостат Р.
При измерении сопротивления заземлителя прибор следует разместить вблизи от него и собрать схему (рис. 212, б). Провод, идущий к проверяемому заземлителю, должен быть возможно короче и сечением не менее 6—10 мм². Для подключения прибора к зонду и вспомогательному заземлителю нужно применять гибкие изолированные медные провода сечением не менее 1,5 мм.
Для компенсации сопротивления зонда переключатель ПЗ ставят в положение «Регулировка» и, вращая рукоятку прибора с нормальной частотой (120 об/мин), одновременно устанавливают реостат. Р в такое положение, при котором стрелка логометра установится против красной черты.
Если стрелка против красной черты не устанавливается ни при каком положении реостата Р, необходимо принять меры к уменьшению сопротивления в цепи зонда (забить его глубже, увлажнить землю около него соленой или подкисленной водой, забить рядом другой зонд и соединить его с первым и т. и.). После регулировки прибора, добившись, чтобы стрелка его установилась против красной черты, переводят переключатель ПЗ в положение «Измерение» (в этом положении он показан на рис. 212, а), установив его на пределе измерения, соответствующем предполагаемому сопротивлению проверяемого заземлителя, или если о проверяемом заземлителе ничего неизвестно, измерение начинают производить с высшего предела 0—1000 Ом, переходя затем на другие пределы измерения для получения объема точного результата.
В ряде случаев, например при протекании в земле блуждающих переменных токов вблизи проверяемого заземлителя, стрелка прибора совершает периодические колебания и трудно произвести отсчет показаний прибора.
Тогда следует несколько снизить или повысить частоту вращения генератора Г прибора, вращая рукоятку соответственно медленнее или быстрее. При этом будет изменяться частота тока, поступающего через преобразователь П1 в проверяемый заземлитель, и удастся исключить влияние блуждающих токов на прибор. Если устранить таким способом влияние блуждающих токов в земле не. удается, следует выяснить возможные причины появления этих токов и принять другие меры, например приостановить электросварочные работы на время проведения измерений.
Кроме того, избежать влияния посторонних токов в земле молено, изменив места забивки зонда и вспомогательного заземлителя. Если в земле протекают постоянные токи, о чем можно судить по отклонению стрелки прибора после его подключения при неподвижном генераторе Г, на них не следует обращать внимания, поскольку они не сказываются на результатах измерения. Если необходимо исключить влияние сопротивления провода, идущего от прибора к проверяемому заземлителю, собирают схему (рис. 212, в).
При проведении испытания заземляющих устройств целесообразно измерять не только сопротивление проверяемого заземлителя, но также сопротивление зонда и вспомогательного заземлителя, занося эти данные в протокол испытания. Для этого к зажимам Е\, /] прибора вместо проверяемого заземлителя 1 нужно подключить вспомогательный заземлитель 2 (если измеряют сопротивление вспомогательного заземлителя) или зонд 3 (если измеряют сопротивление зонда).
Если необходимо знать удельное сопротивление грунта в районе монтируемой электроустановки, его определяют, проведя измерения измерителем заземления МС-08 по схеме (рис. 213). Измерения выполняют при разном разносе электродов 1, 2, 3 и 4, но расстояния между электродами 1 и 2, 2 к 3, 3 к 4 должны быть одинаковы. Удельное сопротивление грунта определяют по формуле
p==2mR,

Рис. 214. Измерение сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра: 1 — 3 — электроды; Тр — трансформатор. Р — реостат, А — автомат
где R — показание прибора, Ом, а — расстояние между электродами, м.

Рис. 213. Измерение удельного сопротивления грунта измерителем заземления МС-08:
1—4 — электроды
С помощью метода амперметра и вольтметра производят разнообразные измерения при наладке заземляющих устройств: измерение сопротивления заземлителей, удельного сопротивления- грунта, снятие потенциальных кривых для проверяемого заземляющего устройства и др. Сопротивление заземления этим методом можно измерять при любой его величине и с большой точностью. Поэтому этим методом пользуются при наладочных работах на ответственных объектах, где требуется особая достоверность результатов измерения, их точность и в других случаях, когда измерителем заземления МС-08 нельзя произвести измерения из-за того, что величина измеряемого сопротивления заземления находится за пределами диапазона измеряемых величин этого прибора (например, сопротивление заземления разветвленных контуров мощных энергетических комплексов, величина которого составляет сотые доли ома).
Для измерения сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра собирают схему (рис. 214) и измеряют силу тока, протекающего через заземлитель, и падение напряжения на участке растекания. Сопротивление заземлителя определяют по формуле закона Ома для участка электрической цепи.
При измерении сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра для получения достоверных и точных результатов необходимо выполнять следующие требования:
измерение должно проводиться на переменном токе, поскольку на постоянном токе побочные явления, в частности поляризация, могут исказить результаты измерения;
приборы следует выбирать лучше класса точности 0,5, но не ниже 2,5;
вольтметр нужно выбирать многопредельным на напряжения от десятых долей вольта до нескольких десятков вольт и с большим внутренним сопротивлением (электронные вольтметры или, в крайнем случае, комбинированные малогабаритные приборы);
питание на собранную схему следует подавать от автономного источника переменного тока или от сети переменного тока через разделительный понижающий трансформатор (рис. 214) с напряжением вторичной обмотки до 36 В.
К вспомогательному заземлителю и зонду, а также к их размещению относительно проверяемого заземлителя предъявляют те же требования, что и при работе с измерителем заземления МС-08.
Лучше всего пользоваться при измерении сопротивления заземления автономными источниками питания с частотой, отличной от частоты электросети, в частности генератором прибора ИКС-1, частота тока которого 22,5 Гц, при этом для измерения напряжения используют входящий в комплект прибора ИКС-1 микровольтметр.