Измерение сопротивления заземления реферат

Обновлено: 05.07.2024

Заземление – это уравнивание потенциалов цепи заземления с потенциалом земли, путем объединения с землей. При заземлении объединяется проводом корпус микроволновой печи или корпус электрического щитка с землей. Заземление необходимо для защиты человека от удара электрическим током из-за неисправной стиральной машины или неисправной микроволновой печи, когда человек коснется их корпуса. Заземление нужно если рядом электричество и вода, например неисправный электрический бойлер без заземления может ударить током через кран. Заземление может спасти вам жизнь. Если у вас в розетке в ванной есть заземления и установлено УЗО, то при попадании воды на удлинитель ток не убьет вас, всего лишь выключится свет.

Сопротивления заземления — это сопротивление между цепью заземления и землей. Данная величина измеряется в Ом и должна стремиться к нулю. Идеальное значение возможно только теоретически, поскольку любой проводник создает определенное сопротивление.

Измерение сопротивления заземления дает возможность узнать технические состояние, контура заземления и позволяет определить уровень безопасность электрической сети. Измерять сопротивление заземление нужно после ввода здания или объекта. Далее проверка заземления проводится на основании п. 2.7.9. ПТЭЭП согласно плану проверок на объект. Измерять сопротивление заземления необходимо не менее одного раза в 12 лет. Осмотр заземляющего контура должен проводиться не менее двух раз в год.

Измерение сопротивление металлосвязи, защитных проводников заземления проводится согласно ГОСТ Р 50571.16 по двухпроводному и четырех проводному методу. При измерении по двухпроводному методу не учитывается сопротивление самих проводов и переходных сопротивлений крокодилов. В измерителе сопротивления заземления ИС-20 имеется возможность исключить влияния сопротивления измерительных проводов, при измерении двухпроводным способом.

Как измерять сопротивление заземления/ Рассмотрим процесс измерения сопротивления заземления с помощью прибора ИС-20. Измерение проводится согласно ГОСТ Р 50571.16-2007 Электроустановки низковольтные Часть 6 Испытания. Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по четырех проводному методу

Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
К заземлителю подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивление заземлителя с помощью штырей по трехпроводному методу

Необходимо отключить заземлитель от шины заземления.
К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с разъемом П2.
Ттоковый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по четырехпроводному методу

С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
Заземлитель обхватить клещами и подключить к разъему "клещи".
К заземлителю выше измерительных клещей подсоединить измерительные провода к разъемам Т1 и П1. Измерительный провод Т1 компенсирует сопротивление измерительного кабеля П1.
Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземлителя с применением измерительных клещей по трехпроводному методу

С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
Заземлитель обхватить клещами и подключить к разъему "клещи".
К заземлителю подсоединить измерительный провод к разъему П1.
Потенциальный штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 20 м от заземлителя и соединить с раземом П2.
Токовый штырь необходимо воткнуть в землю на расстоянии не менее 40 м от заземлителя и соединить с разъемом Т2.
Штырь втыкать в землю на максимальную глубину не менее 0,5 м. Если напряжение помехи превышает 24 В, необходимо сменить местоположение штырей.
Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение сопротивления заземления с измерительными клещами и передающими клещами

С измерительными клещами нет необходимости отключать заземлитель от шины заземления. Прибор компенсирует протекающий по шине ток с помощью измерительных клещей.
Заземлитель обхватить измерительными клещами и подключить к разъему П1.
Клещами передающими обхватить шину заземления не менее чем через 30 см от измерительных клещей. Передающие клещи позволяют проводить измерение сопротивления заземления без штырей, где уложен асфальт. Если схема заземления многоэлементная, показания будут завышенные, т.к. измерение включают все элементы заземления.
Переключить прибор в режим измерения двумя клещами, убедиться величина тока в шине заземления не более 2 А.
Начать измерение, нажав кнопку Rx.

Измерение удельного сопротивления грунта

Удельное сопротивление грунта определяется по методике Вернера. Согласно этой методике штыри втыкают на одинаковом расстоянии d по прямой линии. Расстояние между штырями d должно быть более 5 раз больше глубины штырей. Удельное сопротивление грунта измеряется в Ом*м. Штыри 4 штуки соединить с прибором измерительными проводами к разъемам Т1, П1, П2, Т2.

Нормы сопротивления заземления электроустановок регламентируются ПЭЭП. Правила эксплуатации электроустановок потребителей для приборов напряжением питания до 1000 В таблица 42. Для приборов с напряжением питания 220 В и 380 В с заземленной нейтралью сопротивление заземления на вводе должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 100 Ом*м сопротивление заземления вычисляется по формуле 0,3 от удельного сопротивления грунта. Для грунта с удельным сопротивлением 300 Ом*м допустимое сопротивление заземления до 90 Ом.

Измерение сопротивления заземления рекомендуется проводить в летнее время года с сухим грунтом и в зимнее время года когда грунт промерз, в этом случае удельное сопротивление грунта максимально. При изменении температуры грунта с 0 до -5 градусов, удельное сопротивление грунта возрастает в 8 раз. При влажном грунте удельное сопротивление уменьшается в разы, что положительно влияет на сопротивление заземления. Сопротивление заземления не должно превышать нормативов в любую погоду.

По своему функциональному назначению заземление делится на три вида — рабочее, защитное, заземление молниезащиты.

К рабочему заземлению относится заземление нейтралей силовых трансформаторов и генераторов, глухое или через дугогасящий реактор.

Защитное заземление выполняется для обеспечения безопасности, в первую очередь, людей.

Заземление молниезащиты служит для отвода тока молнии в землю от защитных разрядников и молниеотводов (стержневых или тросовых).

Защитное заземление должны выполнять свое назначение в течение всего года, тогда как заземление, молниезащиты — лишь в грозовой период.

Назначение защитного заземления .

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током людей при соприкосновении с металлическими частями электрооборудования, оказавшимся под напряжением. Принцип действия защитного заземления состоит в снижении до безопасного уровня напряжений прикосновения и шага, вызванных замыканием на корпус электрооборудования. Достигается это уменьшением потенциала заземленного оборудования за счет малого сопротивления заземлителя, а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором находится человек и заземленного оборудования за счет подъема потенциала основания до уровня потенциала заземленного оборудования.

Защитное заземление – это параллельное включение в электрическую цепь заземлителя со значительно меньшим сопротивлением R _з 2 .

Удельное эквивалентное электрическое сопротивление

, (3.4.26.)

где Q1; Q2 —удельное электрическое сопротивление соответственно верхнего и нижнего слоя земли, Ом-м; h1—толщина верхнего слоя земли, м; a , b —безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных электрических сопротивлений слоев земли. Если Qi>Q2, то a =3,6, b =0,1; если Q1 2 , b =0,3 × 10 -2 .

Под верхним слоем следует понимать слой земли, удельное сопротивление которого Q1 более, чем в два раза, отличается от удельного электрического сопротивления нижнего слоя Q2 . Расчет заземляющего устройства начинается с определения сопротивления грунта (сопротивление 1 см 3 грунта). Значения удельных сопротивлений различных грунтов могут быть названы лишь приблизительно, так как зависят не только от вида грунта, но и от его влажности и атмосферных условий. Примерные значения удельного сопротивления некоторых грунтов в естественных условиях приведены ниже:

Вид грунта Удельное сопротивление

Песок 400 и более

Удельное сопротивление земли на глубине нескольких метров от поверхности сильно колеблется, увеличиваясь из-за высыхания к концу сухого лета и промерзания зимой.

Измеренное (табличное) удельное сопротивление грунта следует привести к расчетному значению

(3.4.27)

где Q - измеренное (табличное) значение сопротивления грунта, Ом-м;. k — сезонный коэффициент земли, учитывающий возможное увеличение удельного сопротивления слоя.

Значение k зависит от климатической зоны и равно от 1,5 до 7. Различают три климатические зоны, соответствующие северной, средней и южной полосе европейской части СНГ.

Исходя из условий работы, выбирается конструкция заземлителя (электрода) и определяется сопротивление заземлителя растеканию тока в грунт. Формулы для определения сопротивления заземлителя приведены в табл. 3.4.2.

Если в качестве заземлителя применяется угловая сталь, то в формулу для определения ее сопротивления подставляется приведенный диаметр d==0,95 b, где b— ширина полосы или полки угловой стали.

Количество стержней п заземляющего устройства находим по формуле

(3.4.28)

где r _о — допускаемое сопротивление заземляющего устройства, принимаемое менее 4 Ом.

Заземлитель из n ₁ длинных электродов длиной 1 ₁ по сравнению с заземлителем из n ₂ коротких электродов длиной l ₂ при одинаковом их расходе 1 l ₁ ==п ₂ l ₂ > обеспечивает более низкое сопротивление из-за меньшего взаимного влияния электродов при меньшем их числе. Для определения сопротивления очага вертикальных заземлителей необходимо знать расположение и расстояние а между ними: a=(1…3)l

Сопротивление вертикальных заземлителей:

(3.4.29)

где η — коэффициент использования (экранизации) вертикальных электродов.

Коэффициент η определяют по табл. 3.4.3. с учётом отношения а/1, количества электродов п и условий их размещения.

Стержни объединяются в очаг заземления соединительной полосой (шиной) и располагаются по замкнутому контуру длиной

(3. 4.30)

При расположении стержней в ряд, длина полосы

(3.4.31)

Таблица 3. 4.2

Труба, стержень у поверхности земли

Труба, стержень на глубине h'; h= h'+1/2

Протяженный за-землитель (полоса, труба) на глубине А, ширина b

Кольцевой зазем-литель (полоса, труба) на глубине h

Круглая пластина на поверхности земли (диаметр d)

Сопротивление полосы связи

(3.4.32)

где h — глубина заложения полосы, м.

В заключение определяется сопротивление растеканию тока заземляющего устройства при данном количестве стержней с учетом полосы связи:

(3.4.33)

где η1- коэффициент экранирования (использования) между полосой связи и вертикальными электродами. В табл. 3.4.4. приводятся значения коэффициента η1 с учетом отношения а/1, расположения электродов и их количества.

Таблица 3.4.3.

Количество электродов п

Коэффициент использования η при отношении расстояния между электродами к их длине

При размещении электродов в ряд

При размещении электродов по контуру

Таблица 3. 4.4.

Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине

Коэффициент использования η1 при числе труб (уголков)

При размещении электродов в ряд,

При размещении электродов по контуру

При отсутствии естественных заземлителей устраивают искусственные, в качестве которых применяют металлические трубы, стержни или угловую сталь, забитые в землю на 0,5—0,8 м ниже уровня земли и приваренные к шине, уложенной на глубине 0,5—0,8 м. Расстояние между вертикально забитыми заземлителями должно быть не менее их длины.

В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы, угловую и круглую (прутковую) сталь длиной l=2…10 м. Наименьшие поперечные размеры допускаются у круглых электродов - d=6 мм, толщина полок угловой стали - 4 мм и толщина стенок стальных труб - b=3,5 мм. Такие размеры электродов обусловлены необходимостью надежной работы заземлителя при коррозии и могут быть увеличены из условий достаточной механической, прочности при погружении их в грунт.

Горизонтальные полосовые заземлители в виде лучей, колец или контуров используются как самостоятельные заземлители или как элементы сложного заземлителя из горизонтальных и вертикальных электродов. Для горизонтальных заземлителей применяется полосовая сталь сечением не менее 48 мм 2 и толщиной 4 мм и круглая сталь диаметром не менее 10 мм.

В однородном грунте глубина заложения вертикальных электродов h=0,5. 1 м мало влияет на снижение их сопротивления.

Соединение элементов заземляющих устройств осуществляется с помощью сварки, а корпуса машин и аппаратов соединяются с проводниками заземляющих устройств сваркой, надежными болтовыми соединениями. Минимальное поперечное сечение заземляющих голых медных проводов должно быть 4 мм 2 , алюминиевых - 6 мм 2 , стальных - 24 мм 2 . Сечение изолированных медных проводов должно быть не менее 1,5 мм 2 , алюминиевых — 2,5 мм 2 .

Заземляющие проводники, расположенные в помещениях, должны быть доступны для осмотра, защищены от коррозии. Каждый заземляемый элемент установки должен быть присоединен к заземлителю или заземляющей магистрали посредством отдельного ответвления (параллельное заземление). Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких заземляемых частей установки запрещается. При приемке в эксплуатацию каждого заземляющего устройства необходимо иметь: паспорт, включающий исполнительные чертежи и схемы заземляющего устройства с указанием расположения подземных коммуникаций; акты на подземные работы по укладке элементов заземляющего устройства; протоколы приемо-сдаточных испытаний заземляющего устройства.

Измерение сопротивления заземляющих устройств производится в первый год эксплуатации, а в дальнейшем - не реже одного раза в три года, для цеховых электроустановок - не реже одного раза в год. Измерение сопротивления заземлителей, удельного сопротивления грунта проводится в периоды наименьшей проводимости (летом, зимой). Срок службы заземлителей — 25-30 лет.

Защитным заземлением является электрическое соединение с землёй, которое может оказываться под напряжением в результате контакта с токоведущими частями. Определение сопротивления защитного заземляющего устройства электроустановок напряжением до 1000 В.

Рубрика	Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид	лабораторная работа
Язык	русский
Дата добавления	30.10.2008
Размер файла	641,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию РФ

Липецкий государственный технический университет

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Лабораторная работа №5

Выполнил: ст. гр. С-01-1

Принял: Санжаровская Л.Д.

Лабораторная работа № 5

Цель работы: научиться определять сопротивление защитного заземляющего устройства электроустановок напряжением до 1000 В.

Теоретические положения.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказываться под напряжением в результате повреждения изоляции или непреднамеренного контакта с токоведущими частями.

Если корпус электрической установки не имеет контакта с землёй то прикосновение к нему тоже опасно, как и прикосновение к фазе. Если корпус заземлён, то прикоснувшийся к нему человек окажется под напряжением, равным разности потенциалов корпуса ( ) и поверхности основания ( ).

Напряжение прикосновения -- напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Напряжение, возникающее на корпусе электрооборудования, или его потенциал относительно земли

где -- ток, протекающий через заземляющее устройство, А;

R -- сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Ток, проходящий через заземлитель в землю, преодолевает сопротивление, называемое сопротивлением растекания. Оно состоит из сопротивления самого заземлителя, переходного сопротивления между заземлителем и грунтом и сопротивления грунта.

Напряжение прикосновения определяется ходом кривой потенциала основания ( ) и расстоянием между человеком, прикасающимся к заземлённому оборудованию, и заземлителем:

U_np = - = (l- / ) или U_np = U₃

где -- коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциальной кривой.

Электрическое сопротивление одиночного заземлителя (Ro ) определяется с учётом климатических коэффициентов сопротивления грунта ( - коэффициент сезонности).

где R - измеренное (или табличное) сопротивление одиночного заземлителя, Ом; - коэффициент сезонности, ед.

Напряжение шага

Напряжение шага (U_ш) есть разность потенциалов между двумя точками цепи тока на поверхности земли, находящимися одна от другой на расстоянии шага:

где _х и - потенциалы точек на которых стоит человек. В;

а - длина шага, м (обычно принимается равной 0.8м).

Поскольку _х и являются частями потенциала заземлителя ₃, разность их также часть этого потенциала. Поэтому представление выражения можно записать так:

где р - коэффициент напряжения шага (коэффициент шага), учитывающий форму потенциальной кривой.

Максимальные значения U_ш будут на наименьшем расстоянии от заземлителя, т.е. когда человек стоит одной ногой на заземлителе, а другой - на расстоянии шага от него.

Наименьшие значения U_m будут при бесконечно большом удалении от заземлителя, а практически -- за пределами поля растекания тока, т.е. дальше 20м.

При групповом заземлителе в пределах площади, на которой размещены электроды, напряжение шага имеет меньшее значение, чем при одиночном заземлителе.

Максимальное значение напряжения шага, как и при одиночном заземлителе, будет в начале потенциальной кривой на расстоянии шага от электрода, минимальное - на точках с одинаковым потенциалом.

Устройство защитного заземления

Заземляющее устройство - совокупность заземлителей и заземляющих проводников. По расположению заземлителей относительно заземленных корпусов оборудования заземления делятся на выносные (сосредоточенные) и контурные (распределительные).

Рис.1. Выносное заземление: а -- вид в плане; б -- распределение потенциалов в поле растекания

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлители вынесены за пределы площадки, на которой размещено оборудование, или сосредоточены на некоторой части этой площадки. Заземлители в этом случае размещены сосредоточенно и на некотором отдалении от заземляемого оборудования. Поэтому заземлённые корпуса находятся вне поля растекания токов и вследствие этого коэффициент прикосновения = 1. Человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением относительно земли.

Такой тип заземления применяют в установках напряжением до 1000 В и при малых токах замыкания на землю. Преимуществом такого типа заземления является возможность выбора места размещения электродов с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах и т.п.).

Контурное заземляющее устройство (рис. 2) устроено так, что его одиночные заземлители размещают по контуру (периметру) площадки, на которой размещено оборудование или по всей площадке по возможности равномерно. В этом случае поля растекания токов накладываются друг на друга и любая точка поверхности земли (поля) внутри контура имеет значительный потенциал. Вследствие этого коэффициент напряжения прикосновения намного меньше единицы («1). Напряжение шага также меньше максимально возможной величины.

Рис.2. Контурное заземление: а -- вид в плане; б -- распределение потенциалов в поле растекания;

Различают заземлители искусственные и естественные. В качестве искусственных заземлителей используют стальные круглые и прямоугольные стержни, стальные трубы, угловую сталь. Для горизонтальных электродов используют полосовую сталь сечением не менее 4x12 мм или сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Устройство заземлителя показано на рис.3. Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7. 0,8 м, после чего с помощью механизмов забивают заземлитель. Расстояние от верхнего конца заземлителя до поверхности земли должно быть не менее 500 мм. В траншее заземлители соединяют между собой стальной полосой сечением 48. 100 мм с помощью сварки.

Сопротивление заземляющего устройства снижается за счет того, что одиночные заземлители соединяются между собой параллельно в группу. Электросопротивление заземлителя должно быть постоянным. Допускается болтовое соединение заземляющего проводника с корпусом электроустановки. Такое соединение защищается от коррозии и самоотвинчивания, при которых возможно резкое увеличение сопротивления заземляющего устройства, что недопустимо.

Рис. 6. Устройство заземления

В качестве естественных заземлителей можно использовать металлические конструкции зданий и сооружений, арматуру железобетонных конструкций, оболочки кабелей, металлические трубопроводы, цистерны (за исключением устройств по транспортировке горючих и взрывоопасных газов).

Электроустановки, подлежащие обязательному заземлению

Защитному заземлению подлежат металлические нетоковедущие части оборудования,

которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей и животных. Согласно Правилам устройства и эксплуатации

электроустановок (ПУЭ) подлежат обязательному заземлению:

- корпуса электроустановок в сетях переменного тока при напряжении 380 В и выше, постоянного -- выше 440 В в помещениях без повышенной опасности;

- корпуса электроустановок в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения электрическим током, а также в наружных установках в электросетях напряжением выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока;

- корпуса электроустановок, установленных во взрывоопасных помещениях при всех напряжениях независимо от рода тока.

Приборы и лабораторное оборудование:

Работа выполняется на стенде, где заземлители имитированы резисторами.

Определение электросопротивления элементов заземляющего устройства (соединительных проводников, полосового заземлителя, стержневого заземлителя, грунта) производится четырехжильным измерителем заземления на стенде 5. Пределы измерения с использованием разных шкал прибора следующие;

шкала -- 0-5000 Ом.

Переключение шкал производится декадными кнопками; xl; х10; х100; х1000. На стенде 5 собраны схемы двух принципиальных электрических схем, имитирующих сопротивление полосового и стержневого заземлителя.

Рис. 5. Схема органов управления измерителя заземления:

1 -- регулятор установки нуля; 2 --риска; 3 --регулятор установки стрелки С вдоль риски 2; 4 -- шкала; Ub-- кнопка контроля наличия питания; К -- кнопка установки нуля; x1; x10; x100; x1000 -- кнопки переключения иены деления шкалы

Рис6. Принципиальная схема включения измерителя заземления

Рис. 7. Схема соединения при измерении сопротивления заземлителя: а -- с учётом сопротивления соединительных проводов;

б -- без учёта сопротивления соединительных проводов.

Далее приведем рисунок переносного заземления с его характеристиками. Заземление переносное для ВЛ 0,4 кВ, ПЗ-1 (без заземляющего спуска)

Заземление переносное для 0,4 кВ ПЗ-1 предназначено для закорачивания между собой нулевого и всех фазных проводов ВЛ напряжением 0,4 кВ переменного тока частотой 50 Гц с токами трехфазного установившегося короткого замыкания не более 2,5 кА в сети с заземленной нейтралью при наличии повторных заземлений нулевого рабочего провода.

Технические данные

Номинальное напряжение электроустановки, кВ 0,4

длина закорачивающего провода между зажимами, мм, не более 800

общая длина провода, мм 3200

длина рукоятки, мм не более 120

сечение закорачивающего провода, мм 16 масса, кг не более 2,0

Порядок выполнения работы:

1. Получить вариант индивидуального задания и исходные данные вписать в таблицу исходных данных (табл.2).

2. Опробовать люксметр в работе и определить необходимость применения соответствующей насадки для измерения освещенности.

3. Измерить величину наружной (Е_нар) и внутренней (Е_вн) освещенности рассеянным боковым естественным светом. Наружная освещенность измеряется на поверхности подоконника, при этом надо следить, чтобы фотоэлемент не затенялся чем-либо.

4. Произвести расчет фактического КЕО (е_факт).

5. По размеру объекта различения или характеру зрительной работы определить разряд зрительной работы и соответствующую величину нормированного значения КЕО.

6. Рассчитать величину нормированного значения КЕО, если задан отличный от 1 номер группы административных районов, имеющий соответствующую величину коэффициента светового климата. Данные внести в отчет (табл.3).

7. По величине нормируемого КЕО (е_N, е_н) и его фактического значения (е_факт) сделать вывод о качестве естественного или совмещенного освещения (удовлетворяет или не удовлетворяет нормам).

8. Измерить поочередно освещенность рабочей поверхности (стола) источниками искусственного освещения при зашторенных (в дневное время) окнах:

а) газоразрядными лампами;

б) лампами накаливания.

9. Установить подразряд зрительной работы, если характер зрительной работы соответствует I-V и VIII разрядам (для VI и VII разрядов это не требуется) по величине значения контраста (К) и характеристике фона (р).

10. Определить нормированные значения общей и комбинированной освещенности и установить соответствующие величины допустимых значений коэффициента пульсации освещенности (К_п) и показателя ослепленности (Р).

11. Произвести оценку общего освещения в составе комбинированного (в % и в люксах).

12. Все данные по искусственному освещению внести в отчет (табл.4) и, сравнивая фактические величины искусственного освещения с нормированным, сделать вывод о качестве освещения.

13. Сформулировать общий вывод о качестве освещения для заданных по варианту условий и дать предложения по его нормализации.

Исходные данные для выполнения работы

Наименование исходного фактора

Характер зрительной работы, наименьший размер объекта различения d, мм

Номер группы административных районов

Ориентация световых проемов по сторонам горизонта (в наружных стенах здания)

При использовании электрических приборов всегда существует риск поражения электрическим током. Эта вероятность происходит из свойств упорядоченного потока заряженных частиц: он проходит через тот участок цепи, в котором сопротивление имеет минимальное значения. В разное время производители приборов и комплектующих пытались бороться с этим и обезопасить человека от вредного или даже смертельного воздействия тока. Но в конечном итоге наиболее простым и надежным остается заземление.

Заземление применяется на промышленных предприятиях и в загородных домах. Особую роль оно играет в случае, когда мощность прибора превышает критические значения. Человеку достаточно получить удар силой 0.1 ампера, чтобы гарантированно погибнуть. Также не стоит забывать, что даже исправное оборудование может служить источником опасности. Это может случиться из-за разряда молнии и по некоторым другим причинам. Следовательно, к вопросу установки заземления стоит подходить ответственно и учитывать все нюансы.

Испытания заземления

Существует множество споров по поводу монтажа заземления и норм растекания тока по нему. Но в одном специалисты сходятся абсолютно единогласно — проверять качество установленного контура должен проверять специалист. Эта процедура позволит быть уверенным с правильном монтаже заземления в доме и позволит обезопасить себя и близких от опасного воздействия электрического тока. Испытания проводятся как на предприятиях, где часто работают генераторы и двигатели высокой мощности, так и в частных домах — измерение сопротивления заземления делается одним и тем же способом.

Существует две основных разновидности испытаний: приемо-сдаточные и эксплуатационные. Первые проводятся в случаях, когда установка (или участок сети) уже полностью смонтированы и готовы к непосредственному использованию. Перед тем, как измерить сопротивление заземления, определяют, готов ли контур к поглощению токов в случае необходимости и соответствуют ли его параметры заявленным требованиям. Помимо всего прочего, необходимо регулярно контролировать, чтобы установленное заземление не теряло своих свойств с течением времени. Для этого проводятся эксплуатационные испытания — специалист проверяет готовый участок сети, который уже используется. Для осуществления такой процедуры нужно освободить сеть от потребителей, так что весь процесс требует небольшой подготовки.

Чем измеряют заземление

Для измерения этой величины применяется омметр — прибор, который изменяет сопротивление. При этом устройств для определения сопротивления заземления должны иметь определенные характеристики. Самая главная: очень низкая проводимость на входе. Диапазон измерений у таких приборов крайне небольшой: обычно он составляет от 1 до 1000 Ом. Точность измерения в аналоговых приборах не превышает 0.5–1 Ом, а в цифровых — до 0.1 Ома.

Более продвинутой версией является Ф4103 — промышленный омметр с большим входным сопротивлением. Он еще менее транспортабельный, но имеет большее количество диапазонов измерения. Большой плюс такого прибора: работа с огромным диапазоном сигналов (от постоянного и пульсирующего тока — до переменного с частотой 300 Гц). Также порадует пользователя и диапазон рабочих температур: от –25 до 55 градусов по Цельсию.

Как нужно измерять сопротивление

Существует два документа, которые регламентируют нормы сопротивления заземления в контуре и другие показатели. Первый — ПУЭ (Правила устройства электроустановок), на которые опираются при проведении приемо-сдаточного контроля. Эксплуатационные замеры же должны соответствовать Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

В обеих сводах правил существует разделение контуров на несколько типов — их нужно учесть до того, как измерить сопротивление заземления. Они отличаются в зависимости от напряжения, которое используется в сети и разновидности цепи. Всего имеется три типа контуров:

Для подстанций и пунктов распределения, в которых напряжение не превышает 1000 вольт (вне зависимости от того, используется в сети переменный ток или постоянный).
Для воздушных ЛЭП (линий электропередач), которые передают ток напряжением менее 1000 вольт.
Для электроустановок с таким же максимально допустимым напряжением, использующимся в промышленных или бытовых целях.

Нормы для каждого из типов

Для того, чтобы понять, какие нормативные и эксплуатационные показатели должны быть для каждого из типов:

Для электрических установок. Проводить измерения сопротивления заземления нужно в непосредственной близости к подстанции. В зависимости от нагрузки, этот показатель может составлять 60, 30 или 15 Ом. Также стоит учитывать естественные заземлители — для них эти величины должны равняться 8, 4 или 2 Ома соответственно. Все три величины зависят от напряжения в сети. 60 и 8 Ом допускаются для однофазной сети в 200 вольт. 30 и 4 Ом — для трехфазной с напряжением 380 вольт. Минимальные значения (15 и 2 Ома) — для 660 вольт. В ходе эксплуатации сопротивление заземляющего контура также не должно падать ниже показателей, описанных в абзаце выше.
Для пункта распределения или подстанции. Для установок с напряжением выше 100 киловольт (100 тысяч вольт) проводимость заземления при сдаче сети и при ее эксплуатации также остается неизменной и составляет 0.5 Ома. При этом обязательными требованиями при проверке являются глухой тип заземления и подключенная к нейтральному контуру. Также существуют нормы и для менее мощных установок, в которых напряжение лежит в пределах между 3 и 35 киловольт. В таком случае нужно 250 делить на расчетный ток замыкания в землю — результирующее значение будет необходимым сопротивлением в Омах. Показатель, согласно ПТЭЭП, не должен превышать 10 Ом в любом случае.
Для воздушных линий электропередач. Рассчитывается в зависимости от проводимости грунта, на котором стоят опоры ЛЭП:

для грунта с удельным сопротивлением менее 100 Ом на метр — 10 Ом;
с удельным сопротивлением 100…500 Ом на метр — 15 Ом;
с удельным сопротивлением 500…1000 Ом на метр — 20 Ом;
с удельным сопротивлением 1000…5000 Ом на метр — 30 Ом.

Для ЛЭП с напряжением тока менее 1000 вольт — до 30 Ом (для опор с защитой от попадания молнии). В ином случае сопротивление должно быть 60, 30 или 15 Ом для сетей с напряжением до 660, 380 или 220 вольт соответственно.

От чего зависит сопротивление заземления

Как уже говорилось выше, у тока есть одна важная особенность — он течет по тому участку цепи, который меньше всего этому сопротивляется. Сама величина сопротивления зависит от множества факторов:

Понятное дело, что в идеале сопротивление должно быть минимальным — для этого нужно использовать медный контур большого сечения. Но дело в том, что медь быстро окисляется, да и стоимость такого решения будет крайне высокой. Следовательно, были разработаны нормы для минимального порога заземления. Этот показатель не нужно превышать для того, чтобы в нужный момент под нагрузкой контур выполнил возложенную на него функцию и отвел заряд в землю.

Формула расчета

Формула расчета сопротивления заземления одиночного вертикального заземлителя:

где:
ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м)
L — протяженность заземлителя (в метрах)
d — ширина заземлителя (в метрах)
T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах)

Для электролитического заземления:

Формула расчета сопротивления заземления одиночного горизонтального электрода с добавлением поправочного коэффициента:

ρ — сопротивление грунта на единицу длины (Ом×м);
L — протяженность заземлителя (в метрах);
d — ширина заземлителя (в метрах);
T — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (в метрах);
С — относительное содержание электролита в окружающем грунте.

Коэффициент C варьируется от 0.5 до 0.05. Со временем он уменьшается, так как электролит проникает в грунт на больший объем, при это повышая свою концентрацию. Как правило, он составляет 0.125 через 6 месяцев выщелачивания солей электрода в плотном грунте и через 0.5–1 месяц выщелачивания солей электрода в рыхлом грунте. Процесс можно ускорить путем добавления воды в электрод при монтаже.

Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Итоги и выводы

Нельзя пренебрегать нормами контроля, которые призваны проверить качество заземления и работу контура в условиях полной нагрузки. Процедуры производятся как непосредственно после создания цепи, так и в процессе ее использования. Частота проверок зависит от нагрузки на сети и целей, для которых используется контур. Нормы сопроивления при этом вовсе не отличаются. Различают три типа норм: для линий электропередач, трансформаторов и электрических установок. С повышением рабочего напряжения по экспоненте возрастает максимальная величина сопротивления. Также учитывается и ряд специфических показателей (например, удельная проводимость грунта). Исходя из нее можно получить максимальное регламентированное сопротивление.

Основными способами для увеличения эффективности работы заземлителя является использование разных конфигураций проводника. Ключевая задача заключается в том, чтобы предельно повысить площадь прямого контакта контура с землей. Для этого используется один или несколько проводников. В последнем случае их могут соединять как последовательно, так и параллельно.

Также для замера сопротивления контура заземления важно знать и поправочные коэффициенты — например, при вычислении минимально допустимого сопротивления заземления учитывается также удельное содержание материала в грунте и сопротивление повторного заземления. Для получения этого показателя нужно использовать специальное оборудование.

Читайте также: