Метод амперметра и вольтметра

 

Рассмотрим схему измерения сопротивления заземляющего устройства методом амперметра и вольтметра (рис.2).

 

 

 

Рис.2 Схема измерения сопротивления заземления методом

амперметра-вольтметра

 

Помимо испытуемого заземлителя требуется иметь ещё два заземлителя: вспомогательный и зонд. Назначение вспомогательного заземлителя – создание цели для измерительного тока через этот заземлитель и испытуемый.

Назначение зонда – получение в схеме точки с нулевым потенциалом, по отношению к которой может быть измерен потенциал испытуемого заземлителя.

Сопротивление заземлителя определяется по формуле:

 

Зонд R_зонд и заземлитель R_в находится друг от друга и от испытуемого заземлителя R₃ на расстоянии не менее 40м так, чтобы между ними образовалось зона земли с нулевым потенциалом.

Взаимное расположение испытуемого заземлителя R_з, зонда R_зонд и вспомогательного заземлителя R_в имеет большое значение для точного измерения.

Для измерения сопротивления испытуемого заземлителя создается цепь переменного тока самостоятельного источника через испытуемый и вспомогательный заземлители. Измерительный ток I₃, показываемый амперметром протекает через искомое и вспомогательное сопротивление.

Результаты измерения внести в таблицу 1.

 

Метод "трех земель"

 

Сопротивление защемляющего устройства R_з можно измерить и методом трех земель (трех измерений). Схемы измерений сопротивления заземления методом трех земель представлены на рис. 3.

 

 

Рис.3. Схемы измерения сопротивления заземления методом "трех земель"

 

Схема I:

Схема II:

Схема Ш:

Сопротивление заземляющего устройства

 

Результаты измерения занести в таблицу 1.

Метод "трех земель" имеет следующие недостатки:

- возникают существенные погрешность (более 10%), вследствие того, что сопротивление вспомогательных электродов значительно выше сопротивления защемляющего устройства;

- требуется вычисления для получения результатов измерения.

Преимуществом такого способа является возможность использования вольтметра с сопротивлением, соизмеримым с сопротивлением растеканию тока вспомогательного заземления.

 

Измерение сопротивления заземляющего устройства

С помощью прибора МС-08

Прибор МС-08 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, а также для определения удельного сопротивления грунта.

Используется метод «амперметра-вольтметра» с применением вспомогательного заземлителя и зонда, удаленных на определенное расстояние от испытуемого заземлителя.

Конструктивно амперметр и вольтметр совмещены в виде измерительного прибора магнитоэлектрической системы с двумя рамками (логомтра). Источником питания служит генератор постоянного тока с ручным приводом. На валу генератора установлены два синхронных коллекторных коммутатора, преобразовывающих постоянный ток в переменный для внешней цепи измерения, и наоборот, переменный ток в постоянный для цепи логометра.

Таким образом, в цепи измеряемого заземлителя протекает переменный ток, исключающий явление электролиза, а в цепях измерительного прибора протекает постоянный ток, что позволяет использовать чувствительную магнитоэлектрическую систему логометра, практически исключающую зависимость показаний прибора от скорости вращения рукоятки генератора в достаточно широких пределах от 1,5 до 2,5 оборотов в секунду.

Прибор имеет три предела измерения: 0-I000 Ом, 0-I00 Ом, 0-I0 Ом. Необходимое сопротивление вспомогательного заземлителя для предела 0-I000 Ом, (хI) - не более 1000 Ом, для предела 0-100Ом (х0,I) – не более 500 Ом и для предела 0-10 Ом (х0,01) – не более 250 Ом.

Сопротивление зонда во всех случаях не должно превышать 1000 Ом.

Прибор имеет четыре зажима: два токовых, обозначенных I₁ и E₁, и два потенциальных E₁ и E₂. Для грубых измерений зажимы I₁ и E₁ соединяют перемычкой и присоединяют к измеряемому объекту I₂ – к вспомогательному заземлению, Е₂ – к зонду. Прибор располагают в непосредственной близости к испытуемому объекту, все соединения производят изолированными проводами.

 

Рис. 4 Схема измерений при помощи прибора МС-08

 

Для компенсации сопротивления зонда переключатель устанавливают в положение "регулировка" и, вращая рукоятку генератора со скоростью около 135 об/мин, поворотом ручки реостата совмещают стрелку прибора с красной отметкой шкалы. После компенсации сопротивления зонда переключатель устанавливают в положение "Измерение хI" и, вращая генератор с выше указанной скоростью, производит замер*. При незначительном отклонении стрелки прибора переходят на другие пределы, и отсчет производят по той же шкале выбранного масштабного множителя.

Результаты измерения занести в таблицу 1.

 

Таблица 1

№ опыта	Наименование опыта	U,В	I,А	Rз, Ом
1.	Метод «амперметра и вольтметра»
2.	Метод «трех земель»			RI=	Rз
		RII=
		RIII=
3.	При помощи прибора МС-08	-	-

_________________________________________________________________

* - отсчет показаний прибора

Приложение 1

 

В случае пробоя изоляции и замыкания фазы на корпус электроустановки опасность поражения током можно устранить одним из следующих способов:

- устройством защитных заземлений,

- защитным отключением,

- изоляцией корпусов электроустановок от сети, выравниванием потенциалов, применением пониженных напряжений

- включением электроприемников в сеть через разделяющие трансформаторы.

Заземление бывает рабочее, защитное, измерительное, переносное и молнезащитное.

Рабочим заземлением называется заземляющее устройство, предназначенное для нормальной работы электроустановок.

Защитным заземлением называется заземляющее устройство, предназначенное для соединения металлических частей электроустановок и аппаратуры связи, нормально не находящихся под напряжением, с землей посредством металлических проводников и заземлителей.

Назначение защитного заземления – снизить до безопасной величины напряжение относительно земли, возникающее на нетоковедущих металлических частях электроустановок; устройств проводной связи и радиотрансляционных узлов, оболочек кабеля, цистерн необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) и другой аппаратуры в случае пробоя или повреждения изоляции проводников, находящихся под напряжением.

В устройствах связи, кроме рабочего и защитного применяется измерительное заземление.

Измерительным заземлением называется вспомогательное заземляющее устройство, предназначенное для контрольных измерений величины

сопротивлений рабочего и защитного заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов.

Согласно действующим правилам устройства электроустановок (ПУЭ) корпуса всех электроустановок при напряжении 500В и выше постоянного и переменного токов должны быть заземлены во всех случаях. Корпуса электроустановок, находящихся в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках (на открытом воздухе), при напряжении выше 50В переменного тока и 120В постоянного тока, должны быть также заземлены.

Заземлению подлежат корпуса электрических машин трансформаторов и аппаратов, металлические каркасы распределительных щитов и шкафов, металлическая арматура железобетонных конструкций зданий и другие металлические нетоковедущие части электроустановок, которые могут случайно оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции и замыкании фазы на корпус.

Устройства защитного заземления состоит из магистрали заземления и заземлителей, находящихся в земле, при помощи которых обеспечивается надежное соединение с землей корпусов электроустановок

В качестве заземлителей применяются трубы или уголковая сталь, забитые в грунт и присоединяемые к защищаемым электроустановкам.

Для искусственных заземлителей применяют стальные трубы диаметром d = 35-50мм при толщине стенки не менее 3,5мм, стержни или уголковую сталь. Трубы должны быть очищены от краски, масла и изолирующих веществ. Электроды (трубы и т.п.) соединяют между собой стальной шиной > 48мм² , толщиной не менее 4мм, круглой сталью d = 10мм с помощью сварки. Трубы забиваются в грунт на некоторую глубину от поверхности земли (рис. 5) для того, чтобы уменьшить «сезонный ход» заземляющего устройства, т.к. верхние слои меняют свою проводимость от времени года.

 

 

Рис. 5 Расположение заземлителей в грунте

 

В очень серых грунтах, которые могут вызвать усиленную коррозию стальных труб, применят омедненные или оцинкованные трубы.

В сетях напряжением до 1000В сопротивление заземляющего устройства (R_з) должно быть не более 4Ом. Допускается R_з < 10Ом при мощности генераторов или трансформаторов менее 100кВА.

В практике производства испытаний нашли применение различные методы измерения сопротивления заземляющих устройств: метод амперметра и вольтметра, метод трех земель и др.

 

Контрольные вопросы

1. Назначение защитного, рабочего и измерительного заземлений.
2. Какие части электроустановок подлежат защитному заземлению?
3. Какова допустимая величина сопротивления защитного заземления в электроустановках напряжением до 1000В?
4. Устройство защитного заземления.
5. Какие существуют способы измерения сопротивления заземляющих

устройств?

1. Устройство прибора МС-08.

Литература

1. Н.Р.Гончаров. Охрана труда на предприятиях связи. Изд. "Связь", 1971.

2. М.Н. Михайлов, С.А.Соколов. Заземляющие устройства в установках электросвязи. Изд. "Связь", 1971.

3. П.А. Долин Основы техники безопасности в электроустановках. Энергоиздат.1984.

 

 

Лабораторная работа № 7

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНИРУЮЩИХ

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: