Лабораторная работа № 9

Тема: Измерение сопротивления заземляющих устройств.

Дидактическая цель:

1. Выработка умений по оценки состояния заземляющего устройства на основании измерения его сопротивления.

2. Закрепление практических навыков работы с измерителем заземления.

3. Закрепление теоретических знаний о контроле сопротивления заземляющих устройств.

4. Научиться анализировать результаты измерений и делать практические выводы по

результатам измерений.

Оборудование: Измеритель заземления М416, калькулятор для расчётов, линейка, ручка.

Литература: Методические указания к выполнению практической работы.

Ход занятия:

1. Организационный момент

2. Контроль и актуализация теоретических знаний студентов:

а) Что является заземляющим устройством?

б) Зачем нужны заземляющие устройства?

в) Зачем необходимо периодически измерять сопротивление заземляющих устройств?

г) Сколько согласно ПУЭ должно быть сопротивление заземляющего устройства

установках напряжением до 1000 В работающих с изолированными от земли нейтралями?

3. Инструктаж преподавателя о порядке выполнения работы.

4. Самостоятельная работа студентов.

5. Подведение итогов и оценка работы каждого студента.

Порядок выполнения работы:

1. Подготовить прибор к работе:

1.1. Установить сухие цилиндрические элементы, соблюдая полярность в отсек питания,

расположенный в нижней части прибора.

1.2. Установить прибор на ровной поверхности, открыть крышку.

1.3. Установить переключатель в положение “КОНТРОЛЬ 5 ”, нажать кнопку и вращением ручки

“РЕОХОРД”, добиться установления стрелки индикатора на нулевую отметку. На шкале реохорда

при этом должно быть показание (5 0,3) Ом. Прибор рассчитан для работы при напряжении

источника питания от 3,8 до 4,8 В.

2. Порядок работы:

2.1. Для проведения измерения подключите измеряемое сопротивление , вспомогательный

заземлитель и зонд к прибору. Стержни образующие вспомогательный заземлитель и зонд

забейте в грунт на расстояниях указанных на рисунках 1 и 2. Глубина погружения их в грунт не

должна быть менее 500 мм. При отсутствии комплекта принадлежностей для проведения

измерений заземлитель и зонд могут быть выполнены из металлического стержня или трубы

диаметром не менее 5 мм. Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и

зонда стержни следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их.

2.2. Независимо от выбранной схемы измерения проводятся в следующем порядке:

а) переключатель В1 установите в положение “Х1”;

б) нажмите кнопку и, вращая ручку “РЕОХОРД”, добейтесь максимального приближения

стрелки индикатора к нулю;

в) результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда на множитель.

Если измеряемое сопротивление окажется больше 10 Ом, переключатель установите в

положение “Х5”, “Х20”, или “Х100” и повторите операцию “б”

3. Собрать схему, показанную на рисунке 1 и произвести измерение сопротивления заземления. Для

грубых измерений сопротивления заземления и измерения больших сопротивлений зажимы 1 и 2

соединяют перемычкой, прибор подключают к измеряемому объекту по трёхзажимной схеме (рис. 1)

Рис. 1. Подключение прибора по

трехзажимной схеме.

4. Собрать схему, показанную на рисунке 2 и произвести измерение сопротивления

заземления. При точных измерениях снимают перемычку с зажимов 1 и 2 и прибор

подключают к измеряемому объекту по четырёхзажимной схеме (рис. 2) Это позволяет

исключить погрешность, вносимую сопротивлением соединительных проводов и контактов.

Рис. 2. Подключение прибора по

четырехзажимной схеме.

5. Определить удельное сопротивление грунта.

5.1. Измерение удельного сопротивления грунта производится аналогично измерению

сопротивления заземления (смотри пункт 2.3.). При этом к зажимам 1 и 2 вместо

присоединяется дополнительный электрод в виде металлического стержня или трубы

известных размеров. Вспомогательный заземлитель и зонд расположите от дополнительного

электрода на расстояниях указанных на рис. 1-2. В местах забивки стержня, вспомогательного

заземлителя и зонда растительный или насыпной слой должен быть удален. Удельное

сопротивление грунта на глубине забивки трубы подсчитывается по формуле:

где: - сопротивление, измеренное измерителем заземления, Ом; - глубина забивки трубы, м;

- диаметр трубы, м.

5.2. Определить удельное сопротивление грунта вторым способом. Он заключается в

следующем: На испытуемом участке земли по прямой линии забейте четыре стержня на

расстоянии “а” друг от друга (смотри рисунок 3)

Рис. 3. Схема измерения удельного сопротивления грунта по четырехзажимной схеме.

Глубина забивки стержней не должна превышать 1/20 расстояния “а”. Зажимы 1 и 4 присоедините к крайним стержням, а зажимы 2 и 3 – к средним, перемычку между зажимами 1 и 2 разомкните и произведите измерение. Удельное сопротивление грунта определите по формуле:

где: - показания измерителя заземления, Ом;

- расстояние между стержнями, м.

- число пи

6. Сделать вывод об исправности заземляющего устройства, указать причины, по которым сделан

данный вывод.

7. Оформить отчёт по лабораторной работе, который должен включать в себя:

а) Номер, тема и цели лабораторной работы;

б) Электрические схемы опытов;

в) Результаты измерений;

г) Расчёты;

д) Вывод о проделанной работе основанный на результатах измерений.

Приложение 1

Наименование испытания	Вид испытания	Нормы испытания	Указания
1) воздушных линий напряжением свыше 1000 В	К, М	Максимально допустимые значения сопротивлений за­земляющих устройств при­ведены в табл. 37 (прило­жение Э1.1)	Производится не реже 1 раза в 10 лет на всех опорах с разрядниками и защитны­ми промежутками, на опорах с электрообо­рудованием, а также на тросовых опорах линий 110 кВ и выше при обнаружении на опоре следов перекрытий или разрушений изоляторов электрической дугой. На осталь­ных опорах производится выборочно у 2 % общего числа опор с заземлителями в на­селенной местности и на участках с наибо­лее агрессивными, оползневыми, выдуваемыми или плохо проводящими грунтами. При неудовлетворительных результатах выборочных измерений и после сопоставле­ния с данными измерений удельного сопро­тивления грунта измерения повторяются на соседних опорах до получения удовлетво­рительных результатов на двух подряд в одном направлении опорах
2) воздушных линий на­пряжением до 1000 В	К, М	См. табл. 37	Производится на всех опорах с заземли­телями молниезащиты и повторными зазем­лителями нулевого провода. У остальных железобетонных и металлических опор про­изводится выборочно у 2 % общего числа опор
3)электроустановок, кроме воздушных линий	К, Т, М	См. табл. 38 (приложение Э1.1)	Определение сопротивлений заземляю­щих устройств, используемых в установ­ках 35 кВ и ниже только для заземле­ния электроустановок свыше 1000 В, производится не реже 1 раза в 6 лет; лифтов и прачечных бань – 1 раз в год

Приложение 2

Таблица 37. Наибольшее допустимое сопротивление заземляющих устройств воздушных линий электропередачи

Таблица 38. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств электроустановок (кроме ВЛ)

Характеристика установки, заземляющее устройство которой проверяется	Удельное сопротивление грунта , Ом-м	Сопротивление, Ом
1. Линии на напряжение свыше 1000 В: 1.1. Опоры железобетонные, металлические и деревянные, на которых подвешен трос или установлены устройства грозозащи­ты; опоры железобетонные и металлические линий 35 кВ и линий 3—20 кВ в населенной местности, а также заземлители электро­оборудования, установленного на опорах линий ПО кВ и выше	До 100 Более 100 до 500 Более 500 до 1000 Более 1000 до 5000 Более 5000	10 15 20 30
1.2. Заземлители электрооборудования на опорах линий 3— 35 кВ	-	10
1.3. Железобетонные и металлические опоры линий 3— 20 к-В в ненаселенной местности	До 100 Более 100	30
1.4. Разрядники и защитные промежутки на подходах линий к подстанциям с вращающимися машинами	-	5
2. Линии на напряжение до 1000 В: 2.1. Опоры с повторными заземлителями нулевого провода в сетях с заземленной нейтралью: 660/380 В 380/220 В 220/127 В	До 100 Более 100 До 100 Более 100 До 100 Более 100	15 30 60
2.2. Железобетонные и металлические опоры в сети с изолиро­ванной нейтралью	-	50
2.3. Заземлители, предназначенные для защиты от грозовых перенапряжений	-	30

Характеристика установки, заземляющее устройство которой проверяется	Удельное сопротивление грунта , Ом-м	Сопротивление, Ом
1. Электроустановки на напряжение 110—220 кВ, заземляю­щее устройство которых выполнено по нормам на сопротивление	До 500 Более 500	0,5
2. Электроустановки на напряжение выше 1000 В в сети с изолированной нейтралью: 2.1. При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок до 1000 В	До 500 Более 500	125/ , где - расчетная ; сила тока замыкания на землю, А

2.2. При использовании заземляющего устройства только для электроустановок на напряжение выше 1000 В	До 500 Более 500	250/ ,
3. Электроустановки на напряжение до 1000 В: 3.1. Искусственный заземлитель с отсоединенными естественными заземлителями, к которому присоединены нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе на вводах в здания) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В: 660/380 380/220 220/127	До 100 Более 100 До 100 Более 100 До 100 Более 100	15 30 60
3.2. Нейтрали генераторов и трансформаторов с учетом использования естественных заземлителей, а также повторных заземлителей нулевого провода воздушных линии до 1000 В при числе отходящих линии не менее двух напряжение, В: 660/380 380/220 220/127	До 100 Более 100 До 100 Более 100 До 100 Более 100	2 4 8
3.3. Заземляющее устройство в сети с изолированной нейтралью: 1) в стационарных сетях 2) в передвижных электроустановках при питании от передвижных источников энергии	До 500 Более 500	10 Определяется по значению на­пряжения на корпусе при од­нополюсном замыкании. При пробое изоляции напряжение не должно превышать следующих значений: 650 В при длительности воздействия до 0,05 с, 500 В -0,1 с, 250 В -0,2 с, 100 В - 0,5 с, 75 В -0,7 с, 50 В -1,0 с, 36 В -3 с, 12 В - более 3 с