Лабораторная работа №4

ИСПЫТАНИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

1. Цель работы:

Изучить порядок испытания и методы измерения сопротивления заземляющих устройств.

2. Порядок работы:

   1. Изучить порядок испытания заземляющих устройств.

   2. Измерить сопротивление заземляющего устройства.

а) Методом амперметра – вольтметра;

б) Измерителем заземления типа МС-08 (или МС-07);

в) Измерителем сопротивления заземления типа М416.

1. Исследовать влияние места расположения потенциального электрода (зонда) на результаты измерения сопротивления заземляющего устройства.

2. Оформить отчет по лабораторной работе.

1. Описание универсального лабораторного стенда (УЛС).

   1. Устройство и принцип работы УЛС

Работа проводится на УЛС по электробезопасности. Он представляет собой моделирующее устройство, которое состоит из базового блока и комплекта сменных панелей для различных лабораторных работ.

Для выполнения данной работы используется сменная панель «Испытание заземляющих устройств». Она устанавливается сверху базового блока и фиксируется на нем при помощи двух направляющих штырей. Электрическое соединение панели с базовым блоком осуществляется штепсельным разъемом, одна часть которого смонтирована на базовом блоке, а другая – на сменной панели.

Лабораторный стенд позволяет производить измерения сопротивления модели заземляющего устройства методом амперметра-вольтметра, а также исследовать влияние места расположения потенциального электрода (зонда) на результаты измерения.

Принципиальная электрическая схема сменной панели изображена на ее передней стенке. Она включает в себя следующие элементы:

• понижающий трансформатор (источник тока);

• кнопку «Сеть» для подачи напряжения на понижающий трансформатор (о подаче напряжения на понижающий трансформатор сигнализирует загорание расположенного рядом с этой кнопкой светодиода);

• R_x– модель заземляющего устройства, значение сопротивления которого можно задавать 1, 2, 3, 4Омс помощью соответствующего переключателя;

• R_E– модель вспомогательного заземлителя;

• - модель зонда, расположенного вне зоны растекания тока (в точке земли с нулевым потенциалом)

• - модели зондов, расположенных соответственно в зонах растекания тока заземляющего устройства и вспомогательного заземлителя (в точках земли, потенциалы которых отличны от нуля).

На передней стенки панели расположены амперметр и вольтметр для измерения сопротивления R_xметодом амперметра-вольтметра. Все необходимые для выполнения работы электрические соединения осуществляются дополнительными проводниками, для чего элементы панели снабжены гнездами.

Для измерения сопротивления R_xдругими методами используются отдельные выносные приборы типа МС-08 (или МС-07) и М416, которые в состав стенда УЛС не входят.

2. Меры безопасности при работе на УЛС

Так как УЛС сам является электроустановкой, то для обеспечения безопасности при проведении на нем исследований необходимо соблюдать следующие требования:

а) работа на стенде разрешается выполнять после проведения преподавателем инструктажа по технике безопасности и записи об этом в соответствующем журнале;

б) к работе на УЛС допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом действия и изучившие настоящие методические указания;

в) перед началом работы тумблер «Сеть» на базовом блоке и кнопка «Сеть» на сменной панели должны находиться в положении «ВЫКЛЮЧЕНО»

г) подавать на стенд напряжение можно только после завершения всех электрических соединений и получения от преподавателя разрешения, при этом включающий обязан предупредить присутствующих словами: «ВНИМАНИЕ! ПОДАЮ НАПРЯЖЕНИЕ!»;

д) все производимые на стенде пересоединения должны быть предварительно продуманны и выполняются только при отсутствии напряжения;

е) при измерении сопротивления заземляющего устройства каким-либо методом все соединения, относящиеся к другим методам, должны быть устранены;

ж) при исчезновении напряжения в питающей сети или при возникновении каких-либо неполадок в стенде его необходимо выключить и доложить об этом преподавателю;

з)выполнив лабораторную работу, стенд следует выключить, все электрические соединения разобрать и сообщить о завершении работы преподавателю;

и) проводить исследования на стенде в отсутствие преподавателя запрещается.

4. Указания к выполнению работы.

1. Порядок испытания заземляющих устройств

Правила устройства электроустановок [1] регламентируют требования к заземляющим устройствам. Основное из них: сопротивление заземляющих устройств, используемых для защитного заземления электроустановок, в любое время года не должно превышать допустимых значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика электроустановок	Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющего устройства, Ом
Электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью	4
Электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью, при мощности генератора и трансформаторов 100кВА и менее	10
Электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю)	0,5
Электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю)
при использовании заземляющего устройства только для электроустановок выше 1кВ;	250/I но не более 10 Ом
при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок до 1кВ	125/I но не более 10 Ом и с учетом требований к заземлению электроустановок до 1кВ

Примечание: I – расчетный ток замыкания на землю, А

В процессе эксплуатации возможны нарушения предъявляемых к заземляющим устройствам требований. В частности, не исключена возможность повышения сопротивления заземляющего устройства выше допустимого значения, а также нарушения целостности заземляющих цепей.

Повышение сопротивления заземляющего устройства может быть следствием не учтенных проектом сезонных колебаний сопротивления грунта, высушивания почвы под воздействием находящихся вблизи горячих поверхностей (паропроводов, трубопроводов горячей воды и др.), ухудшения состояния контактов между отдельными элементами заземляющего устройства при прохождении больших токов замыкания или в результате коррозии и т.п.

Нарушение целостности заземляющих цепей (обрывы проводников, ослабление болтовых соединений, нарушение контактов и др.) может быть результатом случайных механических воздействий, термического или динамического действия аварийных токов, ошибочных операций при ремонтных работах и т.д.

Во всех этих случаях действие заземляющих устройств становится не эффективным, т.к. они теряют способность обеспечивать безопасность людей при замыканиях на корпус электроустановки.

Для исключения упомянутых опасностей необходимо периодически проводить испытания заземляющих устройств для определения их технического состояния.

Порядок и периодичность испытания заземляющих устройств регламентируют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей [2]. В соответствии с этими правилами для определения технического состояния заземляющего устройства периодически производятся:

• внешний осмотр видимой части заземляющего устройства;

• осмотр с проверкой цепи между заземлителем и заземленными элементами (отсутствие обрывов и неудовлетворительных контактов в проводке, соединяющей аппарат с заземляющим устройством), а также проверка пробивных предохранителей трансформаторов;

• измерение сопротивления заземляющего устройства;

• проверка надежности соединений естественных заземлителей;

• выборочное вскрытие грунта для осмотра элементов заземляющего устройства, находящихся в земле;

• измерение удельного сопротивления грунта для опор линии электропередачи напряжением выше 1000 В.

О проведенных осмотрах, обнаруженных неисправностях и принятых мерах должны быть сделаны соответствующие записи в журнале осмотра заземляющих устройств или оперативном журнале.

Кроме того, на каждое находящееся в эксплуатации заземляющее устройство должен иметься паспорт, содержащий схему заземления, основные технические данные, данные о результатах проверки состояния заземляющего устройства, о характере ремонтов и изменениях, внесенных в данное устройство.

Наиболее ответственный этап испытания заземляющих устройств –измерение их сопротивления, которое производится при вводе в эксплуатацию после монтажа, а в процессе эксплуатации – периодически при капитальном и текущем ремонтах электрооборудования в сроки, устанавливаемы системой ППР. Кроме того, измерение сопротивления заземляющих устройств производится при межремонтных профилактических испытаниях, не связанных с выводом электрооборудования в ремонт. В частности, измерение сопротивления заземляющих устройств цеховых электроустановок производится не реже одного раза в год в периоды наибольшего удельного сопротивления грунта (летом – при наибольшем просыхании грунта, зимой – при наибольшем промерзании грунта).

2. Измерение сопротивления заземляющих устройств

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющих устройств может производиться методом амперметра-вольтметра, измерителем заземления типа МС-08 (или МС-07), измерителем сопротивления заземления типа М416.