Лабораторная работа № 6

«Испытание заземляющих устройств»

Цель работы

Изучить методики измерения сопротивления заземляющего устройства и приобрести навыки в испытании заземляющих устройств.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторным макетом для испытания заземляющих устройств.

2. Измерить сопротивление заземляющего устройства:

а) методом амперметра и вольтметра;

б) методом "трех земель";

в) специальным прибором МС-08.

3. Отчет о работе должен содержать принципиальные схемы измерений, результаты измерений (таблица 1) и краткие выводы.

Задание

Измерить сопротивление заземляющего устройства тремя различными методами (результаты измерений занести в таблицу 1.):

Метод амперметра и вольтметра

Рассмотрим схему измерения сопротивления заземляющего устройства методом амперметра и вольтметра (рис.2).

Рис.2 Схема измерения сопротивления заземления методом

амперметра-вольтметра

Помимо испытуемого заземлителя требуется иметь ещё два заземлителя: вспомогательный и зонд. Назначение вспомогательного заземлителя – создание цели для измерительного тока через этот заземлитель и испытуемый.

Назначение зонда – получение в схеме точки с нулевым потенциалом, по отношению к которой может быть измерен потенциал испытуемого заземлителя.

Сопротивление заземлителя определяется по формуле:

Зонд R_зонди заземлитель R_внаходится друг от друга и от испытуемого заземлителя R₃на расстоянии не менее 40м так, чтобы между ними образовалось зона земли с нулевым потенциалом.

Взаимное расположение испытуемого заземлителя R_з, зонда R_зонди вспомогательного заземлителя R_в имеет большое значение для точного измерения.

Для измерения сопротивления испытуемого заземлителя создается цепь переменного тока самостоятельного источника через испытуемый и вспомогательный заземлители. Измерительный ток I₃, показываемый амперметром протекает через искомое и вспомогательное сопротивление.

Результаты измерения внести в таблицу 1.

Метод "трех земель"

Сопротивление защемляющего устройства R_зможно измерить и методом трех земель (трех измерений). Схемы измерений сопротивления заземления методом трех земель представлены на рис. 3.

Рис.3. Схемы измерения сопротивления заземления методом "трех земель"

Схема I:

Схема II:

Схема Ш:

Сопротивление заземляющего устройства

Результаты измерения занести в таблицу 1.

Метод "трех земель" имеет следующие недостатки:

- возникают существенные погрешность (более 10%), вследствие того, что сопротивление вспомогательных электродов значительно выше сопротивления защемляющего устройства;

- требуется вычисления для получения результатов измерения.

Преимуществом такого способа является возможность использования вольтметра с сопротивлением, соизмеримым с сопротивлением растеканию тока вспомогательного заземления.

Измерение сопротивления заземляющего устройства с помощью прибора мс-08

Прибор МС-08 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, а также для определения удельного сопротивления грунта.

Используется метод «амперметра-вольтметра» с применением вспомогательного заземлителя и зонда, удаленных на определенное расстояние от испытуемого заземлителя.

Конструктивно амперметр и вольтметр совмещены в виде измерительного прибора магнитоэлектрической системы с двумя рамками (логомтра). Источником питания служит генератор постоянного тока с ручным приводом. На валу генератора установлены два синхронных коллекторных коммутатора, преобразовывающих постоянный ток в переменный для внешней цепи измерения, и наоборот, переменный ток в постоянный для цепи логометра.

Таким образом, в цепи измеряемого заземлителя протекает переменный ток, исключающий явление электролиза, а в цепях измерительного прибора протекает постоянный ток, что позволяет использовать чувствительную магнитоэлектрическую систему логометра, практически исключающую зависимость показаний прибора от скорости вращения рукоятки генератора в достаточно широких пределах от 1,5 до 2,5 оборотов в секунду.

Прибор имеет три предела измерения: 0-I000 Ом, 0-I00 Ом, 0-I0 Ом. Необходимое сопротивление вспомогательного заземлителя для предела 0-I000 Ом, (хI) - не более 1000 Ом, для предела 0-100Ом (х0,I) – не более 500 Ом и для предела 0-10 Ом (х0,01) – не более 250 Ом.

Сопротивление зонда во всех случаях не должно превышать 1000 Ом.

Прибор имеет четыре зажима: два токовых, обозначенных I₁и E₁, и два потенциальных E₁ и E₂. Для грубых измерений зажимы I₁и E₁соединяют перемычкой и присоединяют к измеряемому объекту I₂– к вспомогательному заземлению, Е₂– к зонду. Прибор располагают в непосредственной близости к испытуемому объекту, все соединения производят изолированными проводами.

Рис. 4 Схема измерений при помощи прибора МС-08

Для компенсации сопротивления зонда переключатель устанавливают в положение "регулировка" и, вращая рукоятку генератора со скоростью около 135 об/мин, поворотом ручки реостата совмещают стрелку прибора с красной отметкой шкалы. После компенсации сопротивления зонда переключатель устанавливают в положение "Измерение хI" и, вращая генератор с выше указанной скоростью, производит замер*. При незначительном отклонении стрелки прибора переходят на другие пределы, и отсчет производят по той же шкале выбранного масштабного множителя.

Результаты измерения занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ опыта	Наименование опыта	U,В	I,А	Rз, Ом
1.	Метод «амперметра и вольтметра»
2.	Метод «трех земель»			RI=	Rз
				RII=
				RIII=
3.	При помощи прибора МС-08	-	-

_________________________________________________________________

* - отсчет показаний прибора