Как проверить качество заземления
Согласно Правил устройства электроустановок, любые электрические сети и оборудование, работающее с напряжением свыше 50 вольт переменного и 120 вольт постоянного тока, должны иметь защитное заземление. Это касается помещений без признаков условий повышенной опасности. В опасных помещениях (повышенная влажность, токопроводящая пыль и прочее), требования еще жестче. Но мы в данном материале будем рассматривать в основном жилые дома. По умолчанию принимаем, что заземление должно быть.
При монтаже новых линий энергоснабжения, заземление будет установлено, и владелец помещения может за этим проследить (или подключить его самостоятельно). В случае, когда вы проживаете (работаете) в уже готовом помещении, возникает вопрос: как проверить заземление? В первую очередь, надо убедиться в том, что оно у вас есть. Вне зависимости от формального соблюдения ПУЭ, это касается жизни и здоровья людей.
Как часто следует проводить измерения сопротивления
Периодичность проверки защитного заземления регулируется правилами технической эксплуатации и устройства электроустановок, а также индивидуальной технической документацией зданий и сооружений. Периодичность измерений указывается в соответствующих графиках и таблицах необходимых профилактических работ, которые нужны для поддержания электрической системы в работоспособном и безопасном для пользователей состоянии.
Для многих объектов действующие правила требуют проведение визуального осмотра открытых частей заземления 1 раз в полгода и полное исследование и измерение параметров сопротивления 1 раз в год. Полное обследование предполагает выборочное вскрытие грунта.
Уровень сопротивления заземления на разных объектах следует проверять с разной периодичностью. Для заземления на опорах центральной линии электроснабжения проверка заземления осуществляется раз в полгода или раз в год для линий с напряжением до 1кВ и выше 1кВ соответственно.
В правилах устройства и эксплуатации электроустановок говорится о том, что общее техническое состояние системы заземления в электроснабжении ресторанов, магазинов и других зданий должно определяться на основе визуальных осмотров, проводимых профессиональными электриками. Такие осмотры позволяют определить наличие неисправностей и дефектов на видимых частях установок, а также на местах соединения системы заземления с элементами электрической системы.
Периодичность проверок сопротивления заземления визуальных определяется специальными плановыми графиками и обычно составляет 1 раз в каждые несколько месяцев. При этом ответственным лицом за проведение проверок в установленные сроки является собственник или уполномоченные собственником работники. Помимо прочего, в процессе визуальных осмотров профессионалы должны оценивать состояние соединения между электрическим оборудованием и проводником, проверять наличие изоляции и антикоррозийного покрытие, их состояние, следить за отсутствием обрывов на соединениях и т.д. Все обнаруженные неисправности, дефекты и повреждения обязательно должны быть занесены в акты осмотра и паспорт заземления объекта.
Что касается более тщательных осмотров состояния системы заземления, включающих в себя вскрытие грунта в определенных местах, в частности на территориях, подверженных коррозии, рядом с расположением нейтралей трансформаторных подстанций, в местах соединения ограничителей и разрядников, то такие проверки проводятся значительно реже. Периодичность проведения подобных работ также указывается в графиках на профилактическое обслуживание объектов и регламентируется действующими нормативными документами, но в любом случае подобные проверки должны проводиться не реже, чем 1 раз в течение каждых 12-ти лет.
Особенности проверки в квартире и частном доме
Технология работ по тестированию заземления для дома и квартиры имеет несколько различий.
Тестирование в квартире
Заземлять необходимо все предметы из металла – радиаторы, ванну, бытовую технику. Также стоит защитить розетки и уточнить, входит ли третий контакт в схему. Существует несколько приемов.
Отвертка + тестер + изолированный провод
Проверка напряжения в розетке
Используется провод с щупами на двух концах. Работают так:
- Проверяют напряжение в розетке при помощи тестера, настольной лампы, зарядки для смартфона. Вилку в розетку вставляют очень аккуратно.
- Рабочую розетку выключают через УЗО щитка, переключая автомат.
- С розетки снимают крышку и осматривают подключение контакта заземления. Он соединяется с отдельным кабелем или зануляется с клеммами.
- Проводят сборку розетки и включение УЗО.
- При наличии заземления делают проверку тестером или индикаторной отверткой. Контакт не должен накидываться на фазу.
- Проверяют заземление провода – находят фазу, убирают с нее палец и помещают на сенсор щуп. Он не должен гореть.
Об исправности «земли» свидетельствует загорание или повышенная яркость индикатора.
Тщательная проверка длинным проводом
Индикаторная отвертка
Понадобятся индикаторная отвертка, тестер и длинный щуп. Алгоритм работ следующий:
- Открывают электрощит, индикаторной отверткой осматривают желто-зеленый провод на предмет отсутствия напряжения заземляющего контура.
- Находят «ноль» (синий провод) и присоединяют к нему щуп проводника. Другим щупом касаются желто-зеленого провода. По срабатыванию автомата можно судить об исправности провода.
- Возвращают рукоятку УЗО на взвод. Один конец провода остается на нуле, другим касаются всех розеток и металлических изделий в помещении. При исправном контуре автомат срабатывает.
- Проверяется ванная. На 50 см от пола расположен бокс СУП с металлической шиной и проводами. Здесь не должно быть напряжения.
Проверка в частном доме
Методика замеров для частного дома имеет существенные отличия от работ в квартире.
Тестирование исправности почвы и металлосвязей
Особое внимание уделяют частям конструкции заземления, имеющим контакт с грунтом и подвергающихся коррозийному воздействию
Мероприятия подразумевают визуальный осмотр и применение специальных приборов:
- Для зрительного осмотра требуется ударить по контактам молотком с изолированной рукояткой. Проводник должен дребезжать.
- Проверка сопротивления металлических узлов омметром или мультиметром. Допустимый предел результата – 0,05 Ом.
- Вывод заземления на другом участке при различии измерений с нормативными.
Проверка без тестера и вольтметра
Используя лампочку и патрон с двумя проводами, можно определить наличие заземления на даче:
- Зачистить концы провода от изоляции и вставить в розетку – лампочка загорится.
- Правильно измерить щупом заземление: достать один из проводов и прикоснуться к точке заземления. При отсутствии загорания лампы провод извлекают из другого отверстия.
- Если УЗО сработало – заземление качественное.
- Посмотреть на свечение лампы. При подключении фазы и земли оно ярче, чем при подсоединении фазы и нуля.
Используя индикаторы под евророзетки, можно обнаружить все недостатки подключения.
Требования безопасности перед началом работы.
2.1. Выключить все оборудование, подключенное к заземленному устройству, выполнив следующие технические мероприятия:
- отключить питающие напряжения с помощью выключателей и разъединителей механической блокировки, принять меры, препятствующие подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;
- на выключатели и рубильники, с помощью которых снимается напряжение, вывесить запрещающие плакаты «Не включать! Работают люди»;
- убедиться, что РМБ отключен, а ножи РМБ находятся в положении «Отключено»;
- убедиться в отсутствии напряжения;
- произвести отключение сетевого напряжения на вводных кабельных ящиках (в случае их наличия) и вывесить запрещающий плакат «Не включать! Работают люди».
2.2. Рабочее место должно быть укомплектовано амперметром и вольтметрами (в случае измерения по методу амперметра и вольтметра), прибором М-416, переносными заземлителями, гаечными ключами и безопасным рабочим инструментом с изолирующими рукоятками.
2.3. Перед началом работ с ручным инструментом необходимо убедиться в его исправности.
2.4. Каждый работник должен пройти инструктаж по безопасным методам ведения работ, о чем должна быть сделана запись в журнале регистрации инструктажей.
Проверка заземления розеток
Если вы купили дом или квартиру, и вся электрическая часть в помещении уже была смонтирована до вас, как проверить заземление в розетке?
Для начала предлагаем вам произвести визуальный осмотр. Отключите вводной автомат на квартиру и разберите одну розетку. У неё должна быть соответствующая клемма, к которой подсоединяется заземляющий проводник, как правило, он имеет жёлто-зелёное цветовое исполнение. Если всё это присутствует, значит, розетка заземлена. Если же вы обнаружили только два провода – коричневый и синий (фазу и ноль), то розетка не имеет защитного заземления.
В то же время наличие жёлто-зелёного проводника ещё не говорит об исправности заземления.
Эффективность контура можно определить специальным прибором, без которого не обходится ни один электрик, мультиметром. Алгоритм этой проверки выглядит следующим образом:
- В распределительном щитке включите вводной автомат, то есть в розетках должно присутствовать напряжение.
- На приборе установите режим измерения напряжения.
- Теперь необходимо щупами прибора прикоснуться к фазному и нулевому контакту и померить между ними напряжение. На приборе должна высветиться величина порядка 220 В.
- Аналогичный замер произведите между фазным и заземляющим контактами. Измеряемое напряжение будет немного отличаться от первой величины, но сам факт появления на экране каких-то цифр говорит о том, что в помещении присутствует заземление. Если на экране прибора никаких цифр нет, значит, контур заземления отсутствует либо он в неисправном состоянии.
Когда нет мультиметра, проверить работу контура можно тестером, который собирается своими руками. Вам понадобятся:
Электрики называют подобный тестер «контрольной лампочкой» или сокращённо «контролькой». Прикоснитесь одним концевым щупом к фазному контакту, вторым дотроньтесь до нулевого. Лампочка при этом должна загореться. Теперь концевик, которым вы прикасались к нулю, переведите на усик заземляющего контакта. Если лампочка снова загорится, значит, контур заземления в рабочем состоянии. Лампа не будет гореть, если защитное заземление не рабочее. Слабое свечение станет свидетельством плохого состояния контура.
Если к проверяемой цепи подключено УЗО, то во время проверочных действий оно может сработать, это означает, что заземляющий контур работоспособен.
Обратите внимание! Может быть такая ситуация, что во время прикосновения концевиками к фазному и заземляющему контактам лампа не загорелась. Попробуйте тогда с фазного контакта переместить щуп на нулевой, возможно во время подключения розетки ноль с фазой были попутаны
В идеале надо начинать проверочные действия с того, что при помощи индикаторной отвёртки определять в коммутационном аппарате фазный контакт.
Наглядно этот способ показан на видео:
О неисправном либо неподключенном контуре заземления могут также свидетельствовать такие косвенные ситуации:
- бьётся током стиральная машина или водонагревательный бойлер;
- слышится шум в колонках, когда работает музыкальный центр.
Обзор методик
Метод амперметра-вольтметра
Для проведения измерительных работ необходимо искусственно собрать электрическую цепь, в которой ток течет через испытуемый заземлитель и токовый электрод (его еще называют вспомогательным). Также в этой схеме задействуется потенциальный электрод, назначение которого – замер падения напряжения во время протекания электрического тока по заземлителю. Потенциальный электрод нужно расположить одинаково далеко от токового электрода и испытуемого заземлителя, в зоне с нулевым потенциалом.
Чтобы измерить сопротивление методом амперметра-вольтметра необходимо воспользоваться законом Ома. Итак, по формуле R=U/I находим сопротивление контура заземления. Такой метод хорошо подходит для измерений в частном доме. Чтобы получить нужный измерительный ток можно воспользоваться сварочным трансформатором. Также подойдут и другие виды трансформаторов, вторичная обмотка которых электрически не связана с первичной.
Использование специальных приборов
Сразу отметим, что даже для измерений в домашних условиях многофункциональный мультиметр не сильно подойдет. Чтобы измерить сопротивление контура заземления своими руками используются аналоговые приборы:
- МС-08;
- М-416;
- ИСЗ-2016;
- Ф4103-М1.
Рассмотрим, как измерить сопротивление прибором М-416. Сначала нужно убедиться, что у прибора есть питание. Проверим наличие батареек. Если их нет, нужно взять 3 элемента питания напряжением 1,5 В. В итоге получим 4,5 В. Готовый к использованию прибор нужно поставить на ровную горизонтальную поверхность. Далее калибруем прибор. Ставим его в положение «контроль» и, удерживая красную кнопку, выставляем стрелку на значении «ноль». Для измерения будем пользоваться трехзажимной схемой. Вспомогательный электрод и стержень зонда забиваем не менее чем на полметра в грунт. Подсоединяем к ним провода прибора по схеме.
Переключатель на приборе устанавливается в одно из положений «Х1». Зажимаем кнопку и крутим ручку, пока стрелка на циферблате не сравняется с отметкой «ноль». Полученный результат необходимо умножить на ранее выбранный множитель. Это и будет искомое значение.
На видео наглядно демонстрируется, как измерить сопротивления заземления прибором:
Также могут быть использованы более современные цифровые приборы, которые намного упрощают работы по замерам, более точны и сохраняют последние результаты измерений. Например, это приборы серии MRU – MRU200, MRU120, MRU105 и др.
Работа токовыми клещами
Сопротивление контура заземления можно измерять также токовыми клещами. Их преимущество в том, что нет необходимости отключать заземляющее устройство и применять вспомогательные электроды. Таким образом, они позволяют достаточно оперативно вести контроль за заземлением. Рассмотрим принцип работы токовых клещей. Через заземляющий проводник (который в данном случае является вторичной обмоткой) протекает переменный ток под воздействием первичной обмотки трансформатора, которая находится в измерительной головке клещей. Для расчета величины сопротивления необходимо разделить значение ЭДС вторичной обмотки на величину тока, измеренную клещами.
В домашних условиях можно использовать токовые клещи С.А 6412, С.А 6415 и С.А 6410. Более подробно узнать о том, как пользоваться токоизмерительными клещами, вы можете в нашей статье!
Безэлектродный способ
Этот метод является наиболее современным и позволяет измерять сопротивление контура, не прибегая к размыканию заземляющих стержней и установке дополнительных заземляющих электродов. В связи с этим условием, метод имеет ряд дополнительных преимуществ:
- возможность производить замеры в полевых условиях, в тех местах, где невозможно применить другие методы измерения сопротивления;
- экономия времени и средств для выполнения работ.
Безэлектродный метод может применяться, если используются двое измерительных токовых клещей. Например, это могут быть современные тестеры типа Fluke 163. Клещи располагают вокруг заземляющего электрода или соединительного кабеля. Клещами при этом измеряется индуцируемое напряжение. Его амплитуда фиксируется вторыми клещами.
Тестер автоматически определяет сопротивление контура заземления для данного соединения.
Периодичность проверки
Действующими нормативами (ПТЭЭП, в частности) устанавливается периодичность проведения обследований заземления на предмет его соответствия заданным параметрам. Указанная цикличность отражается в специально подготовленном графике планово-предупредительных работ (ППР), который утверждает ответственный за объект.
Помимо этого, согласно п. 2.7.9. уже рассмотренных Правил обязательны визуальные осмотры открытых частей заземления, организуемые с периодичностью не реже 1 раза в полгода. Этим же документом предусматривается и обследование устройства с выборочным вскрытием почвы в районе размещения элементов заземлителя (в этом случае испытания проводятся не реже раза за 12 лет).
Периодические измерения сопротивления устройств заземления организуются согласно приложению №3, п. 26 ПТЭЭП и различаются по типам питающих линий.
При этом возможны следующие варианты:
- в линиях с питающим напряжением до 1000 Вольт проверка заземления проводится не реже чем 1 раз за 6 лет;
- для ВЛ питания с рабочим напряжением выше 1000 Вольт такая проверка должна проводиться не реже 1 раза за 12 лет.
Важно! Оговоренные в нормативной документации сроки проверки учитываются при составлении графиков и согласуются со всеми службами, имеющими непосредственное отношение к проводимым работам
Измерения амперметром и вольтметром
Во время проведения замеров оценивается контактная поверхность контура, поскольку именно она плотно соприкасается с землей. Для того что бы измерить заземление, на расстоянии примерно 20 м от защитного устройства в грунт забиваются основной и дополнительный электроды. Затем к ним подается переменный ток со стабильными показателями. В результате, образуется электрическая цепь, состоящая из источника напряжения, проводов и электродов, по которой будет протекать ток. Его величина измеряется амперметром, а не мультиметром.
Поверхность заземляющего контура и контакт основного электрода перед тем, как их померить тщательно очищаются от металла, после чего к ним подключается вольтметр и на этом участке измеряется падение напряжения. Полученное значение следует разделить на силу тока, измеренную амперметром, в результате получится сопротивление на данном участке цепи. Если требуются неточные грубые замеры заземлителей, можно вполне ограничиться этими полученными данными.
Более точные результаты получаются путем корректировки, когда из полученного значения отнимается сопротивление соединительных проводов. Одновременно учитываются диэлектрические свойства грунта и их воздействие на токи растекания внутри почвенной структуры.
Более качественно замерить сопротивление заземления могут только квалифицированные специалисты, использующие современную усовершенствованную технологию. При их выполнении применяются промышленные высокоточные метрологические приборы, а также основной и вспомогательный электроды, помещаемые в почву, как и при замерах предыдущим способом.
Они устанавливаются на одной линии, с интервалом от 10 до 20 метров, охватывая измеряемый заземляющий контур. Шина контура соединяется с измерительным зондом максимально короткими проводниками. Сам прибор для измерения через клеммы соединяется с основным и дополнительным электродами, находящимися в земле.
Подача переменной ЭДС осуществляется через вспомогательный электрод, находящийся в грунте. В эту же цепочку входит сама земля, соединительные проводники и первичная обмотка трансформатора тока, обозначенного на рисунке символами ТТ. В результате, на вторичной обмотке трансформатора возникает ток I1. С помощью специального реостата – реохорда выставляются равные напряжения, то есть, U1 = U2. Подобное равенство достигается за счет установки нулевого значения показаний измерительного устройства V, соединенного с реохордом через измерительный трансформатор ИТ.
Для расчетов сопротивления заземления RЗ применяется система уравнений, состоящая из следующих компонентов: U1 = I1 х Rз; U2 = I2 х Rаб; U1 = U2; I1 = I2. Если решить эту систему, то получится, что сопротивление заземления будет равно заземлению участка аб: Rз = Rаб. Величина Rаб определяется стрелкой, которая подвижной частью ручки устанавливается на неподвижной шкале. После этого можно легко найти сопротивление заземления.
Сопротивление заземления.
Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) – величина “противодействия” растеканию электрического тока, поступающего в землю через заземлитель.
Величина измерения сопротивления заземления – Ом и оно должно быть минимально низким по значению. Идеальным случаем считается, если величина будет нулевая, это означает при пропускании “вредных” электротоков какое-либо сопротивление отсутствует, что гарантирует ПОЛНОЕ поглощение их землей. Так как достигнуть идеала практически невозможно, то вся электроника и электрооборудование создаются на основе некоторых нормированных величин сопротивления заземления равно 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.
Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.
С подключением к электросетям имеющим 220 Вольт / 380 Вольт, заземление необходимо иметь для частных домов с рекомендованным сопротивлением не больше, чем 30 Ом.
Согласно ПУЭ 1.7.101, не должно превышать 4 Ом при подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора). Без проведения каких-либо дополнительных мероприятий выполняется данное условие, при правильном заземлении источника тока (генератора или трансформатора).
Выполняться должно стандартное требование для заземления дома при выполнении подключения к дому газопровода, но необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом, из-за использования опасного типа оборудования (для всех повторных заземлений ПУЭ 1.7.103).
Сопротивление заземления быть должно не больше чем 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8) для заземления, которое используется при подключении молниеприемников.
Исходя из ПУЭ 1.7.101, требуется не более чем 2, 4 и 8 Ом сопротивление заземления для источника тока (генератора или трансформатора), соответственно при линейных напряжениях источника трехфазного тока: 660, 380 и 220 В или источника однофазного тока: 380, 220 и 127 В.
В устройствах защиты воздушных линий связи (например, радиочастотный кабель или локальная сеть на основе медного кабеля) сопротивление заземления к которому подключаются газовые разрядники должно быть не более 2 Ом, это необходимо для уверенного их срабатывания. Также встречаются экземпляры и с требованием значения в 4 Ом.
Заземление при выполнении подключения телекоммуникационного оборудования, иметь сопротивление должно не больше 2 или 4 Ом.
Сопротивление растеканию токов для подстанции не должно превышать 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90).
Но справедливы приведенные выше нормы сопротивления заземления только для нормальных грунтов, имеющих удельное электрическое сопротивление не превышающее 100 Ом*м (глина или суглинки).
Однако, если грунт обладает более высоким удельным электрическим сопротивлением, то очень часто (но не всегда) повышается минимальное значение сопротивление заземления на величину равную 0,01 от удельного сопротивления грунта.
Например, с удельным сопротивлением в 500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S при песчаных грунтах, повышается в 5 раз, вместо 30 Ом, оно становится 150 Ом.
Для произведения расчета сопротивления заземления были разработаны специальные методики и формулы, которые описывают зависимости от приведенных факторов.
Основным качественным показателем заземлителя является сопротивление заземления и зависит оно напрямую от следующих факторов:
1. Удельного сопротивления грунта
2. Конфигурации заземлителя, в частности от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом
Проверка наличия и правильности подключения защитного заземления
Как минимум, необходимо заглянуть в распределительный щит вашей квартиры (дома, мастерской).
По умолчанию принимаем условие: электропитание однофазное. Так будет проще разобраться в материале.
В щитке должно быть три независимых входных линии:
- Фаза (как правило, обозначается проводом с коричневой изоляцией). Идентифицируется индикаторной отверткой.
- Рабочий ноль (цветовая маркировка — синяя или голубая).
- Защитное заземление (желто-зеленая изоляция).
Если электропитающий вход выполнен именно так, скорее всего, заземление у вас есть. Далее проверяем независимость рабочего ноля и защитного заземления между собой. К сожалению, некоторые электрики (даже в профессиональных бригадах), вместо заземления используют так называемое зануление. В качестве защиты используется рабочий ноль: к нему просто подсоединяется заземляющая шина. Это является нарушением Правил устройства электроустановок, использование такой схемы опасно.
Как проверить, заземление или зануление подключено в качестве защиты?
Если соединение проводов очевидно — защитное заземление отсутствует: у вас организовано зануление. Однако видимое правильное подключение еще не означает, что «земля» есть и она работает. Проверка заземления включает в себя несколько этапов. Начинаем с измерения напряжения между защитным заземлением и рабочим нулем.
Фиксируем значение между нулем и фазой, и тут же проводим измерение между фазой и защитным заземлением. Если значения одинаковые — «земляная» шина имеет контакт с рабочим нулем после физического заземления. То есть, она соединена с нулевой шиной. Это запрещено ПУЭ, потребуется переделка системы подключения. Если показания отличаются друг от друга — у вас правильная «земля».
Итоги
Подводя итог всему описанному в предыдущих главах, необходимо отметить следующие основные моменты:
Систематические проверки заземляющих контуров позволяют убедиться в их полной работоспособности.
При решении проблемы касающейся того, каким прибором следует снимать показания – предпочтение отдается специальным многофункциональным устройствам, обеспечивающим высокую точность измерений.
В процессе их проведения важно придерживаться общепринятых методик определения точных значений измеряемых величин.
С полной формулой определения суммарного сопротивления всей заземляющей конструкции можно ознакомиться в соответствующих разделах ПУЭ.
В дополнение к статье предлагаем для просмотра видео материалы, в которых показывают как измеряется сопротивление заземления с помощью различных многофункциональных приборов.
https://youtube.com/watch?v=GUKqUYtYlhQ
https://youtube.com/watch?v=0OL_3-Fukts
В заключительной части обзора отметим, что для более подробного ознакомления со всеми рассмотренными вопросами следует обратиться к многочисленным источникам, широко представленным в сети. Там же можно найти большое количество тематических подборок и видео обзоров, позволяющих узнать о том, как проверить и точно измерить сопротивление заземляющих конструкций самого различного типа и класса.