Как точно измерить сопротивление заземления в ограниченном пространстве

Тэги: заземление рекомендации проектировщику монтажнику проф. Э.М. Базелян
Внимание!

 Э.М. Базелян

Э.М. Базелян, д.т.н., профессор;
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва;
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты

Измерение сопротивления заземления – едва ли не самая обязательная процедура по обслуживанию любой электротехнической установки. Для измерений как правило используется традиционный метод вольтметра и амперметра: контролируемый заземлитель нагружают током известной величины и измеряют напряжение на нем. Проблему создают подчас большие размеры измеряемого устройства, потому что подключив к нему один вывод вольтметра, другой конец надо связать с землей в точке с нулевым потенциалом. Это далеко не всегда просто сделать. На рис. 1 распределение потенциала в окрестности заземляющей сетки 100 х 100 м с шагом квадратных ячеек по 10 м. Даже на расстоянии 300 м потенциал на поверхности земли все еще составляет

Распределение напряжения в окрестности заземляющей сетки 100 х 100 м
Рис. 1
Распределение напряжения в окрестности заземляющей сетки 100 х 100 м

около 10% от потенциала заземлителя. Такой же будет ошибка измерения сопротивления заземления (заниженное значение), если подключить сюда второй проводник вольтметра.

Вторым источником ошибки служит вспомогательный токовый электрод. Он нужен для того, чтобы замкнуть цепь источника тока, нагружающий заземлитель. При близком расположении его электрическое поле искажает распределение напряжения в окрестности измеряемого заземлителя. В итоге методическими руководствами рекомендуется следующее расположение вспомогательных токового (ТЭ) и потенциального (ПЭ) электродов (рис. 2). Типичные размеры заземляющих устройств промышленных предприятий оцениваются в сотни метров. Вспомогательные электроды по типовой методике приходится удалять на расстояние метров в 500, а то и в километр. Трудно найти такое расстояние в районе городской или промышленной застройки, тем

Типовая схема измерения сопротивления заземления
Рис. 2
Типовая схема измерения сопротивления заземления

более, что все это пространство должно быть свободно от металлических подземных коммуникациий. Очень часто на них просто не обращают внимания – не видно и ладно. Несчастье в том, что подземные коммуникации занижают измеренное значение сопротивления заземления и это очень опасно. К ошибке того же рода приводит и вынужденное сокращение расстояния, на которое удалены вспомогательные электроды.

Методика ”экономных” измерений

Вспомните ”Кавказскую пленницу”. Главный злодей говорит там такие слова: ”Кто нам мешает, тот нам и поможет”. Попробуем руководствоваться таким же принципом и отследим изменение потенциала вдоль прямой, соединяющей токовый электрод и точку ввода тока в измеряемый заземлитель (рис. 3). На этой прямой обязательно найдется точка

Распределение потенциала на прямой между заземлителем и токовым электродом
Рис. 3
Распределение потенциала на прямой между заземлителем и токовым электродом

с нулевым потенциалом, поскольку направление тока меняется (если, например, он входит в заземлитель, то выходит из вспомогательного токового электрода)

Похоже не обязательно тащить потенциальный электрод в поднебесные дали. Достаточно найти точку нулевого потенциала между измеряемым заземлителем и токовым электродом. Туда, на ту же прямую, надо поставить потенциальный электрод.

Очевидная и очень существенная экономия требуемого свободного пространства!

В 2015 г увидела свет книга «Вопросы практической молниезащиты». Ее глава 6 целиком посвящена анализу погрешностей измерения при расположении всех электродов на одной прямой. Вряд ли стоит повторять уже написанное с подробным математическим анализом погрешностей измерения. Но наиболее важные в практическим отношении выводы выполненного анализа отметить необходимо.

 

Смотрите также: