Электротехническая лаборатория
  
  
ipdev@bk.ru

Методика испытания заземляющих устройств

1. Проверка элементов заземляющего устройства.

Проверку следует проводить путем осмотра элементов заземляющего устройства в пределах доступности осмотра. Сечение и проводимость элементов заземляющегоустройства должны соответствовать требованиям ПУЭ и проектным данным.

2. Проверка цепи между заземлителями и заземляющими элементами.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала периодически должна производиться проверка целостности цепи между заземлителем и заземленным оборудованием. Проверяется целостность проводников, соединяющих аппаратуру с контуром заземления, надежность болтовых соединений, наличие у каждого аппарата непосредственной связи с магистралью заземления и заземленными металлическими конструкциями. Последовательное подключение оборудования, подлежащего заземлению, недопустимо.

Для проверки целостности заземляющей проводки применяют мост постоянного тока Р-333 и соединительные провода с известным сопротивлением. Подготовка и порядок работы с прибором:

  • установить мост на горизонтальную площадку;
  • присоединить к мосту соединительные провода;
  • присоединить соединительные провода к заземлителю и заземляемому оборудованию;
  • произвести замер сопротивления;
  • разобрать схему;
  • оформить результаты проверки протоколом.

3. Измерение сопротивления заземляющих устройств.

Сопротивление заземляющего устройства является суммой сопротивления заземлителя относительно земли и сопротивления заземляющих проводников.

Сопротивление заземлителя определяется отношением напряжения заземлитель-земля к току, проходящему через заземлитель в землю. Сопротивление заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, в котором находится заземлитель, типа, размера и расположения элементов, из которых выполнен заземлитель, количества и взаимного расположения заземлителей.

В различные периоды года вследствие изменения влажности, температуры грунта сопротивление заземлителя может меняться в несколько раз. Наибольшее сопротивление заземлители имеют зимой при промерзании грунта и в засушливое летнее время при его высыхании.

Измерение сопротивления заземлителей должно производится в периоды наименьшей проводимости грунта. Если измерения производятся при другом состоянии грунта, следует вводить рекомендованные поправочные коэффициенты, учитывающие состояние грунта в момент производства измерения и количество осадков, выпавших в предшествовавшее измерению время.

Повышающий коэффициент не вводится для заземлителей, находящихся во время измерения в промерзшем грунте или ниже глубины промерзания, а также для заземлителей, связанных с естественными заземлителями.

Существует несколько способов измерения сопротивления заземлителей. При каждом способе создаётся искусственная нагрузочная цепь через испытуемый заземлитель, для чего на некотором расстоянии от него сооружаются вспомогательные заземлители (потенциальный, токовый).

Испытываемый и вспомогательный заземлители присоединяются к источнику питания, и через грунт пропускают нагрузочный ток для измерения падения напряжения в заземлители в зоне нулевого потенциала забивается потенциальный электрод, называемый зондом.

Вспомогательные электроды должны располагаться на определённом расстоянии от испытуемого заземлителя и друг от друга.

В качестве вспомогательных заземлителей применяются стальные, неокрашенные электроды диаметром 10-20 мм, длиной 800-1000 мм. Один конец электрода заострён, на противоположном находится зажим для присоединения провода. Электроды забиваются в грунт на глубину не менее 0,5 м. Место забивки электродов должно быть выбрано с учетом прохождения кабельных трасс. Перед тем, как забивать электроды в землю, следует зачистить от ржавчины места их соединения с проводником.

Вспомогательные электроды следует забивать в землю прямыми ударами, не расшатывая их, чтобы не увеличивать переходное сопротивление между электродом и грунтом. Забивать вспомогательные электроды следует в твёрдый, естественный грунт, в местах, отдаленных от возможных проводящих предметов, находящихся в земле (кабели с металлической оболочкой, металлические трубы), так как они существенным образом влияют на характер растекания тока в земле. При большом удельном сопротивлении грунта места забивки вспомогательных электродов для уменьшения сопротивления увлажняются водой, раствором соли либо кислоты. В качестве вспомогательных заземлителей могут быть использованы металлические предметы, зарытые в землю (стальные пасынки опор, отрезки труб, одиночные заземлители), если они не связаны с испытуемым заземлителем и находятся от него на требуемом расстоянии.

Каждое отдельное заземляющее устройство должно иметь паспорт, содержащий схему устройства, основные технические и расчетные данные, сведения о произведённых ремонтах и внесённых изменениях.

Измерения проводятся прибором М-416. Прибор применяется для измерения больших и малых сопротивлений, как одиночных, так и сложных заземлителей.

Для проведения измерений необходимо иметь:

  • прибор М-416;
  • два стальных неокрашенных заземлителя диаметром 10-20 мм длиной 0,8-1м;
  • четыре соединительных провода, два из которых длиной не короче 20 и 10 м соответственно;
  • кувалду для заглубления заземлителей на глубину не менее 0,5м.

Порядок работы:

  • Установить прибор на горизонтальную поверхность, открыть крышку.
  • Присоединить зажимы 1,2,3,4 прибора к испытываемому заземляющему устройству и заземляющим электродам, заглубленным не менее чем на 0,5 м по одной из схем, представленных на рис. 1 — 4.
  • Переключатель пределов измерения поставить в положение «Контроль 5 Ом».
  • Нажать кнопку и ручкой «Реохорд» добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда при этом должно быть показание 5±0,3 Ом.
  • Переключатель пределов измерения установить в положение х1, нажать кнопку, и вращая ручку «Реохорд» добиться максимального приближения стрелки к нулю.

Результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель(х1, х5, х20, х100).

4. Проверка состояния пробивных предохранителей в электроустановках до 1 кВ.

Проверка состояния пробивных предохранителей заключается в проверке целости фарфора, резьбовых соединений и крепления, качества заземления. Разрядные поверхности электродов должны быть чистыми и гладкими, без заусенцев и нагаров. Слюдяная пластинка должна быть целой и иметь толщину в пределах 0,08±0,02 мм при исполнении на 220-380 В и 0,21±0,03 мм — при исполнении на 500-600 В.

У собранного предохранителя измеряется сопротивление изоляции мегаомметром до 250 В, которое должно быть больше или равно 5-10 МОм.

Перед установкой предохранителя измеряется его пробивное напряжение. При исполнении на 220-380 В U проб = 351 — 500 В; при исполнении на 500-660 В — 701-1000 В. Для ограничения после пробоя сопровождающего тока в цепь предохранителя включается токоограничивающее сопротивление 5-10 кОм.

Если пробивное напряжение соответствует норме, то напряжение снижается и снова повышается до 0,75 U проб. Если при этом не наступает пробой, то испытательная установка отключается и повторно измеряется сопротивление изоляции. При существенном снижении сопротивления изоляции (более 30%) необходимо разобрать предохранитель, зачистить подгоревшие разрядные поверхности и повторить испытания, увеличив балластное сопротивление.

5. Проверка цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали.

В установках до 1000В с глухим заземлением нейтрали ток однофазного короткого замыкания на корпус или нулевой провод должен обеспечивать надёжное срабатывание защиты. Проверку петли фаза — нуль следует производить измерением полного сопротивления петли фаза — нуль.

Измерение сопротивления петли фаза — нуль должно производиться на электроприёмниках наиболее мощных, а также наиболее удалённых от источника тока, но не менее 10% их общего количества. Измерение имеет целью определить истинное значение полного сопротивления петли фаза — нуль, оно должно быть таким, чтобы ток однофазного КЗ был достаточным для отключения повреждённой установки от сети.

После измерения полного сопротивления петли фаза–нуль рассчитывается ток однофазного короткого замыкания по формуле:

Iк.з.=Uф/Rф-0, где Uф — фазное напряжение сети, В;

Rф-0 — полное сопротивление петли фаза — нуль, Ом.

Измерения производятся прибором для контроля сопротивления цепи «фаза-нуль» М-417. Прибор предназначен для контроля величины сопротивления цепи «фаза-нуль» без отключения питающего источника с целью проверки наличия условия безопасности работы на электрооборудовании. С его помощью измеряется падение напряжения, пропорциональное сопротивлению цепи фаза — нуль, поэтому шкала прибора отградуирована в омах. Диапазон измерения 0,1-2 Ом. Основная погрешность 10% от длины рабочей части шкалы. Прибор обеспечивает автоматическое размыкание измеряемой цепи на время не более 0,3 с.

Прибор применяется в электроустановках, где имеется электрооборудование, работающее от сети переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью.

На время подключения прибора место не готовится, необходимо только отключить питающее напряжение контролируемого участка сети.

В случаях, когда по условиям эксплуатации невозможно отключить питающее напряжение, допускается подключение прибора без снятия напряжения. В этом случае прибор надежно соединяется с корпусом испытываемого оборудования, после чего второй зажим прибора подключается к фазному проводу. Присоединение прибора производится в диэлектрических перчатках. Время измерения прибором не должно превышать 4-7 секунд.

Подготовка и порядок работы:

  • Установить прибор на горизонтальную поверхность, открыть крышку и вынуть соединительные провода.
  • Ручку «Калибровка» установить в левое крайнее положение.
  • Присоединить соединительные провода к зажимам прибора.
  • Обесточить проверяемый участок цепи.
  • Один провод с помощью пружинного зажима подсоединить к корпусу испытываемого объекта, обеспечив в месте соединения надежный контакт, а второй провод присоединить к одной из фаз сети.
  • Подать напряжение на измеряемый участок сети. При отсутствии обрыва заземляющей цепи на приборе загорится сигнальная лампа. Если лампа не загорается, измерение производить запрещается.
  • Нажать кнопку «Проверка калибровки».
  • Ручкой «Калибровка» установить указатель на нуль, отпустить кнопку.
  • Нажать на кнопку «Измерение». При сопротивлении цепи «фаза-нуль» больше 2 Ом загорается сигнальная лампа.
  • Если сигнальная лампа не загорается, по шкале прибора произвести отсчет.
  • Повторные измерения производить только после проверки калибровки

НТД и техническая литература:

  • Правила устройства электроустановок, 6 изд., переработанное и дополненное, 1998.
  • Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
  • Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
  • Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
  • Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.
  • Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств. Коструба С.И. — М.: Энергоатомиздат, 1983.
  • Прибор М416. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
  • Прибор М417. Техническое описание и инструкция по эксплуатации