Методы измерения сопротивления заземления

15.07.2013

 


1. Двухпроводной тест (проверка) сопротивления заземления, внутренний генератор, без щупов


Двухпроводные испытания могут использоваться, если имеется хорошо заземленная вспомогательная клемма (например, заземления источника/ пунктов распределения через провод нейтрали). Основным преимуществом данного метода является отсутствие необходимости использовать в процессе испытаний щупы. Метод является быстрым и относительно надежным.

Рис. 1. Измерение общего заземления – двухпроводные испытания

 

Измерение общего заземления – двухпроводные испытания


REARTH_2W .... Результат двухпроводного теста (проверки) сопротивления заземления Обычно сопротивления REd и RNd значительно ниже, чем REh. В этом случае результат может рассматриваться как ≈ REh.В примере на рис. 1. измеряется следующее сопротивление:

REARTH _ 2W = RNd + REh + REd]

(урав. 1)

Примечания:

  • Применимо для систем TT, если измеренное сопротивление заземления установки выше, чем (хорошо заземленное) вспомогательное сопротивление.
  • Неприменимо для систем TN и IT!
  • Применимо в городской застройке, если отсутствует место для испытательных щупов (зондов)
  • Применяется на участках, на которых различные локальные и главные шины заземлений соединены вместе, создавая очень большую систему заземления
  • Не требуются испытательные щупы (зонды).

2. Испытания контура заземления, внешний источник, без использования щупов (зондов) заземления


В системах TT с сопротивлением контура испытания (проверка) сопротивления контура осуществляется в соответствии с IEC 61557-3 следующим образом:

RLOOP = RLh + REh + REd + RT]

(урав.2)

Если общее сопротивление заземления выше, чем сопротивление и обратной цепи (сопротивление проводки фаз L, вторичной цепи силового трансформатора), результат может рассматриваться как приблизительно равный общему сопротивлению заземления.

Примечания:

  • Применимо для систем TT, где измеренное сопротивление заземления установки выше, чем (хорошо заземленное) вспомогательное сопротивление.
  • Неприменимо для систем TN и IT!
  • Применимо в городской застройке, если отсутствует место для испытательных щупов (зондов)
  • Применяется на участках, на которых различные локальные шины заземления соединены вместе, создавая очень большую локальную систему заземления
  • Не требуются испытательные щупы (зонды).

3. Трех/ четырехпроводной тест (проверка) сопротивления заземления, внутренний генератор, два щупа (зонда)


Трехпроводной тест (проверка) является стандартным методом проверки сопротивления заземления. Этот способ является единственным, если отсутствует хорошо заземленная вспомогательная клемма заземления. Измерения осуществляются с помощью двух щупов (зондов) заземления. Недостатком использования трех проводов является то, что контактное сопротивление клеммы заземления E добавляется к результату.

Рис. 2. Измерение общего сопротивления (три провода) – стандартный метод

 

Измерение общего сопротивления (три провода) – стандартный метод

Рис. 3. Измерение общего сопротивления (четыре провода) – стандартный метод

 

Измерение общего сопротивления (четыре провода) – стандартный метод

Преимуществом использования четырехпроводной системы является то, что сопротивления выводов и контактов между измерительной клеммой заземления E и исследуемым элементом не влияют на измерения.

В примере на рис. 3 измеряется следующее сопротивление:

REH = UV / I gen gen = IRE1 + IRE 2 + IRE 3 + IRE 4
(урав. 3)   (урав. 4)

UV ........... Падение напряжения на сопротивлении заземления, измеренное между S и ES

Igen........... Испытательный ток измерительного прибора

Примечания:

  • Метод обеспечивает точные результаты в диапазоне от 0 Ом до нескольких 1000 Ом.
  • Метод не пригоден для очень больших или подсоединенных систем заземления, так как потребуется установить щупы для испытаний на очень больших расстояниях от измеряемого объекта.
  • При измерении отдельных сопротивлений заземления измеряемый стержень (точка) должен быть отсоединен от системы.
  • В системах TN входной провод защитного заземления PE (PEN) должен быть отсоединен!

Рис. 4. Селективное измерение заземления – стандартный метод

 

Рис. 4. Селективное измерение заземления – стандартный метод

 

I gen = I RE 2

(урав.5)

В соответствии с уравнением 5 испытательный ток протекает только через частичное сопротивление RE2, и в этом случае измеряется только RE2.

Примечания:

  • Точные результаты, начиная от 0 Ом, отсутствуют ограничения относительно числа точек
  • Метод не пригоден для очень больших или подсоединенных систем заземления, так как потребуется установить щупы для испытаний на очень больших расстояниях от измеряемого объекта.
  • Отсоединение представляет достаточно сложную задачу, методы испытаний с токоизмерительными зажимами значительно проще.

4. Измерение сопротивления заземления с помощью токоизмерительных клещей и двух щупов (зондов)


Данный метод измерений применим для измерения сопротивлений заземления отдельных электродов заземления в системе заземления. Электроды системы заземления не должны отсоединяться в процессе измерений.

Рис. 5. Селективное измерение заземления – метод с использованием одного токоизмерительного зажима

Рис. 5. Селективное измерение заземления – метод с использованием одного токоизмерительного зажима

В примере на рис. 5 измеряется следующее сопротивление:

Селективное измерение заземления – метод с использованием одного токоизмерительного зажима. Уравнение 6

(урав. 6)

Селективное измерение заземления – метод с использованием одного токоизмерительного зажима. Уравнение 7 

(урав. 7)

Iclamp .......Ток, протекающий через клещи

N ............. Коэффициент трансформации тока клещей

Igen...........Испытательный ток измерительного прибора

Частичный (неполный) ток IRE2 (см. рис. 5) измеряется с помощью токоизмерительных зажимов.

Примечания:

  • Метод не пригоден для очень больших или подсоединенных систем заземления, так как потребуется установить щупы для испытаний на очень больших расстояниях от измеряемого объекта.
  • В больших системах измеренный частичный (неполный) ток представляет собой малую часть испытательного тока Igen. Необходимо принимать в расчет точность измерений для малых токов и устойчивость к шумовым токам! Тестеры установок компании METREL в данном случае отображают соответствующее предупреждение.
  • Данный метод не рекомендуется для систем с более, чем несколькими десятками стержней заземления.
  • Метод не обладает реальными преимуществами в сравнении с испытаниями системы с помощью двух токоизмерительных зажимов.

5. Измерение сопротивления заземления с помощью двух токоизмерительных клещей


Данная система измерений используется при измерениях сопротивлений заземления заземляющих стержней, кабелей и т.д., подземных соединений и т.д. Данный метод измерений требует создания замкнутого контура, чтобы генерировать испытательные токи.

Рис. 6. Измерение общего сопротивления заземления с помощью двух токоизмерительных клещей

 

Измерение общего сопротивления заземления с помощью двух токоизмерительных клещей

Клещи, которые используются в качестве генератора, подают напряжение в систему заземления. Приложенное напряжение генерирует в контуре испытательный ток. В соответствии с примером на рис. 6 измеряется отдельное сопротивление заземления:

Измерение общего сопротивления заземления с помощью двух токоизмерительных клещей. Уравнение 8

(урав. 8)

Ugenerator ... Внутренний источник напряжения испытательного прибора, напряжение возбуждения для возбуждающих клещей

Iclamp ..........Ток, протекающий через измерительные клещи

N ..................Коэффициент трансформации возбуждающего зажима

Если общее сопротивление заземления электродов RE1, RE3 и RE4, соединенных параллельно, значительно ниже, чем сопротивление испытанного электрода RE2, результат может рассматриваться как ≈ RE2

Прочие отдельные сопротивления могут быть измерены путем охвата других электродов токоизмерительными зажимами.

Рис. 7. Трехпроводные испытания, два щупа и прямолинейное размещение щупов

Рис. 7. Трехпроводные испытания, два щупа и прямолинейное размещение щупов

Рис. 8. Трехпроводные испытания, два щупа и прямолинейное размещение щупов и равностороннее (равноудаленное) размещение щупов

Трехпроводные испытания, два щупа и прямолинейное размещение щупов и равностороннее (равноудаленное) размещение щупов

Рис. 9. Испытательная система с одними токоизмерительными клещами и двумя щупами (зондами)

Испытательная система с одними токоизмерительными клещами и двумя щупами (зондами)

Рис. 10. Испытательная система (отдельные электроды заземлений) с двумя токоизмерительными клещами

Испытательная система (отдельные электроды заземлений) с двумя токоизмерительными клещами

Рис. 11. Измерение заземления сопротивления трансформатора на землю с помощью двух токоизмерительных клещей

Измерение заземления сопротивления трансформатора на землю с помощью двух токоизмерительных клещей

Рис. 12. Измерение заземления сопротивления трансформатора на землю с помощью двух токоизмерительных клещей

Измерение сопротивления на землю объекта с помощью двух токоизмерительных клещей в системе TN


Приборы Metrel MI 3123, MI 3105 и MI3102H CL позволяют измерить сопротивление заземления с помощью двух клещей, метод с 2 зондами и внутренним генератором также им доступен. Приборы MI 3101, MI3125B используют только метод с зондами.

» Все статьи