Misurazione della resistenza di terra: revisione dei metodi pratici di misurazione

La messa a terra viene utilizzata in vari progetti di impianti elettrici.Il concetto stesso di “messa a terra” viene considerato schematicamente collegando una sezione di un circuito elettrico al potenziale di terra.

Il circuito di terra contiene un conduttore e un elettrodo incastonati in profondità nel terreno. Un'azione tradizionale nella pratica dell'ingegneria elettrica è misurare la resistenza di terra delle reti ancora in fase di avvio e già in funzione. Ti diremo come e come viene eseguita questa importante azione.

Perché sono necessarie le misurazioni?

Una brillante soluzione ai problemi elencati di seguito si ottiene con una resistenza ideale pari a zero nel circuito di terra:

1. Prevenire la comparsa di stress sul corpo delle macchine tecnologiche.
2. Ottenere un potenziale di riferimento efficace delle apparecchiature elettriche.
3. Elimina completamente le correnti statiche.

È vero, l'esperienza dell'ingegneria elettrica mostra: è impossibile ottenere un risultato con uno zero ideale.

La procedura per eseguire le misurazioni necessarie utilizzando un dispositivo per determinare la resistenza del bus di terra. Tali procedure vengono eseguite secondo un programma approvato dalla direzione dell'organizzazione di servizi

In ogni caso, un elettrodo con messa a terra produce una sorta di resistenza.

Il valore specifico della resistenza è determinato:

• resistenza dell'elettrodo nel punto di contatto con la sbarra conduttiva;
• zona di contatto tra il dispersore e la terra;
• struttura del terreno che conferisce resistenza diversa.

La pratica della misurazione della resistenza del circuito di terra rileva che i primi due fattori possono essere completamente trascurati, ma soggetti a condizioni logiche:

1. L'elettrodo di messa a terra è costituito da un metallo ad alta conduttività elettrica.
2. Il corpo dell'elettrodo viene accuratamente pulito e saldamente piantato nel terreno.

Resta il terzo fattore: la superficie resistente del terreno. È visto come la parte principale del progetto per misurare la resistenza del circuito di terra.

Si calcola utilizzando la formula:

R = pL/A,

dove: p – resistività del suolo, L – profondità condizionata, A – area di lavoro.

Per proteggere i proprietari della casa/appartamento, tutti i tipi di potenti apparecchiature elettriche domestiche devono essere dotati di messa a terra:

Quando si testa la resistenza, ciascuna linea di terra viene testata separatamente. La resistenza tra l'elemento di terra e ciascuna parte non conduttiva dell'apparecchiatura elettrica che può essere sotto tensione deve essere inferiore a 0,1 Ohm.

Panoramica dei metodi di misurazione

Esistono diverse opzioni per misurare la resistenza anello di terra, ognuno dei quali consente di determinare con precisione il valore richiesto.

Sistema di rilevamento a 3 punti

Ad esempio, viene spesso utilizzata la tecnica del circuito a 3 punti, basata sull'effetto della caduta di potenziale.

Schema grafico del cosiddetto sistema a tre punti, spesso utilizzato quando è necessario misurare il valore della resistenza del circuito di terra

Le misurazioni vengono eseguite in tre fasi principali:

1. Misura della tensione sull'elettrodo E1 e sulla sonda E2.
2. Misurazione dell'intensità della corrente sull'elettrodo E1 e sulla sonda E3.
3. Calcolo (formula R = E/I) della resistenza dell'elettrodo di terra.

Per questa tecnica, la precisione delle misurazioni dipende logicamente dal luogo di installazione della sonda E3. Si consiglia di introdurlo nel terreno a distanza, in modo ottimale oltre la cosiddetta area ESE (resistenza effettiva dell'elettrodo) E1 ed E2.

Misurazioni utilizzando la tecnologia “62%”.

Se la struttura del terreno per il posizionamento dell'elettrodo di messa a terra è omogenea, il metodo “62%” per determinare la resistenza dei circuiti di messa a terra promette buoni risultati.

Un diagramma per la tecnologia di misurazione sotto l'interessante nome “62%”. Tuttavia, il nome deriva dalla distanza ottimale tra gli elettrodi, alla quale si ottiene un risultato accettabile

Il metodo è applicabile ai circuiti con un singolo elettrodo di terra. L'accuratezza delle letture qui è dovuta alla possibilità di posizionare le sonde di lavoro su un tratto rettilineo rispetto all'elettrodo di terra.

Punti di installazione per sonde di controllo

Metodo semplificato a due punti

L'utilizzo di questo metodo di misurazione richiede la presenza di un'altra messa a terra di alta qualità oltre a quella che verrà esaminata. La tecnica è rilevante per le aree densamente popolate, dove spesso non è possibile operare ampiamente con elettrodi di lavoro ausiliari.

Una tecnica di misurazione semplificata viene eseguita utilizzando uno schema a due punti. Questa tecnologia richiede meno manipolazione di attrezzature e calcoli, ma la precisione dei calcoli è bassa

Il metodo di misurazione a due punti differisce in quanto mostra simultaneamente il risultato per due dispositivi di messa a terra collegati in serie.Ciò spiega i requisiti per un'esecuzione di alta qualità della seconda messa a terra, in modo da non tener conto della sua resistenza.

Per eseguire i calcoli viene misurata anche la resistenza del bus di terra. Il risultato ottenuto viene sottratto dai risultati delle misurazioni generali.

La precisione di questo metodo lascia molto a desiderare rispetto ai due precedenti. Qui gioca un ruolo significativo la distanza tra l'elettrodo di messa a terra, di cui viene misurata la resistenza, e la seconda messa a terra. Questa tecnica non viene utilizzata standardmente. Questa è una sorta di alternativa quando non è possibile utilizzare altri metodi di misurazione.

Misurazioni precise a quattro punti

Per la maggior parte delle opzioni di misurazione della resistenza, il metodo più ottimale, oltre a quello a 2 e 3 punti, è considerato la tecnologia a 4 punti. I dispositivi come il tester della serie 4500 sono dotati di questa tecnologia di misurazione. A giudicare dal nome del metodo, sulla piattaforma di lavoro vengono posizionati quattro elettrodi di lavoro in una linea e a uguale distanza.

Secondo questo schema in quattro punti, vengono effettuate le misurazioni più accurate. Vengono utilizzate attrezzature moderne ed è possibile eseguire lavori senza scollegare il circuito di terra

Il generatore di corrente del dispositivo è collegato agli elettrodi esterni, a seguito dei quali tra loro scorre una corrente, il cui valore è noto. Due elettrodi di lavoro interni sono collegati ad altri terminali del dispositivo.

Su questi terminali è presente un valore di caduta di tensione. Il risultato finale delle misurazioni è la resistenza di terra (in Ohm), il cui valore viene visualizzato dal dispositivo sul display.

Gli strumenti della serie 4500 vengono spesso utilizzati per misurare la tensione di contatto.Utilizzando un modulo speciale, il dispositivo genera una piccola tensione nel terreno, simulando il danneggiamento del cavo.

Allo stesso tempo, la scala dello strumento indica la corrente che scorre attraverso il circuito di terra. Le letture sullo schermo vengono prese come base e moltiplicate per la corrente stimata nel terreno. In questo modo viene calcolata la tensione di contatto.

Esecuzione di misure per monitorare le condizioni delle apparecchiature elettriche e delle linee di terra. Per il funzionamento viene utilizzato un dispositivo di misurazione del tipo 4500.

Ad esempio, il valore massimo della corrente prevista nel sito del guasto è 4000 A. Sullo schermo del dispositivo è contrassegnato il valore 0,100. Quindi il valore della tensione di contatto sarà pari a 400 V (4000 * 0,100).

Misura con dispositivo S.A6415 (6410, 6412, 6415)

L'unicità di questo metodo è la capacità di effettuare misurazioni senza scollegare il circuito di terra. Anche qui è necessario evidenziare il lato vantaggioso quando è consentito misurare la resistenza totale del dispositivo di messa a terra includendo la componente resistiva di tutti i collegamenti nel circuito di terra.

Il principio di funzionamento è approssimativamente il seguente:

1. Uno speciale trasformatore crea corrente nel circuito.
2. La corrente scorre nel circuito formato.
3. Il segnale misurato viene registrato utilizzando un rilevatore sincrono.
4. Il segnale ricevuto viene convertito da un ADC.
5. Il risultato viene visualizzato sul display LCD.

Il dispositivo è dotato di un modulo (amplificatore selettivo), grazie al quale il segnale utile viene efficacemente liberato da vari tipi di interferenze - bassa frequenza. e v.ch. rumore Le zampe della pinza nel loro stato articolato formano un circuito eccitato che circonda il conduttore di terra.

Istruzioni per la misurazione con il dispositivo S.A6415

La sequenza di azioni quando si lavora con il dispositivo della serie S.A6415 è chiaramente descritta nelle istruzioni fornite con questo dispositivo unico.

Un dispositivo di misurazione unico: morsetti, grazie ai quali è relativamente semplice e facile misurare la resistenza del circuito di terra in varie condizioni

Ad esempio, è necessario misurare la resistenza di terra di un modulo elettrico (trasformatore, contatore elettrico, ecc.).

Sequenziamento:

1. Aprire l'accesso alla sbarra di terra rimuovendo l'involucro protettivo.
2. Afferrare il conduttore di terra (sbarra o elettrodo diretto) con una pinza.
3. Selezionare la modalità di misurazione “A” (misurazione della corrente).

Il valore massimo di corrente del dispositivo è 30A, quindi se si supera questo valore non è possibile effettuare misurazioni. Dovresti rimuovere il dispositivo e provare a misurare nuovamente in un altro punto.

Il processo di esecuzione delle misurazioni utilizzando dispositivi di misurazione del tipo S.A6415 e 3770. I risultati della misurazione vengono registrati in una tabella e confrontati alla successiva manutenzione

Quando il valore corrente ottenuto sulla scala rientra nell'intervallo consentito, è possibile continuare a lavorare commutando il dispositivo per misurare la resistenza “?”.

Il risultato visualizzato mostrerà il valore di resistenza totale, incluso:

• elettrodo e bus di terra;
• contatto neutro con elettrodo di terra;
• collegamenti di contatto sulla linea tra il neutro e l'elettrodo di terra.

Quando si lavora con le pinze, è necessario tenere presente che le letture sovrastimate della resistenza di terra del dispositivo sono generalmente dovute a uno scarso contatto dell'elettrodo di terra con la terra.

Inoltre, la causa dell'elevata resistenza potrebbe essere un bus che trasporta corrente rotto.Anche valori di resistenza elevati nei punti di connessione (giunzione) dei conduttori possono influenzare le letture del dispositivo.

Raccomandazioni generali per la misurazione degli USG

Prima realizzare un circuito di messa a terra, ad esempio, per una caldaia a gas, è necessario ottenere informazioni precise sull'area in cui verrà posato l'elettrodo di messa a terra. Spesso si suggerisce di fare riferimento alle tabelle esistenti per determinare i valori “p” del suolo.

Tuttavia questa opzione con tabelle fornisce dati puramente indicativi. Pertanto, non dovresti fare affidamento su di loro. I valori reali della resistenza del suolo possono differire in modo significativo.

Opzione n. 1: primer monostrato

Se il terreno ha una componente omogenea, la sua resistività viene misurata utilizzando la tecnica dell'”elettrodo di prova”.

Struttura del terreno omogeneo. In tali condizioni, misurare e calcolare la resistenza è molto più semplice che eseguire lo stesso lavoro su terreni multistrato

Il metodo prevede l'esecuzione di una determinata procedura in due fasi:

1. Prendere una sonda di controllo ad asta con una lunghezza leggermente maggiore della profondità del riempimento di progetto.
2. La sonda viene immersa nel terreno rigorosamente in verticale fino alla profondità di posa di progetto.
3. L'estremità rimasta sollevata dal suolo viene utilizzata per misurare la resistenza alla diffusione (Rr).
4. L'USG è determinato dalla formula p = Rr * Ψ.

Si consiglia di eseguire l'operazione più volte in punti diversi del cantiere. Misurazioni alternative aiutano a ottenere misurazioni accurate della resistenza del suolo.

Opzione n. 2: terreno multistrato

Per tale situazione, la misurazione USG viene eseguita utilizzando il metodo di sondaggio a gradini. Cioè, la sonda di controllo viene immersa fino alla profondità di lavoro in fasi e le misurazioni della resistività vengono effettuate nella posizione di ciascuna fase. I calcoli dell'USG medio vengono effettuati utilizzando formule per ogni singola misurazione.

Terreno multistrato. In tali condizioni è necessario calcolare la resistenza di ogni singolo strato. I calcoli per i terreni multistrato richiedono più lavoro

Successivamente, in base alle caratteristiche climatiche della zona, si trovano i valori relativi ai cambiamenti stagionali. In questo modo (abbastanza complicato) si ottengono i valori calcolati degli strati superiori. Gli strati sottostanti sono considerati non soggetti a cambiamenti stagionali e pertanto il loro calcolo è limitato a misurazioni e calcoli alquanto semplificati.

Requisiti per l'esecuzione del lavoro

Lavori di questo tipo, ovviamente, vengono eseguiti da personale qualificato che rappresenta organizzazioni specializzate. Pertanto, i servizi di pubblica utilità sono generalmente responsabili del funzionamento dei quadri elettrici negli edifici residenziali. È consentito effettuare eventuali misurazioni in questi punti solo accedendo a tali servizi.

I circuiti elettrici sono classificati come sistemi pericolosi. Nonostante il fatto che le comunicazioni nel settore domestico siano progettate per tensioni inferiori a 1000 V, questa tensione è fatale per l'uomo. Tutte le precauzioni di sicurezza necessarie devono essere osservate quando si maneggiano apparecchiature elettriche. Tali misure sono spesso semplicemente sconosciute alla persona media.

Ti presenterà le caratteristiche della costruzione della messa a terra di una vasca da bagno in un appartamento di città. prossimo articolo, contenente norme e linee guida per lo svolgimento dei lavori.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Esecuzione pratica delle misurazioni utilizzando il dispositivo:

È necessario eseguire lavori relativi al controllo della resistenza di terra, indipendentemente dalla complessità del circuito elettrico e dalla categoria dell'impianto in cui è installata o installata e utilizzata l'apparecchiatura elettrica. Molte organizzazioni specializzate sono pronte a fornire tali servizi.

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