5 Измерение сопротивления заземлителя однолучевым трехполюсным методом

Сущность метода заключается в том, что точки подключения прибора находятся на одной линии (луче) на расстояниях: L_ЭТ ≥ 5D и L_ЭП = 0,5 L_ЭТ от заземлителя. [5]

L_ЭТ - расстояние от заземлителя до токового электрода,

L_ЭП - расстояние от заземлителя до потенциального электрода,

D - наибольший размер заземлителя.

Критерий достоверности измерения реализуется за счёт сравнения результатов измерения в трех точках. Разность результатов не должна быть более 3 % [1, 3, 5].

Подробности изложены в технологии "Измерение сопротивления заземлителя однолучевым трехполюсным методом".

В некоторых приборах (например, ИС-10) использован другой критерий достоверности, применявшийся ранее в аналоговых приборах. График функции R(L) - монотонная кривая и разность значений в точках 0,4L и 0,6L не превышает 10 % согласно формуле:

{[R(0,6L) - R(0.4L)] / R(0.4L)}*100 % ≤ 10 %

5.1 Технология измерения сопротивления заземлителя однолучевым трехполюсным методом

1. Изучите паспорт (чертеж) заземлителя.

2. Занесите в бланк протокола данные:

• нормативное и паспортное значение сопротивления заземлителя R_н и R_п.

• тип заземлителя, конструктивные данные, размеры, а также сведения, необходимые для определения сезонного коэффициента сопротивления заземлителя К_с по таблицам П3.1 и П3.2 [3];

• температура;

• основная относительная погрешность прибора δ₀ и количество е.м.р. для подсчета абсолютной погрешности ΔR.

• вычислите погрешность от температуры по формуле: δ_t = 0,1·|20 - t| %.

Например, δ_t = 0,1·|20 - 10| = 1 %.

3. По таблице П3.1 [3] определите сезонный коэффициент сопротивления заземлителя К_с

Например, для многоэлектродного заземлителя прямоугольной формы 6×15 м,

количество электродов - 20, имеем площадь контура S = 90 м², =9,5 м, размер

диагонали D = 16,2 м.

Для = 10 выберите строку дляК_ρ= 3, в колонке Лен. области для электродов размером 0 - 6 м. Найдите К_с = 1,4.

4. Выберите прибор MRU-200 с однолучевым трехполюсным методом измерения.

5 .Выберите направление забивки электродов. На расстоянии L ≥ 5D ≥ 40 м забейте токовый электрод Н, на расстоянии L/2- потенциальный электрод S. Зарисуйте схему измерения.

6. Соедините проводами прибор с заземлителем R_Е и электродами S и H. Установите переключатель в положение 3П. Включите питание прибора.

7. Нажмите START. Измерьте сопротивление R1

8. Запишите показание прибора R1, дополнительные относительные погрешности от помех δ_п и сопротивления электродов δ_э. Например, δ_п = 5 %, δ_э = 10 %.

Если относительная погрешность от помех δ_п ≥ 30 %, необходимо выбрать другое направление луча (или время измерения), чтобы обеспечить δ_п < 30 %. Если относительная погрешность от сопротивления электродов δ_э ≥ 30 %, необходимо уменьшить сопротивление электродов H и S, смочив грунт водой или соленым раствором.

9. Если измерение достоверно по уровню напряжения помех и дополнительной погрешности (δ < 30 %), то перенесите потенциальный электрод на расстояние ∆L = 1 - 6 м в обе стороны от первоначального положения. Сделайте второе и третье измерение (R2 и R3), вычислите относительную разность результатов ∆R1 и ∆R2 по формулам (6) и (7).

ΔR1 = (R1 – R2) / R2 × 100 % (6)

ΔR2 = (R3 – R1) / R1 × 100 % (7)

Если ∆R1 > 0 и ∆R2 > 0 не превышают 3 % и выполняется условие монотонности

R3 > R1 > R2, то измерение считается удачным.

Если ΔR1 < 0 и / или ΔR2 < 0, не выполнено условие монотонности и |∆R1| и / или |∆R2| > 3 %, то измерение считается неудачным, необходимо значительно увеличивать расстояние L до токового электрода Н (и L/2 тоже) и повторить измерение сначала.

10. Если ∆R1 и / или ∆R2 равны нулю, то это означает, что потенциальный электрод попал в зону растекания токов протяженных сторонних проводящих частей (подземных металлических коммуникаций), необходимо увеличить расстояние ΔL до 2 - 6 м или изменить направление луча и повторить измерение от п 9.

11. Если все три измерения прошли удачно (∆R1 и ∆R2 не превышают 3 %), то вычисляют их среднее арифметическое значение Rизм по формуле (8).

Rизм = (R1 + R2 + R3) / 3 (8)

Например, Rизм = 2,4 Ом (δ₀ = 2 %, ΔR =... +4·0,001 Ом ).

12. Вычислите относительную погрешность измерения δ по формуле (9).

δ = (9)

Например, δ = = 11,5 < 30 %

13. Вычислите результат измерения с учетом сезонного коэффициента по формуле (10).

R = Rизм К_с (10)

Например, R= 2,4 1,4 = 3,36 Ом

14. Вычислите абсолютную погрешность измерения ΔR по формуле (11).

ΔR = R × δ + n_е.м.р. (11)

Например, ΔR = 3,36 × 0,115 + 0,004 = 0,39 Ом

15. Вычислите предельное значение измерения R_пр по формуле (12) и оцените результат.

R_пр = (R+ ΔR) (12)

Например, R_пр = 3,36 + 0,39 = 3,75 Ом < 4 Ом.

Если предельное значение измерения R_пр больше допустимого и нет возможности уменьшить дополнительные погрешности δ_t, δэ и δ_п, то заземлитель не соответствует требованиям НД.

16. Заключение: Сопротивление заземлителя с учетом погрешности прибора в условий измерения и состояния грунта не превышает нормативного значения.

Вывод: Сопротивление заземлителя соответствует требованию п 3 таблицы 1.8.38 ПУЭ.

Примечания. 1 Критерии достоверности используется только в приборах типа MRU фирмы Sonel (Польша). Приборы фирмы Fluce (ФРГ) [9] и METREL (Словакия) [12] применяют однолучевой метод 62 % без проверки по критерию достоверности, полагая, что расстояние до токового электрода 5D было выдержано и минимальная погрешность измерения - обеспечена. Это означает, что на практике имеется вероятность сделать положительное заключение о соответствии сопротивления заземлителя требованиям НД при фактическом несоответствии.