Чудесные измерительные клещи

Пятая часть статьи "Измерение сопротивления заземления в местах плотной застройки Э. М. Базелян".
Читайте предыдущую часть "4. Нормативная база России".

По описанию фирм-изготовителей это и правда чудесный измерительный элемент, который пригоден для измерений там, где другие приборы полностью бесполезны. Тем не менее надо разбираться в реальности.

Охватывая проводник с током, заранее откалиброванные клещи позволяют точно измерить этот ток. Такая возможность предусмотрена у любых клещей. В этом отношении их работа не отличается от давно известного трансформатора тока. Различие лишь чисто конструктивное.

А теперь надо предусмотреть начинку клещей для измерения сопротивления заземления без использования каких-либо других устройств, в том числе и дополнительных электродов. С этой целью придется вернуться к анализу традиционной хорошо известной методики. Итак, на измеряемое заземляющее устройство подается электрический ток от специального источника. Для этой цели где-то очень далеко и установлен вспомогательный токовый электрод. Он замыкает электрическую цепь. Теперь измерение тока не представляет проблемы. Но необходимо еще одно измерение – напряжение на заземляющем устройстве. Его нужно выполнить относительно точки с нулевым потенциалом. Такая точка бесконечно удалена от заземляющего устройства, но именно там нужно расположить вспомогательный потенциальный электрод.

Когда подобное выполнено, искомый результат дает частное от деления измеренного напряжения на измеренный ток. Физика не позволяет выполнить ничего иного. Напряжение и ток необходимо должны быть измерены.

Время вернуться к клещам. С измерением тока проблем не существует. Охватив клещами любой электрод или идущий к нему провод, можно измерить ток практически с любой точностью. А как быть с напряжением? Возможности его измерить относительно бесконечно удаленной точки естественно не существует. Зато на практике в системе заземления часто существует обширный набор иных заземляющих электродов. Обобщенное сопротивление заземления этой альтернативной системы, как правило, намного меньше того, что подлежит измерению. Вот именно его значение и можно с определенной погрешностью принять за нуль.

Начинка идеальных измерительных клещей становится более или менее обусловленной. Они должны включать в себя источник тока и средство для его измерения. Измеряемое заземляющее устройство должно соседствовать с альтернативной системой заземляющих электродов сопротивление заземления которых в совокупности многократно ниже подлежащего измерению. Оно также должно быть доступно измерению при определенной токовой нагрузке. Для этой цели в клещах должна быть предусмотрена специальная измерительная схема.

Измерительные клещи современного производителя содержат все перечисленное в одном приборе массой заметно меньше килограмма.

Для читателя, равно как и для автора этой статьи, принципиально важны особенности работы с измерительными клещами. Они не зависят ни от типа клещей, ни от их числа (одни или двое), что потребуются для измерений.

Измерение сопротивления заземления при помощи клещей принципиально не является точным.
Измеренное значение всегда завышено по сравнению с фактическим значением.
Погрешность измерения снижается по мере увеличения числа заземляющих электродов в системе, являющейся альтернативной измеряемому заземляющему устройству.
Измерения клещами нельзя применять для индивидуального заземляющего устройства, к которому невозможно хотя бы временно подключить альтернативную заземляющую систему с низким сопротивлением заземления

Читатель, вероятно, ждет конкретных рекомендаций о целесообразности применения современных измерительных клещей в практике контроля сопротивления заземления. Хотелось бы услышать дифирамбы по поводу этого технологически простого метода, где затраченное на подготовку к измерениям время исчисляется единицами минут. Метод действительно невероятно прост и элементарно доступен.

На деле же все не так просто. Результат новых измерений может измениться по целому ряду причин, никак не связанных с повреждением контролируемого заземляющего устройства. Это может быть, например, изменившаяся влажность грунта или даже изменившийся состав заземляющих устройств в альтернативной цепи, что использовалась в измерениях. Как быть тогда? Так просто новый метод не оправдать. Предложенная логика явно буксует.

А еще полезно учесть, что измерительные клещи современного исполнения не самый дешевый прибор. Разработчик вряд ли будет поставлять их себе в убыток. Стоит ли приобретать клещи и использовать их в своей текущей работе?

Положительный ответ может быть обусловлен только острой необходимостью методики, которая наиболее вероятна в районах с массовой строительной застройкой.

Вполне вероятно, что вы уже убедились в своей невезучести. Перебор самых разных направлений для размещения традиционной измерительной схемы не принес результата, а он совершенно необходим для контроля текущего состояния заземляющего устройства. Вот тогда на безрыбье рак – тоже рыба.

Измерение сопротивления заземления при помощи измерительных клещей следует рассматривать как метод, не имеющий альтернативы в условиях массовой городской застройки, где сильное загрязнение грунта металлическими включениями исключает размещение традиционной измерительной схемы с дополнительными токовым и потенциальным электродами. Его применение оправдано даже в том случае, когда для выполнения измерений необходимо временно создать альтернативную измерительную систему с сопротивлением заземления многократно меньшем измеряемого.

Читайте далее "6. Нормативная база измерительных клещей"

Э. М. Базелян, д.т.н., профессор
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты