�vod

Meranie odporu uzemnenia

Úloha

Odmerajte odpor uzemnenia bleskozvodu.

Teoretický úvod

Podľa účelu rozoznávame uzemnenie:

  • pracovné
  • ochranné
  • bleskozvodné

Pracovné uzemnenie

Pracovným uzemnením nazývame také uzemnenie, ktoré je nevyhnutné pre prevádzku, napr. uzemňujeme nulový uzol transformátora, kladný pól ústrednej batérie v telefónnych ústredniach a podobne.
Maximálna hodnota odporu uzemnenia uzla transformátora je 5 ohmov.

Ochranné uzemnenie

Ochranné uzemnenie je uzemnenie takých vodivých častí zariadenia strojov a prístrojov, ktoré sú pri normálnom stave bez napätia, ale pri poruche (prieraz izolácie) by sa pod napätie mohli dostať (kostry prístrojov).
V elektrických sieťach nízkeho napätia sa predpisuje odpor ochranného uzemnenia tak, aby dotykové napätie chráneného zariadenia nemohlo prestúpiť 50 V.
V obytných domoch, kde sa predpisuje ochranné uzemnenie na pospojovanie, napr. na vodovodné potrubie, sa dá najväčší prípustný odpor uzemnenia vypočítať podľa vzťahu
Odpor uzemnenia
kde Ivyp je vypínací prúd najväčšieho spotrebiča (dvaapolnásobok menovitého prúdu poistky).

Bleskozvodné uzemnenie

Bleskozvodové uzemnenie je v podstate tiež ochranné uzemnenie, ktoré chráni proti účinkom atmosferickej elektriny. STN podrobne určuje, aký má byť najväčší dovolený odpor uzemnenia v jednotlivých prípadoch.
Odpor uzemňovača má byť čo najmenší .
Norma STN 33 2000-4-41 udáva ako mieru kvality nasledovné maximálne hodnoty odporu uzemnenia :
  • 15 ohmov - v prípade samostatných uzemňovačov
  • 10 ohmov - v prípade pospájaných uzemňovačov uzemňovačov, alebo v prípade jedného spoločného základového zemniča
  • 2 ohmy - v prípade, že uzemňovacia sústava objektu je spojená s uzemnením elektrorozvodnej sústavy (bleskozvod spolu s pospojovaním a s bodom rozdelenia TNC na TNC-S)

Odpor uzemnenia sa skladá z:

  • odporu uzemňovacieho vodiča
  • odporu uzemňovača
  • prechodového odporu uzemňovač ? zem
  • odporu zeme

Odpor uzemnenia závisí:

  • od rozmerov a tvaru uzemňovača
  • rezistivity pôdy v ktorej je uzemňovač uložený
  • od ročného obdobia
Najväčšia časť celkového odporu uzemnenia pripadá na najbližšie okolie uzemňovača , teda na prechodový odpor medzi uzemňovačom a zemou.
Uzemňovač
Povrch uzemňovača nemá podliehať korózii.

Metódy merania odporu uzemnenia:

    1.Dve pomocné elektródy a testovaný uzemňovač (uzemňovače musia byť rozpojené)
      a. Voltampérová metóda
      b. Meračom odporu uzemnenia napr. Metra PU 183
    2. Dve pomocné elektródy a kliešťový merač prúdu (uzemňovače nemusia byť rozpojené)
      a. Meranie odporu uzemnenia viacnásobne uzemnenej sústavy
      b. Meranie odporu uzemnenia sústavy s jedným uzemňovačom

    1a. Dve pomocné elektródy a testovaný uzemňovač Z -Voltampérová metóda

    Uzemňovače musia byť rozpojené.
    Odpor uzemňovačov sa určuje nepriamou metódou (výpočtom) ako pomer napätia uzemňovača oproti zemi a prúdu prechádzajúceho uzemňovačom.
    Zemou sa podľa STN rozumejú miesta vzdialené od uzemňovača, ktorým prechádza prúd tak, že medzi týmito miestami navzájom nevznikajú žiadne napätia.
    Napätia uzemňovačovUa, Ubvoči zemi je rozdiel potenciálu Uarsp. Ub(úbytku napätia ktoré vzniklo na uzemňovači v dôsledku pretekaného prúdu) a potenciálu zeme (úbytku napätia na zemi).
    Rozloženie náboja
    Rozloženie náboja
    Na obrázku je vyznačené kde spomínaný úbytok vzniká. Úbytok napätia vzniká len v blízkosti uzemňovačov, ktorými prechádza prúd. Ak sú obidva uzemňovače od seba dostatočne vzdialené, potom v priestore medzi nimi (označovanom ako zem) nevytvára prechádzajúci prúd skoro žiadne úbytky napätia. Je to dané tým, že v určitej vzdialenosti od uzemňovača má prúdové pole možnosť rozložiť sa na veľmi veľkom priestore, čím hustota prúdu klesá prakticky na nulu. Odpor uzemňovačov bude
    Odpor uzemňovača
    Odpor uzemňovača
    Ua a Ub získame odčítaním z voltmetra meraním úbytku napätia
    I získame odčítaním ampémetra.

    Postup merania

    Pre meranie sa používajú dve pomocné sondy prúdová H a napäťová S.
    Prúdová sonda H sa umiestni v takej vzdialenosti od uzemňovača Z, aby sa oblastiodporu týchto dvoch uzemňovačov neprekrývali.
    Rozmiestnenie sond
    Medzi uzemňovač Z, ktorého odpor meriame, a prúdovú sondu pripojíme zdroj striedavého prúdu.
    Napäťovú sondu S umiestnime v polovičnej vzdialenosti medzi uzemňovač a prúdovú sondu H.
    Voltmetrom,zapojenýmmedziuzemňovač a napäťovú sondu, odmeriame úbytok napätia UZ medzi Z a S a ampérmetrom odmeriame prúd I tečúci prúdovou sondou.
    To, že nameraná hodnota odporu je skutočnou hodnotou odporu uzemňovača (to že sme nemerali v oblasti kde sa uzemňovače navzájom prekrývajú) skontrolujeme tak, že napäťovú sondu S premiestnime najprv o 6 m ďalej od uzemňovača Z a potom o 6 m bližšie k uzemňovaču . Ak sú všetky tri výsledky v podstate zhodné, potom výsledný odpor uzemňovača sa rovná priemeru všetkých troch meraní.
    Ak sa namerané hodnoty podstatne líšia, musí sa meranie opakovať pri zväčšenej vzdialenosti L medzi Z a H (v praxi je vzdialenosť medzi Za Hasi2.a = 40 metrov). Merať musíme striedavým prúdom, lebo pri meraní jednosmerným prúdom sa môže uplatniť polarizácia elektród na rozhraní povrchu uzemňovača a zeme a tým je meranie skreslené.
    Vyhýbame sa meraniu sieťovou frekvenciou, aby nenastalo rušenie inými zdrojmi s touto frekvenciou.
    .

    Schéma zapojenia

    Schéma zapojenia

    1b. Dve pomocné elektródy a testovaný uzemňovač Z -Meračom odporu uzemnenia Metra PU 183

    Podstatne jednoduchšie je použitie špeciálnych meracích prístrojov, napr. Metra PU 183, kde merací prístroj nám priamo ukáže meraný odpor.Prístroj využíva na meranie zabudovaný zdroj striedavého prúdu obdĺžnikového tvaru s frekvenciou 128 Hz.

    Zapojenie meracieho prístroja

    Zapojenie meracieho prístroja
    Ak môžeme zanedbať odpor vodičov, možno použiť trojvodičové pripojenie, pričom svorky E a ES prepojíme prepojovacím vodičom z príslušenstva prístroja.
    Ak nemôžeme zanedbať odpor vodičov s ohľadom na meraný odpor uzemnenia, treba použiť štvorvodičové pripojenie a medzi E a ES nesmie byť prepojovací vodič, štvrtý vodič musí byť pripojený na skúšobnú svorku

    Postup pri meraní a príprava meracieho prístroja

      1. Pripravíme napäťovú, prúdovú sondu, kladivo, skrutkovač, merací prístroj.
      2. Na budove školy nájdeme vhodný uzemňovač bleskozvodu .
      3. Odpojíme zvyšnú časť bleskozvodného systému odpojením skúšobnej svorky od uzemňovača, aby ostatné vodiče neovplyvnili meranie a ostane len samotný uzemňovač.
      4. Pomocou brúsneho papiera očistíme pripojovaciu časť uzemňovača, na ktorú budeme pripájať vodič k meraciemu prístroju.
      5. Rozvinieme vodiče napäťovej a prúdovej sondy, pomocou kladiva zatlčieme sondy za sebou, napäťovú 20 m a prúdovú 40 m.
      6.Vodiče pripojíme na merací prístroj podľa označenia a odčítame hodnotu odporu uzemňovača .
      7. Vykonáme kontrolu meracieho prístroja podľa návodu, zapneme prístroj a nastavíme príslušný rozsah meracieho prístroja.
      8. Zo zeme vytiahneme napäťovú a prúdovú sondu a pomocou kladiva ich zatlčieme do zeme v tvare rovnostranného trojuholníka s uhlom 60 stupňov, napäťovú a prúdovú v dĺžke po 20 m .
      9. Vodiče pripojíme na merací prístroj podľa označenia a odčítame hodnotu odporu uzemňovača.
      10. Odpojíme vodiče od meracieho prístroja, zvinieme vodiče na držiaky, zvodový vodič bleskozvodného systému zapojíme späť k uzemňovaču.

    2. Dve pomocné elektródy a kliešťový merač prúdu

    Táto metóda nepoužíva pomocné sondy a meracie svorky sa nemusia rozpojiť.

    Teoretický úvod

    Kliešte obsahujú napäťovú a prúdovú cievku. Napäťová cievka indukuje do meranej slučky napätie a prúdová slučka meria prúd tečúci obvodom celej sústavy vplyvom indukovaného napätia . Merací prístroj vyhodnotí U a I a výsledný odpor vypočíta podľa Ohmovho zákona: Rz = Uz / I
    Zapojenie kliestoveho prístroja

    2a. Zapojenie meracieho prístroja - Meranie odporu uzemnenia viacnásobne uzemnenej sústavy

    viacnasobne uzemnenie
    R1 je odpor, ktorý má byť odmeraný
    R0 je paralelný odpor ostatných uzemňovačov R2, R3, R4...
    Čím je väčší počet uzemňovačov, tým je R0 oveľa menší ako R1 a nameraná hodnota prakticky zhodná s hodnotou odporu R1

    2b. Zapojenie meracieho prístroja - Meranie odporu uzemnenia sústavy s jedným uzemňovačom.

    jedno uzemnenie
    Ako vyplýva z predchádzajúceho princípu merania, prístroj meria odpor uzatvorenej slučky, z tohto dôvodu nie je možné merať odpor sústavy obsahujúci iba jeden uzemňovač.
    Ak sa v blízkosti nachádza iná dobre uzemnená sústava (budova, vodovodné potrubie). Potom pre odmeranú hodnotu platí :
    RT = RA + RB + RL pričom
    RA + RB je hodnota odmeraná meračom
    RL je odpor prepojovacieho vodiča

    Postup pri meraní a príprava meracieho prístroja

    Pred zapnutím meracieho prístroja sa uistite, či sú kliešte dobre zatvorené.
    Stlačte tlačidlo ON, prebehne krátky proces autokalibrácie a na displeji sa zobrazí symbol 0L ohm , to znamená že prístroj je pripravený na meranie odporu.
    Meranie odporu:
    • zapnúť merací prístroj (zobrazené 0L ohm)
    • otvoriť kliešte a uchopiť do nich meraný vodič
    • otestovať prístroj na dodávanej testovacej slučke (odmeraná hodnota medzi 5,0 ohm a 10 ohm) .... nemusí sa testovať pred každým meraním
    Praktické poznámky:
    • ak sa pri meraní zobrazí 0L ohm , meraný odpor je vyšší ako merací rozsah
    • ak sa pri meraní zobrazí L 0,01 ohm, meraný odpor je nižší ako merací rozsah
    • ak sa pri meraní zobrazí zvukový signál, hodnota odporu je vyššia ako nastavená limitovaná hodnota
    • ak je prístroj v režime HOLD, (uloženie do pamäte) pri ďalšom meraní treba tento režim ukončiť opätovným stlačením HOLD
    • ak je prístroj v režime MR (prezeranie pamäte), ukončenie režimu .... stlačiť MEM

    Použité meracie prístroje

    CEMDT - 5300B - merač zemných prechodových odporov, selektívne meranie s rozpojením
    KYORITSU KEW 4200 -merač zemných prechodových odporov, kliešťový merač bez rozpojenia

HTML 4.01CSS Nahor Mail Form�t pre tla� Domov - HROBONKA