Первая часть статьи "Измерение сопротивления заземления в местах плотной застройки Э. М. Базелян".
Измерение сопротивления заземления какого-либо элемента фиксированных размеров не вызывает проблем, если оно производится в хорошо изолированной среде, например, в воздухе. Пусть речь идет о катушке электромагнита только что демонтированного реле. Тогда к ее концам надо подключить источник тока, измерить его величину и измерить напряжение на катушке. Частное от деления напряжения на ток даст сопротивление катушки. Процесс не вызывает сомнений, поскольку в идеально изоляционной среде, ток протекает только по проводу катушки и нет никаких путей для его хотя бы частичной утечки.
А теперь время усложнить задачу. Пусть катушка расположена в бассейне с морской водой достаточно высокой проводимости. Заметная часть тока будет распространяться по воде, в том числе он пройдет по ней и между концами измеряемой обмотки. В итоге измеряемый ток источника принципиально отличается от тока в катушке и измерение сопротивления произойдет с ошибкой.
Ну а если задача еще более сложная. Например, концы обмотки хорошо изолированы и не доступны для подключения источника тока на достаточно большой длине. Тогда методика измерения становится еще более неопределенной.
Нечто подобное приходится делать и при измерении напряжения. Точка нулевого потенциала бесконечно далека, а потому потенциальный электрод приходится размещать на вполне конкретном расстоянии от измеряемого заземляющего устройства, сознательно допуская ошибку в измерениях.
Наконец, между вспомогательными электродами лежит поводящий грунт. Он обуславливает влияние электродов друг на друга. Это влияние надо по возможности ослабить. Иначе не избежать больших ошибок в измерении.
Во всем этом следует опираться на максимальный габаритный размер измеряемого заземляющего устройства. Чем он больше, тем медленнее снижается ток по мере удаления от своего источника. В этом легко убедиться на элементарном примере, приняв заземляющее устройство в виде сферы радиуса r0 в неограниченном однородном грунте. В силу полной симметрии ток источника I на расстоянии r будет равен
Масштабом изменения тока является габаритный размер заземляющего устройства r0. Чем он больше, тем медленнее затухает ток. Отсюда характерный рисунок с размещением схемы измерения
Рис.1
Заземляющее устройство с габаритным размером D в 200 – 300 м вполне типично для современных производственных и жилых сооружений. Для измерения их сопротивления заземления потребуется свободное пространство размером порядка квадратного километра, а быть может и более. Его трудно, а часто и невозможно найти на территории плотной городской застройки.
По указанной причине все методологические проработки техники измерения сопротивления заземления ориентированы на максимально возможное сокращение территории для размещения измерительной схемы.
Читайте далее "2. Использование аналогии систем уравнений электростатики и поля электрического тока"
Э. М. Базелян, д.т.н., профессор
признанный отечественный Эксперт в области заземления и молниезащиты
Смотрите также:
Особенности, типичные ошибки и меры безопасности при измерении сопротивления заземления
“Методичка” по измерению сопротивления заземляющего устройства
"Методики измерения сопротивления заземления"
Измерение сопротивления заземления классическими трёх- и четырёхпроводным методами
Двухпроводный метод измерения сопротивления заземления: «за» и «против»
Безэлектродный способ измерения сопротивления заземления