Методика измерение сопротивления заземляющих устройств

4. Метод измерения.

Измерение основано на компенсационном методе с применением вспомо­гательного заземлителя и зонда.

4.1. Методические указания   при работе с измерителем Ф4103-М1.

4.1.1. Описание измерителя   Ф4103-М1 и подготовка его к работе.

Измеритель    выполнен    в    пластмассовом    корпусе, имеющем съемную крышку и ремень для переноски. Съемная крышка в снятом состоянии может быть закреплена на боковой стенке корпуса. В нижней части корпуса имеется отсек для размещения сухих элементов. На лицевой панели расположены отсчетное устройство, зажимы для подключения токовых и потенциальных элек­тродов, органы управления, розетка для подключения внешнего источника тока.

4.1.2.  Установить сухие элементы в отсек питания с соблюдением поляр­ности. При отсутствии   их  подключить  измеритель  к  внешнему   источнику   с помощью шнура питания.

4.1.3.  Установить измеритель на ровной поверхности и снять крышку, при необходимости закрепить её на боковой поверхности корпуса.

4.1.4.  Проверить  напряжение источника питания. Для этого закоротить зажимы Т1, Г11, П2, Т2, установить переключатели в положения КЛБ и «0.3»‘, а руч­ку КЛБ — в крайнее   правое положение. Нажать кнопку ИЗМ. Если при этом лам­па КП не загорается, напряжение питания в норме.

4.1.5.  Проверить работоспособность измерителя. Для этого, в положении КЛБ переключателя, установить ноль ручкой УСТО, нажать кнопку ИЗМ, ручкой КЛБ установить стрелку на отметку «30».

ВНИМАНИЕ! Не забывайте устанавливать переключатель в   положение ОТКЛ после окончания работ для предотвращения разряда   внутреннего источни­ка питания. Для блокировки   включения измерителя закрывайте крышку!

4.1.6. После пребывания измерителя, в предельных температурных условиях
(-50°С; +55°С) или длительной повышенной влажности (95% при 30°С) время выдержки в нормальных условиях не менее, соответственно 3 ч и 23 ч.

4.2. Последовательность проведения работ измерителем Ф4103-М1

4.2.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.2.1.1. Измерение сопротивления   заземляющих устройств ЗУ   выполнять по схеме, приведённой на рис.2.

Рис.2.

4.2.1.2.Направление разноса электродов Rп1 и Rт1 выбирать так чтобы со­единительные провода не проходили вблизи металлоконструкций и параллельно трассе ЛЭП (линий электропередач). При этом расстояние между токовым и потен­циальным проводами должно быть не менее 1 м. Присоединение проводов к ЗУ вы­полнять на одной металлоконструкции, выбирая места — подключения на расстоя­нии (0.2-0.4) м друг от друга.

4.2.1.3.Измерительные электроды размещать по однолучевой или двухлучевой схеме. Токовый электрод (К.т1) установить на расстоянии 1 зт =2Д (предпочти­тельно 1зт =ЗД) от края испытуемого устройства (Д — наибольшая диагональ зазем­ляющего устройства), а потенциальный электрод (Кп1) — поочерёдно на расстояниях (0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8) 1зт.

4.2.1.4.Измерения сопротивления заземляющих устройств проводить при ус­тановке потенциального электрода в каждой из указанных точек. По данным изме­рений построить кривую «б» зависимости сопротивления ЗУ от расстояния по­тенциального электрода до заземляющего устройства. Пример такого построения приводится на рис.3.

Рис.3.

1зт — расстояние от края заземляющего устройства до токового электрода.

4.2.1.5.Полученную кривую «б» сравнить с кривой «а», если кривая «б’; имеет монотонный характер (такой же, как у кривой «а») и значения сопротивлений ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстояниях 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются не более, чем на 10%, то места забивки электродов выбраны правильно и за сопротивление ЗУ принимается значение, полученное при распо­ложении потенциального электрода на расстоянии 0.5 1 зт.

4.2.1.6. Если кривая «б» отличается от кривой «а» (не имеет монотонного характера, см. рис.3), что может быть следствием влияния подземных или назем­ных металлоконструкций, то измерения повторить при расположении токового электрода в другом направлении от заземляющего устройства.

4.2.1.7.Если значения сопротивления ЗУ, измеренные при положениях по­тенциального электрода на расстоянии 0.4 1зт и 0.6 1зт, отличаются более, чем на 10%, то повторить измерения сопротивления ЗУ при увеличенном в 1.5 — 2 раза рас­стоянии от ЗУ до токового электрода.

4.2.1.8.  Измерения проводить в следующей последовательности.

4.2.1.9.  Проверить напряжение источника питания по п.4.1.4.

4.2.1.10. Подключить провода от Кп1 и ЗУ соответственно к зажимам  111 и 112 (рис.1).

4.2.1.1 1. Проверить уровень помех в поверяемой цепи. Для этого установить переключатели в положение ИЗМ II и «0.3» и нажать кнопку ИЗМ. Если лампа КПм не загорается, то уровень помех не превышает допустимый и измерения можно про­водить. Если лампа КПм загорается — уровень помех превышает допустимый для диапазона 0-0.3 Ом (3 В) и необходимо перейти на диапазон 0-1 Ом, где допусти­мый уровень помех 7 В. Если в этом случае лампа не загорается, можно проводить измерения, на всех диапазонах (кроме 0-0.3 Ом).

ВНИМАНИЕ! Запрещается подключать провода к зажимам Т1, Т2 проводить измерения, если лампа КПм  загорается на диапазоне 0-1 Ом, во избежание выхода

измерителя из строя. При кратковременном повышении уровня помех выше допус­тимого провести повторный контроль по истечении некоторого времени.

Рис.4

4.2.1.12. Измерение сопротивления потенциального электрода по двухзажимной схеме (рис.4). Для этого установить диапазон измерения, ориентировочно соот­ветствующий измеряемому сопротивлению электрода, затем установить ноль и откалибровать измеритель. Перевести переключатель в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение сопротивления. Если оно превышает допустимое значение, указанное в табл.2 для выбранного диа­пазона измерения, его необходимо уменьшить.

4.2.1.13.Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис.2.

4.2.1.14.Установить необходимый диапазон измерений, затем провести уста­новку нуля и калибровку. Если при проведении калибровки стрелка находится левее отметки «30» — уменьшить сопротивление токового электрода, либо провести изме­рение по п.4.5. Перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчи­тать значения сопротивления. Если стрелка под воздействием помех совершает ко­лебательные движения, устранить их вращением ручки ПДС г».

4.2.1.15.При необходимости перейти на более высокий диапазон измерения, переключить ПРЕДЕЛЫ, 0, в необходимое положение.

Установить ноль и откалибровать измеритель по п.4.2.1.11-4.2.1.14. Затем перевести переключатель РОД РАБОТ в положение ИЗМ II и отсчитать значение сопротивления. При переходе на более низкий диапазон отключить провод от зажи­мов Т1 и Т2 и провести контроль помех и сопротивлений электродов, а затем изме­рение в соответствии с пп 2.6.-2.9.

4.2.1.16. Измерение сопротивления точечного заземлителя проводить при 1 тг не менее 30 м.

4.3. Измерение удельного сопротивления грунта.

Измерение удельного сопротивления грунта проводить по симметричной схеме Веннера (рис.5).

4.3.1. Измерения проводить в следующей последовательности.

4.3..2. Проверить напряжение питания по п.4.1.4.

4.3.3. Подключить к измерителю потенциальные электроды по двухзажимной схеме (рис.4) и измерить их сопротивления по методике п. 4.2.1.12. Оно должно соответствовать указанному в табл. 1 паспорта прибора для выбранного диапазона измерения. При необходимости уменьшить его одним из известных способов.

4.3.4. Подключить измеритель в схему измерения в соответствии с рис. 5.

4.3.5.  Провести измерение по методике п. 4.2.1.14. Кажущееся удельное сопротивление грунта rкаж на глубине, равной расстоянию между электродами «а», определить по формуле (1).

rкаж = 2pRa,

где R – показание измерителя Ом.

Примечание. Расстояние «а» следует принимать не менее, чем в 5 раз больше глубины погружения электродов.

4.3.6. Измерения на каждом из диапазонов проводить в соответствии с п. 4.2.14..

Рис. 5.

4.4. Измерение активного сопротивления.

4.4.1. Измерение активного сопротивления проводить по схеме, изображён­ной на рис.6, выполняя операции по пп.4.1.3; 4.2.1.14. Отсчёт измеряемого сопро­тивления проводить в положении переключателя ИЗМ П.4.5. Измерения при повышенных сопротивлениях электродов.

4.5.1. Измерителем допускается измерять сопротивление ЗУ при повышен­ных сопротивлениях электродов, при этом погрешность измерений определяется по формуле (2), приведенной  ниже. Измерение сопротивлений ЗУ допускается прово­дить до десятикратного увеличения сопротивлений потенциальных и токовых элек­тродов, приведённых в табл.1, паспорта прибора.

Порядок работы.

4.5.2.  Выполнять операции по пп.4.4. — 4.5.5.

4.5.3.  Установить переключатель ПРЕДЕЛЫ, 0 на тот диапазон измерения, на котором отклонение стрелки максимальное, и отсчитать показания А в отделени­ях верхней шкалы.

4.5.4.  Установить переключатель в положение КЛБ и отсчитать показания Iх в делениях верхней шкалы.

4.5.5.  Измеряемое сопротивление Ро определить по формуле (2)

,                 (2)

где     N — показание переключателя диапазонов, Ом;

А — показание измерителя в положении ИЗМ II, дел;

Iх — показание измерителя в положении КЛБ, дел.

При этом относительная погрешность измерения 8 (%) определяется ори­ентировочно по формуле (3).

(3)

где у — относительная погрешность, g = (N/Rх)D.

4.5.6. Для ускорения процесса измерений можно вместо режима ИЗМ — II пользоваться режимом ИЗМ I, если стрелка не колеблется под воздействием помех.

ВНИМАНИЕ! В режиме ИЗМ I возможна остановка стрелки и её после­дующее перемещение к отметке шкалы, соответствующей измеряемой величине.

4.6. Методические указания при работе с прибором М-416.

4.6.1.Описание прибора и подготовка его к работе.

4.6.1.1. Прибор выполнен в пластмассовом корпусе с откидной крыш­кой и снабжен ремнем для переноски. В отсеке нижней части корпуса разме­щены сухие элементы. На лицевой панели прибора расположены органы управления , ручка переключателя диапазона и реохорда . кнопка включения . Для подключения измеряемого сопротивления , вспомогательного заземлителя и зонда на приборе имеется четыре зажима, обозначенных цифрами 1,2, 3,4. Для грубых измерений сопротивления заземления и измерения больших сопротив­лений зажимы 1 и 2 соединяют перемычкой и прибор подключают к измеряе­мому объекту по трехзажимной схеме (рис. 7,9)

Рис.7 Подключение прибора по трехзажимной схеме.

При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1и 2 и прибор подключают к измеряемому объекту по четырехзажимной схеме (рис.8,10)

Рис. 8. Подключение по четырехзажимной схеме.

4.6.1.2 Установить сухие  цилиндрические  элементы  типа  373 , соблю­дая полярность, в отсек питания, расположенный в нижней части прибора.

4.6.1.3.Установить прибор на ровной поверхности. Открыть крышку.

4.6.1.4. Установить переключатель в положение «КОНТРОЛЬ 5» нажать кнопку и вращением ручки «РЕОХОРД» добиться установления стрелки индикатора  на  нулевую отметку.   На  шкале  реохорда  при этом  должно   быть показание (5_+0,3)Ом.

4.6.1.5. Прибор рассчитан для работы  при  напряжении  источника пи­тания от 3,8 до 4,8 В.

4.7. Последовательность проведения работ прибором М-416.

4.7.1. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

4.7.1.1.Для проведения измерения подключите измеряемое сопротив­ление Rх, вспомогательный заземлитель и зонд забейте в грунт на расстоя­ниях, указанных на рисунках 7-10. Глубина погружения не должна быть менее 500 мм.

Рис.9.Подключение прибора 3 — зажимной схеме к сложному (контурному) заземлителю.

Рис. 10. Подключение по 4-зажим. схеме к сложному (контурному) заземлителю.

При отсутствии комплекта принадлежностей для проведения измере­ний заземлитель и зонд могут быть выполнены из металлического стержня или трубы диаметром не менее 5 мм.

4.7.1.2.Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и зонда стержни следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их.

4.7.1.3.Сопротивления вспомогательного заземлителя и зонда не должны превышать величин, указанных в разделе «Технические характеристики».

4.7.1.4.Практически для большинства грунтов сопротивление вспомо­гательных заземлителей не превышает указанных значений. При грунтах с высо­ким удельным сопротивлением для увеличения точности измерений рекоменду­ется увлажнение почвы вокруг вспомогательных заземлителей и увеличение их

количества.

4.7.1.5.Дополнительные стержни при этом должны забиваться на рас­стояниях не менее 2-3 метров друг от друга и соединяться между собой про­водами.

4.7.1.6.Измерение производите по одной из схем рис. 7-10 в зависи­мости от величин измеряемых сопротивлений и требуемой точности измерений. При измерениях по схемам рис. 7 и 9 в результат измерений входит сопротив­ление провода, соединяющего зажим 1сКх. Поэтому такое включение допусти­мо при измерении сопротивлений выше 5 Ом. Для меньших значений изме­ряемого сопротивления применяйте включение по схемам рис.8 и 10.

4.7.1.7.  Для   сложных   заземлителей, выполненных     в виде   контура с протяженным периметром или   электрически   соединенной   системы   таких конту­ров, расстояние между вспомогательным заземлителем и ближайшим к нему заземлителем контура или  системы контуров должно быть не менее пятикратного расстояния между двумя наиболее удаленными  заземлителями  контура или  сис­темы контуров плюс 20 м.

4.7.1.8.  Независимо    от    выбранной    схемы     измерение    проводите   в следующем порядке:

а) переключатель В1  установите в положение «XI»;

б) нажмите   кнопку   и,   вращая   ручку   «РЕОХОРД», добейтесь   макси­мального приложения   стрелки индикатора к нулю.

в) результат   измерения   равен    произведению   показания   шкалы   рео­хорда на множитель. Если измеряемое сопротивление   окажется больше  10 Ом, переключатель установите  в  положение  «Х5»,  «Х20»  или  «XI00» и  повторите операцию б).

4.8. Определение удельного сопротивления грунта.

4.8.1.  Измерение удельного сопротивления грунта производится анало­гично измерению сопротивления заземления. При этом к зажимам 1 и 2 вместо Rх присоединяется   дополнительный   электрод   в   виде металлического   стержня или трубы известных размеров.

4.8.2.  Вспомогательный заземлитель и зонд расположите  от дополни­тельного электрода на расстояниях, указанных на рис. 7-8.