Как уменьшить сопротивление заземления

Электрика в доме

Проводка, освещение, электрические приборы

Как проверить заземление

Применение современных электроприборов требуют определенные условия для их эксплуатации. Одним из таких условий является заземление. Это устройство способно предохранить человека от поражения током. Благодаря применению всевозможных заземляющих средств, удается избежать потерпевших в быту и на производстве. А как проверить заземление?

контур заземления

Для правильного и надежного функционирования заземления оно нуждается в периодической проверке. У некоторых потребителей сложилось ошибочное мнение о том, что если заземление устанавливалось профессионалами, то оно имеет отличную работоспособность и проверять его не нужно. Каждое оборудование со временем изнашивается и выходит из строя, поэтому специалисты рекомендуют производить обследование. Но многие не знают, как проверить заземление.

Как проверить заземление с помощью приборов

Чтобы проверить заземление на работоспособность, необходимо замерить такой показатель как сопротивление. Эта величина должна соответствовать нормам ПУЭ. В трехфазных линиях оно должно быть 2 Ома для 660 В; 4 Ома для 380 В; 8 Ом для 220 В. Для источника однофазного тока 2 Ома для 380 В; 4 Ома для 220 В; 8 Ом для 127 В.

На самом деле измерительных приборов очень много.

ЖГ-4300 – инструмент измеряющий сопротивление заземления. Техническими характеристиками данного прибора являются: диапазон измерений сопротивления грунта от 0-395,6 кОм; диапазон измерений сопротивления заземления от 0-20,99 Ом; максимальный ток измерения 80 мА. Прибор наделен богатой комплектацией, поэтому дополнительных приспособлений не требуется.

Ф4103-М1 способен производить проверку заземляющего контура различных форм и размеров.

М416измерительный прибор активного сопротивления. Зарекомендовал себя как прибор, владеющий наибольшей точностью и стабильностью.

Периодичность проверки заземления

Согласно ПТЭЭП, периодичность обследования состояния защитных приспособлений предусматривается расписанием планово-профилактических работ, установленным инженером потребляемых организаций.

В соответствии с этим визуальный осмотр видимых элементов заземления осуществляется не реже 1 раза в полгода, при этом проверка с выборочным вскрытием грунта – 1 раз в двенадцать лет.

Периодичность проверок показателей сопротивления опор воздушных линий напряжением до 1000 В необходимо осуществлять не менее 1 раза в шесть лет, а для воздушных линий, имеющих напряжение свыше 1000 В – не менее 1 раза в двенадцать лет.

При визуальном осмотре создается анализ структуры соединений контактов, обследование на наличие обрывов, а также имеется ли антикоррозийное покрытие на элементах заземляющего приспособления.

При проверке с выборочным вскрытием почвы осуществляется приборная проверка и оценка степени коррозии заземлителей и контактных соединений. В случае поражения системы более чем на 50%, такие повреждения нуждаются в замене.

Какие провода лучше использовать для проводки в квартире. Большая сравнительная статья тут.

Ошибки монтажа заземления

При производстве заземления иногда встречаются ошибки при подключении:

Причинами некачественного заземления могут выступить: сварные швы контура, которые должны обладать величиной не менее 10 см; уменьшение длинны заземлителей и расстояния между ними; не было произведено выравнивание потенциалов.

Как уменьшить сопротивление заземления

Уменьшение сопротивления заземления – процедура, которую проводят для того, чтобы сделать заземление более эффективным и долговечным.

Существует множество приемов и способов для уменьшения сопротивления. Наиболее популярными и распространенными считаются нижеописанные методы.

Увеличение длины электрода. В основе данного метода лежит увеличение электродов, выступающих в роли заземлителей. Если электрод увеличить в два раза при этом сопротивление заземляющего устройства уменьшится на 40%. Вследствие увеличения заземлителя также и увеличивается глубина погружения. Можно увеличить и их сечение, это будет малоэффективным способом, но на 10% можно снизить данный показатель.

Применение в заземляющей конструкции большее количество электродов. Так, при двух электродах сопротивление устройства снизится на 40%, при трех – на 60%, а при четырех – на 66%. Однако, чрезмерное увеличение количества электродов ведет к их сильному взаимному влиянию и данный показатель уменьшаться не будет.

Химическая обработка грунта также значительно уменьшает сопротивление. К этому процессу необходимо подойти индивидуально, так как некоторые химические соединения влияют разрушительно на окружение. Для этого способа чаще всего используются сернокислый магний, хлорид натрия, а также сульфат меди.

Минус данной процедуры состоит в недолговечности, по причине того, что возможны подземные воды и другие негативные воздействия.

В грунт можно добавлять минеральные соли. Такой метод завоевал свою популярность в Северных районах. Вследствие его использования уменьшается глубина промерзания и риск образования наледей.

Также грунт вокруг электрода заменяют на глинистую смесь, что способствует отличной электропроводности. Преимуществом данного способа является то, что глина не растворяется в воде и практически не вымывается. Недостаток – возможное выдавливание при морозе; в слишком сухой глине образуются воздушные полости; слишком мокрая глина разбухает и может выдавить из грунта заземлители.

Источник

Как уменьшить сопротивление заземления

О заземлении написано много и много материалов есть в Интернет, поэтому чтобы не повторяться этот раздел более применителен к нуждам и проблемам проводной связи. Большая часть статьи это отражение собственного опыта, но там, где это к месту есть ссылки на нормативные документы так или иначе регулирующие вопросы заземления.

Как-то работая в эксплуатации особо не сталкиваешься с устройством заземлений, выполняешь иногда, (крайне редко) плановые проверки готовых заземлений, а о том как это всё было закопано представления не имеешь и тем забавнее было увидеть как халявно к таким вопросам могут подходить строительные организации связи.

Сразу оговорюсь, что при производстве заземлений АТС «халявы» почти не встречал. Они, как правило выполнялисься при помощи бурения и какие-то недоделки тут не проходят. В грунт вертикально закапывались две металлические трубы с диаметром 150-200 мм. Так как заземление АТС рабочее, то недостаточное сопротивление заземления подобных объектов сразу создавало массу проблем.

В качестве материалов для устройств заземлений ЯКР, ШР, абонентских пунктов, измерительных заземлений АТС, НУПов и прочих некрупных объектов применялись стальные уголки с толщиной стали в 4 мм и длиной 1,5-2 метра. Загонялись они чаще всего посредством кувалды и если одного уголка для создания необходимого сопротивления было недостаточно на некотором расстоянии от него забивали второй, третий и т.д. Определённого вида контур делали редко и чаще получались не контура, а скорее цепочки из забитых уголков с удалением от объекта заземления в сторону канавы или болота (там удельное сопротивление грунта меньше)

Стоит заметить, что с течением времени к вопросам заземления стали подходить более серьёзно, но если вам приходится измерять заземление ЯКР, установленного 15-20 лет назад, то готовьтесь к сюрпризам описанным далее.

Как могли «сэкономить» заземление ЯКР в девяностых годах

На тот момент новые ЯКР-20 и ШР-50 выглядели как металлический ящики с большими дверцами на двух или на одной металлической ноге. Ноги вкапывались в землю на 50-60 см, а сами ящики имели вваренный сваркой болт для заземления. В комплект по проекту шли заземляющие электроды с уже приваренными кусками проволоки диаметром 4 мм. Электроды были изготовлены из уголка со стороной в 40мм и длинной около двух метров.

Замечательный уголок. Такую полезную в хозяйстве вещь даже как-то грех в землю забивать и народ тайком от мастеров и надзоров (а иногда и в наглую) эти уголки «тырил». А что бы всё выглядело прилично, оторванная от электродов проволока прикручивалась одним концом к болту на ящике, а вторым наматывалась на ногу ЯКР, закопанную в грунт. Внешне всё получалось прилично, проволоку не выдернешь, типа, забит электрод, да и ящик, в общем, то заземлён через свои же ноги.

Проверять эту халяву эксплуатации было тогда нечем и некому. Как то тогда была очередная попытка эксплуатации сократиться по численности и измерителей им явно не хватало.

Как делали заземление ЯКР в 2000-2010-ых годах

Потихоньку ребята от эксплуатации начали понимать что к чему, или скорее их самих стали за это заземление «дрючить». Халява с отсутствием электрода проходить перестала, появились приборы М-416 и появился новый перегиб скорее в обратную сторону. В ОСТ 45.83-96 «Сеть телефонная сельская. Линии абонентский кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные» есть в седьмом разделе страница посвящённая заземлению ящиков и абонентских устройств. (видимо из этого ОСТа нормы копировались в другие РД и рекомендации)

В таблице 7 первой стоит значение в 10 Ом для удельного сопротивления грунта до 100 включительно. Но проблема оказалась в том, что измерение удельного сопротивления грунта как для монтажников и мастеров от строительных организаций, так и для измерителей от эксплуатации оказывалась слишком мудрёной задачей. Выход, как правило, находили в увеличении количества заземляющих электродов. То есть брали ребята кувалду в 3-5 кг и лупили столько уголков, сколько нужно для создания тех самых 10 Ом.

На самом деле удельное сопротивление грунта можно без особых сложностей померить тем же М-416 или Ф-4103. Об этом есть соответствующие разделы в инструкциях приборов. Об измерении удельного сопротивления грунта есть на странице «Измерение сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта.»

Сопротивления заземлителя, расчёт и практика

При вычислении сопротивления земли удельное сопротивление грунта считают неизменным, хотя это редко встречается в практике. Наиболее часто используется формула сопротивления заземления для случая одного электрода, полученная профессором Дуайтом (H. R. Dwight) из Массачусетского технологического института:

Расчёт этот чисто теоретический потому, что в европейской зоне редко встречаются грунты с удельным сопротивлением равномерным по глубине.

Практически со сборными (модульными) заземлителями работают проще. На место забивки заземления везут электроды с запасом. Забивку ведут с развёрнутым прибором для измерения сопротивления заземления (напр. М-416 или Ф-4103), постоянно контролируя это сопротивление. Собственно работа по забивке прекращается после достижения необходимого значения.

Значение сопротивления по мере заглубления достигая определённых слоёв грунта часто уменьшается резкими скачками. Например, сопротивление заземлителя из четырёх модулей (6 м) может быть 20 Ом, а с добивкой пятого модуля-штыря (7,5 м) стать 6 Ом. Иногда для достижения сопротивления 10 Ом (ШР или ЯКР) достаточно трёх электродов (4,5 м), а иногда и десятка штырей для создания этого сопротивления недостаточно. Рассчитать без глубинной разведки невозможно, а глубинная разведка дороже этого заземления и выполняется таким же самым способом.

Уменьшение сопротивления заземления добавлением соли

Понизить сопротивление заземление можно так же добавляя в грунт соль. Причём это не обман, придуманный в строительных организациях, а вполне действенная мера, описанная в некоторых ГОСТ и РД. Существуют даже рекомендации, какую соль, как и в каком количестве добавлять. Далее размещена выписка из «Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов» (издательство «связь» Москва 1971)

2.54. Эффективным и дешевым способом снижения сопротивления заземлений является обработка грунта поваренной солью. Действие последней сводится не только к понижению удельного сопротивления грунта, но и к понижению температуры его замерзания.

2.55 Существуют разные способы укладки соли близ заземлителя. В практике Министерства связи СССР распространена укладка около трубчатого заземлителя соли слоями так, как это показано на рис. 2.23а. Соль может также укладываться вся на глубине возле трубчатого заземлителя (рис. 2.23б) или на небольшом расстоянии от него (рис. 2.23в). Последний способ является более удобным в том отношении, что коррозия заземлителя в этом случае будет минимальной.

Рис 2.23 Способы укладки соли около вертикального заземлителя

Количество соли, требующееся для обработки заземления, зависит от длины электрода: от 1,5 до 10 кг на 1 м заземлителя. Иногда солью заполняется пространство внутри заземлителя, выполненного в виде полой трубы с отверстиями, через которые раствор соли выходит в окружающий грунт (рис. 2.23г).

На рис. 2.24 показан способ укладки соли около протяженного заземлителя.

Рис 2.24 Укладка соли около протяженного горизонтального заземлителя

Стойкость обработки зависит от строения грунта, влажности, количества осадков.

Из соображений коррозии заземлителя и вымывания соли в последующие 2-4 года всё таки считается, что добавление соли в грунт дело нежелательное.
Следующая страница по теме «Заземление» → Практика и технологии устройства модульных (сборных) заземлений.

Источник

Как уменьшить сопротивление растеканию тока заземляющего устройства?

Владимир
Каким образом может быть уменьшено сопротивление растеканию тока заземляющего устройства?

Ответ:
Чтобы уменьшить сопротивление заземляющих устройств, необходимо выполнить электромонтаж дополнительного заземлителя. Наиболее быстрым и конструктивным решением является электромонтаж глубинного заземлителя (модульная штыревая система заземления). Дополнительным способом уменьшения сопротивления растеканию тока заземляющих устройств является присоединение к контуру заземления дополнительные естественных заземлителей, например:
металлические столбы забора;
металлические конструкции здания, имеющие соприкосновение с землёй; металлические трубы водопроводов, которые проложены в земле;
и так далее, в соответствии с ПУЭ.

При не достижении требуемых показателей сопротивления растеканию тока заземляющих устройств, используют ещё одну хитрость. Выкапывают траншею, в которую монтируют горизонтальные заземлители, затем траншею засыпают грунтом с низким сопротивлением.

Существует ещё один метод уменьшения сопротивления заземляющих устройств – это укладка ёмкостей с солевыми растворами в траншею с заземлителями. Данный способ нерентабелен, так как данный солевой раствор вымывается из грунта в течение короткого времени, что приводит к увеличению сопротивления заземляющих устройств.

ПУЭ-7
1.7.109
В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
3) обсадные трубы буровых скважин;
4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;
5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные
пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

1.7.110
Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.
Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ.
Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность использования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.

Прочая и полезная информация

Источник

Как снизить сопротивление заземления подстанции в 6 раз?

Организовать заземление на подстанции с высоким напряжением 110 кВ и более сложнее, чем на любом другом объекте. По требованию ПУЭ 7 изд., пункт 1.7.90, такие электроустановки, имеющие источник с эффективно- или глухозаземленной нейтралью, нужно оборудовать заземляющим устройством с сопротивлением до 0,5 Ом.

Чтобы добиться столь низкого сопротивления, на открытой части подстанции (иными словами, на территории открытого распределительного устройства (ОРУ) и на территории в пределах ограждения) укладывают заземляющую сетку. На продольные и поперечные заземлители, которые образуют сетку, зачастую уходит огромное количество материала — полосы и круглой проволоки. Кроме того, около молниеприемников, вводов кабелей в здания, трансформаторов тока и напряжения и ОПН устанавливаются вертикальные электроды, которые также снижают сопротивление заземления подстанции. Но даже этих мероприятий может оказаться недостаточно, если подстанция расположена в вечномерзлых и каменистых грунтах.

В таком случае на помощь приходят современные технологии. Самая действенная из них — электролитическое заземление. Этот вид заземления монтируется на свободной территории подстанции на небольшом удалении от фундаментов (приблизительно 3 м). Существуют его варианты с горизонтальными и вертикальными электролитическими заземлителями. Первые предназначены для укладки в траншею, а вторые монтируются в пробуренную скважину и могут выступать в качестве вертикального электрода, соответствующего требованиям ПУЭ. Точное количество электролитических заземлителей определяется расчетом. Но можно с уверенностью сказать, что порядка 30 вертикальных электролитических заземлителей длиной 6 м каждый могут снизить сопротивление заземление с 3 Ом до 0,5 Ом даже в вечномерзлом грунте.

Чтобы оценить преимущества электролитического заземления, давайте проанализируем два расчета для одной и той же подстанции, которые выполнил Технический центр ZANDZ для одного из заказчиков. В первом случае для заземления предполагалось использовать стальную оцинкованную сетку, во втором — электролитическое заземление.

Расчет сопротивления заземления подстанции с использованием металлической сетки

В соответствии с ПУЭ п.1.7.90, для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью заземляющее устройство должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

Расчет сопротивления заземляющего устройства подстанции

Данные о грунтах принимаются в соответствии с опросным листом, заполненным заказчиком.

Таблица 1 – Грунты в соответствии с опросным листом заказчика

Интервал по глубине, м

Принимаемое удельное электрическое сопротивление, Ом*м

Рисунок 1. План с заземляющего устройства из горизонтальных электродов

Расчет эквивалентного удельного сопротивления грунта для горизонтальных электродов

Длина горизонтального заземлителя (диагональ) = 77 м;

Заглубление горизонтального заземлителя = 0,5 м.

Эквивалентное значение удельного сопротивление грунта вычислим по таблице 7.2 справочника Манькова и Заграничного «Защитное заземление и зануление электроустановок».

Найдем необходимые величины:

В соответствии с табличными данными методом линейной интерполяции найдем

Предупреждение. В случае ошибочности и ограниченности предоставленных заказчиком данных о грунте приведённый расчёт заземляющего устройства считается неверным. В случае отличия удельного сопротивления грунта от расчетного необходимо выполнить расчет с действительным значением. При превышении нормируемого сопротивления заземляющего устройства необходимо внести изменения в конструкцию.

Расчет заземления проведен с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).

Сопротивление горизонтального электрода:

Полное сопротивление заземляющего устройства:

Расчет с использованием электролитического заземления

Мероприятия по доведению сопротивления заземления до нормы 0,5 Ом:

Расчет эквивалентного удельного сопротивления грунта для вертикальных электродов

p₂ ​- удельное сопротивление грунта нижнего слоя грунта, Ом·м;

Рассчитаем эквивалентное удельное сопротивление грунта трех верхних слоев:

Комплектующие для заземления подстанции

Артикул

Изделие

Количество

У вас появились вопросы по заземлению подстанции в сложных грунтах? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!

Смотрите также:

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Источник

3 эффективных способа уменьшить сопротивление заземления

Способ 1. Увеличение длины электрода

Рис. 1 Сопротивление уменьшается с глубиной погружения электрода в землю.

Можно ли снизить сопротивление заземления, увеличив диаметр электрода? Да, но ненамного. При той же глубине погружения электрод удвоенного диаметра уменьшит сопротивление заземления лишь на 10% (см. рис. 2).

Например, электрод диаметром 15 мм, заглубленный на 3 м, имеет сопротивление растеканию тока 6,33 Ом. Увеличив диаметр до 30 мм можно уменьшить сопротивление заземления только до 5,6 Ом. Поэтому вариант с увеличением диаметра электрода следует рассматривать только в том случае, если нужно увеличить его прочность, чтобы заглубить в твердую почву.

Способ 2. Использование нескольких электродов

Способ 3. Химическая обработка почвы

Это один из действенных способов снизить сопротивление заземления. Его следует использовать, если, например, на объекте каменистый или вечномезлый грунт. Кроме того, химическая обработка почвы снижает влияние на сопротивление периодического сезонного увлажнения и высыхания почвы (см. рис. 4).

Рис. 4. Химическая обработка почвы снижает сезонные колебания сопротивления заземления

Универсального рецепта химической обработки грунта нет. В каждом отдельном случае необходимо учитывать ее стоимость, коррозионный эффект, а также действующие нормы охраны окружающей среды. Надо также помнить, что растворимые сульфаты агрессивно воздействуют на бетон, поэтому от их применения нужно воздержаться вблизи бетонных фундаментов.

Для обработки можно использовать сернокислый магний, сульфат меди и обычный хлорид натрия. Сернокислый магний обладает наименьшим коррозионным эффектом, а хлорид натрия — самый дешевый и работает, если поместить его в кольцевую траншею диаметром около 50 см и глубиной 30 см, вырытую вокруг электрода.

Важно помнить, что после химобработки почвы сопротивление снижается только на некоторое время: осадки и естественный дренаж почвы уменьшают концентрацию химреагента. Выход — поместить его не в траншею, а в полый перфорированный электрод. Тогда процесс выщелачивания станет более равномерным и постепенным, что надолго снижает сопротивление. На этом принципе основано, например, электролитическое заземление ZANDZ. В нем используется электрод из нержавеющей стали, заполненный патентованным солевым раствором. Одной заправки этой смесью хватает на 10-15 лет, а срок службы электрода достигает 50 лет. Еще одно преимущество электролитического заземления — малая глубина монтажа: благодаря Г-образной форме электрода его заглубляют всего на 0,7 м.

Источник