Протокол замера сопротивления заземления: Акт/ протокол заземления |

Содержание

Замеры сопротивления изоляции кранов и заземления крановых путей

Замер сопротивления изоляции кранов и заземления производится с целью проверки безопасности подъемных сооружений (ПС). Периодичность проверки регламентируется требованиями СанЭпидемСтанции, Пожарной инспекции и Госэнергонадзора и зависит от типа оборудования (нормативных требований к нему) и условий эксплуатации. В то же время, существуют общие требования к электрофизическим измерениям мостовых кранов. Замеры обязательно производятся при сдаче-приемке оборудования, а также при выполнении планового и внеочередного технического обслуживания ПС.


Замеры сопротивления изоляции

Замер сопротивления изоляции кранов производится специальным прибором – мегаомметром. Рекомендуемые условия проведения испытаний: влажность – не более 80%, температура воздуха – от 15 до 35 градусов. Допускаются отклонения в указанных требованиях при необходимости осуществления экстренных измерений (при поломке оборудования).
Измерение сопротивления проводится для определения основных показателей работы изоляции:
  • Сопротивление постоянному току;
  • Коэффициент абсорбции (уровень влажности) и коэффициент поляризации (возможность перемещения заряженных частиц).
Замер заземления

Замер заземления крановых путей производится с помощью профессиональных приборов, типа MRU-101. Оптимальные параметры – диапазон от 9,99 Ом до 0,1 кОм, погрешность менее 2%. Рекомендуемые условия проведения испытаний – использование грунта с максимальным удельным сопротивлением. Для получения достоверных результатов показатель замеров умножают на корректирующие коэффициенты, которые рассчитываются исходя из следующих факторов:

  • Текущее состояние грунта и величина его удельного сопротивления; 
  • Климатические особенности региона;
  • Конфигурация и тип устройства заземления.

Замер заземления крановых путей осуществляется путем создания искусственной цепи для тока через проверяемый контур.

Для этого специалисты устраивают дополнительный контур заземления недалеко от испытуемого устройства. Оба контура подключают к одному источнику напряжения. При прохождении тока через проверяемое устройство, в нем наблюдается падение напряжения, что фиксируется с помощью зонда.

Кран-эксперт использует следующий алгоритм заказа услуги и выполнения работ:

  1. Оформление заявки по телефону, через электронную почту или через форму на сайте.
  2. Расчет стоимости испытаний согласно данным Клиента.
  3. Выезд специалистов по указанному адресу и проведение необходимых замеров.
  4. Составление документации по итогу проведенных испытаний (технический отчет, заключение).
  5. Оплата услуги.
Кран-эксперт предлагает проведение испытаний любой степени сложности на всех видах подъемных сооружений. Наличие профессионального оборудования и квалифицированных специалистов гарантирует высокую скорость работ и достоверность всех измерений.

Измерение заземления, замер сопротивления заземления

Измерение заземления

2.00 Br

Проводим измерение сопротивления контура заземления в электрической цепи. Мы предлагаем только качественно выполненную работу, современное оборудование и услуги собственной аккредитованной лаборатории. Стоимость работ зависит от количества точек. В результате проведения работ выдаем протокол измерений сопротивления заземления, в котором указаны место проведения измерений, назначение заземлителя и другие данные.

Уточните данные для своего объекта в Калькуляторе: он рассчитает стоимость онлайн и пришлет коммерческое предложение со скидкой через несколько минут. Все настолько быстро и просто — вы только попробуйте!

Рассчитать цену онлайн

Заказать обратный звонок

Заказать обратный звонок

Описание

Измерение электрического сопротивления

Замер сопротивления контура заземления — лучшее вложение в свою безопасность, ведь заземление является важным средством защиты от поражения током. А как конкретно работает контур заземления? Контур заземления снижает электрический потенциал между землей и корпусом, который оказался под напряжением.

Например, когда электроприбор выходит из строя и возникает пробой изоляции, на корпусе появляется напряжение. Если сопротивление заземления не соответствует норме, то прикасаться к электрическому прибору крайне опасно! Ток через человека пойдет в землю, что может привести к смертельному исходу. Напряжение, возникающее на корпусе электроприбора, должно уходить в землю по заземляющему проводнику. Разумеется, сопротивление проводника должно быть намного ниже, чем сопротивление тела человека. Чтобы спокойно эксплуатировать электрооборудование, своевременно проводите измерения сопротивления заземляющих устройств.

От чего зависит цена измерений?

от размеров контура

от вида грунта

Что насчет периодичности измерений сопротивления контура заземления?

Важно понимать, что измерение удельного сопротивления проводника — это процедура не разового характера. Необходимо соблюдать периодичность выполнения измерений, которая прописана в нормативных документах. Рекомендуется проводить проверку заземления минимум 1 раз в 3 года.

После проведения процедур Вам выдают протокол измерения сопротивления заземления. Протокол должен содержать информацию о месте и дате проведения работ, сезонный поправочный коэффициент, результаты измерений.

Проверка заземления

Если в процессе монтажа новых линий энергоснабжения заземление будет подключено под контролем владельца здания или жилого дома, то в случае работы и проживания в уже готовом помещении вы не можете знать о наличии контура заземления.

 

Следует это проверить, а заодно убедиться в правильности установки контура заземления.

Наша компания осуществляет проверку заземления электрооборудования, как на крупных объектах, так и в частных домах, успейте заказать услугу по доступной цене!

Измерение сопротивления контура заземления.

Проверка сопротивления заземления в Москве.

Регулярное проведение измерений электрических параметров линий энергоснабжения является залогом безаварийной и долговечной эксплуатации электрооборудования. Это в равной степени относится как к промышленным электроустановкам, использующимся на предприятиях, так и бытовым устройствам, применяемым в домах и частных подворьях.

Экономический ущерб, нанесенный выходом из строя какого-либо аппарата в результате аварии, вызванной нарушением электрических характеристик питающей сети, может быть весьма ощутимым. Но он становится несоизмеримо ничтожным, когда речь заходит о здоровье и, тем более, жизни людей.

Именно поэтому регулярно проводить некоторые виды электроизмерений не просто актуально и целесообразно, а обязательно, что регламентируется законодательно. Проверка сопротивления заземления входит в ряд таких процедур и выполняется согласно требованиям ПУЭ-7. Подробно, насколько это возможно, разобраться в необходимости этой процедуры, методах ее проведения и возможных последствиях пренебрежительного отношения к ней, ставит перед собой задачу данная публикация.

Качество заземления. Почему так важно?

Абсолютное большинство сетей в стране построено по схеме с глухозаземленной нейтралью. Это значит, что в качестве нулевого проводника в них используется земля как объект с ничтожно малым сопротивлением и огромной емкостью. Поэтому заземлять предписано все объекты, которые по каким-либо причинам могут соприкасаться с фазным проводом. Номенклатура последних простирается от силовых трансформаторов и опор ЛЭП до корпусов промышленного оборудования и бытовых устройств.

Сергей Борисов

(вед. инженер ЭТЛ)

Проверка работоспособности системы заземления — залог безопасности работников Предприятия от поражения электрическим током. Проверка контура заземления является одним из обязательных измерений на объекте при выполнении работ по эксплуатационным испытаниям электроустановки Потребителя.

Повреждение изоляции, чаще всего механическое, приводит к тому, что на корпус станка, например, попадает высокий потенциал фазы. Будучи незаземленным, такое оборудование несет серьезную угрозу здоровью и даже жизни обслуживающего персонала из-за прохождения тока через человеческое тело. Безопасность людей в этом случае обеспечивается в первую очередь надежным заземлением, что не отменяет необходимости применения защитных автоматических выключателей и УЗО.

Говоря о молнии с ее колоссальным напряжением и о возможных последствиях для человека, попавшего под такой потенциал, задавать вопросы об актуальности защитных устройств не приходится. Заземление является единственным методом построения громоотводов.

Итак, измерение сопротивления заземления обеспечивает требуемый уровень защиты людей, работающих с электроустановками. Вне зависимости от природы возникновения опасности эта величина должна находиться в допустимых ПУЭ-7 пределах.

Как проводится проверка

Простейшее устройство заземления может состоять из единственного электрода, представляющего собой штырь определенных размеров, погруженный в землю на значительную глубину. Эффективность такого подхода вызывает сомнения, хотя позволяет использовать его для защиты некоторых сооружений.

Чаще всего заземлитель представляет собой систему таких электродов, объединенных в замкнутый контур стальной полосой. Его габариты и глубина залегания зависят от характеристик грунта. Для проверки качества защиты в общем случае нужно выполнить следующие действия:

  • визуальный осмотр позволяет проверить качество соединений элементов заземляющего устройства, отсутствие разрушений из-за механических повреждений и коррозии;
  • проверка непрерывности электрической цепи и ее ветвей до заземлителя;
  • собственно измерение сопротивления контура заземления с использованием соответствующего прибора (специалисты нашей компании снабжены аппаратурой, позволяющей с высокой точностью проводить подобные тесты).

Сравнивая полученное значение с нормативным для данного вида сооружений, выносится вердикт о соответствии качества заземления требованиям ПУЭ-7. Результаты испытания оформляются документально в виде соответствующего протокола, который может служить основанием для реконструкции или замены заземляющего устройства или отдельных его элементов.

Когда проводят замер сопротивления

Никто не запрещает домовладельцу или руководителю предприятия проводить проверки сколь угодно часто. Экономическая целесообразность и здравый смысл, а также требования регламента выступают в роли ограничивающих факторов. В общем случае подобные испытания проводятся на следующих основаниях:

  1. требование заказчика, при возникновении у него подозрений в неподобающем качестве заземления;
  2. после аварийных ситуаций, реконструкций и подобных ситуаций;
  3. приемо-сдаточные операции и регламентные работы требуют подписания соответствующего протокола, в том числе (наша компания обладает полным комплектом разрешительной документации на этот вид деятельности).

Касаемо регламентных работ, нужно отметить, что периодичность их проведения зависит от рабочего напряжения электроустановки и места ее использования. В соответствии с требованиями ПТЭЭП и ПУЭ визуальный осмотр должен проводиться не реже одного раза в полугодие, а замер сопротивления контура заземления значительно реже. На практике же, во избежание травматизма, эти процедуры совмещают с измерением сопротивления изоляции и выполняют один раз в три года.

Кратчайшие сроки проведения обследования заземляющих устройств и проведения сопряженных с этим замеров в Москве предлагает клиентам наша компания. Сотрудники лаборатории проведут работы на высоком уровне качества и оформят результаты документально. Кадровый состав и оснащенность современной измерительной аппаратурой, а также индивидуальный подход к каждому клиенту позволяют компании иметь превосходство над конкурентами.

Для получения подробной информации по проведению испытаний заземления и другим услугам нашей ЭТЛ обратитесь к нам в офис по телефону

Предварительный расчет стоимости услуг Вы можете осуществить с помощью калькулятора электроизмерений.

Другие услуги

Электротехнические измерения – Смоленское областное отделение ВДПО.

Противопожарные услуги.

Виды испытаний и измерений электротехнической лаборатории Смоленского областного отделения ВДПО

  1. Проверка состояния элементов заземляющих устройств электроустановок.
  2. Проверка наличия цепи и замеры переходных сопротивлений между заземлителями и заземляющими проводниками, заземляемым оборудованием (элементами) и заземляющими проводниками.
  3. Измерение удельного сопротивления земли.
  4. Измерения сопротивления заземляющих устройств всех типов.
  5. Измерение полного сопротивления цепи «фаза-нуль».
  6. Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной и изолированной нейтралью.
  7. Проверка и испытание установочных автоматических выключателей питающих линий.
  8. Проверка автоматических выключателей в электрических сетях напряжением до 1000 В на срабатывание по току.
  9. Проверка работоспособности и срабатывания УЗО.
  10. Проверка системы молниезащиты.

На основании чего проводится замер сопротивления изоляции?

Замер сопротивления изоляции проводится в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП), утвержденными Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 13.

01.2003г. №6, на всех предприятиях должен регулярно проводиться замер сопротивления изоляции и замер сопротивления заземления с использованием специальных методов и оборудования.

Зачем нужно проводить замер сопротивления изоляции?

Проведение замеров сопротивления изоляции позволяет установить степень изношенности изоляции электрических проводов, от которой напрямую зависят потери электрического тока, безопасность электрической системы и возможность ее длительной безаварийной работы.

Зачем нужно проводить замер сопротивления заземления?

Замер сопротивления заземления проводятся с целью проверки его соответствия требованиям нормативных документов (Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП)) Замер сопротивления заземления чаще всего производится не отдельно, а в комплексе других испытаний, для оценки защитных свойств электрооборудования и электрической системы в целом.

Кем проводятся замеры сопротивления изоляции и замер сопротивления заземления?

Замеры сопротивления изоляции проводятся только специалистами электролабораторий, аккредитованных в установленном порядке, имеющими соответствующие допуски и разрешения для осуществления измерительных работ.

Что оформляется по результатам измерений?

 По результатам проведения испытаний (замеров сопротивления изоляции) выдается типовой технический отчет и протоколы испытаний, заверенные печатью организации, и принимается решение о пригодности изоляции и(или) ее замене. 

Электротехническая лаборатория СОО ВДПО после проведения необходимых испытаний и измерений, предоставляет технические отчеты, состоящие из необходимого комплекта протоколов:

  • Протокол визуального осмотра. Визуальный осмотр проводится с целью выявления соответствия электрооборудования ПУЭ, ГОСТ, СП и СНиП и оценки качества проведенных монтажных работ.
  • Протокол наличия цепи между заземлителями и заземленными элементами электрооборудования (металлосвязь). Измерения проводятся с целью выявления соответствия защитного заземления (магистраль «РЕ»), предназначенного для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции. Измерения производятся в объеме, предусмотренном ПУЭ.
  • Протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств. Измерения проводятся с целью выявления соответствия сопротивления заземляющих устройств, требованиям ПУЭ, ПТЭЭП. Измерения производятся в объеме, предусмотренном ПУЭ, ПТЭЭП.
  • Протокол измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, аппаратов и обмоток электрических машин. Измерение сопротивления изоляции электросети производится мегаомметром на напряжении до 2,5 кВ. При производстве измерений отключаются все электроприемники. Измерения проводятся между фазами, между фазами и нулем и магистралью заземления «РЕ». Согласно ПУЭ сопротивление изоляции в силовых и осветительных электропроводках должно быть не менее 0,5 МОм.
  • Протокол проверки параметров срабатывания устройств защитного отключения (УЗО). В соответствии с требованиями ГОСТ Р 50030.2-99, ГОСТ Р 50345-99, ГОСТ Р 51326-99, ГОСТ Р 51327-99, нормируемые и предпочтительные параметры устройств защитного отключения.  
  • Протокол проверки цепи «фазный — нулевой провод». Измерение токов короткого замыкания и полного сопротивления петли «фаза-нуль» производится с целью проверки обеспечения селективного отключения поврежденного участка электросети при коротком замыкании. Измерения производятся в объеме, предусмотренном ПУЭ, МЭК 364-6-61.
  • Протокол проверки автоматических выключателей напряжением до 1000 В. (прогрузка автоматов)

Измерения проводятся с целью выявления соответствия устройств требованиям ПУЭ, ПТЭЭП, а так же выявления заводского брака, возможного при изготовлении. Измерения производятся в объеме, предусмотренном ПУЭ, МЭК 364-6-61.

Технический отчет также содержит список документации, пояснительную записку, копию свидетельства о регистрации электротехнической лаборатории, копии свидетельств о поверке используемых приборов, результаты испытаний, ведомость дефектов, заключение и перечень применяемого испытательного оборудования и средств измерения.

Наша электротехническая лаборатория готова оперативно выехать на любой объект и провести все необходимые проверки с использованием самого современного и точного электроизмерительного оборудования.

ЧП «Одисервисплюс» — Проверка заземления

Для каждой электроустановки до 1 кВ и выше обязательной и неотъемлемой частью является такое устройство, как принудительное защитное заземление. Условия работы заземляющего устройства определяются величиной удельного электрического сопротивления земли и электрическими параметрами заземляющих и защитных проводников. В реальных условиях сопротивление земли изменяется более чем в 100 тысяч раз. При этом конфигурация, поперечное сечение и линейные размеры защитных и заземляющих проводников и применяемые материалы для них, достаточно разнообразны, в любом случае в дальнейшем они проходят проверку заземления на соответствие установленным нормам.

Защитное заземление представляет собой устройство, которое соединяет нетоковедущие части оборудования, в нормальном состоянии не находящиеся под напряжением, с землей. Его назначением является предупреждение опасности поражения человека электрическим током. Принцип действия защитного заземления состоит в снижении величины тока, который проходит через организм человека за счет большей проводимости заземления — то есть ток пойдет по пути наименьшего сопротивления. При этом для нормальной работоспособности и профилактики безопасности труда электрооборудование нуждается в регулярной проверке сопротивления заземления. По ее результатам составляется протокол измерения сопротивления заземляющего устройства.

Для заземления промышленных электроустановок, в первую очередь используют естественные заземлители. К ним относятся следующие типы сооружений: железобетонные фундаменты производственных зданий, разнообразные эстакады промпредприятий, кабельные тоннели, рельсы электрифицированных железных дорог, рельсовые пути обычных железных дорог, проложенные в земле трубопроводы водоснабжения и др. По типу исполнения защитные сопротивления бывают стационарные и переносные.

 

 

Стационарные искусственные защитные заземления состоят из следующих элементов:
  1. заземляющих проводников,
  2. соединительных контуров 
  3. заземлителей — электродов, которые вбивают в землю на глубину от 3 до 10 метров.

При этом верхний конец электрода должен быть на глубине0,7 метра от поверхности земли. Между собой электроды соединяются при помощи стальной полосы или круглой стали. Немаловажную роль при этом играет состав и влажность почвы, в которую погружается заземлитель. С изменением влажности любой почвы будет меняться и её сопротивление, и как следствие измениться ток растекания. Соединение полос или круглой стали с электродами выполняют только сваркой. Искусственные заземлители не должны окрашиваться. Конструктивно искусственные заземляющие устройства бывают горизонтального и вертикального исполнения.

 

 

В зависимости от расположения относительно здания, заземлители разделяют на выносные и контурные. В первом случае все электроды располагаются вне здания. А во втором, электроды расположены равномерно по контуру вокруг здания, а также внутри этого контура. При этом вне здания заземляющие проводники прокладываются в земле, а внутри зданий — открыто по стенам на высоте25 см от пола или в специальных бороздах в полу.

Обычно проверка заземления начинается с визуального осмотра соединений заземлителей с элементами заземляющих устройств, затем производится простукиванием мест соединения молотком и осмотром для выявления обрывов или других дефектов. Для измерения переходных сопротивлений используют омметр (величина сопротивления при исправном состоянии контактного соединения не превышает 0,05 Ом). При проверке сопротивления заземления измерение сопротивления заземлителя производится с соблюдением определенных требований: погрешности не должны составлять больше 10 %, малая трудоемкость измерений, электробезопасность персонала, применение помехозащищенных приборов. Для таких измерений применяют схему амперметра-вольтметра, с одновременным измерением напряжения на заземляющем устройстве и стекающего тока в землю. Такие проверки заземления проводят после каждого ремонта и реконструкции заземления, но не реже чем 1 раз в 12 лет. То же самое можно сказать о проверке коррозийного состояния элементов заземления, находящихся в земле.

Переносные заземления являются ещё одним средством защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования. Они состоят из зажимов для присоединения к заземляемым проводам, заземляющего проводника для заземления и наконечника для присоединения к заземленным конструкциям. Такие заземления должны быть выполнены в соответствии с определенными требованиями относительно применяемого материала, конструкции присоединительных зажимов, соединения элементов друг с другом — сваркой, опресовкой или болтами, сечения проводов. Каждое переносное заземление должно быть снабжено биркой с указанием сечения заземляющих проводов, регистрационного номера. Осмотр переносного заземления производится 1 раз в 3 месяца и в случае воздействия на него электрического тока.

Факт проведения проверки и ее результат подтверждаются протоколом измерения сопротивления заземляющего устройства.

Измерения сопротивления растеканию тока контура заземления

 

Периодическое измерение сопротивления заземляющих устройств — необходимое условие для безопасной эксплуатации любой электоустановки.

Значения должны соответствовать нормам ПУЭ и требованиям другой технической документации. С течением временем эта важная характеристика может существенно отклониться от нормы в связи с физическим износом отдельных частей.

Заземление представляет собой соединение электрооборудования с землей через специальное устройство — заземлитель.
Основной смысл такой схемы — снизить напряжение в электроустановке при нештатных ситуациях и тем самым обезопасить человека от поражения током. В наиболее простом виде заземление представлено металлическим стержнем. В других случаях монтируют сложное устройство.

Способ измерения

Измерение сопротивления растеканию тока заземлителя осуществляется по различным методикам с использованием современных электроизмерительных приборов.

Перед началом замеров специалисты делают визуальный осмотр заземляющего устройства, проверяют его целостность, оценивают надежность и прочность всех соединений.

Как правило, измерение растекания тока заземлителя проводится путем создания специальной электрической цепи. По заземляющему устройству пускается ток, после чего снимаются замеры падающего напряжения, а затем вычисляется сопротивление.

Исследования осуществляют при максимальном удельном сопротивлении грунта. При этом важно, чтобы проверки проводились как в летнее, так и зимнее время года.

Все данные вписываются в протокол сопротивления заземления, где помимо снятых значений указывается схема расположения заземляющих электродов.

Специалисты нашей электролаборатории проведут качественные измерения растекания тока заземлителя наиболее точными, современными и эффективными методами.

Методы испытания сопротивления заземления (Часть-2)

Можно ли использовать мегомметр или мультиметр для измерения удельного сопротивления земли
  • Мы не можем использовать мегомметр или мультиметр для измерения удельного сопротивления земли.

Тестер изоляции (мегомметр):

  • Измерители сопротивления изоляции предназначены для измерения сопротивления на противоположном конце путем подачи высокого напряжения постоянного тока.
  • Тестеры изоляции используют высокие испытательные напряжения в диапазоне киловольт.Область между электродом и землей заряжена высоким постоянным напряжением, и нам не нужны заземления, измеряемые в МОмах.
  • Тестеры заземления
  • используют низкое напряжение для проверки безопасности оператора при низком напряжении.

Мультиметр:

  • Однако мультиметр или проверка целостности цепи может использовать очень низкое напряжение между установленным электродом и опорным заземлением, которое предполагается пренебрежимо малым.
  • Низкое напряжение постоянного тока может давать показания сопротивления между землей и заземляющим электродом, но это не точное измерение.
  • Измерение с помощью мультиметра
  • может быть ненадежным, поскольку на показания могут влиять переходные процессы в почве, электрический шум, который создается токами заземления в электросети, пытающимися вернуться к трансформатору, а также из других источников.

Можно ли снизить сопротивление заземления при обливании водой испытательного зонда заземления
  • Путем заливки воды вблизи измерительного щупа в некоторой степени уменьшите контактное сопротивление между щупом и землей.
  • Если между зондом и землей имеется достаточный контакт, то проливание воды рядом с испытательным зондом никогда не приведет к уменьшению сопротивления заземления системы.
  • Сопротивление заземления — это сопротивление заземляющего электрода, которое измеряется, а не измерительного щупа. Измерительный щуп — это инструмент для измерения сопротивления заземления.
  • Если испытательная установка имеет достаточное расстояние, датчики будут находиться достаточно далеко за пределами электрического поля испытательной земли, так что их полив не повлияет на результат испытания.

Методы испытаний для измерения сопротивления заземления

Существует шесть основных методов измерения сопротивления заземления

  1. Метод четырех точек (метод Веннера)
  2. Метод трех выводов (Метод падения потенциала / 68. 1% Метод))
  3. Двухточечный метод (метод мертвой земли)
  4. Метод испытания на зажим
  5. Метод уклона
  6. Метод звезда-треугольник

(1) Четырехточечный метод (метод Веннера):
  • Этот метод наиболее часто используется для измерения удельного сопротивления грунта,

Необходимое оборудование:

  • Тестер заземления (4 контакта)
  • 4 шт. Электродов (иглы)
  • 4 Кв. Изолированных проводов
  • Молот
  • Измерительный кран

Подключения:

  • Во-первых, изолируйте заземляющий электрод при измерении, отсоединив его от остальной системы.
  • Комплект тестера заземления имеет четыре клеммы, две токовые клеммы с маркировкой C1 и C2 и две клеммы для измерения потенциала с маркировкой P1 и P2.
  • P1 = зеленый провод, C1 = черный провод, P2 = желтый провод, C2 = красный провод
  • В этом методе четыре малогабаритных электрода вбиваются в почву на одинаковой глубине и на одинаковом расстоянии друг от друга по прямой.
  • Расстояние между заземляющими электродами должно быть как минимум в , в 20 раз больше, чем , чем глубина электрода в земле.
  • Например, если глубина каждого заземляющего электрода составляет 1 фут, то расстояние между электродами больше 20 футов.
  • Измеряемый заземляющий электрод подключается к клемме C1 тестера заземления.
  • Подайте еще одну потенциальную клемму заземления (P1) на глубину от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на C1 заземляющий электрод и подключите к клемме P1 тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Подайте еще одну потенциальную клемму заземления (P2) на глубину от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на P1 заземляющий электрод и подключите к клемме P2 тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Включите другой токовый электрод (C2) на глубине от 6 до 12 дюймов с некоторого расстояния на P2 заземляющий электрод и подключите к клемме C2 тестера заземления с помощью изолированного провода.
  • Подключите тестер заземления, как показано на рисунке.

Процедура тестирования:

  • Нажмите START и считайте значение сопротивления. Это фактическое значение сопротивления заземления тестируемого электрода.
  • Запишите показания в полевой лист в соответствующем месте. Если показания нестабильны или отображается индикация ошибки, дважды проверьте соединения. Для некоторых измерителей настройки RANGE и TEST CURRENT могут быть изменены до тех пор, пока не будет достигнута комбинация, обеспечивающая стабильные показания без индикации ошибок.
  • Тестер заземления в основном имеет генератор постоянного тока, который подает ток в землю между двумя токовыми клеммами C1 (E) и C2 (H).
  • Датчики потенциала P1 и P2 определяют напряжение ΔV (функция сопротивления) из-за тока, подаваемого в землю через токовые клеммы C1 и C2.
  • Испытательный комплект измеряет как ток, так и напряжение, вычисляет внутреннее сопротивление и затем отображает сопротивление. R = V / I
  • Если этот заземляющий электрод включен параллельно или последовательно с другими заземляющими стержнями, значение сопротивления является общим значением всех сопротивлений.
  • Измерения сопротивления заземления часто искажаются из-за наличия токов заземления и их гармоник. Чтобы предотвратить это, рекомендуется использовать систему автоматической регулировки частоты (AFC). Это автоматически выбирает частоту тестирования с наименьшим количеством шумов, что позволяет получить четкие показания.
  • Повторите вышеуказанные шаги, увеличив расстояние между каждым электродом на равном расстоянии, и измерьте значение сопротивления заземления.
  • Усреднить все показания
  • Эффективным способом уменьшения сопротивления электрода относительно земли является обливание его водой. Добавление влаги для чтения несущественно; это только обеспечит лучшее электрическое соединение и не повлияет на общие результаты. Также может помочь более длинный зонд или несколько зондов (на небольшом расстоянии).

Заявка:

  • Рекомендуется для средних или больших электродных систем.
  • Используется для многократных глубинных испытаний

Преимущество:

  • Это наиболее точный метод.
  • Это быстрый и простой способ.
  • Чрезвычайно надежный, соответствует IEEE 81;

Недостаток:

  • Необходимо отключить питание оборудования или отсоединить заземляющий электрод.
  • Одним из основных недостатков этого метода является то, что для измерения требуется большое расстояние.
  • Это расстояние может составлять до 2000 футов и более для систем заземления большой площади или с очень низким сопротивлением.
  • Время и трудоемкость

2) Метод трех точек (падения потенциала).
  • Метод падения потенциала или трехконтактный метод является наиболее распространенным способом измерения сопротивления системы заземляющих электродов, но он требует специальных процедур при измерении больших электродных систем.
  • Существует три основных метода проверки падения потенциала.
  • Полное падение потенциала: Ряд тестов проводится в разных местах зонда потенциала «P», и строится кривая сопротивления.
  • Упрощенное падение потенциала: Три измерения выполняются на определенном расстоянии от потенциального зонда «P», и математические вычисления используются для определения сопротивления.
  • 8% Правило : Одно измерение выполняется с помощью потенциального щупа «P» на расстоянии 61,8% (62%) расстояния между тестируемым электродом и «C».

Необходимое оборудование:

  • Тестер заземления (4 контакта или 3 контакта)
  • 4 шт. Электродов (иглы)
  • 4 Кв. Изолированных проводов
  • Молот
  • Измерительный кран

Подключения:

  • Во-первых, изолируйте заземляющий электрод при измерении, отсоединив его от остальной системы.
  • Для малых систем:
  • Для 4-контактной клеммы короткого замыкания (C1) и потенциального (P1) тестера заземления вместе с короткой перемычкой на тестере заземления и подключите ее к проверяемому заземляющему электроду.
  • Для трехконтактного тестера заземления Подключите токовую клемму (C1) к измеряемому электроду заземления.
  • Вставьте другой токовый электрод (C2) в землю на 100–200 футов на глубине от 6 до 12 дюймов от центра электрода и подключите к клемме C2 тестера заземления.
  • Вставьте еще одну потенциальную клемму (P2) на глубину от 6 до 12 дюймов в землю на полпути между токовым электродом (C1) и токовым электродом (C2) и подключите к тестеру заземления на P2
  • Для большой системы
  • Поместите токовый электрод (C2) на расстоянии 400–600 футов от измерительного электрода тока заземления (C1)
  • Поместите потенциальный электрод (P1) на 8% расстояния от электрода тока земли (C1)
  • Измерьте сопротивление
  • Переместите токовый электрод (C2) дальше на 50–100 футов от его текущего положения.
  • Поместите потенциальный электрод (P2) на 61,8% расстояния от электрода тока заземления (C1).
  • Длина шипа в земле не должна превышать 1/20 расстояния между двумя шипами.

Процедура тестирования:

  • Нажмите START и считайте значение сопротивления. Это фактическое значение тестируемого заземляющего электрода.
  • Переместите потенциальный электрод на 10 футов дальше от электрода и выполните второе измерение.
  • Переместите потенциальный зонд на 10 футов ближе к электроду и выполните третье измерение.
  • Если три измерения согласуются друг с другом в пределах нескольких процентов от их среднего значения, то среднее из трех измерений может использоваться в качестве сопротивления электрода.
  • Если три измерения отличаются более чем на несколько процентов от их среднего значения, то требуются дополнительные процедуры измерения.
  • Местоположение центра электрода известно редко. В этом случае выполняется по меньшей мере три набора измерений, каждый с токовым датчиком на разном расстоянии от электрода, предпочтительно в разных направлениях.
  • Когда места нет и это не позволяет проводить измерения в разных направлениях, подходящие измерения можно провести, переместив токовый датчик по линии от электрода или ближе к нему.
  • Например, измерение может быть выполнено с датчиком тока, расположенным на 200, 300 и 400 футов вдоль линии от электрода.
  • Каждый набор измерений включает размещение токового датчика, а затем перемещение потенциального датчика с шагом 10 футов к или от электрода.
  • Начальная точка не является критической, но должна находиться на расстоянии 20-30 футов от точки подключения электрода, в этом случае потенциальный зонд перемещается с шагом 10 футов в сторону токового зонда или от 20 до 30 футов от токового зонда, и в этом случае потенциальный зонд перемещается с шагом 10 футов назад к электроду.
  • Расстояние между последовательными местоположениями потенциальных датчиков не имеет особого значения и не обязательно должно составлять 10 футов, если измерения проводятся с равными интервалами вдоль линии между соединением электрода и токовым датчиком.
  • Больший интервал означает более быстрые измерения с меньшим количеством точек данных. меньший интервал означает большее количество точек данных при более медленных измерениях.
  • После выполнения всех измерений данные наносятся на график с указанием расстояния от электрода по горизонтальной шкале и измеренного сопротивления по вертикальной шкале.

Важность положения электрода тока (C2):
  • Измерения падения потенциала основаны на расстоянии датчиков тока и потенциала от центра тестируемого электрода.
  • Для наивысшей степени точности необходимо, чтобы датчик находился вне зоны воздействия проверяемого заземляющего электрода и вспомогательного заземления.
  • Если мы поместим токовый электрод (C2) слишком близко к заземляющему электроду (C1), то сфера влияния, эффективные области сопротивления будут перекрываться и сделать сделанные измерения недействительными.
  • Для точных результатов и обеспечения того, чтобы ставки на землю находились вне сферы влияния.
  • Переместите внутренний электрод для измерения посадки (P1) на 1 метр в любом направлении и выполните новое измерение.Если есть значительное изменение показаний (30%), нам необходимо увеличить расстояние между тестируемым стержнем заземления, внутренним стержнем (зондом) и внешним стержнем (вспомогательным заземлением), пока измеренные значения не останутся достаточно постоянными при изменении положения. внутренний кол (зонд).
  • Лучшее расстояние для токового щупа должно быть как минимум в 10-20 раз больше наибольшего размера электрода.
  • Поскольку результаты измерений часто искажаются подземными кусками металла, подземными водоносными горизонтами и т. Д., Поэтому повторные измерения выполняются путем изменения оси земляного выступа на 90 градусов, путем изменения глубины и расстояния несколько раз, эти результаты могут быть подходящей системой сопротивления грунта. .
  • Таблица представляет собой руководство для правильной настройки датчика (внутренний стержень) и вспомогательного заземления (внешний стержень).

Расстояние зонда

Глубина заземляющего электрода Расстояние до внутренней стойки
Расстояние до внешней стойки
2 м 15 метров 25 м
3 м 20 метров 30 метров
6 м 25 м 40 метров
10 м 30 метров 50 метров

Заявка:

  • Рекомендуется при высокой электрической нагрузке.
  • Подходит для системы малых и средних электродов (1 или 2 стержня / пластины). .
  • Подходит для однородной почвы

Преимущество:

  • Трехточечный метод — самый надежный метод испытаний;
  • Этот тест является наиболее подходящим для больших систем заземления.
  • Трехконтактный — это быстрее и проще, с одним выводом меньше расстояния между струнами для токового пробника

Недостаток:

  • Отдельные заземляющие электроды должны быть отключены от измеряемой системы.
  • Это чрезвычайно трудоемко и трудоемко.
  • Бывают ситуации, когда отключение невозможно.
  • Необходимо знать местонахождение центрального датчика
  • Требует много времени и трудозатрат Неэффективен, если электрический центр неизвестен.
  • Если выполняется меньше измерений, то они менее точны, чем полное падение потенциала

61,8% Правило:
  • Доказано, что фактическое сопротивление электрода измеряется при размещении потенциального зонда 61.8% расстояния между центром электрода и токовым датчиком. Например, если датчик тока расположен на расстоянии 400 футов от центра электрода, то сопротивление можно измерить с помощью датчика потенциала, расположенного на расстоянии 61,8% x 400 = 247 футов от центра электрода.
  • Точка измерения 61,8% предполагает, что датчики тока и потенциала расположены по прямой линии, а почва однородна (такой же тип почвы, окружающий область электрода, и на глубине, равной 10-кратному наибольшему размеру электрода).
  • Точка измерения 61,8% по-прежнему обеспечивает подходящую точность для большинства измерений.

  • Предположим, расстояние выброса тока от заземляющего электрода D = 60 футов, тогда расстояние потенциального выброса будет 62% от D = 0,62D, т.е. 0,62 x 60 футов = 37 футов.

Заявка:

  • Подходит для системы малых и средних электродов.
  • Подходит для однородной почвы

Преимущество:

  • Самый простой способ выполнения.
  • Требуемый минимальный расчет;
  • Наименьшее количество перемещений тестового зонда.

Недостаток:

  • Почва должна быть однородной.
  • Менее точный
  • Восприимчиво к неоднородным почвам

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

О Джигнеш Пармар (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар завершил M.Tech (Управление энергосистемой), B.E (Электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Номер участника: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электрической энергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение). В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Промышленный Электрикс» (австралийские энергетические публикации). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

Электрическое испытательное оборудование | электростанция для подключения к розетке

Доктор Ахмед Эль-Рашид — Управление продуктами

Эффективное заземление важно для безопасной работы любой электрической системы, и единственный способ гарантировать, что заземляющие устройства работают и остаются таковыми, — это тщательно и регулярно проверять их.

Подавляющее большинство систем распределения электроэнергии спроектировано таким образом, что в случае нарушения изоляции или аналогичного повреждения возникающий ток повреждения отводится на землю. Это предотвращает рост открытых проводящих частей до опасного потенциала, в то же время позволяя току короткого замыкания течь достаточно долго и на достаточно высоком уровне, чтобы защитные устройства сработали и изолировали замыкание. Из этого описания ясно, что надежное и эффективное заземление необходимо для безопасной работы систем, и что если система заземления выйдет из строя или станет неэффективной, в лучшем случае безопасность будет поставлена ​​под угрозу, а в худшем — может возникнуть значительный риск. жизнь и собственность.

Основная функция каждой системы заземления заключается в обеспечении надежного соединения с низким сопротивлением с основной частью земли с использованием одного или нескольких заземляющих электродов, которые обычно имеют форму стержней или матов. Все системы заземления предназначены для достижения этой цели с учетом требований приложения, таких как уровень предполагаемого тока замыкания на землю, с которым они могут работать. Тем не менее, эффективность земных систем зависит от множества трудноуправляемых переменных, таких как тип почвы и содержание влаги, что всегда важно проверять характеристики новых систем путем тщательных испытаний во время ввода в эксплуатацию.

И требования к испытаниям не заканчиваются испытаниями при вводе в эксплуатацию, так как многие факторы могут со временем ухудшить характеристики систем заземления. Например, может измениться влажность почвы. В хорошем проекте должны быть учтены сезонные колебания, но другие события, такие как изменение уровня местного грунтовых вод, труднее учитывать. Электроды и соединения с ними также могут быть затронуты коррозией, и нет ничего удивительного в том, что системы заземления получают физические повреждения, случайно, как это могло произойти во время работ в соседнем здании, или преднамеренно в виде кражи и вандализма.

Все это указывает на то, что нельзя быть уверенным в том, что система заземления, даже если ее первоначальные характеристики были полностью удовлетворительными, со временем сохранит удовлетворительные характеристики. Опять же, единственный способ быть уверенным — это проверить его, и, учитывая жизненно важную роль безопасности систем заземления, регулярные рутинные испытания следует рассматривать как существенные, а не как необязательные.

Настоятельно рекомендуется проводить испытания в форме комплексного структурированного обследования заземления, состоящего из семи основных этапов.Первый из них — это тщательный визуальный осмотр заземляющей установки. При этом следует искать любые признаки повреждения, сломанные, порезанные или отсоединившиеся иным образом заземляющие проводники, а также признаки коррозии не только самих электродов, но и соединений между электродами и заземляющими проводниками. Перед тем, как приступить к последующим этапам тестирования, необходимо устранить все неисправности, но всегда следует помнить, что отсоединившийся заземляющий провод может быть под напряжением, и очень важно проверить это перед тем, как прикасаться к нему или обращаться с ним.

Второй этап — измерение токов утечки в заземляющих проводах. В идеале, в этих проводниках не должно быть тока, но фильтры и аналогичные устройства, используемые в современном электронном оборудовании, часто создают небольшой ток утечки даже при правильной работе. Однако большее беспокойство вызывает электрическое оборудование, в котором возникает неисправность, которая позволяет ему продолжать работать без проблем, но, тем не менее, приводит к протеканию тока на землю. Такое оборудование может продолжать использоваться в течение длительного времени, при этом оператор не знает о проблеме, но совершенно очевидно, что необходимо обнаружить такой ток утечки перед проведением дальнейших испытаний системы заземления, и наиболее удобный способ сделать это обычно — использовать токоизмерительные клещи, способные измерять токи в миллиамперном диапазоне.Если в заземляющем проводе обнаруживается значительный ток, необходимо отследить источник и устранить проблему, прежде чем продолжить тестирование.

Заключительное подготовительное испытание — электрическая проверка целостности заземляющих проводов для подтверждения оценки целостности, выполненной во время визуального осмотра системы. Целью этого испытания является обнаружение и обнаружение соединений с высоким сопротивлением, которые являются типичным результатом коррозии в открытых системах проводников. Важно иметь в виду, что в этом контексте «высокое сопротивление» означает что-нибудь от сотни микроом или около того и выше.Значения сопротивления этого порядка нельзя измерить с помощью обычного мультиметра, поэтому для этого теста необходимо использовать омметр с низким сопротивлением (также известный как микроомметр).

После завершения визуального осмотра системы заземления, подтверждения отсутствия утечки и проверки целостности проводов, необходимо — для полного освидетельствования заземления — отсоединить заземляющие электроды. Ни при каких обстоятельствах нельзя нарушать заземляющие соединения до тех пор, пока последствия для безопасности не будут полностью оценены и не будут предприняты соответствующие шаги для минимизации рисков.Обычно это включает обесточивание и блокировку оборудования, которое должно быть отключено от земли, но также важно учитывать потенциальные опасности наведенных напряжений, которые могут присутствовать в незаземленном оборудовании, даже когда оно не находится под напряжением.

Кроме того, стоит отметить, что существуют методы измерения сопротивления заземления без отключения заземляющих электродов. К ним относятся, например, ART (метод прикрепленного стержня) и бесстоечное тестирование с помощью зажимных тестеров.Эти методы полезны, но все они имеют ограничения и повсеместно признано, что тестирование методом падения потенциала, которое обязательно включает отключение проверяемого электрода или электродов, дает наиболее точные и надежные результаты. Поэтому для окончательных исследований сопротивления заземления следует использовать метод проверки падения потенциала.

Рисунок 1

Это испытание проводится с помощью набора для проверки сопротивления заземления, который состоит по существу из двух цепей, как показано на Рисунке 1 выше.Первая цепь включает в себя источник напряжения и амперметр и выводится на токовые клеммы прибора. Вторая цепь включает только вольтметр и выводится на клеммы напряжения прибора. Один из токовых зажимов и один из зажимов напряжения подключены к тестируемому электроду. Другой токовый вывод подключается к временному заземляющему штырю, который вставляется в землю на значительном расстоянии от электрода (всплеск тока), а другой терминал напряжения подключается к другому временному заземляющему шипу (всплеск напряжения).

Пик напряжения вставляется в почву на различных расстояниях по прямой линии между испытуемым электродом и пиком тока, и на каждом расстоянии регистрируется показание напряжения. Поскольку ток также известен, можно использовать закон Ома для вычисления значения сопротивления для каждого места скачка напряжения. Если сопротивления нанесены в зависимости от расстояния, кривая должна показать почти ровную область (см. Рисунок 2 ниже). Значение сопротивления в этой области — это сопротивление заземляющего электрода.

Рисунок 2

Процедура обязательно более сложная для систем с несколькими электродами или с заземляющими сетками, но полезную информацию, охватывающую эти ситуации, и более подробное объяснение испытаний заземления можно найти в публикации «Getting Down to Earth», которая доступна в качестве бесплатного скачать с сайта Megger.

В рамках комплексного исследования заземления также важно провести испытания для определения потенциалов прикосновения и ступенчатого потенциала, при этом потенциал прикосновения представляет собой разность потенциалов, которую может испытать человек, стоя на поверхности земли и коснувшись заземленного проводящего объекта во время неисправность производила электрический ток на землю.Шаговый потенциал — это разность потенциалов, которую может испытать человек между ногами относительно земли, в которой существует ток короткого замыкания.

Потенциал прикосновения определяется путем первого измерения сопротивления заземления рассматриваемого объекта с использованием методов, аналогичных тем, которые используются для измерения сопротивления заземляющего электрода. Когда это сопротивление известно, наряду с максимальным ожидаемым током короткого замыкания, можно использовать закон Ома для расчета наихудшего потенциала прикосновения с разумным запасом точности.Потенциал шага оценивается аналогичным образом, но при измерении сопротивления заземления скачки напряжения врезаются в землю на расстоянии около 1 метра друг от друга, так как это приблизительная длина шага среднего человека.

Изложенные до сих пор процедуры предоставляют бесценные данные о состоянии и характеристиках системы заземления, но часто также полезно знать о свойствах почвы, в которой расположена система заземления. Часть этой информации получается путем осмотра и исследования почвы для определения ее типа, но также важно проводить измерения удельного сопротивления земли.Обратите внимание, что эти измерения относятся только к собственному удельному сопротивлению почвы, тогда как измерения сопротивления заземления, обсуждавшиеся ранее, относятся к сопротивлению конкретного заземляющего электрода (или электродов).

Проверка удельного сопротивления заземления обычно может выполняться с использованием того же прибора, что и для проверки сопротивления заземления, с одной оговоркой: прибор должен быть четырехконтактным, с подключениями по напряжению и току, выведенными на отдельные клеммы. Три клеммных прибора не подходят для измерения удельного сопротивления земли.

Удельное сопротивление Земли обычно измеряется методом Веннера, который включает использование четырех временных стержней земли. Однако не требуется перемещать штыри в рамках процедуры испытания — их расположение и расстояние определяются глубиной, на которой требуется определить удельное сопротивление земли.

Заземление является фундаментальным требованием для безопасности электроустановок, но слишком часто эффективности систем заземления уделяется мало внимания, особенно после проверки первоначальных характеристик.Это опасно и ненужно. Как мы видели, характеристики земных систем можно надежно оценить с помощью принятого структурированного, поэтапного подхода, и, хотя можно утверждать, что задействованные процедуры отнимают много времени и, в определенной степени, разрушительны, безусловно, это маленькая цена, которую нужно заплатить за защиту человеческой жизни?

% PDF-1.6 % 426 0 объект > эндобдж xref 426 163 0000000016 00000 н. 0000005750 00000 н. 0000005887 00000 н. 0000006101 00000 п. 0000006145 00000 н. 0000006181 00000 п. 0000006656 00000 п. 0000007213 00000 н. 0000007365 00000 н. 0000007402 00000 н. 0000007516 00000 н. 0000007628 00000 н. 0000007877 00000 н. 0000008397 00000 н. 0000009633 00000 н. 0000010819 00000 п. 0000011423 00000 п. 0000011835 00000 п. 0000012095 00000 п. 0000012528 00000 п. 0000012783 00000 п. 0000013392 00000 п. 0000014527 00000 п. 0000015739 00000 п. 0000016813 00000 п. 0000017893 00000 п. 0000018949 00000 п. 0000019956 00000 п. 0000022606 00000 п. 0000057210 00000 п. 0000071764 00000 п. 0000109524 00000 н. 0000111929 00000 н. 0000114334 00000 н. 0000123070 00000 н. 0000146506 00000 н. 0000150860 00000 н. 0000151136 00000 н. 0000151207 00000 н. 0000151378 00000 н. 0000151405 00000 н. 0000151706 00000 н. 0000151778 00000 н. 0000151934 00000 н. 0000152042 00000 н. 0000152099 00000 н. 0000152214 00000 н. 0000152271 00000 н. 0000152416 00000 н. 0000152473 00000 н. 0000152600 00000 н. 0000152658 00000 н. 0000152824 00000 н. 0000152918 00000 н. 0000152975 00000 н. 0000153067 00000 н. 0000153230 00000 н. 0000153388 00000 н. 0000153446 00000 н. 0000153637 00000 н. 0000153814 00000 н. 0000153988 00000 н. 0000154045 00000 н. 0000154173 00000 н. 0000154346 00000 н. 0000154445 00000 н. 0000154502 00000 н. 0000154604 00000 н. 0000154781 00000 н. 0000154921 00000 н. 0000154978 00000 н. 0000155141 00000 н. 0000155198 00000 н. 0000155332 00000 н. 0000155390 00000 н. 0000155493 00000 н. 0000155550 00000 н. 0000155719 00000 н. 0000155823 00000 н. 0000155880 00000 н. 0000155992 00000 н. 0000156102 00000 н. 0000156159 00000 н. 0000156313 00000 н. 0000156370 00000 н. 0000156480 00000 н. 0000156537 00000 н. 0000156595 00000 н. 0000156732 00000 н. 0000156789 00000 н. 0000156846 00000 н. 0000156904 00000 н. 0000156963 00000 н. 0000157066 00000 н. 0000157123 00000 н. 0000157240 00000 н. 0000157299 00000 н. 0000157410 00000 н. 0000157467 00000 н. 0000157524 00000 н. 0000157581 00000 н. 0000157795 00000 н. 0000157918 00000 п. 0000157975 00000 н. 0000158175 00000 н. 0000158350 00000 н. 0000158408 00000 н. 0000158547 00000 н. 0000158606 00000 н. 0000158663 00000 н. 0000158721 00000 н. 0000158915 00000 н. 0000158972 00000 н. 0000159137 00000 н. 0000159194 00000 н. 0000159358 00000 н. 0000159418 00000 н. 0000159629 00000 н. 0000159686 00000 н. 0000159743 00000 н. 0000159802 00000 н. 0000159905 00000 н. 0000159962 00000 н. 0000160131 00000 п. 0000160188 00000 п. 0000160375 00000 н. 0000160514 00000 н. 0000160571 00000 н. 0000160720 00000 н. 0000160855 00000 н. 0000160913 00000 н. 0000161096 00000 н. 0000161153 00000 н. 0000161210 00000 н. 0000161267 00000 н. 0000161325 00000 н. 0000161383 00000 н. 0000161490 00000 н. 0000161547 00000 н. 0000161698 00000 н. 0000161819 00000 н. 0000161877 00000 н. 0000162011 00000 н. 0000162124 00000 н. 0000162181 00000 п. 0000162239 00000 н. 0000162406 00000 н. 0000162463 00000 н. 0000162629 00000 н. 0000162687 00000 н. 0000162744 00000 н. 0000162801 00000 н. 0000162943 00000 н. 0000163001 00000 п. 0000163155 00000 н. 0000163303 00000 н. 0000163361 00000 н. 0000163498 00000 н. 0000163556 00000 н. 0000163719 00000 н. 0000163777 00000 н. 0000163834 00000 н. 0000003633 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 588 0 объект > поток д-е.JEb

Процедура стабильных электрических измерений на образце горной породы при высоком контактном сопротивлении как необходимое условие для электрической томографии | Земля, планеты и космос

В этом разделе оценивается стабильность и достоверность предлагаемой процедуры измерения.

Мы оценили стабильность процедуры с точки зрения стабильности сопротивлений, измеренных между токовыми электродами, R , , измеренного , разности потенциалов, измеренной между потенциальными электродами, \ ({V} _ {{\ mathrm {P }} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \), а измеренный ток — I .Для оценки стабильности мы установили шесть уровней относительной влажности и постоянной температуры. На каждом уровне мы проверяли стабильность с помощью шести последовательностей повторных измерений.

Кроме того, мы проверили характеристики адгезии, наблюдая за контактной поверхностью, потому что сильная адгезия между электродами и образцом важна в нашей экспериментальной установке.

Оценка стабильности

Конфигурация электродов

На рисунке 4 показана цилиндрическая поверхность гранитного образца и расположение электродов с измерительными приборами.Мы наблюдали контактную поверхность с помощью микроскопической рентгеновской компьютерной томографии (КТ), чтобы подтвердить состояние контакта электродов. Результаты КТ на рис. 5 показывают, что электроды были хорошо прикреплены, несмотря на шероховатость поверхности, что демонстрирует сильное сцепление, достигаемое предлагаемым способом.

Рис. 4

Схема измерения. z и θ — координаты, определенные на фиг. 2a. Пунктирный квадрат — измеритель сопротивления, R IN — входное сопротивление, R В — сопротивление изоляции между отрицательной клеммой и землей шасси, HI обозначает положительные клеммы, LO обозначает отрицательные клеммы, C 1 и C 2 — токовые электроды, а P 1 и P 2 — потенциальные электроды.Электрометр (модель 6514, Кейтли, Кливленд, Огайо, США) в режиме измерения сопротивления подает известный постоянный постоянный ток, измеряет напряжение, вызванное подаваемым током, и измеряет сопротивление. Амперметр (модель 3458A, Keysight; Санта-Роза, Калифорния, США) был установлен для контроля величины подаваемого тока. Электрометры (модель 6514, Кейтли, Кливленд, Огайо, США) с R IN = 200 ТОм действовали как измеритель сопротивления, а вольтметр

Рис.5

Микроструктуры контактной поверхности, наблюдаемые с помощью микрофокусной рентгеновской компьютерной томографии (КТ). a Пример фотографии, на которой показан электрод 2 диаметром 100 мм. КТ-изображения плоскостей b x – z и c x – y ; размер пикселя составляет приблизительно 4 мкм, а масштабная линейка на каждом изображении — 500 мкм. Черный цвет на КТ-изображениях представляет области прохождения рентгеновских лучей; белые области непрозрачны для рентгеновских лучей. Здесь черный цвет представляет в основном воздух, темно-серый — в основном гранит, а светло-серый — электропроводный эпоксидный клей и провода

Сбор данных с настройкой влажности и температуры

R измерения , I и \ ({V } _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \), измерялись в течение 600 с в каждом измерении, что повторялось несколько раз.Отбор проб производился каждые 1 с. Чтобы устранить заряд между токовым электродом и гранитной поверхностью, все выводы закорачивали после каждых 600 с измерения. Время разряда для каждого повторного измерения было установлено на 2 часа во время измерения сопротивления в диапазоне ГОм. При измерениях сопротивления в диапазоне МОм использовалось более длительное время разряда, равное 6 часам, из-за большего количества подаваемого тока (таблица 2).

Шесть последовательностей повторных измерений собрали данные для R , измеренного , I и \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \).Одна последовательность рассматривается как группа данных повторяющихся измерений, выполненных при фиксированной влажности и температуре. Шесть последовательностей учитывали относительную влажность при шести заданных значениях (40%, 50%, 60%, 70%, 80% и 90%) и постоянной температуре (30 ° C).

Процедура отделения образца и контактного сопротивления от измеренного сопротивления

R , измеренное , полученное двухконтактным измерением, включает сопротивление образца между токовыми электродами, R образец и контактное сопротивление между электродами , R контакт .Мы разделяем R измеренный на R образец и R контакт с помощью следующей процедуры.

Сначала мы определяем удельное сопротивление образца ρ образец , используя I и \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \). Мы предполагаем, что образец однородный и изотропный. Когда ток I подается через токовый электрод, разность потенциалов \ ({V} _ {\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P }} _ {2}} \) выражается как

$$ V _ {{{\ text {P}} _ {1}}} — V _ {{{\ text {P}} _ {2}}} = \ rho _ {{{\ text {sample}}}} K \ left ({{\ text {P}} _ {1}, {\ text {P}} _ {2}} \ right) I, $$

(1)

, где K является функцией положений пары потенциальных электродов.В общем, функция K определяется либо путем решения краевой задачи для распределения потенциала, либо экспериментально для данной формы проводящей среды и данных положений токовых электродов. Эта работа определяет K с использованием числового расчетного кода, разработанного Suzuki et al. (2017), которая представляет собой модифицированную версию классической процедуры, предложенной Дей и Моррисон (1979) для цилиндрических координат.

Здесь неизвестный образец ρ определен как соответствующий измеренному I , \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \) и определенное значение K .Как только ρ образец найден, разность потенциалов между токовыми электродами \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{1}} — {V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{ 2}} \) вычисляется:

$$ V _ {{{\ text {C}} _ ​​{1}}} — V _ {{{\ text {C}} _ ​​{2}}} = \ rho _ {{ {\ text {sample}}}} K \ left ({{\ text {C}} _ ​​{1}, {\ text {C}} _ ​​{2}} \ right) I, $$

(2)

, что означает, что сопротивление между электродами тока, R образец , задается как

$$ R _ {{{\ text {sample}}}} = \ frac {{V _ {{{\ text { C}} _ ​​{1}}} {-} V _ {{{\ text {C}} _ ​​{2}}}}} {I} = \ rho _ {{{\ text {sample}}}} K \ left ({{\ text {C}} _ ​​{1}, {\ text {C}} _ ​​{2}} \ right).$

(3)

Затем можно определить контактное сопротивление R контакт . Сопротивление R , измеренное , полученное посредством двухполюсных измерений, не то же самое, что R образец , а сумма R контакта и R образца . Обратите внимание, что сопротивление контакта R контакта не влияет ни на вычисленное \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {C}) } _ {2}} \) ни I ; таким образом, R контакт не влияет на R образец в уравнении.3. Предполагая, что контактные сопротивления R контакта на обоих токовых электродах одинаковы, R контакт определяется как

$$ R _ {{{\ text {измерено}}}} = R _ {{ {\ text {sample}}}} + 2R _ {{{\ text {contact}}}}. $$

(4)

Эта процедура отделения сопротивления образца и контакта от измеренного сопротивления показана на рис. 6. Обратите внимание на то, что показанное расположение электродов принято в данном исследовании, и наша процедура позволяет отделить сопротивление образца и контакта от измеренного сопротивления в любом расположении электродов.

Рис. 6

Оценка сопротивления между токовыми электродами. Координаты z и θ определены на фиг. 2a. C 1 и C 2 — токовые электроды, а P 1 и P 2 — потенциальные электроды. \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{1}}, \) \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{2}} \), \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) и \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {2}} \) представляют собой электрический потенциал в C 1 , C 2 , P 1 и P 2 . R измеренные , R образец и R контакт — это, соответственно, измеренное сопротивление между токовыми электродами, сопротивление образца между токовыми электродами и контактное сопротивление на токовых электродах. I — измеренный ток. На левой диаграмме изображена область измерения (т. Е. Боковая поверхность образца), а на правой диаграмме представлена ​​числовая модель области измерения с расчетными сетками.Выполняя численные расчеты при различных значениях удельного сопротивления образцов, был проведен поиск распределения потенциала, которое в основном объясняет наблюдаемые \ ({V} _ {{\ mathrm {P}} _ {1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm { P}} _ {2}} \). В расчетах предполагалось, что образец имеет однородную структуру удельного сопротивления. \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{1}} \) — \ ({V} _ {{\ mathrm {C}} _ ​​{2}} \) извлекается из определенного распределения потенциала , и использовали для получения образца R путем деления его на I

Проверка и обработка данных временного ряда

Стабильность измеренного сопротивления, тока и разности потенциалов оценивалась с использованием временного ряда данных. типа изображенного на рис.7 для относительной влажности 40% и 30 ° C. Данные временного ряда показывают переходные явления. Ток, зарегистрированный в течение примерно 1 мин после начала измерения, был больше, чем указано измерителем сопротивления (0,9 нА; Таблица 2). Этот большой ток означал, что для стабилизации измеренного сопротивления и разности потенциалов потребовалось несколько десятков секунд.

Рис. 7

Типичные данные временного ряда для сопротивления, тока и разности потенциалов. Результаты измерены в течение 600 с при относительной влажности 40% и 30 ° C с использованием схемы измерения на рис.3. a Сопротивление между C 1 и C 2 , измеренное измерителем сопротивления. b Ток, измеренный амперметром. c Разница потенциалов между P 1 и P 2 . Введенный ток стабилизировался за несколько десятков секунд после начала измерения. Первоначально он был больше, чем указанный ток, используемый измерителем сопротивления для измерения сопротивления в диапазоне ГОм, и интерпретировался как пусковой ток. Этот бросок тока заставил сопротивление также стабилизироваться в течение нескольких десятков секунд, после чего сопротивление увеличилось.Это было интерпретировано как зарядка. Таким образом, минимум данных сопротивления для 600 с считается наиболее репрезентативным значением, поскольку влияние пускового тока и заряда, вероятно, минимально. Ток и разность потенциалов были приняты за их значения в то время, когда сопротивление было наименьшим, как показано пунктирной линией

Большой ток в начале измерения интерпретировался как пусковой ток. Увеличение наблюдаемого сопротивления после установления тока, вероятно, соответствует зарядке.Оба этих эффекта привели к сдвигу измеренного сопротивления в сторону более высоких значений, чем их фактические значения. Следовательно, разумно принять минимальное значение, наблюдаемое через каждые 600 с данных сопротивления, которое, вероятно, включает наименьшее влияние заряда и пускового тока.

С другой стороны, после пускового тока ток и разность потенциалов стали почти постоянными в данных временного ряда, что указывает на небольшую поляризацию всего образца. Для стандартизированного выбора были выбраны ток и разность потенциалов во время минимального сопротивления, как показано пунктирной линией на рис.7.

Стабильность повторных измерений

Таблица 3 показывает стабильность температуры, относительной влажности и абсолютной влажности в шести последовательностях. В каждом случае температура изменялась не более чем примерно на 0,5 ° C, а влажность варьировалась не более чем примерно на 3%. Измеренные температура и влажность были намного более стабильными, чем у наружного воздуха.

Таблица 3 Стабильность температуры и относительной влажности в каждой последовательности

На рис. 8 и в таблице 4 показаны результаты повторных измерений в шести последовательностях и их статистическое сравнение, соответственно.Рисунок 8a подтверждает, что указанный ток 0,9 нА был введен правильно без тока утечки. Рис. 8б, в демонстрирует высокую стабильность и воспроизводимость измерений. Поскольку ток, протекающий через амперметр, представляет собой сумму подаваемого тока и шумового тока, наблюдаемый ток больше, чем указанный ток, равный 0,9 нА. Мы определили колебание в каждой последовательности как стандартное отклонение всех измерений в каждой последовательности. Разность потенциалов и сопротивления значительно уменьшаются с увеличением абсолютной влажности, при этом измеренное сопротивление особенно чувствительно к абсолютной влажности даже в каждой последовательности.

Рис. 8

Ток, разность потенциалов и сопротивление относительно абсолютной влажности. a Ток, измеренный амперметром, и b измеренная разность потенциалов между P 1 и P 2 как функция абсолютной влажности. c Измеренное сопротивление между C 1 и C 2 как функция абсолютной влажности в логарифмической шкале. Измерения повторяли в шести последовательностях относительной влажности (40%, 50%, 60%, 70%, 80% и 90%) при постоянной температуре (30 ° C), при этом символы указывали последовательность измерений.Величина подаваемого тока зависела от диапазона измерения сопротивления (Таблица 2)

Таблица 4 Статистическое сравнение повторных измерений

Стабильность четырехполюсного измерения оценивалась с использованием стандартных отклонений разности потенциалов между электродами потенциалов P 1 — P 2 и силы подаваемого тока. Измерение с двумя выводами оценивалось с использованием стандартного отклонения сопротивления, измеренного при каждой настройке влажности.В таблице 4 перечислены эти статистические данные вместе со средними значениями соответствующих величин. Из перечисленных значений (с несколькими исключениями вручную) и результатов прямого моделирования мы оценили ρ для образца , как указано в Таблице 5, с помощью процедуры, описанной в разделе «Процедура отделения сопротивления образца и контакта от измеренного сопротивления. » раздел. Эта оценка исключила отрицательные значения разности потенциалов между P 1 и P 2 , которые появлялись при настройках влажности 70% и 80%, поскольку разность потенциалов между этими электродами должна быть положительной, и, таким образом, отрицательное значение подразумевает некоторую проблему с измерение.При настройках влажности 70% и 80% сигнал напряжения, генерируемый подаваемым током, становится очень слабым, потому что R измеренное значение приближается к нижнему пределу диапазона ГОм электрометра (Keithley 6514). В таблице 2 показано, что ток инжекции прибора составляет 1 нА в диапазоне ГОм и 1 мкА в диапазоне МОм. Необходимо выбрать соответствующий диапазон, чтобы предотвратить опасную подачу высокого напряжения. Следовательно, при настройках влажности 70% и 80% наблюдаемый сигнал был настолько слабым, что шум сигнала мгновенно приводил к очень небольшому отрицательному значению.Стандартные отклонения расчетного удельного сопротивления были небольшими по сравнению с их средними значениями, что свидетельствует о стабильности полученного образца ρ . Обратите внимание, что порядок полученного удельного сопротивления (от 10 5 до 10 6 Ом · м) при влажности от 50 до 80% соответствовал значениям объемного сопротивления сухого гранодиорита, приведенным в Chiba and Kumada (1994).

Таблица 5 Статистическое сравнение расчетного удельного сопротивления при повторных измерениях
Оценка сопротивления между токовыми электродами и контактного сопротивления

На рисунке 9 показаны расчетные значения для R образца и R контакта .Не только R образец , но также R контакт , значительно уменьшился с увеличением абсолютной влажности, что еще раз свидетельствует о необходимости контроля влажности в лаборатории для измерения сопротивления сухой породы.

Рис. 9

Расчетное контактное сопротивление и сопротивление образца относительно абсолютной влажности. Сопротивления между токовыми электродами C 1 и C 2 показаны как функция абсолютной влажности в логарифмической шкале.Пунктирная линия представляет результаты экспоненциальной аппроксимации, а символы указывают последовательность измерений. Сопротивление образца оценивалось численно по измеренным значениям тока и разности потенциалов на рис. 8а, б. Контактное сопротивление составляет половину значения, полученного вычитанием расчетного сопротивления образца из измеренного значения сопротивления на рис. 8c

R контакт был намного больше, чем R образец , и составлял большую часть каждого R измеренное значение на рис.8c. Это говорит о том, что площадь пути прохождения тока, присутствующего на поверхности соединения электродов, мала по сравнению с кажущимся размером электрода: кажется, что ток течет между поверхностью породы и электродом только через часть контактной площади, наблюдаемую при КТ-сканировании.

Изменения в образце R и ρ образце при изменении влажности были связаны с поглощением влаги образцом. Альварес (1973) и Окуяма (1973) сообщили, что влага сильно изменяет сопротивление и удельное сопротивление сухой породы.Альварес (1973) пришел к выводу, что адсорбция молекул воды минералами изменяет сопротивление образцов горных пород, что также предполагается настоящими результатами.

Удельное сопротивление, полученное здесь, соответствует удельному сопротивлению горной породы, считающейся совокупностью минералов. Хотя поверхностная водная пленка в нанометровом масштабе или более тонкая также может влиять на удельное сопротивление, поверхностная проводимость в двойном электрическом слое здесь считается незначительной, поскольку наши эксперименты проводились при низкой влажности. Предыдущие исследования (e.g., Gee et al. 1990; Маззоко и Уэйнер 1999; Pashley and Kitchener 1979) обнаружили, что водная пленка на поверхности кварца имеет толщину в несколько нанометров при относительной влажности около 95%. Поскольку наши эксперименты проводились в условиях более низкой влажности, толщина пленки воды в наших измерениях принималась равной нескольким нм или меньше. В этом случае, если концентрация ионов воды в атмосфере не является чрезвычайно высокой, нет необходимости учитывать эффект двойного электрического слоя. Наблюдаемое высокое сопротивление и сопротивление нашего образца породы согласуется с этим предположением.

Мы интерпретируем изменения в контакте R как отражение атмосферной влаги, проникающей через контактную поверхность и заполняющей мельчайшие промежутки между электродом и поверхностью породы, тем самым увеличивая точки контакта. Разумно предположить, что адсорбция влаги будет происходить даже на контактной поверхности. Линейная подгонка к оценочным результатам (рис. 9) используется для исследования, можно ли выразить взаимосвязь между абсолютной влажностью и контактом R простой функцией.{a {H} _ {A}} \), где C и a — константы, а H A — абсолютная влажность.

Оценка достоверности

Чтобы проверить правильность процедуры оценки удельного сопротивления образца, описанной в разделе «Процедура отделения образца и контактного сопротивления от измеренного сопротивления», мы применили этот метод к пластиковым образцам с известным удельным сопротивлением. Мы переработали каждый вид пластика в цилиндр и тонкий диск. Удельное сопротивление тонкого диска определялось путем измерения объемного сопротивления, а удельное сопротивление цилиндра определялось нашим методом.Полученные значения удельного сопротивления сравнивались с номинальным значением удельного сопротивления поставщика.

Мы использовали два типа пластиков с разным удельным сопротивлением: один низкий (MC501CD R2, Mitsubishi Chemical Advanced Materials, Токио, Япония), а другой высокий (MC500AS R11, Mitsubishi Chemical Advanced Materials, Токио, Япония). На рис. 10 представлены фотографии образцов. Их номинальные значения удельного сопротивления составляют от 10 0 до 10 2 Ом · м и 10 8 до 10 10 Ом · м, соответственно (Mitsubishi Chemical Advanced Material 2020a; b).Каждый был разрезан на цилиндр и тонкий диск (рис. 10a1, a2, b1 и b2). Для тонкого диска к обоим концам прикреплялись токовые электроды из электропроводящей эпоксидной смолы, а к боковой поверхности прикреплялись потенциальные электроды из проволоки (рис. 10a3, b3). Эта установка для измерения объемного удельного сопротивления такая же, как у Колле (1959) и Чибы и Кумады (1994). С другой стороны, каждый цилиндр имел несколько небольших электродов, прикрепленных к его боковой поверхности для измерения с помощью предлагаемой нами процедуры. На рисунке 11 показана боковая поверхность пластикового цилиндра и расположение электродов с измерительными приборами.Эта установка была такой же, как и для образца горной породы.

Рис. 10

Фотографии установки для измерения пластиковых образцов с наложением размеров r , θ и z , определяющих ось координат. Верхний ряд: цилиндрические образцы пластика a1 MC501CD R2 (Mitsubishi Chemical Advanced Materials, Токио, Япония; диаметр 52 мм, длина 100 мм) и b1 MC500AS R11 (Mitsubishi Chemical Advanced Materials, Токио, Япония; диаметр 63 мм, 100 мм). длина мм).Средний ряд: тонкодисковые образцы пластика (диаметр 52 мм, длина 30) a2 MC501CD R2 и b2 MC500AS R11. Нижний ряд: расположение проволочных потенциальных электродов вокруг боковой поверхности образцов тонких дисков и прикрепленных к их концам токопроводящих эпоксидно-адгезионных электродов, a3 MC501CD R2 и b3 MC500AS R11

Рис.11

Схема расположения измерение для цилиндрических пластиковых образцов. z и θ — координаты, определенные на рис.10. R IN — входное сопротивление, R V — сопротивление изоляции между отрицательной клеммой и землей шасси, HI обозначает положительные клеммы, LO обозначает отрицательные клеммы, C 1 и C 2 — ток электроды, а P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , P 5 и P 6 — потенциальные электроды. Источник постоянного тока (модель 6243, ADC; Сайтама, Япония) подавал известный постоянный ток.Амперметр (модель 3458A, Keysight; Санта-Роза, Калифорния, США) контролировал подаваемый ток. Электрометры (модель 6514, Кейтли, Кливленд, Огайо, США) с R IN = 200 ТОм действовали как вольтметры

Удельное сопротивление CD R2 и AS R11, определенное путем измерения объемного сопротивления, составило 2,48 Ом · м и 1,50 × 10 7 Ом м соответственно. В таблицах 6 и 7 перечислены результаты нашей процедуры. Результаты обоих образцов обоих методов в целом соответствовали друг другу и номинальным значениям.Определенное удельное сопротивление AS R11 было на порядок ниже нижней границы номинального диапазона. Отклонение было связано с ошибкой продукта, поскольку значения, полученные обоими методами измерения, совпадали.

Таблица 6 Результаты измерений для образца пластика с низким сопротивлением (CD R2) Таблица 7 Результаты измерений для образца пластика с высоким сопротивлением (AS R11)

Эти результаты подтверждают, что ρ образец можно правильно оценить по нашей процедуре для образцов как с высоким, так и с низким сопротивлением, что демонстрирует применимость нашей процедуры.Они также подтверждают, что наш метод может правильно оценить ρ образец независимо от расположения электродов.

Опишите с помощью аккуратной принципиальной схемы процедуру измерения сопротивления заземления для установки.

Следующая процедура (метод) проверки сопротивления ямы заземления с необходимыми диаграммами.

1) Тестер заземления: i) трехточечный метод; ii) четырехточечный метод

2) методом потенциального падения

3) Метод водопроводного крана

1) измерение сопротивления заземления для тестера заземления


* Тестер заземления имеет две катушки, называемые катушкой тока и катушкой давления.

* Три стержня GI или железные стержни (электрод) заделаны в землю. Расстояние между электродами №1 и №2 должно составлять 100 футов (30 м). Подключения этого электрода выполняются, как показано на рисунке.

* Первоначально электрод № 3 хранится или закладывается в землю рядом с электродом № 2.

* Подключение заземляющей ямы выполняется к стержню №1. Процедура измерения сопротивления заземления приведена ниже.

* Выполните подключение, как показано на рисунке.

* Поверните ручку тестера заземления примерно на 100–120 об / мин и измерьте первое показание сопротивления заземления.

* Снимите штангу № 3 и поместите на расстоянии 90 футов от штанги № 1 и заделайте ее в землю. Поверните ручку тестера заземления со скоростью от 100 до 120 об / мин и измерьте сопротивление заземления.

* Та же процедура повторяется, и штанга № 3 удерживается на расстоянии 80 футов, 70 футов, 70 футов, 50 футов, 40 футов, 30 футов, 20 футов, 10 футов и 0 футов, а вращая ручку тестера заземления отдельно снимаются показания.

* График построен между значением сопротивления заземления и расстоянием между стержнем №1 и стержнем №3.

* Сопротивление заземления земляной ямы должно соответствовать требованиям индийского правила об электричестве.


2) методом потенциального падения:

* Подключение показано на рисунке.

* В методе падения потенциала в качестве источника постоянного тока используется внешний источник постоянного тока, аккумулятор или генератор с ручным приводом.

* Измеряется ток, протекающий через токовые электроды стержня №1 и стержня №2.

* В то же время напряжение между стержнем №1 и стержнем №3 измеряется по закону Ом. = V / I рассчитывается. Порядок действий приведен ниже.

* Выполните соединения, как показано на рисунке для наблюдения № 1. Держите стержень № 3 рядом со стержнем № 2 (на расстоянии 20 м) от стержня № 1, измерьте напряжение и ток, рассчитайте сопротивление.

* Стержень нет.3 удерживается в позиции № 2 (23 м от стержня № 1) и измеряет напряжение и ток и вычисляет сопротивление.

* Соблюдайте расстояние между штангой №1 и штангой №3 (17 м в земле). Измерьте напряжение и ток, рассчитайте сопротивление.

* Для 3 наблюдений рассчитываются 3 сопротивления, среднее из которых заявлено как сопротивление заземления данной заземляющей ямы.

* Из-за внешнего источника постоянного тока существует вероятность поражения электрическим током, поэтому квалифицированный труд может быть использован для этого испытания.

3) Метод водопроводного крана:

Измерение сопротивления заземления методом водопроводного крана показано на рисунке.Согласно этому рисунку водопроводный кран должен быть из GI-трубы, заделанной в землю. Стержень №1 не обязателен. Порядок действий описан ниже.

* Выполните соединения, как показано на рисунке.

* Общая линия C1-P1 подключена к заземляющей яме, а общая линия C2-P2 подключена к водопроводному крану.

* Расстояние между водопроводным краном и заземляющей ямой должно быть около 20 м.

* Вращая ручку тестера заземления со скоростью примерно от 100 до 120 об / мин, измерьте сопротивление заземления на этом тестере заземления.

* Это сопротивление указывается как сопротивление заземления этой заземляющей ямы. В этом тесте точность меньше, но электрические стержни не требуются.

Метод измерения сопротивления земляной ямы; Метод падения потенциала

Заземление используется для защиты людей и оборудования от аномальных токов. Эти аномальные токи получат безопасно рассеивается при правильном заземлении через электрод. Есть три компонента сопротивление:- 1. Сопротивление электродные материалы 2.Контакт сопротивление между электродом и окружающей его почвой 3. Сопротивление окружающая земля. Контактное сопротивление между земля и электрод минимальны, если материалы электродов очищены должным образом и неокрашенный. Даже если сталь заржавеет даже тогда заржавевшие стальные заземляющие стержни имеют небольшое контактное сопротивление, потому что Оксид железа легко впитывает воду и имеет меньшее сопротивление, чем большинство почв. Это Было обнаружено, что сопротивление окружающей земли будет самым большим из трех компонентов, как описано выше.Правильная система заземления обычно работает в системе, в которой система заземляющих электродов закопана в землю излучает ток во всех направлениях, который рассеивается на некотором расстоянии в зависимости от сопротивления почвы току, который также известен как грунт удельное сопротивление .

Система заземления состоит из нескольких электродов. закопаны на расстоянии и соединены параллельно, а сетка сформирована таким образом, чтобы свести к минимуму сопротивление сети, и всякий раз, когда происходит сбой, ток короткого замыкания будет протекать через сетка и в конечном итоге рассеивается.



Обычно заземляющий электрод можно рассматривать как окружены оболочками из земли, каждая из которых имеет такую ​​же толщину, как показано ниже. Оболочка, ближайшая к электроду, имеет наименьшую площадь поверхности и обеспечивает наибольшее сопротивление, поскольку сопротивление обратно пропорционально площади. Следующий оболочка имеет большую площадь, чем ближайшая оболочка, поэтому она имеет меньшее сопротивление и т. д. В конечном итоге будет достигнуто расстояние, на котором дополнительные земные оболочки не будут значительно увеличивают сопротивление.Сопротивление заземляющего электрода измеряется удаленным Земля, которая является землей вне влияния электрода. Электрод большего размера системе требуется большее расстояние, прежде чем ее влияние снизится до незначительного уровень. Измерение Земляная яма Сопротивление Сопротивление ямы заземления измеряется с помощью ямы заземления. тестер. Что показано ниже: —

Существует следующий процесс, с помощью которого можно определить сопротивление ямы заземления. измеряется. В тестере заземляющих ям есть четыре клеммы, описанные как: C1 и C2, известные как токовые клеммы, P1 и P2 известные как потенциальные клеммы.Один токовый зажим (C1) подсоединен к тестируемому заземляющему электроду, а другой (C2) к зонду вонзили в землю на некотором расстоянии. Испытательный комплект подает ток в заземление между двумя токовыми клеммами. Одна потенциальная клемма (P1) также подключен к заземляющему электроду, но другая потенциальная клемма (P2) подключен к отдельному зонду, вбитому в землю между электродом и токовый зонд (C2). Датчики потенциала определяют напряжение из-за тока. введенный в землю токовыми клеммами.Набор для тестирования измеряет как ток и напряжение и внутренне вычисляет, а затем отображает сопротивление Сопротивление = напряжение / ток При измерении сопротивления В системах заземляющих электродов обычно используется метод падения потенциала.
Падение Возможный метод: — Этот метод наиболее широко используется для измерения земляных ям. сопротивление. Процедура для этого обсуждается ниже: Основная процедура метода падения потенциала состоит в том, чтобы сначала подключить клеммы C1 и P1 испытательной установки к заземляющему электроду. во время тестирования подключите клемму C2 испытательного комплекта к токовому щупу, расположенному в расстояние от заземляющего электрода и, наконец, подключите клемму P2 испытательного комплекта. к потенциальному щупу, расположенному на переменном расстоянии между ними.Два зонда обычно расположены по прямой. В каждом потенциальном местоположении зонда фиксируется сопротивление (форма приведена в 1. Подключите клеммы C1 и P1 на испытательном комплекте к заземляющий электрод, как показано на рисунке ниже 2. Вбейте зонд в землю на расстоянии 100–200 футов от центр электрода и подключите к клемме C2. Этот зонд должен быть загнан на глубину 6 — 12 дюймов. 3. Вбейте еще один зонд в землю на полпути между электроды и датчик C2 и подключите к клемме P2.Этот зонд должен быть загнал на глубину 6 — 12 дюймов. 4. Запишите измерение сопротивления. 5. Переместите потенциальный зонд на 10 футов дальше. от электрода и сделайте второе измерение. 6. Переместите потенциальный зонд на 10 футов ближе к электрод и сделайте третье измерение. 7. Если три измерения согласуются друг с другом в пределах нескольких процентов от их среднего, то среднее из трех измерения могут использоваться в качестве сопротивления электрода.
8. Если три измерения расходятся более чем на несколько процентов от их среднего значения, тогда дополнительные процедуры измерения требуется.Цифровая система измерения сопротивления заземления

Заземление очень важно, так как большое количество замыканий на землю вызвано грозой или ударами молнии. Термины «заземление» имеют аналогичное значение и означают соединение между защищаемым оборудованием и общей массой земли. Основная цель заземления — свести к минимуму эффект переходного перенапряжения, возникающего из-за удара молнии, в соответствии со стандартами безопасности персонала и для содействия быстрому обнаружению и изоляции участков повреждения.Заземляющие соединения выполняются путем вбивания заземляющего электрода в несколько разных мест земли. Заземляющий электрод представляет собой металлическую пластину, металлическую трубу или металлические проводники, электрически связанные с землей и заземляемым оборудованием. Материал, используемый для заземляющих электродов, состоит из меди, алюминия, мягкой стали и оцинкованного железа. Факторы, которые влияют на сопротивление заземления электрода или группы электродов, включают состав почвы в непосредственной близости, температуру почвы, влажность почвы и глубину установки электрода.Таким образом, состав грунта свидетельствует о хорошем удельном сопротивлении грунта. Измерение удельного сопротивления почвы обычно выполняется для определения фактического значения удельного сопротивления почвы в изменяющихся погодных условиях, в которых установлен электрод.

Мы знаем, что сопротивление заземляющего электрода зависит от удельного сопротивления почвы, в которую вставлен электрод, и, следовательно, измерение удельного сопротивления почвы является важным параметром при проектировании заземляющих устройств.В этой статье метод падения потенциала используется для измерения эффективного сопротивления клемм заземления.

Сопротивление — это свойство проводника, которое препятствует прохождению электрического тока при приложении разности потенциалов к двум концам этого проводника. Сопротивление — это отношение приложенного напряжения (В) к протеканию электрического тока (I), как определено законом Ома, то есть
В = I x R…. (1)
В — разность потенциалов в проводнике
(Вольт)
I — Ток, протекающий по проводнику в
(Амперы)
R — Сопротивление проводника в (Ом)

Удельное сопротивление почвы сильно различается по всему миру и меняется в течение года.Удельное сопротивление почвы определяется содержанием в ней электролита, который состоит из влаги, минералов и растворенной в нем соли. Это влияет на общее сопротивление подстанции и количество заземляющих электродов, необходимых для достижения желаемых значений сопротивления заземления. Чем ниже удельное сопротивление, тем более короткий электрод требуется для достижения желаемого значения сопротивления заземления. Полезно знать удельное сопротивление на этапе планирования, поскольку оно дает представление о том, сколько электродов требуется.При выборе метода испытания на удельное сопротивление почвы необходимо учитывать такие факторы, как глубина зонда, требуемая длина кабеля, эффективность метода измерения, стоимость и простота интерпретации данных.

На сопротивление заземления любого заземляющего электрода влияет удельное сопротивление окружающей почвы. Это во многом зависит от характера почвы с ее влажностью. Поскольку грунт проявляет сопротивление прохождению электрического тока и не является идеальным проводником.Между заземляющим электродом и «истинной землей» всегда есть сопротивление. Это сопротивление называется сопротивлением заземления электрода и зависит от удельного сопротивления почвы, типа и размера электрода, а также от глубины, на которую он погружен в землю. Наиболее часто используемый метод измерения сопротивления заземления заземляющего электрода — это метод падения потенциала. Это наиболее признанный метод измерения сопротивления земли системы заземления. Этот метод основан на стандартах IEEE.Он подходит для использования в таких условиях, как структура линии передачи.

Компоненты и методы

Метод падения потенциала используется для определения сопротивления заземления. Следующее перечисленное оборудование используется для измерения сопротивления заземляющего электрода.

В этом методе рассматриваются три точки заземляющих контактов, которые состоят из тестируемого заземляющего электрода, токового датчика, который вставляют на достаточном расстоянии от заземляющего электрода, который проходит испытание, и датчика напряжения, который вставляется на некотором расстоянии между датчиком. тестируемый и токовый зонд.С помощью этого метода цифровой тестер заземления используется для подачи тока в проверяемый заземляющий электрод основания башни. Затем ток течет через землю к удаленному датчику тока и возвращается к тестеру. Когда ток течет через землю, создается падение напряжения. Это падение напряжения пропорционально величине протекающего тока и сопротивлению заземляющего электрода относительно земли. Датчик напряжения использовался для измерения этого падения напряжения, а затем измеритель отображает как величину протекающего тока, так и результирующее падение напряжения.Сопротивление, измеренное в нескольких точках, перемещая зонд напряжения через равные промежутки времени, каждое из них равно 10% расстояния тестируемого зонда и токового зонда. Затем значение сопротивления отображается на дисплее цифрового тестера заземления.

Во время измерения положение токового датчика было перемещено достаточно далеко от тестируемого заземляющего электрода, чтобы датчик напряжения мог находиться за пределами эффективных областей сопротивления как заземляющего электрода, так и другого испытательного электрода. Это связано с тем, что области сопротивления могут перекрываться, что может вызвать резкое изменение измеренного сопротивления.

Настройка

Порядок проведения испытаний

• Три стержня вставляются в землю согласно нормам IEEE.
• Один стержень является эталонным, а два других стержня предназначены для измерения тока и напряжения соответственно.
• Цепь соединяется со стержнями через зажимы.
• После этого включите прибор и снимите показания.
• После одного считывания переместите стержень напряжения и проследите за изменением.
• Для обеспечения точности снимите не менее четырех показаний.
• Таким образом снимаются показания и прибор выключается.

Результаты

Заключение

Измерение сопротивления земли может быть выполнено в выбранных точках на его маршруте. Профиль сопротивления заземления варьируется от 10 Ом до 20 Ом. Идентификация почвы, а также запрограммированные интенсивные полевые измерения удельного сопротивления почвы и системы заземления на выбранных участках доказывают, что значения удельного сопротивления почвы зависят от типа почвы.В каменистых районах сопротивление может быть уменьшено за счет заглубленной сети хорошо спроектированного заземляющего мата или сети заглубленного противовесного заземляющего провода, чтобы уменьшить эффект удара молнии. Для лучшего заземления электрических систем необходимо повысить удельное сопротивление почвы для эффективного заземления системы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.