Измерения в электроустановках в теории и на практике (страница 6)

d) безэлектродное измерение, использующее двое испытательных клещей

При тестировании часто встречаются сложные системы заземления с многочисленными электродами, соединенными впараллель (см. рисунок ниже), или системы, связанные с другими системами заземления (см. рисунок 39). Кроме того, в районах застроек может оказаться трудным или невозможным поместить в землю испытательными электроды. В этих случаях рекомендуется безэлектродный метод.

И Eurotest61557, и Earth-InsulationTester могут выполнять измерения даже при наличии сильных сигналов помех, потому что оба используют специальное патентованное техническое решение.

Рис. 37. Измерение сопротивления заземлителя, использующее безэлектродный двухклещевой метод

Внимание!
• Важно убедиться, что минимальное расстояние между двумя испытательными клещами не менее 30 см, иначе двое клещей будут влиять друг на друга и искажать отсчет.

Ниже приведена электрическая схема замещения вышеприведенного примера.

Рис. 38. Электрическая схема замещения в предыдущем практическом примере

Результат = RE4 + (RE3 // RE2 // RE1)

Если суммарное сопротивление заземлителя параллельно соединенных электродов RE3, RE2 и RE1 намного меньше сопротивления проверяемого электрода RE4, то можно заключить следующее:

Результат ≈ RЕ4

Если результат меньше, чем допускаемое значение, то точное значение заведомо безопасно, так как оно меньше, чем отображаемый результат.

Остальные индивидуальные сопротивления могут быть измерены, если перемещать испытательные клещи к другим электродам.

В случае практического примера, представленного на рисунке 31 испытательные клещи могут быть соединены, как показано на рисунке ниже. Требуемые условия для приемлемых результатов испытаний – это то, что суммарное сопротивление электродов заземления RЕ5 … RЕN пренебрежимо мало по сравнению с суммарным сопротивлением тестируемого объекта RЕ1 … RЕ4.

Рис. 39. Безэлектродное измерение сопротивления заземлителя, использующее двое испытательных клещей.

Подключение подобно тому, что показано на рисунке 31, за исключением того, что токовые измерительные клещи подсоединяются к определенному электроду заземления и поэтому измеряется сопротивление заземлителя этого электрода.

Рис. 40. Электрическая схема замещения для предыдущего практического примера

Если суммарное сопротивление вспомогательных заземлителей RЕ5 … RЕN намного меньше, чем суммарное сопротивление электродов RЕ1 … RЕ4, то можно записать следующее:

Результат ≈ RЕ3

Измерение других электродов заземления может быть выполнено перемещением испытательных клещей 1 (токовые измерительные клещи) к другим электродам.

Замечания!

• Этот метод может быть использован, если отдельные электроды заземления достаточно близки друг к другу, чтобы их можно было достать испытательными клещами 1. Клещи генератора должны оставаться на том же самом месте независимо от измеряемого электрода.
• Если имеется большое количество электродов в испытуемой системе заземления, то может случиться, что ток, измеряемый испытательными клещами в электроде, слишком мал. В этом случае испытательный прибор уведомит о неблагоприятной ситуации

Рис. 41. Представление удельного сопротивления грунта

Измерение удельного сопротивления грунта

Измерение проводится для того, чтобы обеспечить более точный расчет систем заземления, например, опоры высоковольтных распределительных сетей, большие индустриальные предприятия, системы молниезащиты и т.д.

Должно использоваться испытательное напряжение переменного тока, так как при использовании испытательного напряжения постоянного тока возможны электрохимические процессы в измеряемом материале земли.

Значение удельного сопротивления грунта выражается в Ом м, его абсолютная величина зависит от структуры грунта.

Рис. 42. Принцип измерения

Результат = 2 Π а U / I = r

где
a                  расстояние между испытательными электродами
U                 напряжение, между испытательными электродами P1 и P2, измеренное вольтметром
I                   испытательный ток, возбуждаемый генератором переменного тока и измеренный амперметром.
r                  удельное сопротивление грунта

Вышеупомянутое уравнение справедливо, если испытательные электроды погружены в землю  максимум на а/20.

Для достижения более объективных результатов желательно, что измерение было повторено в различных направлениях (например, 90 °  по отношению к первому измерении) и была взята средняя величина.

Использование различных расстояний между испытательными электродами означает, что измеряется материал на различных глубинах. Поэтому, чем большее расстояние, тем более глубокий уровень материала земли измеряется.

Рис. 43. Влияние расстояния а на измеряемую глубину.

d1                  учитываемая глубина при большем расстоянии а между испытательными электродами
d2                  учитываемая глубина при меньшем расстоянии а между испытательными электродами

Электрод заземления должен быть расположен в том месте и на той глубине, где достигается самое низкое сопротивление грунта (или по крайней мере, должен быть достигнут разумный компромисс). Вот почему результаты испытаний, полученные на различных глубинах, должны быть приняты во внимание.

Таблица 3. Ориентировочные значения удельных сопротивлений грунта для нескольких типичных материалов

Практическое измерение, использующее испытательный прибор Eurotest 61557 или Earth-InsulationTester показано на рисунке ниже.

Рис. 44. Практическое измерение удельного сопротивления грунта.

5.7. ПОДСОЕДИНЕНИЕ ЗАЩИТНОГО ПРОВОДНИКА 'PE' К СЕТЕВОЙ РОЗЕТКЕ

В новых установках, также как и в адаптированных установках, может случиться, что PE проводник перепутан с фазным проводником. Это - очень опасная ситуация! Вот почему важно проверить, есть ли фазное напряжение на клемме PE. Тест должен проводиться перед любыми другими испытаниями, которые требуют наличия сетевого напряжение или перед использованием установки.

Eurotest 61557 будет делать это испытание всякий раз, когда палец оператора касается испытательного электрода PE, расположенного рядом с кнопкой START.

Давайте рассмотрим принцип испытания.

Рис. 45. Принцип испытания

Если фазное напряжение присутствует на клемме PE, то некоторый ток течет от клеммы через внутреннее сопротивление испытательного прибора и тело оператора к земле, как только палец оператора коснется тестового электрода PE. Ток вызывает определенное падение напряжения на внутреннем сопротивлении испытательного прибора, которое обнаруживается электронной схемой прибора.

Внимание!