Зачем нужен измеритель / тестер для заземления?
Измеритель / тестер заземления является эффективным и экономичным инструментом при правильном использовании, так как пользователю не нужно отключать систему заземления для измерения или размещения зондов в земле.
Самый простой способ измерения сопротивления заземления с помощью измерителя зажима (фото: Linemanchannel.com через Youtube)
Метод основан на Законе Ома, где:
R (сопротивление) = V (напряжение) / I (ток)
Зажим включает в себя передающую катушку, которая применяет напряжение и приемную катушку, которая измеряет ток. Прибор применяет известное напряжение к полной схеме, измеряет результирующий ток и вычисляет сопротивление (см. Рисунок 1).
Рисунок 1 - Метод зажима для измерения сопротивления заземления
Метод зажима требует полной электрической схемы для измерения. Оператор не имеет зондов и поэтому не может настроить желаемую тестовую схему. Оператор должен быть уверен, что земля включена в обратный контур. Тестер зажима измеряет полное сопротивление пути (петли), которое принимает сигнал. Все элементы цикла измеряются последовательно.
Метод предполагает, что только сопротивление испытуемого заземляющего электрода вносит значительный вклад. Основываясь на математике позади метода (который будет рассмотрен ниже), чем больше возвращается, тем меньше вклад посторонних элементов в чтение и, следовательно, тем больше точность.
Основным преимуществом метода зажима является то, что он быстрый и легкий. Нельзя отключать заземляющий электрод от системы, чтобы измерить, и никакие датчики не должны приводиться в движение, а кабели не подключены.
Кроме того, он включает в себя склеивание и общее сопротивление соединения. Хорошее заземление должно дополняться «склеиванием», имеющим непрерывный низкоомный путь к земле. Падение потенциала измеряет только заземляющий электрод, а не склеивание (выводы должны быть сдвинуты для проведения склейки).
Поскольку зажим использует заземляющий проводник в качестве части возврата, в показаниях будет отображаться «открытая» или высокоомная связь.
Проверка сопротивления заземления с помощью измерителя зажима (на фото: Fluke earth / earth clamp meter, credit: Amazon)
Тестер заземления также позволяет оператору измерять ток утечки, протекающий через систему. Если электрод должен быть отсоединен, прибор покажет, протекает ли ток, чтобы указать, безопасно ли оно действовать.
К сожалению, тестер заземления зажима часто неправильно используется в приложениях, где он не даст эффективного чтения. Метод зажима эффективен только в ситуациях, когда параллельно есть несколько оснований. Он не может использоваться на изолированных площадках, так как нет обратного пути.
Поэтому он не может использоваться для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых сайтов. Он также не может использоваться, если существует альтернативная более низкая сопротивляемость, не связанная с грунтом (например, с сотовыми башнями).
В отличие от падения потенциального тестирования, нет способа проверить результат, что означает, что результаты должны приниматься на «вере». Тестер заземления зажима выполняет роль одного инструмента, который может иметь техник в своей «сумке», но а не единственный инструмент.
Теория и методология тестирования земной поверхности
Понимание того, как и почему работает метод зажима, помогает понять, где он будет работать и не будет работать, и как оптимизировать его использование. Как уже упоминалось, метод испытания на зажим основан на законе Ома (R = V / I).
Понимание закона Ома и того, как оно относится к последовательному и параллельному схемам, является первым шагом к пониманию того, как и почему работает тестер заземления.
Следующая графика покажет и объяснит следующее:
- Серийная схема,
- Параллельная схема,
- Схема параллельных рядов и
- Математика, используемая для определения полного тока и сопротивления
Серия Circuit
Рисунок 2 - Определение полного тока и сопротивления с последовательной схемой
В последовательной схеме (рис. 2) общий ток и общее сопротивление рассчитываются следующим образом:
I t = I 1 = I 2 = I 3
R t = R 1 + R 2 + R 3 Рисунок 3 - Определение общего тока и сопротивления с параллельной схемой В параллельной схеме (рис. 3) общий ток и общее сопротивление рассчитываются следующим образом: I t = I 1 + I 2 + I 3 R t = 1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3) Рисунок 4 - Определение полного тока и сопротивления с помощью схемы параллельного ряда В схеме параллельных рядов (рис. 4) общий ток и общее сопротивление рассчитываются следующим образом: I t = I 1 + I 2 = I 3 = I 4 + I 5 R t = 1 / (1 / R 1 + 1 / R 2) + 1 / (1 / R 3 + 1 / R 4) Головка измерителя заземления зажима состоит из двух сердечников (см. Рисунок 5). Одно ядро индуцирует тестовый ток, а другие измеряют, сколько было вызвано. Входное или первичное напряжение сердечника, индуцирующего испытательный ток, поддерживается постоянным, поэтому ток, фактически индуцированный в тестовую цепь, прямо пропорционален сопротивлению петли. Рисунок 5 - Методика тестирования зажима Важная вещь, которую следует помнить при испытании на зажим, заключается в том, что тестеры заземления зажима эффективно выполняют измерения сопротивления шлейфа. Измерения зажима измеряют петлями. Для работы метода зажима должен быть последовательный параллельный путь сопротивления (и чем ниже, тем лучше). Чем больше электродов или путей заземления в системе, тем ближе измерение доходит до фактического сопротивления истинного электрода. На следующем рисунке показана конфигурация заземления полюсов, одно из наиболее эффективных применений тестера заземления зажима. Рисунок 6 - Конфигурация заземления полюса Ниже приведена принципиальная схема этой конфигурации (на основе зажимного заземлителя, закрепленного вокруг полюса 6): Рисунок 7 - Схема для вышеприведенной конфигурации на основе зажимного заземлителя, зажатого вокруг полюса 6 Тестер заземления зажимается вокруг одного из электродов, а затем измеряет сопротивление всей петли. Остальные заземляющие электроды расположены параллельно и, как группа, находятся рядом с измеряемым заземляющим электродом. Если зажимной тестер зажат вокруг полюса №6, измерение сопротивления всей петли будет рассчитано с использованием следующего уравнения: R- петля = R 6 + (1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + 1 / R 4 + 1 / R 5)) Для шести подобных заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый измерение полного сопротивления петли будет: R loop = 10 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10)) R- петля = 10 + (1 / (5/10)) R- петля = 10 + 2 R loop = 12 Ω Измерение сопротивления шлейфа относительно близко к сопротивлению тестируемого заземляющего электрода. Если бы было 60 подобных заземляющих электродов с сопротивлением 10 Ом каждый, измерение полного сопротивления петли было бы: R loop = 10 Ω + 0, 17 Ω = 10, 17 Ω Чем больше заземленных электродов параллельно, тем меньше влияние сопротивления электродов, которые не тестируются, и чем ближе сопротивление петли к сопротивлению проверяемого электрода. Если измеряемый электрод имеет высокое сопротивление, тест указывает на наличие проблемы. Используя пример с шестью электродами, если электрод номер 6 имел сопротивление 100 Ом, а все остальные электроды имели сопротивление 10 Ом, измерение сопротивления петли было бы: R loop = 100 + (1 / (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10)) R = 100 + (1 / (5/10)) R- цикл = 100 + 2 R loop = 102 Ω В следующем примере измеритель заземления на зажимах указывает на плохой участок земли. Если бы 100-метровый электрод был одним из электродов, которые не измерялись, воздействие на общее измерение было бы минимальным: R loop = 10 + (1 / (1/10 + 1/100 + 1/10 + 1/10 + 1/10)) R- петля = 10 + (1 / (41/100)) R- петля = 10 + 2, 44 R loop = 12, 44 Ω ПРИМЕЧАНИЕ. Обратите внимание, что измеренное сопротивление всегда будет выше, чем фактическое сопротивление тестируемого заземляющего электрода. Любая ошибка присутствует на стороне безопасности, поскольку рекомендации по сопротивлению для максимального сопротивления заземлению. Это означает, что если измеренное сопротивление ниже целевого уровня для заземляющего электрода, оператор может быть уверен, что фактическое сопротивление также будет ниже цели. Таким образом, помните, что измерение тестера зажимного заземления является измерением сопротивления всей петли. Для измерения должно быть сопротивление петли. Если для измерения не существует цикла, оператор может создать один с временным перемычкой. Чем больше число параллельных путей, тем ближе измеренное значение будет к фактическому сопротивлению заземления испытываемого электрода. Тестер заземления зажима может легко указывать на плохой электрод, есть ли несколько параллельных путей последовательно с измеренным значением или много параллельных путей. Помните, что путь заземления должен находиться в цепи для измерения сопротивления заземления. Это предостережение кажется очевидным, но если у вас есть металлические структуры, то это может быть связано с этим, а не с массой земли. Ссылка // Руководство по тестированию заземления с помощью MEGGERПараллельный контур
Параллельная серия
Методология тестирования зажима
Заключить //
Примеры измерения сопротивления стержня заземления с помощью измерителя зажима