Норма сопротивления контура заземления

Норма сопротивления контура заземления

Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура заземления? Как правило, в таких спорах можно услышать разные цифры, одни называют 4 Ом, от других можно услышать 20 Ом, некоторые специалисты говорят, что сопротивление контура заземлителя не нормируется. Так какие же должны быть нормы и почему такая путаница?

Какие бывают испытания?

Начну с того, что поясню, какие бывают испытания. Электролаборатория проводит приёмо-сдаточные или эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания проводятся после окончания монтирования новой электроустановки, после того как, электроустановка смонтирована и сдана в эксплуатацию, с этого момента начинаются эксплуатационные испытания. Соответственно приёмо-сдаточные испытания проводятся только один раз, после окончания электромонтажных работ, а эксплуатационные испытания проводятся периодически, в процессе эксплуатации.

И так, существуют приёмо-сдаточные и эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания регламентируются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а эксплуатационные Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

НОРМЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Москва

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт распространяется на станционные и линейные сооружения установок проводной связи, радиорелейные станции, радиотрансляционные узлы проводного вещания (ПВ), установки избирательной железнодорожной связи и антенн систем коллективного приема телевидения (СКПТ), для которых оборудуют стационарные заземляющие устройства, и устанавливают нормы сопротивления заземляющих устройств, обеспечивающих нормальную работу сооружений и установок, перечисленных выше, а также безопасность обслуживающего персонала.

Стандарт не распространяется на заземляющие устройства, которые предусматриваются в технике специального назначения.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения приведены в приложении.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. К рабоче-защитному или защитному заземляющему устройству при помощи заземляющих проводов кратчайшим путем должны быть подключены:

один из полюсов электропитающей установки;

нейтраль трансформаторов, вывод источника однофазного тока трансформаторной подстанции или собственной электростанции, питающей оборудование предприятий связи, радиорелейную станцию или станцию ПВ;

металлические части силового, стативного и коммутаторного оборудования;

металлическая опорная эквипотенциальная поверхность электронных телефонных станций;

металлические трубопроводы водопровода и центрального отопления и других металлических конструкций внутри здания;

экраны аппаратуры и кабелей;

металлические оболочки кабелей, элементы схем защиты, молниеотводы;

антенны СКПТ, подлежащие молниезащите в соответствии с нормативно-технической документацией (далее НТД).

Число заземляющих проводов и порядок подключения к ним аппаратуры и оборудования устанавливают в НТД на аппаратуру конкретного вида.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2. На предприятиях связи следует оборудовать защитное заземляющее устройство, если отсутствуют соединительные линии и цепи дистанционного питания аппаратуры, использующие землю в качестве провода электрической цепи.

Требования к защитным заземлениям и занулениям — по ГОСТ 12.1.030.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3. На предприятиях связи следует оборудовать одно рабоче-защитное заземляющее устройство, если заземлен «минус» источника тока дистанционного питания, (при этом цепи дистанционного питания допускается включать по схеме «провод-земля») или заземлен «плюс» источника тока, но отсутствуют цепи дистанционного питания по схеме «провод-земля». При этом соединительные линии могут использовать «землю» в качестве провода электрической цепи. Контур рабоче-защитного заземляющего устройства при наличии цепей дистанционного питания должен иметь два самостоятельных ввода в здание (до щитка заземления).

На предприятиях следует оборудовать обособленные рабочее и защитное заземляющие устройства, если имеются цепи дистанционного питания по схеме «провод-земля» с заземлением «плюса» источника тока.

1.4. Нейтраль трансформаторов, вывод источника однофазного тока трансформаторной подстанции или собственной электростанции, питающей оборудование предприятий связи, радиорелейную станцию или станцию ПВ, должны быть присоединены к защитному или рабоче-защитному заземляющему устройству. При этом заземляющее устройство для указанного выше предприятия и для трансформаторной подстанции должно быть общим, если расстояние между предприятием и трансформаторной подстанцией менее 100 м.

Сопротивление общего заземляющего устройства должно соответствовать нормам сопротивления заземляющих устройств для каждой подключаемой установки.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или вывод источника однофазного тока, при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом·м не должно быть более, Ом:

2 — установок напряжением 660/380 В;

4 — установок напряжением 380/220 В;

8 — установок напряжением 220/127 В.

При удельном сопротивлении грунта r более 100 Ом·м допускается повысить значение сопротивления заземляющего устройства в r/100 раз, но не более чем в десять раз, а также не более значений, указанных в табл. Таблица 1-Таблица 3, Таблица 5 и в пп. Пункт 2.1.5, Пункт 2.4.5, Пункт 2.7.2.

1.3, 1.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4а. Сопротивление защитного или рабоче-защитного заземляющего устройства должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей (проложенные под землей металлические трубы, металлические конструкции, арматура зданий и их бетонных фундаментов и другое, за исключением трубопроводов горючих и взрывоопасных смесей, канализации, центрального отопления и бытового водопровода, расположенных вне здания, в котором размещено оборудование предприятия связи или станция ПВ).

(Введен дополнительно, Изм. № 2).

1.5. Конструкция искусственных заземлителей или различных контуров заземляющего устройства, марка и сечение соединяющих проводников от заземляющего устройства к щитку заземления, перечень аппаратуры, оборудования и элементов защиты, присоединяемых к заземляющему устройству, способы присоединения проводок и их число, методика измерения сопротивления заземляющих устройств и удельного сопротивления грунта устанавливают в НТД на аппаратуру конкретного вида.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.6. Расстояние между отдельными неизолированными частями разных заземляющих устройств (между рабочим, защитным, измерительным и др.) на участке до ввода в здание не должно быть менее 20 м.

1.7. Сопротивление измерительного заземляющего устройства не должно быть более 100 Ом в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом·м и 200 Ом — в грунтах с удельным сопротивлением более 100 Ом·м.

1.8. Сопротивление линейно-защитных заземляющих устройств для линий связи и проводного вешания на участках опасного влияния линий электропередачи, электрифицированных железных дорог, а также при влиянии радиостанций и импульсных воздействиях (исключая грозовые разряды), определенное расчетом в соответствии с требованиями НТД, не должно превышать значений, устанавливаемых настоящим стандартом.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.9. При эксплуатации заземляющих устройств следует проверять их сопротивления с периодичностью:

два раза в год — летом (в период наибольшего просыхания грунта) и зимой (в период наибольшего промерзания грунта) — на междугородных, городских и сельских телефонных станциях, телеграфных станциях, телеграфных трансляционных, оконечных и абонентских пунктах;

раз в год — летом (в период наибольшего просыхания грунта) — на радиорелейных станциях, на станциях и подстанциях радиотрансляционных узлов;

раз в год — перед началом грозового периода (апрель — май) — в необслуживаемых усилительных пунктах (НУП) и регенерационных пунктах (РП) междугородной, городской и сельской связи; для контейнеров аппаратуры систем передачи (ИКМ-30 и др.);

раз в год — перед началом грозового периода — на кабельных и воздушных линиях связи и радиотрансляционных сетей, у кабельных опор и опор, на которых установлены средства защиты, на абонентских пунктах телефонных и радиотрансляционных сетей, у понижающих трансформаторов таксофонных кабин;

не реже раза в год (перед началом грозового периода) — для антенн систем коллективного приема телевидения.

Дальше на Нормы сопротивления. Нормы сопротивления заземляющих устройств для междугородных телефонных станций и оконечных пунктов избирательной железнодорожной связи. Нормы сопротивления заземляющих устройств для необслуживаемых усилительных пунктов междугородной связи и промежуточных пунктов избирательной железнодорожной связи. Нормы сопротивления заземляющих устройств для телеграфных станций и телеграфных трансляционных оконечных и абонентских пунктов. Нормы сопротивления заземляющих устройств для городских телефонных станций и станций местной железнодорожной связи
Вернуться к списку нормативных документов электросвязи

Сопротивление заземления молниезщиты

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

• I и II категория — 10 Ом;
• III категория — 20 Ом;
• Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
• Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

• Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
• Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
• Бетон — 40-1000 Ом*м;
• Чернозем — 60 Ом*м;
• Глина — 20-60 Ом*м;
• Илистая почва — 30 Ом*м;
• Садовая земля — 40 Ом*м;
• Супесь — 150 Ом*м;
• Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
• Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Свойства грунта

Ещё одним показателем эффективности работы заземления является величина тока стекания в грунт, которая также закладывается в нормативные ограничения, оговариваемые соответствующими пунктами ПУЭ. Значения этого параметра определяются составом почвы в месте расположения заземлителя, а также зависят от её влажности и температуры.

Практически установлено, что оптимальные условия, обеспечивающие эффективное распределение токов стекания и позволяющие упростить размещаемую в земле конструкцию заземления, создаются в особых грунтах.

Это почвы, содержащие глину, суглинок или торфяные составляющие. При наличии указанных компонентов и высокой влажности почвы условия для растекания тока в месте обустройства заземлителя считаются идеальными.

Оформление результатов

Обязательно после проведенных измерений оформляют соответствующий документ. Все записи проводятся на специальном бланке определенной формы. В нем указываются:

• наименование объекта;
• схема монтажа заземляющих электродов и их соединений;
• план контура заземления;
• способ определения сопротивления.

Кроме того, в соответствующей графе указывают наименование прибора, которым осуществлялись все замеры.

Обязательно все показания замера сопротивления контура заземления заносятся в паспорт устройства. Специалисты оформляют отдельный протокол, в котором отражают показания испытаний переходных сопротивлений.

Они указывают на возможные потери при прохождении тока, связанные со сварочными, болтовыми и другими видами соединения всего контура заземления. Эту процедуру выполняют обычно специальным прибором — микроомметром.

Проводить все эти измерения и выдавать результаты показаний может только специальная лаборатория, зарегистрированная в органах стандартизации. Эта организация выдает решение по дальнейшему использованию заземляющего устройства.

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства выполняется с целью проверки элементов имеющихся на объекте заземляющих устройств на соответствие проектным техническим условиям и требованиям нормативной документации. Такие работы выполняются при проведении всех видов испытаний электрооборудования.

Средства и метод измерения сопротивления заземлителей

Для проведения данных работ чаще всего применяется измерители сопротивления заземлителя Ф4103-М1, М416 или ИС-20. Замеры проводится по компенсационному методу, где применяются вспомогательные заземлители и потенциальные электроды-штыри (зонды).

Геометрические размеры имеющихся заземлителей определяются методом прямых измерений. Их состояние оценивается визуально после вскрытия контура. Для учёта текущей проводимости грунта вводятся поправочные коэффициенты.

Проведение измерений по компенсационным методам

Такие диагностические работы выполняются по трех- или четырехпроводному методу.

При применении четырехроводного метода используются четыре электрода-штыря (два токовых и два потенциальных), установленных через определенное расстояние (разнос).

Применение такого количества электродов исключает влияние на результат измерений переходного сопротивления в местах подключения измерительных кабелей, а также их сопротивление. Это особенно важно в тех случаях, когда измеряемое сопротивление является малой величиной.

При трехпроводном методе используется только один потенциальный и два токовых штыря. В этом случае измеренная величина заземляющего устройства будет включать в себя величину сопротивления измерительного кабеля потенциального электрода-штыря.

Во время проведения измерений отсоединение грозозащитных тросов оболочек кабелей и других естественных заземлителей не требуется. Измерительные кабеля не должны располагаться рядом с массивными металлоконструкциями и находиться параллельно линии электропередач.

Другие методы измерений

Для определения величины сопротивления заземлителей существуют другие методы:

• мостовой (практически не применяется);
• определение сопротивления измерением тока, протекающего через заземление и падения напряжения на нем (испытание способом вольтметра-амперметра с одно- и двухлучевой схемой расположения вспомогательных электродов или применением измерителей МС – 07 или МС-08).

Оформление результатов

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, результаты обработки данных и вычислений оформляется соответствующим протоколом. В этом протоколе обязательно указываются: схема расположения заземляющих электродов, план контура заземления, метод определения сопротивления.

Если по результатам изменение сопротивления заземляющего устройства велико, намечаются пути снижения этого сопротивления (обработка грунта солями, добавления в него влагозадерживаюших веществ, увлажнение грунта, изменение заземляющего контура и другие).

Нормативные показатели для измерения переходного сопротивления заземления

В электротехнике считается, что переходное сопротивление заземления не может быть выше 0,05 Ом – такой уровень гарантирует свободное прохождение разряда через линию и дальнейшее его растекание через грунт. Но в некоторых случаях специалисты говорят о граничном уровне сопротивления 0,1 Ом для некоторых точек – если подобное явление встречается не систематически, можно обойтись без ремонта всего контура.

Кроме того, выделяют и предельный уровень в 0,3 Ом – при достижении его потребуется дополнительное исследование. В частности, при обнаружении такой неисправности проводят визуальный осмотр контура, простукивание омедненным молотком соединений, а также проверку срабатывания при пропускании разряда.