3. Описание лабораторной установки

Приборы и приспособления:

1. Измеритель сопротивления заземления М416.

2. Объекты измерения.

Измеритель сопротивления заземления М416 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, сопротивления проводников, а также может быть использован для определения удельного сопротивления грунта.

Предел измерения от 0.1 до 1000 Ом.

Прибор имеет четыре диапазона измерения

1. — 10 Ом (*1)

0.5 — 50 Ом (*5)

2— 200 Ом (*20)

10 — 1000 Ом (*100)

Питание прибора — сухие элементы напряжением 4.5 В.

На лицевой панели прибора расположены органы управления: ручка переключателя пределов измерения, ручка реохорда, кнопка включения, четыре зажима, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4.

Реохорд имеет движущуюся шкалу, что позволяет непосредственно определять измеряемое сопротивление.

Измерение сопротивления заземления производится с применением вспомогательного заземлителя R_в, потенциального электрода – зонда R₃, удаленных на достаточное расстояние от испытуемого заземляющего устройства R_х.

Измерение удельного сопротивления грунта производится методом контрольного электрода (с помощью вспомогательного и контрольного электродов) или методом четырех электродов.

Объектами измерения являются заземляющее устройство и исследуемые группы: глина, суглинок, песок, чернозем.

С тержни, образующие вспомогательный заземлитель и зонд, забиты в грунт на расстояниях, указанных на рис. 4.1.

Рис. 4.1.

Схема измерения сопротивления заземляющего устройства

Рис. 4.2.

Схема измерения сопротивления исследуемого грунта

Для измерения удельного сопротивления в каждый из исследуемых грунтов вбиты по четыре стержня. Подключение прибора производится по схеме на рис. 4.2.

Соединительные провода от вспомогательного заземлителя, зонда и электродов выведены на панель, на которой имеются контакты для соединения с прибором.

4. Методика выполнения работы и обработка результатов

Перед началом измерений сопротивления заземляющего устройства и исследуемых грунтов:

1. установить прибор – измеритель сопротивления заземления М416 на ровной поверхности, открыть крышку;

2. ознакомиться с устройством прибора;

3. произвести регулировку прибора, для чего установить переключатель пределов измерений в положение «КОНТРОЛЬ 5», нажать красную кнопку и, вращением ручки «РЕОХОРД», добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку; на шкале реохорда при этом должно быть показание 50.3 Ом.

Задание 1. Измерить сопротивление заземляющего устройства и удельное сопротивление исследуемого грунта, для чего:

1. последовательно собрать схемы измерения (рис. 3.8., 3.9.);

2. переключатель диапазонов измерения установить в положение «*1»;

3. нажать красную кнопку и, вращая ручку «РЕОХОРД», добиться максимального приближения стрелки индикатора к нулю.

Результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель. Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установить в положение «*5», «*20» или «*100» и произвести повторный замер.

Измерение произвести 2-3 раза и найти среднее значение.

Измеренные значения сопротивления заземляющего устройства и исследуемого грунта занести в таблицу 5.1.

Рассчитать по формуле (3.3.) удельное сопротивление исследуемого грунта, использовав среднее значение измеренного сопротивления грунта и результаты занести в таблицу 5.1. (расстояние между электродами принять а = 2.5 м).

Таблица 5.1.

Результаты измерений сопротивления заземляющего

устройства и удельного сопротивления грунта

чернозем«*1»Шкала	Показания прибора, Ом			зазем. ус-во	глина
«*5»суглинокпесок
«*20»
«*100»
Среднее значение
Удельное сопротивление изм, Ом*м

Сравнить измеренное сопротивление заземляющего устройства с предельно допустимым согласно требований ПУЭ для установок напряжением до 1000 В, (R_з.д. = 4 Ом) и сделать выводы.

Сравнить между собой полученные значения удельного сопротивления исследуемых грунтов и сделать выводы.

Задание 2. Рассчитать заземляющее устройство для установки напряжением до 1000 В по данным таблицы 5.2. (вариант — по указанию преподавателя).

Таблица 5.2.

Значения исходных данных для расчета заземляющего устройства

Вариант	Грунт	Тип заземлителей	Расположение заземлителей		Размеры заземляющего устройства		Размер соединительной полосы связи, мм	Повышающий коэффициент Kn
Показания прибора, Ом1глинауголокряд2.70.052.70.84122.02суглиноктрубаконтур2.50.032.50.84122.03песоктрубаряд2.80.052.80.84121.54черноземтрубаконтур3.00.043.00.84121.4hadl По таблице 5.1. взять измеренное значение удельного сопротивления заданного грунта изм. Из выражения (3.4.) найти расчетное значение удельного сопротивления грунта расч. По формуле (3.5.) определить сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя R. Из выражения (3.8.) найти ориентировочное число электродов в групповом заземлителе n0. По таблице П.2.3. найти коэффициент использования заземлителей 3. Из выражения (3.9.) найти число электродов n с учетом коэффициента использования. По таблице П.2.3. уточнить коэффициент использования заземлителей 3 в соответствии с числом электродов. По формуле (3.10.) определить сопротивление растеканию тока всех электродов в групповом заземлителе R3. По формуле (3.11.) определить сопротивление растеканию тока полосы связи Rn. Найти коэффицент использования полосы связи n (таблица П.2.4.). Из выражения (3.13.) найти сопротивление растеканию тока полосы связи Rn с учетом коэффициента использования. По формуле (3.14.) определить общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства Rз.у.. Сравнить полученное расчетное значение сопротивления заземляющего устройства с предельно-допустимым согласно требованиям ПУЭ и сделать выводы. Оформить отчет согласно приложению 1. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Назвать цель данной работы. В чем заключается принцип действия защитного заземления? В каких сетях применяется защитное заземление? Что называется заземляющим устройством? Назвать типы заземляющих устройств. Назвать типы заземлителей. Каковы требования ПУЭ к сопротивления защитного заземления? Дать определение удельного сопротивления грунта. В сем оно измеряется? От чего зависит величина удельного сопротивления грунта.? Назвать сроки проверок заземляющих устройств цеховых электроустановок. Какой прибор применяется в данной работе, его принцип действия? Дать схему измерения сопротивления заземляющего устройства. Дать схему измерения сопротивления грунта. Как определяется удельное сопротивление грунта? Написать формулу для определения сопротивления растеканию тока заземления. Написать формулу для определения общего сопротивления растеканию тока заземлителя Какие выводы можно сделать из проделанной работы? В каких сетях применяется защитное заземление? Как действует защитное заземление в сетях с изолированной нейтралью? Как действует защитное заземление в сетях с заземленной нейтралью? ФОРМА ОТЧЕТА Цельработы:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Схема измерения сопротивления заземляющего устройства (рис. 4.1.) Схема измерения сопротивления грунта (рис. 4.2.) Задание1. Измерить сопротивление заземляющего устройства и удельное сопротивление грунта. Таблица П.1.1. Результаты измерений Шкала м м м м
		зазем. ус-во		глина		суглинок	песок		чернозем
«*1»
«*5»
«*20»
«*100»
Среднее значение
Удельное сопротивление изм, Ом*м

Выводы:

Задание 2. Рассчитать заземляющее устройство для электроустановки напряжением до 1000 В (вариант). Данные для расчета _расч=, l=, d=, a=, h=, K_n=.

Выводы:

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Таблица П.2.1.

Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов

Грунт	Возможные пределы колебаний, * 10^2 Ом*м	Рекомендуемое для предварительных расчетов, * 10^2 Ом*м
Песок	4 - 7	7
Супесок	1.5 – 4	3
Суглинок	0.4 – 1.5	1
Глина	0.08 – 0.7	0.4
Чернозем	0.09 – 5.3	2

Таблица П.2.2.

Коэффициенты повышения удельного сопротивления грунта

Тип заземлителей	Глубина закладки заземлителя, м	Коэффициенты
		К1	К2	К3
Полоса, круглая проволока и тому подобные протяженные (горизонтальные) заземлители	0.5	6.5	5.0	4.5
	0.8	3.0	2.0	1.6
Трубы, угловая сталь, металлические стержни (вертикальные заземлители) длиной 2-3 м	Верхний конец заземлителя расположен на глубине 0.8 м от поверхности грунта	2.0	1.5	1.4

Таблица П.2.3.

Коэффициенты использования ₃ заземлителей

из труб или уголков

Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине	При размещении в ряд		При размещении по контуру
	Число труб (уголков)	3	Число труб (уголков)	3
1	2	084-0.87	4		0.66-0.72
	3	0.76-0.8	6		0.58-0.65
	5	0.67-0.72	10		0.52-0.58
	10	0.56-0.62	20		0.44-0.5
	15	0.52-0.56	40		0.38-0.44
	20	0.47-0.5	60		0.36-0.42
2	2	0.9-0.92	4		0.76-0.8
	3	0.85-0.88	6		0.71-0.75
	5	0.79-0.83	10		0.66-0.71
	10	0.72-0.77	20		0.61-0.66
	15	0.66-0.75	40		0.55-0.61
	20	0.65-0.7	60		0.52-0.58
3	2	0.93-0.95	4		0.84-0.86
	3	0.9-0.92	6		0.78-0.82
	5	0.85-0.88	10		0.74-0.75
	10	0.79-083	20		0.68-0.73
	15	0.76-0.8	40		0.64-0.69
	20	0.74-0.79	60		0.62-0.67

Таблица П.2.4.

Коэффициенты использования _n соединительной полосы

для заземлителей из труб или уголков

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	Число труб (уголков) заземлителя
	4	8	10	20	30	50	60
При расположении полосы в ряду заземлителей
1	0.77	0.67	0.62	0.42	0.31	0.21	0.20
2	0.89	0.79	0.75	0.56	0.46	0.36	0.27
При расположении полосы по контуру заземлителей
1	0.45	0.36	0.34	0.27	0.24	0.21	0.20
2	0.55	0.43	0.40	0.32	0.30	0.28	0.27

Таблица П.2.5.

Коэффициенты сезонности 

Время года	Зима	Весна	Лето	Осень
Значение коэффициента сезонности	1.05	1.8	0.6	1.4