Вимірювання опору заземлення: методи, прилади та періодичність

Система заземлення являє собою з’єднання електричного обладнання з грунтом для відводу струму. Заземлення пристрою забезпечують захист мешканців будинку і що в ній знаходиться від руйнівного впливу електрики. Щоб упевнитися в необхідної функціональності системи, проводиться періодична перевірка заземлення.

Навіщо заміряти опір

Вимірювання необхідні для визначення величини опору заземлительного контуру. Також вимірюють показник опору ізоляційного шару. Показники повинні знаходитися в рамках нормативів, розроблених контролюючими органами. У разі потреби опір заземлювального пристрою зменшується збільшенням поверхні контакту або поліпшенням загальної провідності середовища. Для досягнення потрібного результату збільшують число електродів або створюють солоне середовище в грунті навколо заземлювача.

типи заземлення

Існує два типи заземлення:

  1. Запобігання наслідків від ударів блискавки. Заземлення блискавкоприймачами для відводу струму по металевій конструкції в землю.
  2. Захисне заземлення корпусів електропобутової техніки або НЕ струмопровідних ділянок електроустановок. Запобігає ураженню електрикою при випадковому торканні до елементів, що не призначені для пропускання струму.

Електрика на електроустановках, де не повинно з’являтися напруга, виникає в таких ситуаціях:

  • статична електрика;
  • наведену напругу;
  • винос потенціалу;
  • електричний заряд.

Система заземлення являє собою контур, створений з металевих прутів, закопаних у грунт, разом з підключеними до нього провідними елементами. Точкою заземлення називають місце стиковки з заземлювальним пристроєм провідника, що йде від захищається техніки.

Заземлительного система має на увазі контакт пристрою заземлення з корпусами електропобутової техніки. Причому заземлення не працює до тих пір, поки по будь-якої причини не виникне потенціал. У справної кола не з’являються жодні види струмів за винятком фонових. Основною причиною появи напруги є порушення ізоляційного шару на обладнанні або пошкодження провідних елементів. При виникненні потенціалу відбувається його перенаправлення в грунт за допомогою заземлюючого контуру.

Заземлительного система зменшує напругу на нетоковедущих металевих ділянках до прийнятного (безпечного для живих істот) рівня. У разі якщо цілісність контуру з яких-небудь причин порушена, напруга на нетоковедущих елементах не знижується, а тому є серйозною небезпекою для людини і домашніх тварин.

Фактори обліку опору

Для тестування відповідності заземлювального пристрою вимогам нормативів здійснюється вимір опору розтікання струму Rз. В ідеалі цей показник повинен дорівнювати нулю. Однак в реальності ця цифра є недосяжною.

Величина (Rз) включає в себе декілька компонентів:

  1. Опір матеріалу, встановленого під землею електрода, а також опір на контакті металу з провідником. Однак цей показник не такий важливий через відмінну провідності використовуваних матеріалів (сталь з напиленням міді або ж чиста мідь). Показник ігнорується тільки в разі якісного з’єднання з провідником.
  2. Опір між грунтом і електродом. Показник ігнорують, якщо електрод щільно встановлений, а контакт не пофарбований або накриття діелектриком. Однак з плином часу метал іржавіє, і його провідність зменшується. Тому слід використовувати покриті міддю стрижні або робити заміри опору розтікання. Для зменшення інтенсивності корозії зварювальні шви лакують.

  1. Опір грунту. Вважається найважливішим фактором. Особливе значення надається довколишніх верствам грунту. У міру віддалення шарів опір зменшується. На певній відстані опір стає нульовим.
  2. Неоднорідність електричних характеристик грунту з працею піддається обліку. Виходячи з цього заміряють фактичний Rз. Для одиночної простий заземлительного конструкції визначальне значення мають поверхневі шари землі, а для контурної – глибинні.

об’єкт випробування

Перевірочні дії здійснюються щодо заземлювальних пристроїв, виконаних як поодинокі електроди або контури. До об’єктів перевірки не відносяться PEN-провідники і PE-провідники, включені окремими жилами в кабелі.

Заземлення пристрою створюються в одному з двох виконань:

  1. Горизонтальне. В цьому випадку смуги розташовуються по дну траншеї.
  2. Вертикальне. Заземлювальний контур являє собою забиті в землю і з’єднані між собою смуги або труби. Стрижні розташовують в грунті на глибині, що перевищує довжину самих металевих виробів. Найчастіше контур за своєю формою створюється у вигляді трикутника.

Заміна елементів системи здійснюється при корозії понад 50% поверхні. Перевірка на корозію на електроустановках проводиться вибірково там, де найбільш помітні її прояви. При проведенні перевірочних заходів тестують заземлення нейтралей. На висотних лініях перевіряють по крайней мере 2% від наявних опор. Перевага об’єкти перевірок – ділянки заземлення, що знаходяться в максимально агресивних середовищах.

У таблиці внизу уявлення показники Rз, притаманні різним видам заземлювачів.

проведення вимірів

Метод амперметра-вольтметра

Щоб провести заміри, створюють електричну ланцюжок, по якій струм протікає через перевіряється заземлительного пристрій і струмовий провідник (його також називають допоміжним електродом). У схемі присутній ще і потенційний електрод, завдання якого полягає у вимірюванні падіння напруги при протіканні струму через заземлювач. Потенційний провідник знаходиться на ділянці з нульовим потенціалом – на рівній відстані від допоміжного електрода і перевіряється заземлительного системи.

Для вимірювань опору застосовують закон Ома (формула R = U / I). За допомогою даної методики найчастіше визначають опір в умовах приватного будинку. Для отримання необхідного струму використовують трансформатор для зварювальних робіт або будь-яке інше обладнання, де відсутня електрична зв’язок між вторинної та первинної обмоткою.

Використання спеціальної техніки

У домашніх умовах рідко користуються дорогим багатофункціональним мультиметром. Найчастіше застосовуються аналогові прилади:

  • МС-08;
  • Ф4103-М-1;
  • М-416;
  • ШСЗ-2016.


Один з найпоширеніших приладів для перевірки опору – МС-08. Для вимірювань встановлюють два електроди на 25-метровій відстані від заземлительного пристрою. Струм в ланцюжку утворюється під дією генератора, що обертається вручну за допомогою редуктора. В результаті задіяння схеми і підключення приладу відбувається компенсація опору допоміжні заземлювачі. Якщо цього не трапляється, грунт біля додаткового заземлительного пристрої штучно зволожується. Заміри здійснюють в різних діапазонах до тих пір, поки тестер буде непереливки значущих показників (причому вони не повинні відрізнятися після остаточної установки).

Вимірювальний прилад М-416 комфортний у використанні завдяки малій вазі і шкалою, де фіксуються отримані дані. М-416 включає в себе напівпровідники з автономним електроживленням.

Приклад використання приладу М-416:

  1. Перевіряємо наявність харчування у приладу. У пристрої повинні перебувати три батарейки – кожна по 1,5 вольта.
  2. Встановлюємо прилад на рівну поверхню.
  3. Проводимо калібрування обладнання. Налаштовуємо М-416 на контроль і, натискаючи на червону кнопку, встановлюємо стрілку на нульове положення.
  4. Вибираємо трехзажімную схему для проведення заміру.
  5. Допоміжний провідник і стрижень зонда вкопують у землю щонайменше на 50 сантиметрів.
  6. З’єднуємо дроти з електродом і стрижнем зонда згідно зі схемою.
  7. Перемикач ставимо в одну з позицій «X1». Утримуючи клавішу, прокручуємо ручку до тих пір, поки стрілка на шкалі не досягне нуля. Результат множимо на раніше обчислений множник. Підсумкове значення є шуканим.

Робота струмовими кліщами

Контурне опір визначають також за допомогою струмових кліщів. Їх основна перевага тому, що не потрібно відключати заземлитель і використовувати допоміжні провідники.

Через провідник заземлення, в ролі якого виступає вторинна обмотка, проходить змінний струм. Протіканню струму сприяє первинна трансформаторна обмотка, яка перебуває в вимірювальної голівці пристрою. Щоб визначити показник опору, ділимо дані ЕРС вторинної обмотки на величину струму, отриману при вимірюванні кліщами.

Як приклад струмових кліщів наведемо тестер СА 6415. Він оснащений рідкокристалічним монітором. Для вимірювання опору не потрібні додаткові провідники. Також відсутня потреба у відключенні PE-провідника від електродів.

Замір опору ізоляції

Щоб виміряти опір ізоляції, використовують спеціальний прилад – мегомметр. Пристрій складається з декількох елементів:

  • генератор безперервного струму, оснащений ручним приводом;
  • додаткові опори;
  • магнітоелектричний логометр.

До початку перевірочних робіт слід упевнитися, що об’єкт відключений від електроживлення. Видаляємо з ізоляційного шару пил і бруд. Після цього проводимо завмер протягом приблизно 3 хвилин. В результаті отримуємо дані по залишковим зарядів.

До електричного кола або обладнанню мегомметр підключаємо окремими провідниками. Ізоляція відрізняється високим опором. Його рівень найчастіше перевищує 100 мега.

Зверніть увагу! Замір опору ізоляції проводиться після того, як стрілка займе стійку позицію.

періодичність вимірювань

Визначення періодичності замірів опору заземлительного пристрою здійснюється відповідно до вимог ПТЕЕС (Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів). Згідно з регламентом, перевірки проводять кожні 6 років. Також здійснюються регулярні перевірки справності контуру. Візуальний огляд зовнішніх частин і часткове відкопування внутрішніх елементів контуру роблять за встановленим на об’єкті графіком, але не рідше одного разу на рік.

Зазначені терміни відносяться до підприємств. Регулярність перевірок в приватних будинках залишається на розсуд власників. Фахівці не рекомендують нехтувати перевірочними заходами, оскільки від цього залежить безпека проживання в будинку.

У теплу і суху погоду результати випробувань більш достовірні. А ось у вологому середовищі вони будуть не настільки точними, оскільки розтікання струму призводить до підвищення провідності.

Нормативні результати випробувань вказані в таблиці нижче.

Оформлення результатів перевірки

Якщо вирішено доручити перевірку фахівцям, слід звернутися в спеціалізовану електротехнічну лабораторію. Перевірку виконають кваліфіковані співробітники. За результатами роботи буде видано протокол вимірювання опору.

Протокол є бланк, в якому вказані такі дані:

  • місце проведення випробувань;
  • назва об’єкта, що перевіряється;
  • призначення заземлительного пристрої;
  • схема установки заземлювачів і їх з’єднань;
  • відстань між електродами.

Крім того, в протоколі вказується сезонний поправочний коефіцієнт і методика, відповідно до якої здійснювалося вимір. Для складання протоколу необхідний паспорт об’єкта та акт на приховані роботи.

Зверніть увагу! Рекомендується включати в протокол дані про прилад, за допомогою якого вимірювався опір. Інформація повинна включати тип пристрою, його заводський номер і інші важливі показники. Результати вимірювань вносять в паспорт заземлювача.

Окремо складається протокол випробування перехідних опорів. Дане поняття (перехідний опір також називають металозв’язку) являє собою потенційні втрати на шляху протікання струму. Вони відбуваються в зв’язку з наявністю на контурі будь-яких з’єднань, в тому числі зварювальних, болтових та інших. Випробувальні роботи проводять за допомогою спеціального тестера – мікроомметра.

Правом проведення офіційних випробувань і видачі протоколу володіє тільки сертифікована органом стандартизації випробувальна лабораторія. Після видачі акту система вважається придатною до експлуатації.