Инфо-baza
635 0

Как измерить и рассчитать удельное сопротивление грунта

Удельное сопротивление грунта – это величина, которая количественно характеризует свойство земли, почвы как электропроводника. Единица измерения данного параметра – Ом*метр, то есть математически величина представляет собой произведение сопротивления и длины проводы. Этот параметр – частный случай удельного электрического сопротивления материалов.

Практический смысл данной величины в том, чтобы определить, насколько эффективно в данном конкретном грунте будет происходить заземление ближайшего электрооборудования. Различаются расчетное (теоретическое) и измеренное (практическое) значения этого параметра. Первое вычисляется по специальным формулам, второе устанавливается опытным путем.

Существуют справочные данные, в которых содержатся средние теоретические (расчетные) значения удельного сопротивления грунта разных видов. Так, для влажной глины эта величина составляет 20 Ом*м, для сухого песка от 1 500 до 4 200 Ом*м, для садовой земли – 40 Ом*м, для черноземных почв – 60 Ом*м, для каменного угля – 150 Ом*м.

Погрешности удельного сопротивления и их причины

Как можно видеть из приведенных справочных значений, в ряде случаев расчетные показатели могут варьироваться в весьма широком диапазоне. Это происходит потому, что теоретические методы не могут учесть всего многообразия факторов, влияющих на уровень удельного сопротивления грунта. Среди таких факторов следует отметить:

  • влажность, температуру и иные общие физические параметры почвы;
  • химический состав и тип фракции грунта (песок, глина, щебень, гравий, чернозем и т.п.);
  • плотность прилегания друг к другу частиц, составляющих грунт;
  • наличие и концентрация различных веществ, в том числе кислот, щелочей и солей;
  • иные параметры, вообще не учитываемые теоретически, но при этом существующие.

Но для того, чтобы заземляющее устройство было изготовлено правильно и впоследствии успешно выполняло свою функцию, необходимы точные значения удельного сопротивления грунта, получаемые путем электроизмерения и испытания.

Читайте также: Конденсатор вместо резистора в цепи постоянного тока

Что влияет на удельное сопротивление

На удельное сопротивление влияют:

  • физический состав земли. Ведь в зависимости от вида самого грунта сопротивление может колебаться до нескольких тысяч омометров (единица измерения Ом м). Всегда стоит избегать сухих песчаных или скалистых пород грунта;
  • влажность. Если в земле наблюдается повышенное содержание влаги, то это может существенно снизить удельное сопротивление. Поэтому заземлитель необходимо устанавливать на достаточной глубине (на уровне стабильной влажности);
  • температура окружающей среды также влияет на показания удельного сопротивления.

Приборы и порядок измерения

Для получения экспериментальных значений удельного сопротивления грунта применяются специализированные модели омметров: Ф-4103 и М-416. Чаще используется первый вариант, потому что второй во многом морально устарел. Кроме того, в последние годы разрабатываются и выпускаются более современные и удобные в работе модели и модификации.

Процесс снятия и обработки показаний прибора по измерению удельного сопротивления грунта состоит из следующих этапов.

  • Электрод прибора, через который в почву поступает экспериментальное напряжение, погружается в грунт в любом месте участка. Электрод присоединен к корпусу специализированного омметра двумя клеммами.
  • Штыри прибора погружаются в грунт на глубину от 30 см до полуметра, при необходимости – забиваются. Штыри располагаются на одной линии по разные стороны от измеряемого электрода, на расстоянии от 10 до 15 метров от него.
  • Штыри также соединены с корпусом прибора двумя клеммами. После погружения в почву производится пробный замер, его результаты фиксируются в журнале измерений. При неудовлетворительном результате штыри и электрод меняются клеммами.
  • Далее производится серия минимум из трех снятий показаний, которые также фиксируются в журнале. По принятому в данной сфере правилу, окончательным экспериментальным результатом считается среднее арифметическое трех показаний.
  • Окончательное опытное значение подставляется в формулу для расчета удельного сопротивления грунта. Производятся вычисления, результатом которых является искомый параметр, выраженный в Ом*м.

Для расчета данной величины применяется следующая формула: ρ = 2·π·R·a, гдеρ– удельное сопротивление грунта (Ом*м),π– математическая константа, равная 3,14 (величина не имеет единиц измерения),R– среднее арифметическое трех опытных значений (измеряется в омах),а– расстояние между штырями (измеряется в метрах).

Результаты измерений

Результаты полученных замеров необходимо занести в специальный протокол. Для того чтобы все измерения были проведены с идеально точными результатами, замеры стоит доверить специальной лаборатории. В ее состав входят высококвалифицированные специалисты, которые обладают не только знаниями, но и соответствующим разрядом допуска по электробезопасности, а также всем необходимым измерительным оборудованием.

Инженерный имеет все необходимые инструменты для качественного проведения измерения удельного сопротивления грунта, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать измерение удельного сопротивления грунта или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Конструкция контура

Составные части

Уже упоминавшееся ранее сопротивление заземления (Rз) контура – основной параметр, контролируемый на всех этапах его эксплуатации и определяющий эффективность его применения. Эта величина должна быть настолько малой, чтобы обеспечить свободный путь аварийному току, стремящемуся стечь в землю.

Обратите внимание! Важнейшим фактором, оказывающим решающее влияние на величину сопротивления заземления, является качество и состояние грунта в месте обустройства ЗУ. Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

Советуем изучить Магнитный пускатель ПМЛ

Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

  • В её составе необходимо предусмотреть набор металлических прутьев или штырей длиной не менее 2-х метров и диаметром от 10-ти до 25-ти миллиметров;
  • Они соединяются между собой (обязательно на сварку) пластинами из того же металла в конструкцию определённой формы, образуя так называемый «заземлитель»;
  • Кроме того, в комплект устройства входит подводящая медная шина (её ещё называют электротехнической) с сечением, определяемым типом защищаемого оборудования и величиной токов стекания (смотрите таблицу на рисунке ниже).

Эти составляющие устройства необходимы для соединения элементов защищаемого оборудования со спуском (медной шиной).

Различие по месту устройства

Согласно положениям ПУЭ, защитный контур может иметь как наружное, так и внутреннее исполнение, причём к каждому из них предъявляются особые требования. Последними устанавливается не только допустимое сопротивление контура заземления, но и оговариваются условия измерения этого параметра в каждом частном случае (снаружи и внутри объекта).

При разделении систем заземления по их местонахождению следует помнить о том, что лишь для наружных конструкций корректен вопрос о том, как нормируется сопротивление заземлителя, поскольку внутри помещения он обычно отсутствует. Для внутренних конструкций характерна разводка по всему периметру помещений электротехнических шин, к которым посредством гибких медных проводников подсоединяются заземляемые части оборудования и приборов.

Читайте также: Эффект холла — в чем заключается, применение для датчиков тока и положения, формула, квантовый, аномальный и другие виды

Для элементов конструкций, заземлённых снаружи объекта, вводится понятие сопротивления повторного заземления, появившееся вследствие особенной организации защиты на подстанции. Дело в том, что при формировании нулевого защитного или совмещённого с ним рабочего проводника на питающей станции нейтральная точка оборудования (понижающего трансформатора, в частности) уже заземляется один раз.

Поэтому когда на ответном конце того же провода (обычно это PEN или PE шина, выводимая непосредственно на щиток потребителя) делается ещё одно местное заземление, его с полным основанием можно назвать повторным. Организация этого вида защиты показана на рисунке ниже.

Важно! Наличие местного или повторного заземления позволяет подстраховаться на случай повреждения защитного нулевого провода PEN (PE – в системе электропитания TN-C-S). Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля»

Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля».

Особенности прибора С.А 6470N:

  • Многофункциональность: сопротивление заземления, связь заземлителей, сопротивление грунта, проводимость / сопротивление;
  • Прочный водонепроницаемый корпус для полевых условий;
  • Большой ЖК-дисплей с подсветкой обеспечивает прекрасную удобочитаемость результатов на 3 синхронных цифровых индикаторах и отображение разных символов для лучшего понимания идеи измерения и действия различных кнопок;
  • Прямой доступ к измерениям через переключатель режимов;
  • Зарядка аккумуляторов от сети или прикуривателя автомобиля;
  • Используется обычный метод с электродами;
  • Автоматическое обнаружение плохих контактов или паразитного напряжения;
  • Широкий диапазон измерения: сопротивление от 0,01 Ом до 100 кОм;
  • Возможность выбора частоты измерения от 41 Гц до 512 Гц;
  • Программируемая сигнализация (только при измерении проводимости). Для различения высокого и низкого сопротивления при помощи звукового сигнала необходимо включить сигнализацию. Когда значение сопротивления лежит выше/ниже порога включается звуковой сигнал;
  • Память. Прибор С.А 6470 имеет внутреннюю память для хранения 512 измерений. Результаты хранятся в определенном порядке, благодаря присвоенным индексам (указателям): для хранения сопротивления заземления и проводимости используется индекс OBJ:TEST; для хранения сопротивления связи — OBJ:TEST:1,2,3,4; для хранения сопротивления грунта — OBJ:TEST: DISTANCE;
  • Функция сглаживания (SMOOTH). Функция используется, когда результаты измерения нестабильны. Это облегчает считывание и интерпретацию результатов;
  • Автоматический расчет коэффициента связи заземлителей.

Как измерить и рассчитать удельное сопротивление грунта

Удельное сопротивление грунта – это величина, которая количественно характеризует свойство земли, почвы как электропроводника. Единица измерения данного параметра – Ом*метр, то есть математически величина представляет собой произведение сопротивления и длины проводы. Этот параметр – частный случай удельного электрического сопротивления материалов.

Практический смысл данной величины в том, чтобы определить, насколько эффективно в данном конкретном грунте будет происходить заземление ближайшего электрооборудования. Различаются расчетное (теоретическое) и измеренное (практическое) значения этого параметра. Первое вычисляется по специальным формулам, второе устанавливается опытным путем.

Существуют справочные данные, в которых содержатся средние теоретические (расчетные) значения удельного сопротивления грунта разных видов. Так, для влажной глины эта величина составляет 20 Ом*м, для сухого песка от 1 500 до 4 200 Ом*м, для садовой земли – 40 Ом*м, для черноземных почв – 60 Ом*м, для каменного угля – 150 Ом*м.

Определение удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях

Требования к образцам

Образцами для определения удельного сопротивления грунта служат пробы грунтов, которые отбирают в шурфах, скважинах и траншеях из слоев, расположенных на глубине прокладки сооружения с интервалами 50-200 м на расстоянии 0,5-0,7 м от боковой стенки трубы. Для пробы берут 1,5-2 кг грунта, удаляют твердые включения размером более 3 мм. Отобранную пробу помещают в полиэтиленовый пакет и снабжают паспортом, в котором указывают номер объекта и пробы, место и глубину отбора пробы.

Если уровень грунтовых вод выше глубины отбора проб, следует отобрать грунтовый электролит объемом 200-300 см3 и поместить в герметически закрывающуюся емкость, которую маркируют и снабжают паспортом.

Аппаратура, материалы

Миллиамперметр класса точности 1,5 или ниже.

Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм.

Ячейка прямоугольной формы из материала с диэлектрическими свойствами (стекло, фарфор, пластмасса и т. д.) или из стали с внутренней футеровкой изоляционным материалом. Внутренние размеры ячейки рекомендуются следующие: = 100 мм, = 45 мм, = 45 мм. Могут быть и прочие произвольные размеры.

Читайте также: В чем измеряется сила тока напряжение сопротивление мощность электрического тока

Внешние электроды, представляющие собой прямоугольные пластины (из углеродистой или нержавеющей стали) с ножкой, к которой крепится или припаивается проводник — токоподвод. Размеры электродов — 44х40 мм, где 40 — высота электрода. Одну сторону каждой пластины изолируют. При сборе ячейки пластины должны быть обращены друг к другу неизолированными сторонами.

Внутренние электроды из медной проволоки или стержня диаметром 1-3 мм и длиной более высоты ячейки.

Подготовка к испытанию

Отобранную пробу песчаных грунтов смачивают до полного влагонасыщения, а глинистых — до достижения мягкопластичного состояния. Если уровень грунтовых вод ниже уровня отбора проб, смачивание проводят дистиллированной водой, а если ниже — грунтовой водой. Собирают установку в соответствии со схемой, изображенной на рис 2. 2. Электроды А и В зачищают шкуркой шлифовальной по ГОСТ 6456 зернистостью 40 и меньше, обезжиривают ацетоном, промывают дистиллированной водой и устанавливают вплотную к торцовым поверхностям внутри ячейки. В ячейку укладывают грунт, послойно утрамбовывая его, на высоту меньше высоты ячейки на 4 мм. Электроды М и N, предварительно подготовленные так же, как и электроды А и В, устанавливают в грунт вертикально, опуская их до дна по центральной линии ячейки на расстоянии 50 мм друг от друга и 25 мм от торцовых стенок ячейки.

Рисунок 2.2 — Схема установки для определения удельного

электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях:1 — миллиамперметр; 2 — источник тока; 3 — вольтметр; 4 — измерительная ячейка; А; В — внешние электроды; М, N- внутренние электроды

Проведение измерений

Измерения проводятся по четырехэлектродной схеме на постоянном или низкочастотном переменном токе.

Электроды А и В подключают к источнику тока. Устанавливают определенное значение силы тока и измеряют падение напряжения между электродами M и N. Измерения проводят при трех разных значениях силы тока, например 1.10-3, 2.10-3, 3.10-3 А. При работе на постоянном токе меняют полярность электродов А и В и измерения повторяют. Сопротивление грунта вычисляют по формуле и определяют среднее значение сопротивления грунта, где — число замеров.

В отсутствие тока разность потенциалов между электродами М и N может отличаться от нуля на 10-30 мВ.

При расчете тогда используют формулу.

Удельное электрическое сопротивление грунта ( ), Ом·м, вычисляют по формуле:

, ( 2.2)

где — площадь поверхности одной стороны электродов А (В), м ;

— расстояние между электродами М и N, м.

Для ячейки с приведенными выше размерами электродов А и В и расстоянием между электродами М и N

, Ом·м.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ КАТОДНОГО ТОКА

Сущность метода заключается в определении плотности катодного тока при смещении потенциала на 100 мВ отрицательнее потенциала коррозии стали в грунте.

Аппаратура, материалы

Источник напряжения постоянного тока

Вольтметр с внутренним сопротивлением 10 МОм

Прерыватель тока или измерительный прибор, содержащий прерыватель тока.

Регулируемое сопротивление

Миллиамперметр, класс точности 1,5 или меньше.

Читайте также: Калькулятор сопротивления онлайн: формулы расчёта для решения задач

Ячейка прямоугольной формы из материала, обладающего диэлектрическими свойствами (стекло, фарфор, пластмасса и т.д.), вместимостью от 0,5 до 1,0 дм. Рекомендуемые внутренние размеры ячейки 70х70х100 мм.

Рабочий электрод, представляющий прямоугольную пластину из стали 3 размером 50х20 мм, толщиной 1,5-2,0 мм.

Вспомогательный электрод из стали Ст. 3 или любой другой углеродистой стали, по форме и размерам аналогичен рабочему электроду.

Электрод сравнения — насыщенный медносульфатный, хлорсеребряный и т. д.

Одна поверхность рабочего и вспомогательного электрода и токоотводы от них должны быть изолированы.

Подготовка к испытанию

Собирают установку по схеме с использованием прерывателя тока и вольтметра или с использованием прибора, включающего в себя прерыватель тока.

Отобранную пробу грунта загружают в ячейку, сохраняя ее естественную влажность.

Если при хранении проб после их отбора возможно изменение естественной влажности грунта, то необходимо определять влажность отобранной пробы в соответствии с ГОСТ 5180. Перед проведением исследования вновь определяют влажность пробы грунта. Если влажность уменьшилась, то ее доводят до естественной влажности с помощью дистиллированной воды.

На дно ячейки на высоту 20 мм укладывают грунт и утрамбовывают его. Рабочий и вспомогательный электроды устанавливают вертикально неизолированными поверхностями друг к другу на расстоянии 3-4 см. Далее грунт укладывают в ячейку послойно (один — три слоя) с последовательным трамбованием слоев, добиваясь максимально возможного уплотнения. Расстояние от верхней кромки рабочего электрода до поверхности грунта должно быть 50 мм. Электрод сравнения устанавливают сверху ячейки в грунт, углубляя его на 1,0-1,5 см.

Проведение измерений

Рабочий электрод выдерживают в грунте до включения поляризации 15-20 мин. Измеряют его потенциал коррозии относительно электрода сравнения.

Катодную поляризацию рабочего электрода осуществляют, подключая его к отрицательному полюсу источника тока, вспомогательный электрод — к положительному. Потенциал рабочего электрода смещают на 100 мВ отрицательнее его потенциала коррозии. Для исключения омической составляющей из значения измеряемого потенциала рабочего электрода, измерение проводят по схеме.

Измеряют силу тока. Измерения выполняют несколько раз за период поляризации рабочего электрода при потенциале на 100 мВ отрицательнее потенциала коррозии, что позволяет определить характер измерения во времени. Последнее измеренное значение берут для определения среднего значения.

Если постоянна или уменьшается во времени, то длительность поляризации составляет 10-15 мин, в течение которых измеряют и записывают 3-4 раза. Если сила тока во времени растет, то измеряют и записывают 5-6 раз; длительность поляризации составляет 40 мин или тот промежуток времени, в течение которого плотность тока превысит 0,2 А/м2 (что при рекомендуемом размере поверхности рабочего электрода в 10 см2 соответствует силе тока 0,0002 А). Сила тока более 0,0002 А характеризует высокую коррозионную агрессивность грунта.

Определение выполняют для одного грунта не менее трех раз и вычисляют среднее арифметическое значение силы катодного тока.

Рисунок 2.3 — Схема установки для определения плотности катодного тока: 1- миллиамперметр; 2 — регулируемое сопротивление; 3 — источник напряжения; 4 — вольтметр; 5 — прерыватель тока; 6 — ячейка; 7 — рабочий электрод; 8 — вспомогательный электрод; 9 — электрод сравнения

Обработка результатов

Плотность тока ( ) в А/м вычисляют по формуле

. (2.3 )

Оценка коррозионной агрессивности грунта проводится в соответствии с уравнением. 2.2.

МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ МЕЖДУ ПОДЗЕМНЫМ МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СООРУЖЕНИЕМ И ЭЛЕКТРОДОМ СРАВНЕНИЯ

Смещение разности потенциалов может определяться двумя методами:

Метод 1— по разности между значениями измеренного потенциала сооружения и значением его стационарного потенциала.

Требования к образцам

Образцами для измерений являются участки подземных сооружений, оборудованные контрольно-измерительными пунктами, колодцами, шурфами и т. д.

Аппаратура

Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы регистрирующий или показывающий.

Медносульфатный электрод сравнения.

Стальной электрод сравнения.

Проведение измерений

Измерения выполняются в контрольно-измерительных пунктах, колодцах, шурфах и т.д. контактным методом с применением регистрирующих или показывающих приборов. Положительную клемму измерительного прибора присоединяют к сооружению, отрицательную — к электроду сравнения.

Продолжительность измерения устанавливается НТД.

При измерениях в зоне действия блуждающих токов и амплитуде колебаний измеряемой разности потенциалов, превышающей 0,5 В, могут быть использованы стальные электроды сравнения. Данный пункт не относится к проведению измерений на сооружениях связи.

Обработка результатов измерений

Разность между измеренным потенциалом сооружения и значением его стационарного потенциала вычисляют по формуле

, (2.4)

где — наименее отрицательная или наиболее положительная за период измерений мгновенная разность потенциалов между сооружением и медносульфатным электродом сравнения;

— стационарный потенциал сооружения.

При отсутствии данных принимают равным (относительно медно-сульфатного электрода сравнения):

Читайте также: Условное графическое обозначение видеомонитора. Обозначение видеокамеры на схеме гост

— минус 0,70 В — для стали;

— минус 0,48 В — для свинца;

— минус 0,70 В — для алюминия.

В тех случаях, когда наибольший размах колебаний потенциала сооружения, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения (абсолютные значения разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значением этого потенциала) не превышает 0,04 В, смещение потенциала не характеризует опасного действия блуждающих токов.

Действие блуждающих токов признается опасным при наличии за период измерений мгновенного положительного смещения потенциала.

Метод 2(для стальных подземных трубопроводов) — по полярности омического падения потенциала между сооружением и специальным вспомогательным электродом сравнения.

Сущность метода состоит в измерении разности потенциалов между трубопроводом и специальным вспомогательным электродом в моменты разрыва электрической цепи между ними с целью определения полярности омического падения потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом.

Рисунок 2.4 — Принципиальная схема определения полярности омического падения потенциала:1 — прерыватель тока с запоминающей емкостью; 2 — вольтметр; 3 — перемычка между зажимами С и ИЭ (измерительный электрод); 4 — вспомогательный электрод; 5 — трубопровод

Метод не применяется в тех случаях, когда размах колебаний потенциала трубопровода, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения, не превышает 0,04 В.

Аппаратура, материалы

Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы.

Прерыватель тока с запоминающей емкостью (например, типа ПТ-1).

Вольтметр с прерывателем тока (например, прибор типа 43313).

Вспомогательный электрод, представляющий пластину, изготовленную из Ст. 3 размером 25х25 мм, толщиной 1,5- 2,0 мм.

К электроду припаян изолированный проводник. Сторона крепления проводника к электроду изолирована (например, эпоксидной смолой).

Подготовка измерений

Для проведения измерений вспомогательный электрод (ВЭ) устанавливают в специальном шурфе, расположенном над трубопроводом. Место шурфа выбирают на участке трассы без дорожного покрытия.

Подготовку шурфа и установку ВЭ производят в следующем порядке:

— в намеченном пункте измерений с помощью трассоискателя или по привязкам на плане трассы трубопровода определяют месторасположение трубопровода;

— над трубопроводом делают шурф глубиной 300 350 мм и диаметром 150-170 мм.

Рисунок 2.5 — Схема для определения полярности омического падения потенциала:1 — трубопровод; 2 — шурф; 3 — груз; 4 — прибор для измерения поляризационных потенциалов или прерыватель тока с вольтметром; 5 — перемычка; 6 — контрольные проводники от трубопровода и вспомогательного электрода; 7 — вспомогательный электрод

ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из взятой со дна шурфа части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Над ВЭ устанавливают груз массой 0,8-1,0 кг. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против увлажнения грунта и попадания влаги в шурф.

Проведение измерений

Измерения с использованием прибора, содержащего прерыватель тока, например, прибора типа 43313, выполняют в определенной последовательности:

— включают прибор, устанавливают переключатели в положения, соответствующие режиму измерения поляризационного потенциала;

— устанавливают переключатель диапазонов измерений в положение «2В»;

— присоединяют контрольный проводник от трубопровода к зажиму С, контрольный проводник от вспомогательного электрода — к зажиму ВЭ, между зажимами С и ИЭ устанавливают перемычку.

Первые показания прибора снимают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и установки перемычки. Снятие показаний прибора производят через каждые 5 с.

При использовании прерывателя тока, например, типа ПТ-1, в комплекте с регистрирующим прибором, например, типа Н-399, измерительные работы проводят в такой последовательности:

— подсоединяют контрольные проводники от трубопровода и ВЭ соответственно к зажимам Т и Д, между зажимами Т и ЭС устанавливают перемычку, включают прерыватель тока;

— устанавливают переключатель диапазона измерений в положение 0,25 В и скорость движения диаграммной бумаги 600 мм/ч, при замкнутых выводах прибора на диаграммной бумаге фиксируют нулевую линию в течение 1 мин;

— к клеммам прерывателя тока «Прибор», подключают прибор Н-399, при этом к клемме «+» подключают положительный вывод прибора, а к клемме «-» — отрицательный вывод. Показания прибора учитывают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и перемычки.

При определении опасного действия блуждающих токов по полярности омического падения потенциала на трубопроводах в зоне влияния блуждающих токов трамвая продолжительность измерений должна быть не менее 10 мин. Измерения производят в часы утренней или вечерней пиковой нагрузки электротранспорта. В случаях прокладки трубопроводов в зоне влияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог период измерений должен охватывать пусковые моменты и время прохождения электропоездов в обе стороны между двумя ближайшими станциями.

По окончании измерительных работ и извлечении из шурфа ВЭ и груза шурф засыпают грунтом. В целях обеспечения повторных измерений в данном пункте на плане прокладки трубопровода делают соответствующие привязки.

Для определения характера влияния блуждающих токов на подземные трубопроводы производят обработку результатов измерений по формуле

, В (2.5)

где — омическое падение потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом, В;

— показания прибора 43313 (с учетом знака);

В (при использовании прерывателя тока типа ПТ-1 в комплекте с прибором типа Н-399 — максимальные по абсолютной величине отрицательные значения и минимальные по абсолютной величине положительные значения потенциала за период измерения).

Если среди полученных значений имеются значения со знаком «+», то фиксируется наличие опасности коррозии.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ В ЗЕМЛЕ

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении на трассе проектируемого сооружения разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м для обнаружения блуждающих токов.

2. Аппаратура

Вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы с пределами измерений:

— 0,5-0-0,5 В;

— 1,0-0-1,0 В;

— 5,0-0-5,0 В или другими близкими к указанным пределам.

Медносульфатные электроды сравнения.

3. Проведение измерений

Измерительные электроды располагают параллельно будущей трассе сооружения, а затем перпендикулярно к оси трассы.

Показания вольтметра снимаются через каждые 5-10 св течение 10-15 мин в каждой точке.

Если наибольший размах колебаний разности потенциалов (абсолютной разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значениями) превышает 0,50 В, это характеризует наличие блуждающих токов.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ТОКА В ПОДЗЕМНЫХ

СООРУЖЕНИЯХ СВЯЗИ

1.Сущность метода

Сущность метода заключается в измерении падения напряжения между двумя находящимися на некотором расстоянии друг от друга точками брони (оболочки) кабеля и в определении сопротивления брони (оболочки) между этими точками.

2. Аппаратура

Милливольтметр с внутренним сопротивлением 1 МОм на 1 В шкалы и пределами измерений: 1-0-1 мВ и 10-0-10 мВ.

Электроды стальные или свинцовые.

3. Проведение измерений

Контакт измерительных проводников с броней (оболочкой) кабеля осуществляется при помощи стальных или свинцовых электродов.

О направлении тока судят по отклонению стрелки прибора от нуля шкалы, исходя из того, что стрелка прибора отклоняется в сторону зажима, имеющего более высокий потенциал.

Среднюю величину тока, протекающего по кабелю (оболочке и броне), вычисляют по формуле:

, А, (2.6)

где — среднее значение падения напряжения на соединенных между собой броне и оболочке (на голой свинцовой оболочке), В;

— сопротивление 1 м свинцовой оболочки или соединенных между собой свинцовой оболочки и брони, Ом/м;

— расстояние между точками измерения, м.

При проведении строительных работ, монтаже и ремонте муфт измерение тока, протекающего по оболочке и броне кабеля, может быть осуществлено непосредственным включением амперметра в разрыв оболочек и брони.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1. Сущность метода

Сущность метода заключается в определении смещения среднего значения разности потенциалов между трубопроводом и медносульфатным электродом сравнения.

2. Требования к образцам

Образцами для измерения являются участки стальных трубопроводов, на которых зафиксированы значения напряжения переменного тока между трубопроводом и землей, превышающие 0,3 В.

3. Аппаратура, материалы:

— Вольтметр для измерения постоянного и переменного напряжений с входным сопротивлением не менее 10 МОм (например типа В7-41).

— Конденсатор емкостью 4 мкФ.

— Переносной насыщенный медносульфатный электрод сравнения (МЭС).

— Вспомогательный электрод.

4. Подготовка к измерениям

4.1. Вспомогательный электрод (ВЭ) зачищают шкуркой шлифовальной (ГОСТ 6456) зернистостью 40 и меньше, обезжиривают ацетоном, промывают дистиллированной водой.

ВЭ и МЭС устанавливают в специальном шурфе над трубопроводом. ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Грунт над ВЭ утрамбовывают с усилием 3-4 кг на площадь ВЭ. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против попадания влаги в грунт.

Рисунок 2.6 — Схема измерений смещения потенциала трубопровода:1 — стальной трубопровод; 2 — шурф; 3 — вольтметр; 4 — конденсатор; 5 -выключатель; 6 — медносульфатный электрод сравнения; 7 — вспомогательный электрод

5. Проведение измерений

5.1. Измерения выполняют в следующей последовательности:

— через 10 мин после установки ВЭ в грунт измеряют его стационарный потенциал относительно МЭС;

— подключают ВЭ к трубопроводу и через 10 мин снимают первое показание вольтметра. Следующие показания снимают через каждые 5 с. Продолжительность измерения не менее 10 мин.

Среднее значение смещения потенциала ВЭ за период измерений вычисляют по формуле:

, мВ, (2.7)

где — сумма мгновенных значений потенциала ВЭ при подключении ВЭ к трубопроводу, мВ;

— стационарный потенциал ВЭ, мВ;

— общее число измерений.

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

    для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более4 Ом(ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице «Заземление дома».

    при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более10 Ом(ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».

для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более10 Ом(РД 34.21.122-87, п.

Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».

  • для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более2, 4 и 8 Омсоответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в4 Ом.
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более2 или 4 Ом
  • для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более,5 Ом(ПУЭ 1.7.90)
Добавить комментарий