Mesura de la resistència del sòl: revisió dels mètodes pràctics de mesura
La presa de terra s'utilitza en diversos projectes de sistemes elèctrics.El concepte mateix de "connexió a terra" es considera esquemàticament connectant una secció d'un circuit elèctric al potencial de terra.
El bucle de terra conté un conductor i un elèctrode encastats profundament al terra. Una acció tradicional en la pràctica de l'enginyeria elèctrica és mesurar la resistència de posada a terra de les xarxes que encara s'estan posant en marxa i que ja estan en funcionament. Us explicarem com i com es realitza aquesta important acció.
El contingut de l'article:
Per què es necessiten mesures?
Una solució brillant als problemes que s'enumeren a continuació s'aconsegueix amb una resistència zero ideal al circuit de terra:
- Evita que l'estrès aparegui al cos de les màquines tecnològiques.
- Aconseguir un potencial de referència efectiu dels equips elèctrics.
- Eliminar completament els corrents estàtics.
És cert que l'experiència en enginyeria elèctrica demostra: és impossible obtenir un resultat a un zero ideal.
En qualsevol cas, un elèctrode posat a terra produeix algun tipus de resistència.
El valor específic de la resistència es determina:
- resistència de l'elèctrode al punt de contacte amb la barra conductora;
- àrea de contacte entre l'elèctrode de terra i el terra;
- estructura del sòl que dóna diferents resistències.
La pràctica de mesurar la resistència del bucle de terra assenyala que els dos primers factors es poden descuidar completament, però subjectes a condicions lògiques:
- L'elèctrode de terra està fet d'un metall amb alta conductivitat elèctrica.
- El cos del pin de l'elèctrode es neteja acuradament i es planta fermament a terra.
El tercer factor es manté: la superfície resistiva del sòl. Es considera la part principal del disseny per mesurar la resistència del bucle de terra.
Es calcula amb la fórmula:
R = pL/A,
on: p - resistivitat del sòl, L - profunditat condicional, A - àrea de treball.
Per protegir els propietaris de la casa/apartament, tot tipus d'equips elèctrics domèstics potents han d'estar equipats amb connexió a terra:
Quan es prova la resistència, cadascuna de les línies de terra es prova per separat. La resistència entre l'element de posada a terra i cada part no conductora dels equips elèctrics que puguin estar sota tensió ha de ser inferior a 0,1 ohms.
Visió general dels mètodes de mesura
Hi ha diverses opcions per mesurar la resistència bucle de terra, cadascun dels quals permet determinar amb força precisió el valor requerit.
Sistema de detecció de 3 punts
Per exemple, sovint s'utilitza la tècnica del circuit de 3 punts, basada en l'efecte de la caiguda de potencial.
Les mesures es realitzen en tres passos principals:
- Mesura de la tensió a l'elèctrode E1 i la sonda E2.
- Mesura de la intensitat del corrent a l'elèctrode E1 i la sonda E3.
- Càlcul (fórmula R = E / I) de la resistència de l'elèctrode de terra.
Per a aquesta tècnica, la precisió de les mesures depèn lògicament de la ubicació d'instal·lació de la sonda E3. Es recomana introduir-lo al sòl a distància, de manera òptima més enllà de l'anomenada ESE (resistència efectiva de l'elèctrode) E1 i E2.
Mesures utilitzant la tecnologia “62%”.
Si l'estructura del sòl per a la col·locació de l'elèctrode de terra és homogènia, el mètode "62%" per determinar la resistència dels llaços de terra promet bons resultats.
El mètode és aplicable a circuits amb un sol elèctrode de terra. La precisió de les lectures aquí es deu a la possibilitat de col·locar les sondes de treball en una secció recta en relació amb l'elèctrode de terra.
Punts d'instal·lació de sondes de control
| Profunditat de l'elèctrode, m | Distància a la sonda E1, m | Distància a la sonda E2, m |
| 1,8 | 13,7 | 21,9 |
| 2,4 | 15,25 | 24,4 |
| 3,0 | 16,75 | 26,8 |
| 3,6 | 18,3 | 29,25 |
| 5,5 | 21,6 | 35,0 |
| 6,0 | 22,5 | 36,6 |
| 9,0 | 26,2 | 42,65 |
Mètode simplificat de dos punts
L'ús d'aquest mètode de mesura requereix la presència d'una altra presa de terra de gran qualitat a més de la que s'examinarà. La tècnica és rellevant per a zones densament poblades, on sovint no és possible operar àmpliament amb elèctrodes de treball auxiliars.
El mètode de mesura de dos punts difereix perquè mostra simultàniament el resultat de dos dispositius de connexió a terra connectats en sèrie.Això explica els requisits per a un rendiment d'alta qualitat de la segona presa de terra, per no tenir en compte la seva resistència.
Per fer càlculs, també es mesura la resistència del bus de terra. El resultat obtingut es resta dels resultats de les mesures generals.
La precisió d'aquest mètode deixa molt a desitjar en comparació amb els dos anteriors. Aquí, la distància entre l'elèctrode de posada a terra, la resistència del qual es mesura, i la segona connexió a terra té un paper important. Aquesta tècnica no s'utilitza habitualment. Aquesta és una mena d'alternativa quan no es poden utilitzar altres mètodes de mesura.
Mesures precises de quatre punts
Per a la majoria de les opcions de mesura de la resistència, el mètode més òptim, a més de 2 i 3 punts, es considera que és la tecnologia de 4 punts. Dispositius com el provador de la sèrie 4500 estan equipats amb aquesta tecnologia de mesura. A jutjar pel nom del mètode, quatre elèctrodes de treball es col·loquen a la plataforma de treball en una línia i a distàncies iguals.
El generador de corrent del dispositiu està connectat als elèctrodes exteriors, de manera que flueix un corrent entre ells, el valor del qual es coneix. Dos elèctrodes de treball interns estan connectats a altres terminals del dispositiu.
Hi ha un valor de caiguda de tensió present en aquests terminals. El resultat final de les mesures és la resistència de connexió a terra (en ohms), el valor de la qual és mostrat pel dispositiu a la pantalla.
Els instruments de la sèrie 4500 s'utilitzen sovint per mesurar la tensió tàctil.Utilitzant un mòdul especial, el dispositiu genera una petita tensió a terra, simulant el dany del cable.
Al mateix temps, l'escala de l'instrument indica el corrent que flueix pel circuit de posada a terra. Les lectures de la pantalla es prenen com a base i es multipliquen pel corrent estimat al sòl. D'aquesta manera es calcula la tensió de tacte.
Per exemple, el valor màxim del corrent esperat al lloc de la falla és de 4000 A. El valor de 0,100 es marca a la pantalla del dispositiu. Aleshores, el valor de la tensió tàctil serà igual a 400 V (4000 * 0,100).
Mesurament amb dispositiu S.A6415 (6410, 6412, 6415)
La singularitat d'aquest mètode és la capacitat de realitzar mesures sense desconnectar el circuit de posada a terra. També aquí cal destacar el costat avantatjós quan és permès mesurar la resistència total del dispositiu de posada a terra mitjançant la inclusió del component resistiu de totes les connexions del circuit de posada a terra.
El principi de funcionament és aproximadament el següent:
- Un transformador especial crea corrent al circuit.
- El corrent flueix pel circuit format.
- El senyal mesurat s'enregistra mitjançant un detector síncron.
- El senyal rebut es converteix mitjançant un ADC.
- El resultat es mostra a la pantalla LCD.
El dispositiu està equipat amb un mòdul (amplificador selectiu), gràcies al qual el senyal útil s'elimina de manera efectiva de diversos tipus d'interferències: baixa freqüència. i v.ch. soroll Les potes de les pinces en el seu estat articulat formen un circuit excitat que envolta el conductor de terra.
Instruccions per mesurar amb l'aparell S.A6415
La seqüència d'accions quan es treballa amb el dispositiu de la sèrie S.A6415 es descriu clarament a les instruccions subministrades amb aquest dispositiu únic.
Per exemple, cal mesurar la resistència de connexió a terra d'un mòdul elèctric (transformador, comptador elèctric, etc.).
Seqüenciació:
- Obriu l'accés al bus de presa de terra traient la carcassa protectora.
- Agafeu el conductor de terra (barra colectora o elèctrode directe) amb unes pinces.
- Seleccioneu el mode de mesura "A" (mesura actual).
El valor màxim de corrent del dispositiu és de 30A, de manera que si se supera aquesta xifra, no es poden fer mesures. Heu de treure el dispositiu i provar de tornar a mesurar en un altre punt.
Quan el valor actual obtingut a l'escala es troba dins del rang permès, podeu continuar treballant canviant el dispositiu per mesurar la resistència "?".
El resultat que es mostra mostrarà el valor total de la resistència, incloent:
- elèctrode i bus de connexió a terra;
- contacte neutre amb elèctrode de terra;
- connexions de contacte a la línia entre el neutre i l'elèctrode de terra.
Quan treballeu amb pinces, heu de tenir en compte: les lectures sobreestimades de la resistència de connexió a terra del dispositiu solen ser degudes al mal contacte de l'elèctrode de terra amb el terra.
A més, la causa de l'alta resistència pot ser un autobús que transporta corrent trencat.Els nombres elevats de resistència als punts de connexió (splicing) dels conductors també poden afectar les lectures del dispositiu.
Recomanacions generals per mesurar USG
Abans construir un circuit de connexió a terra, per exemple, per a una caldera de gas, hauríeu d'obtenir informació precisa sobre la zona on es col·locarà l'elèctrode de terra. Sovint es suggereix fer referència a les taules existents per determinar els valors "p" del sòl.
Tanmateix, aquesta opció amb taules proporciona dades merament orientatives. Per tant, no hauríeu de confiar en ells. Els valors reals de la resistència del sòl poden diferir significativament.
Opció 1: imprimació d'una sola capa
Si el sòl té un component homogeni, la seva resistivitat es mesura mitjançant la tècnica de l'"elèctrode de prova".
El mètode consisteix a realitzar un determinat procediment en dues etapes:
- Agafeu una sonda de control de vareta amb una longitud lleugerament superior a la profunditat del rebliment de disseny.
- La sonda es submergeix a terra estrictament verticalment fins a la profunditat de la col·locació de disseny.
- L'extrem que queda per sobre del terra s'utilitza per mesurar la resistència a la propagació (Rr).
- L'USG es determina per la fórmula p = Rr * Ψ.
És recomanable realitzar el procediment diverses vegades en diferents punts del lloc de treball. Les mesures alternatives ajuden a aconseguir mesures precises de la resistència del sòl.
Opció 2: sòl multicapa
Per a aquesta situació, la mesura de l'USG es realitza mitjançant el mètode de sondeig per passos. És a dir, la sonda de control es submergeix a la profunditat de treball en esglaons i es prenen mesures de resistivitat a la posició de cada pas. Els càlculs de l'USG mitjà es fan utilitzant fórmules per a cada mesura individual.
Després, a partir de les característiques climàtiques de la zona, es troben els valors dels canvis estacionals. D'aquesta manera (bastant complicada) s'obtenen els valors calculats de les capes superiors. Es considera que les capes subjacents no estan subjectes a canvis estacionals i, per tant, el seu càlcul es limita a una mesura i un càlcul una mica simplificats.
Requisits per a l'execució de l'obra
Aquests treballs, òbviament, els duu a terme personal qualificat representant d'organitzacions especialitzades. Així, els serveis públics solen ser els responsables del funcionament dels panells elèctrics en edificis residencials. Només es permet fer qualsevol mesura en aquests punts accedint a aquests serveis.
Els circuits elèctrics es classifiquen com a sistemes perillosos. Malgrat que les comunicacions en el sector domèstic estan dissenyades per a tensions inferiors a 1000 V, aquesta tensió és fatal per als humans. S'han d'observar totes les precaucions de seguretat necessàries en manipular equips elèctrics. Aquestes mesures sovint són simplement desconegudes per la persona mitjana.
Us presentarà les característiques de la construcció de connexió a terra per a una banyera en un apartament de la ciutat. següent article, que conté normes i pautes per a la realització del treball.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Realització de mesures a la pràctica utilitzant el dispositiu:
Es requereix la realització de treballs relacionats amb la comprovació de la resistència de posada a terra, independentment de la complexitat del circuit elèctric i de la categoria de la instal·lació on s'instal·li o instal·li i exploti l'equip elèctric. Moltes organitzacions especialitzades estan disposades a oferir aquests serveis.
Si us plau, deixeu els comentaris al bloc següent. És possible que conegueu una manera senzilla i eficaç de mesurar la resistència dels bucles de terra, que no es dóna a l'article. Feu preguntes, compartiu informació útil i fotos sobre el tema.
En un moment vaig fer la connexió a terra mitjançant el mètode de dos punts a causa de la impossibilitat d'utilitzar altres mètodes. Des de la meva pròpia experiència, diré que no val la pena construir-lo tu mateix sense l'experiència adequada, perquè... Sense instruments de mesura no hi haurà precisió de les mesures. És molt difícil de calcular fins i tot per a alguns professionals. En general, l'opció més habitual i alhora fiable és mesurar un contorn lineal en quatre punts.
Estic completament d'acord amb Víctor, l'autor del comentari anterior. Independentment del tipus de connexió a terra, és millor que aquest treball sigui realitzat per un electricista experimentat, i l'intèrpret no només ha de tenir permís per realitzar aquest treball, sinó també l'educació i el certificat adequats. És important. És millor que tot estigui organitzat de la manera més fiable possible, ja que, per exemple, les tempestes no són estranyes al nostre país, i és molt i molt probable que un llamp caigui en un edifici!
Grigory, probablement la protecció contra llamps i la connexió a terra tenen finalitats diferents, encara que al terra es poden combinar la protecció contra llamps i els contorns de connexió a terra.