9 Измерение сопротивления заземлителя методом двух клещей

Данный метод предназначен для измерения сопротивления одного электрода в составе многоэлектродного заземлителя контуров[1, 7] Передающие клещи индуцируют напряжение _U на проводнике контура, токовые - измеряет ток _I внутри контура. Сопротивление контура рассчитывают делением напряжения _U на ток _I.

Так как полученное значение параллельных сопротивлений R₁ и R_n обычно в расчет не принимают, то неизвестное сопротивление должно быть равно измеренному сопротивлению контура или много менее этого значения.

Клещи допускается подключать к проводнику по отдельности или объединять в одну конструкцию.

Данный метод может напрямую использоваться в системах TN, а также внутри ячеистой системы заземления ТТ [1].

В системах ТТ, где значение заземления неизвестно, заземляющий контур во время измерения может быть кратковременно замкнут перемычкой между заземлителем и нейтральным проводом (квазисистема TN).

Во избежание несчастных случаев в результате образования разницы напряжений между нейтральным проводом и заземлителем при подключении и отключении приборов систему следует отключать от сети [1].

Рисунок 4 - Схема измерения сопротивления заземляющего контура с помощью двух клещей

_RT - сопротивление заземления трансформатора; _RX - неизвестное значение сопротивления заземления, которое необходимо измерить; _{R1 ... Rn} - параллельные заземления, подключенные при помощи системы уравнивания потенциалов или PEN-проводника

Пример использования метода двух клещей приведен в приложении С [1] для случая измерения сопротивления одного повторного заземлителя при наличии нескольких других повторных заземлителей. При этом считается, что суммарное сопротивление других повторных заземлителей и заземлителя трансформатора практически незначительно влияет на результат измерения.

В приборе MRU-200 используются двое клещей (см. рисунок 4). Клещи Н-1 наводит ЭДС известного размера Е на испытуемый электрод, клещи С-3 – измеряет ток I, протекающий по электроду. Ток может протекать только тогда, когда электрод находится в замкнутом контуре. Вычислитель прибора измеряет полное сопротивление контура R_изм по закону Ома для цепи по формуле (13).

R_изм = E / I, (13)

где E - ЭДС, наведенная на электроде;

I – ток, протекающий через электрод;

R_изм = Rх + Rэк – полное сопротивление контура;

R_х – сопротивление испытуемого электрода;

R_эк – эквивалентное сопротивление остальных электродов и повторных заземлителей

R_ni, - вычисляемое по формуле (14).

R_эк = 1/ (1/ R_зт + Σ 1/R_ni) (14)

Если R_х >> R_эк, то можно считать, что R_эк = 0 и R_х = R_изм. В этом случае погрешность метода практически совпадает с погрешностью прибора.

Если R_х = R_эк, то погрешность метода в два раза больше погрешности прибора.

Если R_х <R_эк, то R_х = R – R_эк, начиная с некоторого значения отношения R_x / R_эк, погрешность метода может превысить 30 %, т.е. измерение утратит смысл.

Следует помнить, что MRU-200 имеет два диапазона измерения 0,12 ... 19,99 и

20,0 ... 149,9 Ом при основной относительной погрешности 10 и 20 % и при математическом преобразовании результата измерений погрешность метода может превысить 30 %.

Из этого следует, что до начала измерения Rх необходимо измерить значение R_эк или знать его паспортное (расчетное) и знать ожидаемое (расчетное) значение R_х.

Поэтому методом двух клещей надо пользоваться со знанием его ограничений.

Этот метод широко применяется для измерения сопротивления повторных заземлителей на низковольтных (менее 1000 В) воздушных линиях как наименее трудозатратный. Лучшие приборы имеют клещи в одной конструкции (например, прибор С.А 6415 фирмы CHAUVIN ARNOUX Франция),