Прибор для измерения сопротивления заземления


Обзор приборов для измерения сопротивления контура заземления

Заземляющий контур является основным и неотъемлемым устройством защиты человека от удара током, во время выхода электроприбора из строя или пробоя изоляции. Для того чтобы контролировать состояние заземлителя, необходимо проводить периодические замеры, поскольку металлические части в земле подвержены коррозии. При разрушении металлических частей сопротивление контура падает и он прекращает выполнять свою защитную функцию. В данной статье мы рассмотрим приборы для измерения сопротивления заземления.

Обзор приборов

Измеритель Ф4103-М1 делает проверку контура любых геометрических форм и размеров. Внешний вид устройства показан на фото:

Технические характеристики указаны в таблице:

Следующий в нашем обзоре — измеритель непосредственного отсчета определения активного сопротивления М416. Прибор проверенный временем, обладает высокой точностью и стабильностью. Вот так он выглядит:

Основные технические данные:

Проведение измерительных работ с помощью м416 показано на видео:

Современный микропроцессорный измерительный прибор ИС-10 следующий в нашем обзоре. ЖК дисплей, автоматический диапазон измерений, встроенная память последних сорока замеров. Ударопрочный корпус с защитой IP42. Ознакомится с внешним видом можно на фото ниже:

Аппарат предназначен для замеров и тестирования элементов заземления двух-, трех-, четырехпроводным методом. Также с его помощью может быть выполнена проверка качества соединения проводников шины заземления и т.д.

Инструкция по эксплуатации более усовершенствованного измерителя ИС-20/1 демонстрируется на видео:

Ну и завершает наш список приборов для измерения сопротивления контура заземления — профессиональный аппарат MRU-101. Устройство может измерять удельное сопротивление грунта, подстраиваться под конкретную задачу, с помощью анализа и сбора данных. MRU-101 имеет память на последние четыреста замеров. Внешний вид измерителя:

Основные технические характеристики данного устройства:

Видеообзор MRU-101:

Принцип работы измерителей

Измерение сопротивления грунта происходит по классическому закону Ома (R=U/I). Источник напряжения в устройстве подает разность потенциалов на электроды и происходит замер тока через прибор. Получив данные измеритель производит вычисление и выводит результат. На схеме ниже представлена схема замера:

Большинство измерений происходит по этому методу или близкие к данному принципу. Следуя инструкции к имеющемуся у вас в наличии прибору нужно установить измерительные электроды разнося их от основного заземления.

Работы производят в течении пару минут, за это время показания устанавливаются. Данную процедуру производят для каждого заземлителя отдельно. Более подробно узнать о том, как проводят замеры сопротивления заземляющего устройства, вы можете из нашей статьи.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, как проводятся измерения одним из рассматриваемых нами аппаратом — Ф4103-М1:

Вот мы и рассмотрели основные приборы для измерения сопротивления заземления. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!

Рекомендуем также прочитать:

samelectrik.ru

Измерители сопротивления заземления

От состояния общего контура заземления здания, сооружения или других объектов с действующими электроустановками зависит не только безопасность обслуживающего персонала и проживающих людей в жилых помещениях. Исправное состояние отдельных элементов системы заземления: общего контура, соединительных шин, проводов заземляющих корпуса электрооборудования и других составляющих, обеспечивает стабильную безаварийную работу электроустановок.

Металлические элементы контура заземления, особенно находящиеся под грунтом, подвергаются коррозии, конструкция постепенно разрушается и перестает выполнять свои функции по защите, оборудования и обслуживающего персонала. Поэтому требуется периодический контроль состояния системы заземления. Методика проверки последовательно описана в требованиях ПУЭ (Правила устройства электроустановок) Одним из важнейших параметров системы является сопротивление контура, для его измерения существует отработанная методика и специальные измерительные приборы.

Читайте также статью ⇒ Заземление и зануление: назначение, отличие, особенности

Принцип действия заземления

Металлические корпуса оборудования на производственных предприятиях и бытовые приборы в жилых помещениях, по требованиям ПУЭ и других нормативных актов, руководящих документов подлежат заземлению. Эта мера обеспечивает безопасность потребителей электроэнергии, пользователей бытовыми приборами и обслуживающий персонал электрооборудования.

Работает это следующим образом, при возникновении замыкания токопроводящей части фазного провода с элементами корпуса происходит выравнивание потенциалов всех замкнутых элементов. Напряжение между корпусом, фазой и заземляющим контуром становится одинаковым. Следовательно, нет разницы потенциалов между землей и полом в помещении. При прикосновении к корпусу оборудования ток не будет переткать с корпуса через человеческое тело в пол или другое оборудование, таким образом, исключается поражение электрическим током.

Основные требования к сопротивлению контура заземления на различных объектах

Одним из важнейших параметров системы заземления является сопротивление контура, контрольные измерения которого производится не реже чем один раз в год, после окончания монтажных работ. В сетях на промышленных объектах, где нейтрали понижающих трансформаторов, генераторов заземляются на общий контур заземления, в однофазных сетях жилого фонда с любыми источниками питания контуры заземления в любое время года с любым составом грунта должны иметь установленную ПУЭ величину сопротивление.

Напряжение в сети электропитания

220- 127

380-220

660-380

Сопротивление с естественными заземлителями (Ом)

60

30

15

Сопротивление контура с повторными заземлителями (Ом)

8

4

2

Для электрических сетей с линейным напряжением 220 – 380В, это сопротивление в пределах 2-8 Ом, для однофазных сетей жилых домов, офисов, административных зданий допускается до 30 Ом. Точные значения для объектов различного назначения определены в ПУЭ и – (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) ПУЭ в пункте 1.8.39, представлена таблица 1.8.38 и в ПТЭЭМ таблица №36 приложение №3.

Зависимость сопротивления заземления от материалов и грунта

Удельное сопротивление системы заземления в большой степени зависит от состава грунта, наиболее удачными с точки зрения проводимости считаются:

  • Глина – 80 Ом/м;
  • Чернозем – 80 Ом/м;
  • Суглинок – 100 Ом/м.

Песчаные почвы в плане сопротивления не стабильны, влажность сильно расширяет интервал возможных величин 10 – 4000 Ом. Каменистые породы считаются наихудшим вариантом для закладки контура заземления, щебень имеет сопротивление в пределах от 3-5 тысяч Ом/м, цельные гранитные породы до 20000Ом/м.

Состав грунта

Ом/м

Известняк поверхностный

5 050

Гранит

2 000

Базальт

2 000

Песчаник

1 000

Гравий с однородными элементами

800

 Влажный песок

800

Гравий с глиной

300

Чернозёмные грунты

200

Смеси глины песком

150

Глина средней твердости

60

Сланцы с глиной

55

Суглинок пластичный

30

Эластичная глина

20

Водоносные слои под грунтом

5

В чистом виде грунт редко встречается, в большинстве случаев это смешанные виды, поэтому для разных вариантов сделаны расчеты и сведены в справочную таблицу.

Необходимые условия для измерения сопротивления заземления

Независимо от того, какие приборы используются в процессе измерения сопротивления, работающий персонал обязан соблюдать меры безопасности. Используются диэлектрические боты, перчатки и инструменты с изолированными ручками. При сборке элементов схемы измерения провода подключаются, в первую очередь к заземленному вспомогательному электроду, потом к измерительному прибору.

Замеры сопротивления проводятся в период их наибольшего значения это летний и зимний сезоны. При грозе, дожде и большой влажности измерения проводить запрещено. На точность измерений влияет расположение измерительных дополнительных заземлителей к элементам конструкции контура и расстояния между ними. Дополнительные электроды должны располагаться не ближе 10м от вертикальных заземлителей контура, металлических труб водопровода, канализации и других коммуникаций. Забиваются электроды в улежавшийся плотный грунт на глубину более 0,5м. В качестве электродов могут быть использованы естественные заземлители не связанные с контуром, на котором производится измерение.

Совет№1 для точности рекомендуется проводить 2-3 измерения, меняя место расположения измерительных штырей, разница в этих измерениях не должна составлять 5%.

Виды приборов для измерения сопротивления заземления

Производители производят большое количество различных моделей приборов для измерения сопротивления заземляющих конструкций. Все приборы можно разделить на несколько видов:

  • Стрелочные модели с автономными источниками питания в виде малогабаритного генератора, который вращается вручную;
  • Стрелочные с автономными источниками питания на гальванических батареях;
  • Цифровые приборы с жидкокристаллическим дисплеем, питанием от батареек и бесконтактными измерительными клещами.

В каждом виде существует большое количество модификаций, которые имеют свои преимущества и недостатки при определенных условиях эксплуатации. Рассмотрим наиболее популярные модели, которые востребованы у потребителей.

Прибор для измерения сопротивления М-416

Эта модель стрелочного прибора одна из самых старых, которая зарекомендовала себя, простотой в использовании, высокой надежностью и достаточной точностью измерений. Конструкция прибора выполнена по методике исполнения стрелочного омметра с несколькими пределами измерений. Классический вариант подключения прибора для измерения сопротивления заземления, эта схема отображается с внутренней стороны крышки прибора

 Прибор позволяет измерить не только активное сопротивление конструкции контура, но и сопротивление грунта, в котором он установлен. Внешний вид панели управления М-416

Технические характеристики

Пределы измерения Ом

Величины сопротивлений дополнительных измерительных штырей Ом

R1

R2

R3

0,10 – 10,0

0,10 – 10,0

500,0

500,0

0,50 — 50,0

0,50 – 50,0

1000,0

1000,0

2,0 – 200,0

2,0 – 200,0

2500,0

2500,0

10,0 -1000,0

10,0 – 1000,0

5000,0

5000,0

Погрешность при измерении рассчитывается с учетом пределов измерения и сопротивлений измерительных штырей, по формуле:

  • 5 + (N/Rx-1) – плюс минус от измеренного значения;
  • N – наибольшее значение выбранного предела измерений;
  • Rx – измеренное сопротивление контура;
  • Питается прибор от батарей 4,5 В;
  • Общее напряжение на зажимах прибора в разомкнутом состоянии измерительной цепи 13В;
  • Комплекта батарей хватает на 1000 замеров;
  • Весит прибор около 3кг, габариты 24,5x14x17см.

Измеритель сопротивления заземления ИС-10

Это современный цифровой прибор на микропроцессоре с жидкокристаллическим дисплеем, куда в цифровом виде выводятся результаты измерений. Внешний вид измерителя сопротивления ИС -10

Встроенное запоминающее устройство способно фиксировать 40 измеряемых параметров. Корпус выполнен с обрезиненной оболочкой со степенью защиты IP42. Устройство имеет возможность проводить измерения по двух проводной, трех и четырехпроводной схеме.

Бесконтактные клещи позволяют, производить замеры не разрывая цепи на отдельных участках. Элементы комплектации, измерителей сопротивления заземления серии ИС

Измеритель сопротивления заземления СА 6412

Модель позволяет производить измерения сопротивления заземления бесконтактными клещами, не отключая электроустановку. Общий предел измерения 0.1 – 1200 Ом, по току от 1 мА – 30А. Корпус прибора имеет высокую прочность благодаря композитному материалу «Lexan®», составные элементы клещей выполнены двойным слоем стенок. Внутренний диаметр клещей позволяет обхватывать заземляющие проводники Ø-32мм. Пример как производятся замеры

 Основные особенности конструкции:

  • Не требуется вспомогательных электродов и соединительных проводов;
  • При коротком замыкании, когда сопротивление меньше 0.1 Ом срабатывает индикатор;
  • Имеются индикаторы помех в измеряемой цепи и при открытии клещей во время замеров;
  • Индикатор заряда батарей своевременно укажет на низкий уровень зарядки;
  • Прибор обладает функцией самотестирования и удержания измеренных показаний;
  • Опция установки пороговых значений обеспечивает удобные условия измерений при темноте.

Технические Параметры

 Величин Значений

Частота генератора, на которой измеряется сопротивление

2,400 кГц

Частота измеряемого тока

от 45 до 800 Гц

Ток перегрузки

100 А — постоянно 200 А — < 5 секунд

50 / 60 Гц

Диэлектрическая прочность

2500 В

Батарея питания

9 В (типа «Крона») или Ni/Cd аккумуляторы

Ресурс батареи

До 1500 измерений, приблизительно 8 часов непрерывной работы

Интервал рабочих температур

от -11° до + 54° С

Ø захвата бесконтактных клещей

32 мм

Ширина открытого захвата

35 мм

Степень защиты корпуса

IP 30 

Читайте также статью: → «Чем отличается заземление от зануления?».

Измеритель сопротивления заземления–1820 ER

Одна из моделей цифровых приборов с жк дисплеем, пределы измерения 0.01 – 2000Ом, с функцией удержания показаний, питается от батарей. Комплект измерителя сопротивления заземления 1820 ER

Особенности технических характеристик

  • Тестовый ток в режиме измерения сопротивления составляет 2мА, что позволяет производить работы без отключения электроустановки от источника питания.
  • В составе комплектации предусматривается наличие штатных проводов для сборки схемы и измерительных штырей, что значительно повышает точность измерений;
  • Прибор позволяет измерять пошаговое напряжение.
  • 1820 ER пользуется у потребителей хорошим спросом по причине простоты в использовании, малых габаритах и весе примерно 1кг, относительно не большая цена, доступная для частных лиц и организаций 14500Р.

Измеритель сопротивления заземления SEW 2705 ER

Большим спросом пользуется у профессиональных электриков, и имеет малые габариты и удобен в применении, напоминает обычный мультиметр со стрелочной шкалой. Внешний вид прибора

Основные особенности и технические характеристики

  • По двухпроводной схеме измеряет сопротивление заземления до 1000Ом;
  • Более точные измерения делаются по трехпроводной схеме;
  • Шаговое напряжение измеряется до 30В;
  • Тестовый ток в пределах 2мА, что позволяет производить измерения, на работающей электроустановке, без отключения электропитания;
  • Шкала стрелочная разработчики сознательно отказались от цифрового варианта с целью повышения точности в данном интервале измерений.
  • Индикатор уровня зарядки батарей питания.

Пример различных схем для измерения:

А – измерение пошагового напряжения;

В – Точные измерения в трехпроводном режиме;

С – Грубые измерения в двухпроводном режиме.

Существует много методик и схем для измерения сопротивления заземления:

  • Двухпроводная схема;
  • Трехпроводная;
  • Четырехпроводная;
  • Метод пробного электрода;
  • Компенсационный способ и другие.

Все эти методы имеют свои преимущества и недостатки в конкретных случаях с соответствующими приборами, эта тема требует детального рассмотрения в отдельной статье. Комплектация прибора

Совет №2 Измерения рекомендуется делать по той схеме, которые указаны в инструкции по эксплуатации на прибор, эта методика однозначно проверена и протестирована, поэтому измерения будут точнее. На корпусах и крышках некоторых приборов указаны схемы подключения.

Измерения всеми этими приборами осуществляется по классическому принципу, цифровой процессор высчитывает сопротивление по закону Ома R = U\I.

Общая схема для измерения сопротивления контура заземления
  • Не учитываются требования к расстоянию между измерительными штырями и контуром заземления, обычно это 10 м;
  • Измеряя сопротивление контура, забывают измерить сопротивление линии с заземленной нейтралью. Это очень важно, особенно когда присутствуют элементы с повышенной коррозией;
  • Для точности и надежности. Проведите 2-3 измерения с разными местами установки измерительных штырей, особенно сделайте измерения, где большая вероятность разрушения элементов контура от коррозии.

Читайте также статью: → «Методики проверки заземления в розетке, подробное описание способов».

Часто задаваемые вопросы

1.     Вы пишите, что надо делать несколько замеров меняя место положения штырей, а какое измерение принимать за правильное? 

Да, разница между ними не должна превышать 5%, можно принять среднеарифметическую величину, но для надежности у электриков принято за истинное значения принимать самую малую величину сопротивления.

2.      А почему нельзя провести измерения обычным мультиместром?

Для себя можно, но эти измерения будут с очень большими погрешностями и ни одна контролирующая организация их учитывать не будет. Сопротивление заземления должна проводить Электролаборатория один раз в год с составлением протокола.

electric-tolk.ru

Измеритель сопротивления заземления – проверяем работоспособность системы электробезопасности

Действие защитного заземления состоит в том, что при контакте человека с оказавшимся под напряжением элементом ток течет по пути наименьшего сопротивления, то есть в землю.

Словосочетание «наименьшее сопротивление» является ключевым: при большом его значении, заземление от удара током не спасет.

Для проверки требуется специальный прибор — измеритель сопротивления заземления.

Как выполняется измерение сопротивления заземления

Все способы определения сопротивления опираются на закон Ома. Вот его математическое выражение:

R = U / I, где

  • R — сопротивление, Ом;
  • U — напряжение, В;
  • I — сила тока, А.

То есть, для определения искомой величины исследуемый объект следует подключить к источнику электроэнергии с точно известным напряжением и замерить силу протекающего тока, затем произвести вычисления по приведенной формуле.

В случае с кабелем все понятно: необходимо приложить щупы омметра к обоим его концам. Но система заземления устроена сложнее: она состоит не только из шин и электродов, но и из грунта, в который те вбиты. Следовательно, здесь требуется иной подход. Применяют множество методов, у каждого — свои преимущества и недостатки. Вот наиболее распространенные:

  • двух-, трех- и четырехпроводной (это отдельные методы);
  • компенсационный.

Нередко используют способ пробного электрода.

Необходимые приборы

Обычный мультиметр для решения данной задачи не подходит: значительной окажется погрешность измерений. С его помощью владелец объекта может осуществить проверку для себя, с целью приблизительной оценки работоспособности заземления. Но официальные контролирующие организации такие измерения принимать во внимание не будут.

Для измерения сопротивления заземления разработаны специальные приборы. Моделей существует достаточно много. Они делятся на три типа:

  1. стрелочные (аналоговые) с ручным электрогенератором;
  2. стрелочные с гальваническими батареями;
  3. цифровые (оснащены микропроцессором) с клещами для бесконтактных измерений: питаются от батареек, результаты отображаются цифрами на жидкокристаллическом мониторе.

Аналоговый прибор

Для каждой модели тот или иной метод измерений (см. выше) является предпочтительным. Об этом сообщается в инструкции к прибору, схема проведения измерений часто отображается на крышке.

Рекомендуется применять именно указанный метод: прибор конструировался под него, он же использовался при испытаниях, соответственно, обеспечит максимальную точность.

Обзор популярных моделей

Ниже представлены основные характеристики аналоговых и цифровых измерителей, пользоваться которыми предпочитают профессионалы.

М-416

Проверенный временем измеритель аналогового типа. Обладает следующими достоинствами:

  • надежен;
  • прост в эксплуатации;
  • обеспечивает минимальную погрешность измерений.

Внешне напоминает омметр, на передней панели присутствует переключатель диапазона измерений.

Характеристики:

  • измеряемые параметры: активное сопротивление контура заземления и грунта;
  • питание: от батарей с суммарным напряжением 4,5 В;
  • напряжение на зажимах: 13 В;
  • ресурс комплекта автономных источников тока: 1000 измерений;
  • вес: 3 кг.

Габаритные размеры М-416 – 24,5х14х17 см.

ИС-10

Устройство цифрового типа. Обладает такими достоинствами:

  • запоминает до 40-ка результатов измерений;
  • класс пыле- и влагозащиты: IP42 (корпус в резиновой оболочке);
  • оснащен клещами для бесконтактных измерений, поэтому разрыв цепи не требуется.

Измеритель сопротивления заземления ИС-10

Прибор позволяет применять двух-, трех- и четырехпроводной методы измерений.

СА 6412

Цифровой аппарат. Как все приборы такого типа, оборудован бесконтактными клещами.

Достоинства измерителя:

  • способен работать с токами до 30 А;
  • величина тестового тока позволяет проводить замеры без отключения электрооборудования;
  • корпус выполнен из высокопрочного композитного материала Lexan;
  • клещи имеют двойные стенки.

Модель оснащена индикаторами:

  1. Короткого замыкания (срабатывает при значении сопротивления менее 0,1 Ом).
  2. Помех в исследуемой цепи.
  3. Размыкания клещей в ходе замеров.
  4. Разряда батареи.

У аппарата есть функции удержания результатов измерений и самотестирования. Он удобен при выполнении работы в темноте (благодаря функции настройки пороговых значений).

Характеристики:

  • диапазон измеряемых параметров: 0,1 – 1200 Ом;
  • максимальный диаметр (внутренний) клещей: 32 мм (в разомкнутом положении — 35 мм);
  • питание: батарейка «Крона» напряжением 9 В или равноценный ей аккумулятор;
  • ресурс источника питания: 1500 замеров.

Класс пыле- и влагозащиты – IP30.

SEW 1820 ER

Цифровое устройство.

Характеристики:

  • диапазон измеряемых сопротивлений: 0,01 – 2000 Ом;
  • тестовый ток: 2 мА (не требуется отключение электроустановки);
  • имеется функция удержания результатов измерений;
  • в комплекте помимо бесконтактных клещей имеются измерительные электроды и провода для их подключения;
  • функция измерения пошагового напряжения.

Благодаря компактности, малому весу (1 кг) и простой эксплуатации прибор SEW 1820 ER стал довольно популярным.

Инструкция по использованию

Замеры выполняют с соблюдением техники безопасности:

  1. Оператор надевает диэлектрические перчатки и боты.
  2. Инструменты должны иметь изолированные ручки.
  3. Сначала провода подсоединяют к вспомогательному электроду (заземленному), потом к измерительному прибору.
  4. Запрещено проводить измерения при повышенной влажности, в дождь и грозу.

Измерение мегаомметром

При выполнении работ придерживаются правил:

  1. Контроль сопротивления заземлителя осуществляют в период, когда оно является наименьшим — летом и зимой.
  2. Измерительные электроды вбивают на удалении 10 м или более от вертикальных электродов исследуемого заземлителя и от любых металлических подземных конструкций и коммуникаций.
  3. Для размещения измерительных электродов подбирают плотный улежавшийся грунт. Глубина погружения — более 0,5 м.
  4. Вместо штатных электродов допускается использование естественных заземлителей, не связанных с исследуемым контуром.
  5. Замер сопротивления выполняют 2 – 3 раза, устанавливая измерительные электроды в разные точки. В норме разница между показаниями прибора не превышает 5%.
  6. Перед присоединением к шине заземляющего устройства зонда измерителя в виде зажима «крокодил», с нее счищают напильником ржавчину. Если применяется зонд в виде струбцины, продавливающей окисленный верхний слой, делать этого не нужно.

Цифровые приборы могут производить измерения как бесконтактными клещами, так и посредством измерительных электродов. Второй вариант — более точный.

Рассмотрим подробно несколько методов.

Метод амперметра и вольтметра

Порядок проведения измерений:

  1. На расстоянии  20 м от проверяемого заземлителя в грунт вбивают два измерительных электрода — основной и дополнительный.
  2. После этого их подключают к источнику напряжения.
  3. Замеряют величину протекающего тока амперметром.
  4. Щупы вольтметра подключают к исследуемому контуру и основному электроду с целью определения падения напряжения между ними.
  5. Находят искомую величину, разделив результат, полученный в п. 4, на измеренную силу тока.

Описание метода

Данный способ — самый простой, но и наименее точный.

Компенсационный метод

Реализуется так:

  1. В грунт вбиваются основной и дополнительный измерительные электроды (расстояние между ними – 10-20 м) так, чтобы исследуемый заземлитель оказался между ними.
  2. Зонд измерителя подключают к шине заземлителя вблизи ее контакта.
  3. Электроды подсоединяют к аппарату, подающему тестирующий переменный ток I1.
  4. Ток I1 возбуждает во вторичной обмотке имеющегося в метрологической установке трансформатора тока ТТ ток I2, подаваемый на реостат R.
  5. Регулируя сопротивление реостата, добиваются баланса между напряжениями U1 и U2.
  6. Ток I2, протекая через первичную катушку трансформатора ИТ (изолирующий), возбуждает в его во вторичной катушке ЭДС, отображаемое подключенным к ее выводам измерителем V.

Схема измерения ЭДС компенсационный метод

Конструктивные особенности аппарата обеспечивают равенство токов I1 и I2, следовательно, после уравнивания реостатом падений напряжения, равными окажутся и rx с rаб. Ручка последнего снабжена указателем и шкалой, отображающей его сопротивление. Одновременно оно означает сопротивление исследуемого контура.

Изолирующий трансформатор необходим для защиты от блуждающих токов.

Для проверки отдельных объектов от точки 1 отсоединяют проводник и подключают его с одной стороны, к исследуемой цепи. С другой стороны подключают провод с точки 3 и зонд (точка 2).

Трехпроводной метод

Перед началом работы по данному способу необходимо отключить электроснабжение объекта либо отсоединить от заземлителя провод заземления (Pe). Иначе при замыкании фазы на корпус или иной заземленный элемент, оператор или измерительное устройство окажутся под напряжением.

Порядок измерений:
  1. Зонд (струбцину) фиксируют на шине заземлителя и подключают к аппарату.
  2. На некотором расстоянии вбивают в грунт измерительные электроды.
  3. Подсоединяют их к измерителю посредством проводов.
  4. Фиксируют величину напряжения помехи, возникающего между электродами. Допустимый максимум — 24 В. При большей величине электроды переустанавливают в другое место.
  5. На устройстве нажимают кнопку «Измерить» и снимают с дисплея показания.

Повторяют измерения 2 – 3 раза, располагая электроды в разных точках. Максимально допустимая разница в показаниях — 5%.

Если надо вычислить удельное сопротивление грунта или глубоко залегающих пластов, применяют четырехпроводной метод. Измерительные электроды размещают по методике Шлюмберже или Веннера.

Проведение замера с помощью бесконтактных клещей

Для реализации данного метода нужен фоновый ток от электрооборудования в контур заземления. Его величина не должна превышать максимально допустимое значение для данного прибора (обычно 2,5 А).

При использовании двух клещей, устанавливаемых на расстоянии не менее 30 см друг от друга, измерительные электроды не требуются.

Контроль сопротивления заземления — важнейшая операция. Ее требуется проводить регулярно (периодичность зависит от назначения электроустановки) и с применением специальных приборов. Обычный мультиметр для этого не годится. При отсутствии контроля будет упущен момент, когда сопротивление заземлителя из-за окисления электродов или изменения параметров грунта возрастет, и появится риск поражения персонала электротоком.

Поделиться:

Нет комментариев

proprovoda.ru

Измеритель сопротивления: как называется прибор и как проводятся измерения?

Сопротивление элементов электрической цепи — важнейший параметр, поскольку от него зависит величина протекающего в цепи тока. А сила тока, в свою очередь, определяет сечение проводов, номинал автоматов защиты и многое другое. Какой же используют прибор для измерения сопротивления в той или иной ситуации?

Принципы измерения электрического сопротивления

Различают два вида электрического сопротивления: активное и реактивное.

Активное или резистивное

Это противодействие материала движению электрически заряженных частиц, имеющее место при любом виде тока.

Закон Ома наглядно

Определяется из закона Ома для участка цепи: R = U/I, где:

  • R — сопротивление участка цепи, Ом;
  • U — падение напряжения на участке цепи, В;
  • I — сила тока на данном участке, А.

Таким образом, для вычисления активного сопротивления элемента требуется приложить к его выводам некоторое известное напряжение и замерять силу протекающего в цепи тока.

Реактивное

Существует только в цепях переменного тока, подразделяется на два типа:

Емкостное сопротивление в цепи переменного тока

Для расчета реактивного сопротивления применяются более сложные методики и приборы.

Конструкция простейшего омметра

Омметр — прибор для измерения активного сопротивления. Самый простой вариант — аналоговый или стрелочный. Действие основано на способности протекающего по проводнику тока создавать магнитное поле, значительно усиливающееся при сматывании провода в катушку.

Внутри аналогового омметра имеются такие компоненты:

  1. подвижная катушка на пружинке с присоединенной к ней стрелкой;
  2. постоянный магнит;
  3. блок ограничивающих резисторов R (нужный выбирается переключателем);
  4. источник питания — батарейка или аккумулятор;
  5. щупы с разъемами для подключения к прибору.

При подсоединении щупов к выводам проверяемого элемента с сопротивлением RX, цепь замыкается и через катушку течет ток.

Его величина зависит от RX, а ограничивающий резистор R исключает возможность короткого замыкания. От силы тока зависит индукция магнитного поля, создаваемого катушкой, и, соответственно, сила ее взаимодействия с постоянным магнитом.

Чем выше эта сила, тем больше смещается катушка, растягивая пружину, и тем дальше отклонится прикрепленная к ней стрелка. Подключая разные ограничивающие резисторы, меняют чувствительность прибора — от нее зависит диапазон измерений.

Цифровой омметр

Цифровой омметр — современный вариант. Вместо аналогового измерительного механизма используются датчики напряжения и тока, отсылающие сигнал на микропроцессор. Тот анализирует данные и выводит результат на жидкокристаллический дисплей.

Преимущества перед аналоговыми:

  • высокая точность показаний;
  • результаты измерений легко читаются (при использовании аналогового омметра приходится вглядываться в шкалу);
  • компактные размеры;
  • дополнительные функции: память, фиксация показаний и пр.

Недостаток цифровых моделей: датчики опрашивают цепь через определенные временные интервалы, потому невозможно отследить изменения измеряемого параметра в режиме реального времени.

Из-за этого профессиональные мастера-электронщики часто отдают предпочтение аналоговым моделям.

В быту применяют не омметры, а мультиметры — многофункциональные приборы для измерения нескольких параметров (сопротивление, напряжение, сила тока, емкость конденсатора и т.д.).

Мегаомметры

Важное значение имеет величина сопротивления изоляции токоведущих частей, поскольку она обеспечивает безопасную эксплуатацию электроустановки и предотвращает короткое замыкание. Изоляцию изготавливают из диэлектриков — материалов с высоким электрическим сопротивлением, измеряемым мегаомами.

Потому для создания тока в цепи напряжения источника, тока имеющегося в обычном омметре недостаточно. Мегаомметр оснащен генератором постоянного тока, приводимым в действие вращением рукоятки. Он способен развивать напряжение до 2,5 кВ.

Вместо двух разъемов для подключения щупов, как у омметра, в мегаомметре имеется три с такой маркировкой:

  1. «З» (в некоторых моделях «Rx»): земля;
  2. «Л» («-»): линия;
  3. «Э»: экран.

Первые два разъема используют при измерении сопротивления изоляции между токоведущими частями и землей либо между разными фазами. При помощи разъема «Э» нейтрализуют помехи, влияющие на точность показаний.

Мегаомметры также делятся на аналоговые и цифровые. В первых применяется тот же измерительный механизм, что и в обычных омметрах.

При работе с мегаомметром из-за высокого напряжения требуется осторожность; после измерений необходимо по особой методике разрядить наведенную прибором высоковольтную разность потенциалов (заряд накапливается протяженными участками кабелей).

Измерительные мосты постоянного тока

Недостаток омметров — большая погрешность. В обычных условиях она допустима, но в ряде случаев требуется более точное определение сопротивления.

Для измерения собирают мостовую схему из 4-х резисторов, один из которых — тестируемый (Rx), а три других — образцовые регулируемые (R1, R2, R3).

Одну диагональ моста подключают к полюсам источника питания, к другой через выключатель и ограничивающий резистор подсоединяют амперметр высокой чувствительности (милли- или микроамперметр). Подстраивая резисторы R1, R2 и R3, проверяющий балансирует мост — добивается, чтобы на амперметре отобразился «0».

Такая ситуация наступит при равенстве произведений сопротивлений на противоположных плечах моста, откуда определяют сопротивление Rx тестируемого элемента по формуле: Rx = (R1*R3)/R2.

Приборы измерения сопротивления

Контура заземления

Залог надлежащей работы защитного заземления — его низкое сопротивление.

Требуется регулярно проверять сопротивление контура заземления, поскольку он может возрастать из-за следующих причин:

  • окисление (коррозия) поверхности электродов заземлителя;
  • увеличение удельного сопротивления грунта;
  • нарушение контакта между токопроводящей шиной и заземлителем из-за коррозии или механических повреждений.

Измерение сопротивления заземлителя также вычисляют по закону Ома для участка цепи.

Для этого на определенном расстоянии от тестируемого заземлителя, в грунт вбивают основной и вспомогательный измерительный электроды, затем соединяют их проводами с заземлителем.

Полученную цепь подключают к калиброванному источнику питания и замеряют две величины:

  1. протекающий в цепи ток I;
  2. падение напряжения U на участке между тестируемым заземлителем и вспомогательным электродом.

Искомое сопротивление определяют делением: R = U / I.

Измерение контура заземления

Описанный метод амперметра и вольтметра является наиболее простым, но дает значительную погрешность. Поэтому работа современных приборов основана на более точных методах, например, компенсационном. Сопротивление контуров заземления измеряют как аналоговыми приборами (МС-08, Ф4103-М1, М4116), так и цифровыми.

Весьма удобны приборы с токоизмерительными клещами, обладающие следующими преимуществами:

  • не используются дополнительное оборудование и электроды (необходимо двое токоизмерительных клещей);
  • не требуется разрывать цепь заземлителя.

Удельного сопротивления грунта

Некоторые из приборов для измерения сопротивления контура заземлителя, дополнительно снабжены функцией определения удельного сопротивления грунта. Для этого электроды подключают по иной схеме. Например, часто используют метод 4-х электродов.

Важно не располагать электроды ближе 20 м от коллекторов, металлических башен и прочих конструкций с хорошей проводимостью, так как они сильно искажают результаты измерений.

В цепях переменного тока

В цепях переменного тока помимо активного сопротивления имеет место реактивное. Для его измерения применяются другие приборы.

Петли фаза-ноль

Сопротивление участка электросети от трансформатора на подстанции до розетки нормируется. Если оно вследствие ошибок при монтаже или неверного подбора сечения проводов окажется завышенным, это приведет к несбалансированному режиму работы и даже аварии.

Данный участок представляет собой петлю, образованную фазным и нулевым проводниками. Отсюда и название — петля фаза-ноль.

Порядок действий при расчете сопротивления:

  1. вольтметром замеряют напряжение U1 между фазой и нулем в розетке. В идеале следует замерять ЭДС на выводах обмотки трансформатора, но доступа к нему обычно нет;
  2. в розетку включают нагрузку и последовательно с ней — амперметр. Нагрузка подбирается так, чтобы сила тока I в цепи была стабильной и составляла 10 – 20 А. При меньших значениях завышенное сопротивление петли может себя не проявить;
  3. вольтметром определяется падение напряжения U2 на нагрузке.

Расчет производят так:

  1. вычисляют полное сопротивление цепи: R1 = U1/I;
  2. рассчитывают сопротивление нагрузки: R2 = U2/I;
  3. определяют сопротивление петли фаза-ноль путем вычитания из полного сопротивления цепи сопротивления нагрузки: Rп = R1 – R2.

Обычным мультиметром выполнить измерения нельзя — он дает большую погрешность. Требуются приборы повышенной точности — класса 0,2. Это измерители лабораторного уровня: они часто поверяются и требуют от оператора высокой квалификации. Вместо амперметра и вольтметра по отдельности для измерения сопротивления петли фаза-ноль, используют специальные приборы.

Иногда их называют «измерителями тока короткого замыкания», но это не совсем верно: непосредственно токи КЗ прибор не определяют, он лишь вычисляет его значение, основываясь на результатах измерения (по обычному закону Ома).

Прибор содержит:

  • высокоточный амперметр;
  • высокоточный вольтметр;
  • нагрузочный резистор;
  • элементы питания для функционирования цифрового блока обработки данных.

Пользователю достаточно вставить щупы в розетку и нажать кнопку «пуск». Измеритель сам выполнит порядок действий, описанный выше, и отобразит результат на дисплее.

Видео по теме

Как правильно пользоваться прибором для измерения сопротивления изоляции:

В процессе эксплуатации электросети приходится замерять сопротивление самых разных ее элементов. Для этого выпускают широкий перечень приборов, каждый из которых имеет свое назначение и не может быть заменен другими.

Поделиться:

Нет комментариев

proprovoda.ru


Смотрите также