Erdungswiderstandsmessung: Überblick über praktische Messmethoden

Erdung wird in verschiedenen elektrischen Systemprojekten verwendet.Das eigentliche Konzept der „Erdung“ wird schematisch betrachtet, indem ein Abschnitt eines Stromkreises mit dem Erdpotential verbunden wird.

Die Erdschleife enthält einen Leiter und eine tief im Boden eingebettete Elektrode. Eine traditionelle Maßnahme in der Praxis der Elektrotechnik ist die Messung des Erdungswiderstands von Netzen, die sich noch im Aufbau befinden und bereits in Betrieb sind. Wir erklären Ihnen, wie und wie diese wichtige Aktion durchgeführt wird.

Warum sind Messungen erforderlich?

Eine brillante Lösung der unten aufgeführten Probleme wird durch einen idealen Nullwiderstand im Erdungskreis erreicht:

1. Verhindern Sie, dass der Körper technologischer Maschinen belastet wird.
2. Erreichen Sie ein effektives Bezugspotential elektrischer Geräte.
3. Beseitigen Sie statische Ströme vollständig.

Die Erfahrung in der Elektrotechnik zeigt zwar: Es ist unmöglich, ein Ergebnis bei einem idealen Nullpunkt zu erzielen.

Das Verfahren zur Durchführung der erforderlichen Messungen mit einem Gerät zur Bestimmung des Widerstands der Erdungsschiene. Solche Verfahren werden nach einem von der Leitung der Serviceorganisation genehmigten Zeitplan durchgeführt

In jedem Fall erzeugt eine geerdete Elektrode einen gewissen Widerstand.

Der spezifische Widerstandswert wird bestimmt:

• Widerstand der Elektrode am Kontaktpunkt mit der leitenden Sammelschiene;
• Kontaktfläche zwischen Erder und Erde;
• Bodenstruktur, die unterschiedliche Widerstände bietet.

Bei der Messung des Erdschleifenwiderstands wird darauf hingewiesen, dass die ersten beiden Faktoren völlig vernachlässigt werden können, jedoch unter logischen Bedingungen:

1. Die Erdungselektrode besteht aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.
2. Der Körper des Elektrodenstifts wird sorgfältig gereinigt und fest im Boden verankert.

Der dritte Faktor bleibt bestehen – die widerstandsfähige Oberfläche des Bodens. Es gilt als Hauptkonstruktionsteil zur Messung des Widerstands der Erdschleife.

Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel:

R = pL/A,

wobei: p – Bodenwiderstand, L – bedingte Tiefe, A – Arbeitsbereich.

Um die Eigentümer des Hauses/der Wohnung zu schützen, müssen alle Arten von leistungsstarken elektrischen Haushaltsgeräten mit einer Erdung ausgestattet sein:

Bei der Widerstandsprüfung wird jede Erdungsleitung separat geprüft. Der Widerstand zwischen dem Erdungselement und jedem nichtleitenden Teil elektrischer Geräte, der unter Spannung stehen kann, muss weniger als 0,1 Ohm betragen.

Übersicht über Messmethoden

Für die Widerstandsmessung gibt es mehrere Möglichkeiten Erdungsschleife, die es jeweils ermöglichen, den erforderlichen Wert ziemlich genau zu bestimmen.

3-Punkt-Erkennungssystem

Beispielsweise wird häufig die 3-Punkt-Schaltungstechnik verwendet, die auf dem Effekt des Potentialabfalls basiert.

Grafisches Diagramm des sogenannten Dreipunktsystems, das häufig verwendet wird, wenn der Wert des Erdschleifenwiderstands gemessen werden muss

Messungen werden in drei Hauptschritten durchgeführt:

1. Messung der Spannung an Elektrode E1 und Sonde E2.
2. Messung der Stromstärke an Elektrode E1 und Sonde E3.
3. Berechnung (Formel R = E / I) des Widerstands der Erdungselektrode.

Bei dieser Technik hängt die Genauigkeit der Messungen logischerweise vom Installationsort der E3-Sonde ab. Es empfiehlt sich, ihn mit Abstand in den Boden einzubringen – optimalerweise über den sogenannten ESE-Bereich (effektiver Elektrodenwiderstand) E1 und E2 hinaus.

Messungen mit „62 %“-Technologie

Wenn die Struktur des Bodens für die Platzierung der Erdungselektrode homogen ist, verspricht die „62 %“-Methode zur Bestimmung des Widerstands von Erdungsschleifen gute Ergebnisse.

Ein Diagramm zur Messtechnik unter dem interessanten Namen „62 %“. Der Name leitet sich jedoch vom optimalen Abstand zwischen den Elektroden ab, bei dem ein akzeptables Ergebnis erzielt wird

Die Methode ist auf Stromkreise mit einer einzigen Erdungselektrode anwendbar. Die Genauigkeit der Messwerte beruht hier auf der Möglichkeit, die Arbeitssonden auf einem geraden Abschnitt relativ zur Erdungselektrode zu platzieren.

Einbaustellen für Regelsonden

Vereinfachte Zweipunktmethode

Der Einsatz dieser Messmethode setzt neben der zu untersuchenden Erdung das Vorhandensein einer weiteren hochwertigen Erdung voraus. Die Technik ist für dicht besiedelte Gebiete relevant, in denen es oft nicht möglich ist, flächendeckend mit Hilfsarbeitselektroden zu arbeiten.

Eine vereinfachte Messtechnik wird mit einem Zweipunktschema durchgeführt. Diese Technologie erfordert weniger Manipulationen an Geräten und Berechnungen, die Genauigkeit der Berechnungen ist jedoch gering

Der Unterschied zwischen der Zweipunkt-Messmethode besteht darin, dass sie gleichzeitig das Ergebnis für zwei in Reihe geschaltete Erdungsgeräte anzeigt.Dies erklärt die Anforderungen an eine qualitativ hochwertige Ausführung der zweiten Erdung, um deren Widerstand nicht zu berücksichtigen.

Um Berechnungen durchzuführen, wird auch der Widerstand der Erdungsschiene gemessen. Das erhaltene Ergebnis wird von den Ergebnissen allgemeiner Messungen abgezogen.

Die Genauigkeit dieser Methode lässt im Vergleich zu den beiden oben genannten sehr zu wünschen übrig. Dabei spielt der Abstand zwischen der Erdungselektrode, deren Widerstand gemessen wird, und der zweiten Erdung eine wesentliche Rolle. Diese Technik wird nicht standardmäßig verwendet. Dies ist eine Art Alternative, wenn andere Messmethoden nicht verwendet werden können.

Präzise Vierpunktmessungen

Für die meisten Möglichkeiten der Widerstandsmessung gilt neben der 2- und 3-Punkt-Methode die 4-Punkt-Technologie als optimalste Methode. Geräte wie der Tester der Serie 4500 sind mit dieser Messtechnik ausgestattet. Dem Namen der Methode nach zu urteilen, werden vier Arbeitselektroden in einer Linie und in gleichen Abständen auf der Arbeitsplattform platziert.

Nach diesem Vier-Punkte-Schema werden die genauesten Messungen durchgeführt. Es werden moderne Geräte verwendet und es ist möglich, Arbeiten durchzuführen, ohne den Erdungskreis zu trennen

Der Stromgenerator des Gerätes ist mit den Außenelektroden verbunden, wodurch zwischen ihnen ein Strom fließt, dessen Wert bekannt ist. Zwei interne Arbeitselektroden sind mit anderen Anschlüssen des Geräts verbunden.

An diesen Klemmen liegt ein Spannungsabfallwert an. Das Endergebnis der Messungen ist der Erdungswiderstand (in Ohm), dessen Wert das Gerät auf dem Display anzeigt.

Zur Messung der Berührungsspannung werden häufig Geräte der Serie 4500 eingesetzt.Über ein spezielles Modul erzeugt das Gerät eine kleine Spannung im Boden und simuliert so einen Kabelschaden.

Gleichzeitig zeigt die Instrumentenskala den Strom an, der durch den Erdungskreis fließt. Dabei werden die Messwerte auf dem Bildschirm zugrunde gelegt und mit der geschätzten Stromstärke im Erdreich multipliziert. Auf diese Weise wird die Berührungsspannung berechnet.

Durchführung von Maßnahmen zur Überwachung des Zustands elektrischer Geräte und Erdungsleitungen. Für den Betrieb wird ein Messgerät vom Typ 4500 verwendet.

Beispielsweise beträgt der maximale Wert des erwarteten Stroms an der Fehlerstelle 4000 A. Der Wert 0,100 wird auf dem Gerätebildschirm markiert. Dann beträgt der Wert der Berührungsspannung 400 V (4000 * 0,100).

Messung mit Gerät S.A6415 (6410, 6412, 6415)

Die Einzigartigkeit dieser Methode liegt in der Möglichkeit, Messungen durchzuführen, ohne den Erdungskreis zu trennen. Auch hier ist die vorteilhafte Seite hervorzuheben, wenn es zulässig ist, den Gesamtwiderstand der Erdungseinrichtung unter Einbeziehung der Widerstandskomponente aller Anschlüsse im Erdungskreis zu messen.

Das Funktionsprinzip ist ungefähr das Folgende:

1. Ein spezieller Transformator erzeugt Strom im Stromkreis.
2. Im gebildeten Stromkreis fließt Strom.
3. Das gemessene Signal wird mit einem Synchrondetektor erfasst.
4. Das empfangene Signal wird von einem ADC umgewandelt.
5. Das Ergebnis wird auf dem LCD-Display angezeigt.

Das Gerät ist mit einem Modul (selektiver Verstärker) ausgestattet, dank dessen das Nutzsignal effektiv von verschiedenen Arten von Störungen – Niederfrequenz – befreit wird. und v.ch. Lärm Die Zangenbacken bilden im ausgelenkten Zustand einen erregten Stromkreis, der den Erdungsleiter umschließt.

Anleitung zur Messung mit dem Gerät S.A6415

Der Handlungsablauf beim Arbeiten mit dem Gerät der S.A6415-Serie ist in der Anleitung dieses einzigartigen Geräts anschaulich beschrieben.

Ein einzigartiges Messgerät sind Klemmen, mit denen sich der Widerstand des Erdungskreises unter verschiedenen Bedingungen relativ einfach und leicht messen lässt

Beispielsweise besteht die Notwendigkeit, den Erdungswiderstand eines elektrischen Moduls (Transformator, Stromzähler usw.) zu messen.

Reihenfolge:

1. Öffnen Sie den Zugang zur Erdungsschiene, indem Sie das Schutzgehäuse entfernen.
2. Fassen Sie den Erdungsleiter (Sammelschiene oder direkte Elektrode) mit einer Zange an.
3. Wählen Sie den Messmodus „A“ (Strommessung).

Der maximale Stromwert des Geräts beträgt 30 A. Wenn dieser Wert überschritten wird, können keine Messungen durchgeführt werden. Sie sollten das Gerät entfernen und die Messung an einer anderen Stelle erneut versuchen.

Der Prozess der Durchführung von Messungen mit Messgeräten vom Typ S.A6415 und 3770. Die Messergebnisse werden in einer Tabelle erfasst und bei der nächsten Wartung verglichen

Wenn der auf der Skala angezeigte Stromwert in den zulässigen Bereich fällt, können Sie weiterarbeiten, indem Sie das Gerät auf Widerstandsmessung „?“ umstellen.

Das angezeigte Ergebnis zeigt den Gesamtwiderstandswert, einschließlich:

• Elektroden- und Erdungsbus;
• neutraler Kontakt zur Erdungselektrode;
• Kontaktverbindungen auf der Leitung zwischen Neutralleiter und Erdungselektrode.

Beim Arbeiten mit Zangen ist zu beachten: Überschätzte Erdungswiderstandswerte des Geräts sind in der Regel auf einen schlechten Kontakt der Erdungselektrode mit der Erde zurückzuführen.

Die Ursache für den hohen Widerstand kann auch ein unterbrochener stromführender Bus sein.Auch hohe Widerstandswerte an den Verbindungspunkten (Spleißstellen) von Leitern können die Messwerte des Geräts beeinflussen.

Allgemeine Empfehlungen zur Messung des USG

Vor Bauen Sie einen Erdungskreis aufB. bei einem Gaskessel, sollten Sie genaue Informationen über den Bereich einholen, in dem der Erdungselektrode verlegt wird. Es wird oft empfohlen, sich auf vorhandene Tabellen zu beziehen, um die „p“-Werte des Bodens zu bestimmen.

Diese Option mit Tabellen liefert jedoch lediglich indikative Daten. Deshalb sollten Sie sich nicht auf sie verlassen. Die wahren Werte des Bodenwiderstands können erheblich abweichen.

Option Nr. 1: Einschichtgrundierung

Wenn der Boden eine homogene Komponente aufweist, wird sein spezifischer Widerstand mit der „Testelektroden“-Technik gemessen.

Struktur eines homogenen Bodens. Unter solchen Bedingungen ist das Messen und Berechnen des Widerstands viel einfacher als die gleiche Arbeit auf mehrschichtigen Böden

Die Methode beinhaltet die Durchführung eines bestimmten Verfahrens in zwei Schritten:

1. Nehmen Sie eine Stabkontrollsonde mit einer Länge, die etwas größer ist als die Tiefe der geplanten Hinterfüllung.
2. Die Sonde wird streng senkrecht bis zur Tiefe der Strukturverlegung in den Boden eingetaucht.
3. Das über dem Boden verbleibende Ende wird zur Messung des Spreizwiderstands (Rr) verwendet.
4. Der USG wird durch die Formel p = Rr * Ψ bestimmt.

Es empfiehlt sich, den Vorgang mehrmals an verschiedenen Stellen der Baustelle durchzuführen. Alternative Messungen helfen dabei, genaue Bodenwiderstandsmessungen zu erzielen.

Option #2: mehrschichtiger Boden

In einer solchen Situation wird die USG-Messung mit der Stufensondierungsmethode durchgeführt. Das heißt, die Kontrollsonde wird stufenweise bis zur Arbeitstiefe eingetaucht und an der Position jeder Stufe werden Widerstandsmessungen durchgeführt. Berechnungen des durchschnittlichen USG erfolgen anhand von Formeln für jede einzelne Messung.

Mehrschichtiger Boden. Unter solchen Bedingungen ist es notwendig, den Widerstand jeder einzelnen Schicht zu berechnen. Berechnungen für mehrschichtige Böden erfordern mehr Aufwand

Basierend auf den klimatischen Eigenschaften des Gebiets werden dann Werte für saisonale Veränderungen ermittelt. Auf diese Weise (ziemlich kompliziert) erhält man die berechneten Werte der oberen Schichten. Die darunter liegenden Schichten gelten als keinen jahreszeitlichen Veränderungen unterworfen und daher beschränkt sich die Berechnung für sie auf eine etwas vereinfachte Messung und Berechnung.

Anforderungen an die Ausführung der Arbeiten

Arbeiten dieser Art werden selbstverständlich von qualifiziertem Personal durchgeführt, das Fachorganisationen vertritt. Daher sind Versorgungsunternehmen in der Regel für den Betrieb von Stromverteileranlagen in Wohngebäuden verantwortlich. Die Durchführung jeglicher Messungen an diesen Punkten ist nur durch den Zugriff auf diese Dienste gestattet.

Stromkreise gelten als gefährliche Systeme. Obwohl die Kommunikation im Haushaltsbereich für Spannungen unter 1000 V ausgelegt ist, ist diese Spannung für den Menschen lebensgefährlich. Beim Umgang mit elektrischen Geräten sind alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen zu beachten. Solche Maßnahmen sind dem Durchschnittsbürger oft einfach unbekannt.

Er führt Sie in die Besonderheiten der Erdungskonstruktion für eine Badewanne in einer Stadtwohnung ein. nächster Artikel, mit Regeln und Richtlinien für die Durchführung von Arbeiten.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Messungen in der Praxis mit dem Gerät durchführen:

Die Durchführung von Arbeiten im Zusammenhang mit der Überprüfung des Erdungswiderstands ist unabhängig von der Komplexität des Stromkreises und der Kategorie der Anlage, in der die elektrischen Geräte installiert oder installiert und betrieben werden, erforderlich. Viele spezialisierte Organisationen sind bereit, solche Dienste anzubieten.

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