2. Метод измерения сопротивления заземлений

Явление стекания тока в землю, весьма благоприятное по условиям безопасности, используют как меру защиты от поражения током при случайном проявлении напряжения на металлических нетоковедущих частях, которые с этой целью заземляются. В процессе эксплуатации не исключена возможность повышения сопротивления растеканию тока заземлителя сверх расчетного и нарушения целостности заземляющей проводки. Тогда заземляющее устройство теряет способность обеспечивать безопасность людей во время замыкания фазы на корпус, поскольку при этом возможно значительное увеличение потенциала заземлителя, а следовательно, и напряжения прикосновения и шага. Чтобы исключить указанные опасности, необходимы тщательный надзор за состоянием элементов защитного заземления и периодическое измерение сопротивления заземляющего устройства.

Создать реальные условия для испытания заземлений практически невозможно. Поэтому через заземление пропускают измерительный ток относительно небольшой величины, что при соблюдении ряда требований дает результаты испытаний, мало отличающихся от того, что имеет место при аварии. Для прохождения измерительного тока через заземление необходимо иметь замкнутую цепь, поэтому кроме испытываемого заземления "X", необходимо иметь вспомогательный заземляющий агрегат "ВЭ". Во всех случаях для определения величины R_Х необходим второй вспомогательный электрод, называемый потенциальным зондом "З'' (рисунок 2.2), который располагают в точке с нулевым потенциалом или в той точке, потенциал которой необходимо определить.

Для измерения R_Х зонд "З" должен находиться в зоне нулевого потенциала и может располагаться либо между испытываемым заземлением "X" и вспомогательным электродом "ВЭ", либо в другую сторону от "X" или в стороне от линии, соединяющей "X" и "ВЭ".

Рисунок 2.2 – Схема измерения сопротивления заземления по методу амперметра-вольтметра

Расстояние между "Х", "ВЭ" и "З'' имеет вполне определенную величину, обеспечивающую допустимую погрешность измерений (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Величины нормативных расстояний между испытываемым заземлением ''Х'', потенциальным зондом ''З'' и вспомогательным заземляющим агрегатом ''ВЭ''

Для производства и испытания заземляющих устройств в практике нашли применение различные приборы и методы: мостовой, компенсационный и метод амперметра-вольтметра. Сущность последнего метода заключается в том, что с помощью амперметра измеряется ток, проходящий через испытываемый заземлитель в землю, а с помощью вольтметра – потенциал этого заземлителя (рисунок 2.2). В результате получаем искомое сопротивление растеканию заземлителя, Ом,

. (2.7)

3. Определение удельного сопротивления грунта

Свойство грунта как проводника электрического тока оценивается его электрическим удельным сопротивлением. Значение величины удельного сопротивления грунта в том месте, где предполагается выполнить заземление, является необходимым для правильного проектирования заземляющих устройств. Измерение удельного сопротивления грунта производится в условиях, близких к реальным, что позволяет оценить величину удельного сопротивления по методу контрольного электрода и методом четырех электродов (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Схема измерения удельного сопротивления грунта по методу четырех электродов

При измерении удельного сопротивления грунта на исследуемой площадке в грунт забивается четыре стержня по прямой линии на расстоянии друг от друга, равное а. Крайние стержни (питающие) присоединяют к зажимам амперметра, а внутренние (измерительные) к зажимам вольтметра. В этом случае с помощью показаний амперметра и вольтметра можно определить величину сопротивления между двумя внутренними стержнями в (Ом), а удельное сопротивление грунта вычисляется по данным измерений по формуле:

, (2.8)

где а – расстояние между соседними электродами, см, l – расстояние между крайними электродами, см.