Проверка контура заземления, периодичность действия

При обслуживании электрических установок и сетей периодически проводится проверка заземления. Это условие безопасности эксплуатации. Для полноценного тестирования требуется специальное оборудование.

Понятие заземления

Заземлением (Pe) называют подключение электроустановки к комплексу устройств, обеспечивающих стекание тока в грунт.

Оно делится на 2 вида:

1. Рабочее. Играет роль нейтрали в электрических цепях мощных установок – дугогасителей, разрядников, трансформаторов, генераторов и т.д. В быту рабочей считают систему Pe, к которой подключают устройство защиты от импульсных перенапряжений. К этой категории принято относить и заземление молниеотводов.
2. Защитное. Предотвращает поражение людей электротоком. Действует только в аварийных ситуациях.

Устройство

В состав системы входят:

1. Заземлитель. Вбитые в грунт 1 или несколько электродов из токопроводящего материала. Во втором случае их связывают общей шиной.
2. Контур. Проложенная внутри здания металлоконструкция, к которой напрямую или посредством специального контакта в розетке подключают электроустановки. В большинстве случаев выполнен из стальной полосы.
3. Соединительная шина. Обеспечивает электрическую связь контура с заземлителем. В основном ее тоже изготавливают из стальной полосы.

Принцип работы

Действие системы основано на способности почвы впитывать электрический заряд подобно конденсатору с бесконечной емкостью. Защитное заземление предполагает замыкание на грунт металлических нетоковедущих частей установки – корпуса (чаще всего), ограждения и т.д.

Если какой-либо из этих элементов окажется под напряжением, он останется безопасным для человека, т.к. ток будет течь по пути наименьшего сопротивления – в землю. А если установка еще и запитана через устройство защитного отключения (УЗО), то в момент контакта корпуса с токоведущей частью она будет обесточена, что полностью исключает возможность электротравмы.

Необходимость проверки параметров

В ситуации, когда человек касается корпуса под напряжением, он и заземлитель выступают параллельно подключенными проводниками.

Соотношения их сопротивлений и протекающих через них токов обратно пропорциональны:

I1/I2 = R2/R1

Количество проходящего через человека заряда тем меньше, чем ниже резистивность заземления.

Для домашней электросети ПУЭ устанавливает следующие максимально допустимые значения (п. 1.7.97):

• при суммарной мощности одновременно работающих электроприемников до 100 кВА – 10 Ом;
• более 100 (кВА) – 4 Ом.

При наличии УЗО надежность системы повышается. Для обесточивания аварийной установки нужно только, чтобы утечка тока через проводник Pe превышала 30 мА (порога чувствительности выключателя). Но на требования к резистивности заземления это не влияет.

В ПУЭ прописаны параметры и других видов системы Pe:

Резистивность системы Pe со временем может возрастать.

Растеканию тока в грунте препятствуют:

• коррозия заземлителя и контактов между компонентами системы;
• сухость грунта;
• изменение его состава, например снижение концентрации солей.

Поэтому сопротивление системы нужно периодически проверять.

Используемые приборы

Для замеров параметров заземления применяют:

• ампер- и вольтметр;
• токоизмерительные клещи, например марок С.А 6412, ИС-20/1М, С.А 6415, С.А 6410;
• специальные метрологические приборы высоких классов точности на базе омметра.

Классическими представителями последней группы являются аналоговые приборы таких марок:

• ИСЗ-2016;
• МС-08;
• Ф4103-М1;
• М-416.

Более точны и просты в применении современные цифровые модели с процессором, функцией запоминания результатов замеров и др.

Основные правила и методики измерения заземления

Все способы оценки состояния системы основаны на законе Ома для участка цепи. Зная напряжение U источника, к которому подключено заземление, измеряют протекающий в нем ток I и рассчитывают сопротивление по формуле:

R = U/I

Применяют следующие методы:

1. Ампер- и вольтметра. Самый простой, но и наименее точный. В 20 м от заземлителя вбивают грунт 2 электрода и подключают их к калиброванному источнику напряжения. Затем определяют амперметром силу тока, вольтметром – падение потенциалов на интересующем участке и производят вычисления.
2. Компенсационный 3-проводной. Предполагает использование специальных измерителей типа М-416. В грунт тоже вбивают 2 электрода, но по обе стороны от заземлителя, затем подключают к ним прибор. Производить вычислений не нужно – резистивность системы Pe считывают на шкале. Прибор позволяет измерить и удельное сопротивление грунта. Для этого используют 4-проводной метод.
3. С помощью 2 токоизмерительных клещей. Замеряют фоновый ток от электроустановки в заземление. Метод позволяет обойтись без дополнительных электродов и отсоединения контура Pe, т.е. разрыва цепи.

Выбор способа зависит от условий эксплуатации оборудования.

Технология работы с устройством М-416

Работу с измерителем начинают с калибровки:

1. Помещают его на плоскую горизонтальную поверхность.
2. Устанавливают переключатель диапазонов в положение «Контроль».
3. Нажимают красную кнопку и вращают ручку реохорда так, чтобы стрелка указала на «0».

На шкале исправного прибора отобразится «5 Ом». Допустимое отклонение составляет 0,3 в обе стороны.

Далее действуют в таком порядке:

1. Обесточивают сеть в здании или отсоединяют Pe-проводник от установки.
2. Кабелем подключают струбцину к прибору.
3. Вбивают в грунт 2 электрода. Минимальная глубина – 50 см.
4. Очищают место соединения шины и контура заземления от краски и ржавчины.
5. Подключают электроды и заземлитель (с помощью струбцины) к прибору в соответствии со схемой, изображенной на внутренней стороне крышки.
6. Устанавливают переключатель диапазонов в нужное положение. Например, для сопротивлений до 10 Ом – «х1».
7. Вращением ручки реохорда устанавливают стрелку на «0».
8. Снимают показания со шкалы и умножают на число, на которое установлен переключатель диапазонов.
9. Аналогичным образом производят еще несколько измерений для проверки, немного меняя положение электродов.

Процедура выполнена верно, если все результаты отличаются один от другого не более чем на 5%.

Измерения проводят летом при устоявшейся сухой погоде, когда грунт имеет максимальное сопротивление.

Нюансы проверки заземления в розетках

Наличие Pe-соединения можно проверить подручными инструментами, не прибегая к помощи профессионалов. Применяют несколько способов.

Мультиметром

Переключите прибор в режим измерения переменного напряжения (AC) величиной около ~220 В.

Далее действуйте в следующем порядке:

1. С помощью индикаторной отвертки определите, к какой клемме розетки подведена «фаза» (на указателе загорится лампочка).
2. Измерьте мультиметром напряжение между этим контактом и «нулем».
3. Отсоедините щуп прибора от нейтрали. Коснитесь им клеммы заземления и снова снимите показания.

Возможны такие ситуации:

1. Результаты измерения в п. 3 такие же, как в п. 2 или немногим меньше – заземление работает исправно.
2. Наблюдается существенная разница в показаниях – у системы Pe крайне большое сопротивление.
3. В п. 3 прибор показал «0» – контакт с заземлением отсутствует.

Контрольной лампочкой

Соберите импровизированный тестер:

• вкрутите лампочку в патрон;
• припаяйте к его контактам по отрезку медного провода.

Коснитесь одним «щупом» клеммы с «фазой», другим – с заземлением.

Возможны следующие ситуации:

1. Лампочка ярко горит – система Pe исправна.
2. Тускло светит – контакт есть, но резистивность системы крайне высока.
3. Не горит – Pe отсутствует.

Если индикаторной отвертки нет в наличии, один щуп прикладывают к клемме Pe, другим по очереди проверяют оставшиеся две.

Если лампочка не горит в обоих случаях, контролируют работоспособность розетки.

Для этого проводами касаются клемм, к которым подведены «фаза» и «ноль».

Косвенные доказательства отсутствия Ре

На неработоспособность заземления указывают следующие признаки:

• водонагреватель, стиральная или посудомоечная машина бьет током;
• во время воспроизведения музыки колонки издают посторонний шум.

Тестирование цифровым вольтметром

Нужен прибор для измерения переменного (AC) напряжения. Стрелочные модели аналоговые, не требуют питания.

Цифровые работают на аккумуляторах или батарейках и обладают следующими преимуществами:

• данные отображаются на дисплее, что облегчает их считывание и повышает точность измерений;
• работоспособность прибора не зависит от ориентации в пространстве;
• результаты измерений сохраняются в памяти.

Переключатель устанавливают на диапазон, включающий в себя 220 В. При использовании стрелочного прибора провода от щупов прикручивают к соответствующим контактам. Далее производят проверку так же, как мультиметром.

Тестирование в квартире или частном доме самостоятельно

Объем работ по проверке Pe в городской квартире и коттедже отличается.

В первом случае производят следующие действия:

1. Проверяют работоспособность розетки, включив в нее настольную лампу или другой заведомо исправный прибор.
2. Обесточивают квартиру.
3. Снимают с розетки декоративную панель и смотрят, сколько жил в подведенном проводе и как подключена клемма Pe.

В кабеле должно быть 3 жилы. Клемму Pe принято подключать к той, у которой желто-зеленая изоляция.

Если визуальный осмотр подтвердил наличие заземления, возвращают декоративную панель на место, подают питание в сеть и проверяют систему Pe любым из описанных способов.

Владельцу частного дома нужно дополнительно проверить величину сопротивления заземлителя. Для этого вызывают специалистов с соответствующим оборудованием.

Решение проблем с подключением

Если проверка Pe показала его неработоспособность, делают следующее:

1. Проверяют функционирование сети, включив в розетку любой прибор.
2. Если тот работает, вынимают вилку и обесточивают квартиру с помощью автомата в щитке.
3. Разбирают розетку и проверяют подключение жил к клеммам.

Если контакт нарушен вследствие облома проводника, восстанавливают соединение. При отсутствии видимых повреждений вызывают электриков.

Как часто производить измерения

Проверку резистивности заземлителя в частном доме выполняют не реже 1 раза в 3–5 лет. Максимальная периодичность для предприятий обозначена в ПУЭ и составляет 6 лет (п. 6.7.8). Для установок с особо опасными условиями эксплуатации, например лифтов, бань, прачечных, грузоподъемных механизмов, – 1 год (ПУЭ, приложение 1, табл. 25, п. 3).

Полезные советы и общие рекомендации

В ходе работ соблюдайте следующие правила:

1. Используйте диэлектрические перчатки и коврик, инструмент с изолированными ручками. Не становитесь на влажный пол.
2. Перед проведением монтажа или ремонта обесточьте сеть.
3. Проверьте работоспособность индикаторной отвертки на контакте во вводном щите. Он всегда под напряжением.
4. Располагайте аналоговый (стрелочный) прибор на ровной горизонтальной поверхности, чтобы избежать смещения указателя под собственным весом.
5. Не используйте в качестве заземления трубопроводы и иные не предназначенные для этого металлоконструкции. Это может привести к электротравме других жильцов.

Самостоятельные действия допустимы только в том случае, если исполнитель ясно понимает, что нужно делать. При малейших сомнениях вызывайте профессионалов, т.к. манипуляции с электросетью со стороны неквалифицированного человека могут привести к тяжелым последствиям, вплоть до гибели кого-то из жильцов.