Jak měřit zemní odpor

Ochranné uzemnění výrazně zvyšuje bezpečnost lidí žijících v bytě nebo soukromém domě, stejně jako pracovníků podniků spojených s elektrickými instalacemi a zařízeními. Tyto systémy jsou vyvíjeny a vytvářeny kvalifikovanými odborníky a za určitých podmínek je lze instalovat svépomocí. Nejčastěji musíme řešit problém, jak měřit odpor uzemnění, protože na tomto parametru do značné míry závisí výkon celého systému. Jeho hodnota by neměla překročit stanovenou maximální mez stanovenou Pravidly elektroinstalace, jinak ochrana nebude schopna plně plnit své funkce.

Jak fungují uzemňovací systémy

Působení ochranných uzemňovacích systémů je založeno na vlastnosti elektrického proudu, podle kterého má tendenci protékat vodiči s minimálním odporem. Lidské tělo je klasifikováno jako dobrý vodič; jeho odpor je běžně považován za 1000 ohmů. Proto, aby proud procházel směrem k uzemnění, musí být jeho odpor mnohem menší než odpor člověka. V souladu s PUE tato hodnota nepřesahuje 4 Ohmy.

V případě poruchy jakéhokoli elektrického zařízení, například v důsledku poruchy izolace, proudí do jeho těla proud, to znamená, že se v tomto místě objevuje potenciál. Pokud se vaše ruka dotkne této části, proud poteče do země ve směru od ruky přes tělo směrem k noze. V takových případech je člověk ve smrtelném nebezpečí, protože i 100 mA může vést k nevratným procesům. Instalace ochranného uzemnění, měřeného později, umožňuje minimalizovat pravděpodobnost negativních důsledků.

Viz také:
Jak měřit proud multimetrem

Každý moderní elektrický spotřebič je vybaven vnitřním uzemněním, kdy je k pouzdru připojen samostatný kontakt zástrčky. Když je takové zařízení zapojeno do zásuvky, je provedeno připojení ke společnému uzemňovacímu systému. V případě jakéhokoli narušení nebo poškození půjde svodový proud do země přes zemnící vodič s malým odporem. Proto je měření odporu velmi důležité, což vám umožní kontrolovat jeho hodnotu a zabránit tomu, aby překročila stanovené hodnoty.

Proč jsou nutné testy uzemnění?

Aby uzemnění plně plnilo své funkce, je nutné zachovat provozuschopnost zemnící smyčky. Za tímto účelem se provádí periodické měření odporu multimetrem, jehož výsledky určují stav celého systému.

Pokud je obvod v dobrém stavu, pak v případě nouze poteče proud zemnicím vodičem k elektrodám vedoucím proud. Protože jsou v kontaktu se zemí celým svým povrchem, všechny procházející proudy rychle a rovnoměrně proniknou do země.

Dlouhodobé vystavení zemině a neustálý kontakt se zemí však vede k vytvoření oxidového filmu na kovových površích, který postupně přechází v korozi. V důsledku toho se vytvářejí překážky pro normální průchod proudu a zvyšuje se odpor konstrukčních prvků. V některých oblastech je rez výraznější díky přítomnosti chemicky aktivních látek, které jsou neustále v kontaktu s kovem. Kontrola by proto měla začít zjištěním technického stavu prvků systému.

Postupně se koroze mění v jednotlivé šupinky, které se začnou z kovu odlupovat a brání elektrickému kontaktu v tomto místě. Následně se počet takových míst zvyšuje, což způsobuje zvýšení odporu celého obvodu. V uzemňovacím zařízení dochází ke ztrátě elektrické vodivosti a již plně nevypouští nebezpečné proudy do země. Tím se snižují celkové ochranné vlastnosti systému.

Viz také:
Jak používat zkoušečku napětí

Skutečný stav obvodu je možné zjistit pouze měřením odporu. Technická stránka tohoto procesu je založena na Ohmově zákonu pro část obvodu. Tento postup se provádí pomocí zdroje napětí s předem známou přesnou hodnotou. Jakmile je proud změřen, odpor lze snadno určit. V praxi není vše tak jednoduché jako teoreticky, protože existují určité techniky měření a pravidla, která vyžadují přísné dodržování.

Obecná pravidla pro provádění měření odporu

Standardní pozemní testování zahrnuje následující metody:

• Šroubové a svařované spoje jsou vizuálně kontrolovány.
• Odpor zemní smyčky se měří multimetrem.
• Zkontroluje se odpor půdy.

Všechna měření se provádějí pomocí speciálních přístrojů. Doporučuje se používat megaohmmetry, které jsou pro tyto účely nejvhodnější. Existuje speciální přenosné zařízení typu M-416, které pracuje na bázi kompenzační metody využívající potenciálovou elektrodu a pomocnou zemnící elektrodu. Dolní a horní meze měření jsou 0,1-1000 Ohm, teplotní rozsah je od minus 25 do plus 60 C. Napájení přístroje zajišťují tři 1,5V baterie.

Měření zemního odporu se provádí v následujícím pořadí:

• Zařízení musí být nainstalováno na rovném vodorovném povrchu a zkalibrováno. Za tímto účelem se v režimu ovládání stiskne červené tlačítko, poté se drží a šipka se nastaví do nulové polohy. Měřicí zařízení musí být umístěno co nejblíže k zemnící elektrodě, protože samotné propojovací vodiče mají určitý odpor.
• Před kontrolou odporu je vybráno požadované schéma zapojení. Může být tří- nebo čtyřsvorkový, označený na krytu přístroje.
• Tyč sondy a pomocná elektroda se zarazí do země do hloubky minimálně 50 cm Půda musí mít přirozenou hustotu a nesmí být objemná a údery se aplikují perlíkem s přesnými přímými údery.
• Místo, kde je zemnící vodič připojen k elektrodě, se očistí od starého nátěru. Průřez měděných drátů je 1,5 mm2.
• Přímé měření ochranných zařízení začíná volbou rozsahu x1. Po stisknutí červeného tlačítka je třeba otočit knoflíkem, aby se šipka nastavila na nulu. Velké hodnoty odporu se měří v odpovídajících rozsazích x5 nebo x20. Pro měření uzemnění stačí rozsah x1, který dá požadovaný odpor na stupnici přístroje. Měření se musí provádět za určitých povětrnostních podmínek s maximální hustotou půdy.

Podobná měření se provádějí v zimě při silných mrazech a silně zmrzlé půdě. Nedoporučuje se měřit odpor ve vlhkém počasí, protože získaná data budou značně zkreslená.

Měření ampérmetrem a voltmetrem

Během měření se posuzuje kontaktní plocha obvodu, protože je v těsném kontaktu se zemí. Za účelem měření uzemnění jsou hlavní a přídavné elektrody zaraženy do země ve vzdálenosti přibližně 20 m od ochranného zařízení. Poté jsou napájeny střídavým proudem se stabilním výkonem. V důsledku toho se vytvoří elektrický obvod sestávající ze zdroje napětí, vodičů a elektrod, kterými bude protékat proud. Jeho hodnota se měří ampérmetrem, nikoli multimetrem.

Před jejich měřením se povrch zemnící smyčky a kontakt hlavní elektrody důkladně očistí od kovu, načež se k nim připojí voltmetr a změří se úbytek napětí v této oblasti. Výsledná hodnota by se měla vydělit proudem naměřeným ampérmetrem, výsledkem bude odpor v této části obvodu. Pokud jsou vyžadována nepřesná hrubá měření zemnících vodičů, můžete se na tato získaná data zcela omezit.

Přesnější výsledky získáte úpravou, kdy se od získané hodnoty odečte odpor propojovacích vodičů. Přitom se zohledňují dielektrické vlastnosti zeminy a jejich vliv na šíření proudů v půdní struktuře.

Pouze kvalifikovaní specialisté používající moderní vyspělou technologii mohou měřit zemnící odpor přesněji. Při jejich provádění se používají průmyslové vysoce přesné metrologické přístroje a také hlavní a pomocné elektrody umístěné v půdě, stejně jako při měření předchozí metodou.

Jsou instalovány na stejné lince, s intervalem 10 až 20 metrů, pokrývající měřenou zemní smyčku. Okruhová sběrnice je připojena k měřicí sondě pomocí co nejkratších vodičů. Vlastní měřicí přístroj je připojen přes svorky k hlavní a přídavné elektrodě umístěné v zemi.

Napájení střídavého EMF se provádí přes pomocnou elektrodu umístěnou v zemi. Stejný řetězec zahrnuje vlastní zem, připojovací vodiče a primární vinutí proudového transformátoru, označené na obrázku symboly TT. V důsledku toho se na sekundárním vinutí transformátoru objeví proud I₁. Pomocí speciálního reostatu – reochordu se nastaví stejná napětí, to znamená U₁ =U₂. Této rovnosti se dosáhne nastavením nulové hodnoty odečtů měřicího zařízení V, připojeného k posuvné tětivě přes měřicí transformátor IT.

Pro výpočty zemního odporu R_З používá se soustava rovnic skládající se z následujících složek: U₁ = I₁ x Rz; U₂ = I₂ x Rab; U₁ =U₂; Já₁ = I₂. Pokud vyřešíte tento systém, ukáže se, že odpor uzemnění bude roven uzemnění sekce ab: Rз = Rab. Hodnota Rab je určena šipkou, která se nastavuje na pevné stupnici pohyblivou částí rukojeti. Poté můžete snadno zjistit zemní odpor.

Jak zkontrolovat uzemnění v domácích zásuvkách

Po zakoupení domu se často ukáže, že všechny elektrické práce již byly dokončeny a nastává problém s kontrolou uzemnění v zásuvkách. Před měřením zemního odporu se doporučuje zahájit testování vizuální kontrolou. Je potřeba vypnout proud do bytu a rozebrat některou ze zásuvek. Musí být vybaven potřebnou svorkou se žlutozeleným připojením zemnícího vodiče. Pokud existují pouze dva vodiče hnědé a modré (fázový a nulový), znamená to, že neexistuje žádné uzemnění.

Přítomnost třetího vodiče však neznamená, že uzemnění funguje správně a může plně plnit své funkce. Proto by měl být proveden speciální test multimetrem. Všechny akce se provádějí v následujícím pořadí:

• Vstupní stroj musí být zapnutý, aby bylo v zásuvkách napětí.
• Tester je nastaven do napěťového režimu.
• Dotkněte se sondou měřeného kontaktu fáze a nuly a změřte napětí mezi nimi. Pokud je vše v pořádku, zobrazí se na displeji 220V.
• Přesně stejné akce se provádějí s multimetrem ohledně fázových a zemních kontaktů. Údaj napětí se bude mírně lišit, ale jeho přítomnost již naznačuje, že existuje uzemnění. Pokud na obrazovce zařízení nejsou žádná čísla, znamená to, že neexistuje vůbec žádná zemní smyčka nebo je vadná.

V nepřítomnosti měřicích přístrojů lze test provést pomocí improvizovaných prostředků. Domácí tester se skládá ze zásuvky se žárovkou, vodičů a koncových spínačů se sondami. Ve skutečnosti se jedná o běžný test, který používá mnoho elektrikářů.

Jedna sonda se musí dotknout fázového vodiče a druhá – nulového vodiče. Zároveň se rozsvítí kontrolka. Poté musí být sonda, která se dotkla nuly, přesunuta k vyčnívajícímu zemnímu kontaktu. Pokud se kontrolka znovu rozsvítí, ochranný systém je v provozuschopném stavu. Slabé světlo signalizuje špatný stav obvodu a nedostatek světla signalizuje poruchu.

Multimetr: účel, druhy, označení, značení, co lze multimetrem měřit

Nejlepší nejlepší multimetry

Uzemnění udělejte si sám v soukromém domě: schémata, zařízení, připojení

Měření zemního odporu v praxi – přehled metod měření

Jak měřit proud multimetrem – návod s videem

Kontrola provozuschopnosti LED pomocí multimetru (testeru).

Uzemňovací systém je připojení elektrických zařízení k zemi za účelem odvedení proudu. Uzemňovací zařízení chrání obyvatele budovy a majetek v ní umístěný před ničivými účinky elektřiny. Pro zajištění požadované funkčnosti systému se uzemnění pravidelně testuje.

Proč měřit odpor?

Měření jsou nezbytná pro určení hodnoty odporu uzemňovacího obvodu. Měří se také odpor izolační vrstvy. Ukazatele musí být v rámci norem vypracovaných kontrolními orgány. V případě potřeby se odpor uzemňovacího zařízení snižuje zvětšením kontaktní plochy nebo zlepšením celkové vodivosti prostředí. Pro dosažení požadovaného výsledku se zvyšuje počet elektrod nebo se v půdě kolem uzemňovacího vodiče vytváří slané prostředí.

Typy uzemnění

Existují dva typy uzemnění:

1. Předcházení následkům úderů blesku. Uzemnění pomocí hromosvodů pro odvedení proudu kovovou konstrukcí do země.
2. Ochranné uzemnění pouzder domácích elektrických spotřebičů nebo nevodivých částí elektrických instalací. Zabraňuje úrazu elektrickým proudem v důsledku náhodného kontaktu s prvky, které nejsou určeny k vedení proudu.

Elektřina v elektrických instalacích, kde by se napětí nemělo objevit, se vyskytuje v následujících situacích:

• statická elektřina;
• indukované napětí;
• potenciální odstranění;
• elektrický náboj.

Uzemňovací systém je obvod vytvořený z kovových tyčí zakopaných v zemi a k nim připojených vodivých prvků. Uzemňovací bod je místo, kde je vodič vycházející z chráněného zařízení připojen k uzemňovacímu zařízení.

Uzemňovací systém předpokládá kontakt uzemňovacího zařízení s kryty domácích elektrických spotřebičů. Uzemnění navíc nefunguje, dokud se z jakéhokoli důvodu neobjeví potenciál. V provozuschopném obvodu se neobjevují žádné typy proudů kromě proudů pozadí. Hlavním důvodem vzniku napětí je porušení izolační vrstvy na zařízení nebo poškození vodivých prvků. Když se objeví potenciál, je přes uzemňovací obvod přesměrován do země.

Uzemňovací systém snižuje napětí na kovových úsecích, které nejsou pod proudem, na přijatelnou (bezpečnou pro živé bytosti) úroveň. Pokud je z jakéhokoli důvodu narušena integrita obvodu, napětí na prvcích, které nejsou pod proudem, se nesnižuje, a proto představuje vážné nebezpečí pro lidi a domácí zvířata.

Faktory, které je třeba zvážit pro odolnost

Pro ověření souladu uzemňovacího zařízení s požadavky norem se měří odpor proti šíření proudu Rз. V ideálním případě by tato hodnota měla být nulová. Ve skutečnosti je však tato hodnota nedosažitelná.

Hodnota (Rз) zahrnuje několik složek:

1. Odpor materiálu elektrody instalované v zemi, stejně jako odpor v místě kontaktu kovu s vodičem. Tento ukazatel však není tak důležitý vzhledem k vynikající vodivosti použitých materiálů (ocel s měděným povlakem nebo čistá měď). Ukazatel se ignoruje pouze v případě kvalitního spojení s vodičem.
2. Odpor mezi zeminou a elektrodou. Indikátor se ignoruje, pokud je elektroda pevně nainstalována a kontakt není natřen nebo pokryt dielektrikem. Postupem času však kov rezaví a jeho vodivost klesá. Proto by se měly používat měděné tyče nebo by se měla provádět měření rozptylového odporu. Pro snížení intenzity koroze se svary lakují.

1. Odpor půdy. Je považován za nejdůležitější faktor. Zvláštní důraz se klade na sousední vrstvy půdy. Jak se vrstvy vzdalují, odpor klesá. V určité vzdálenosti se odpor stává nulovým.
2. Heterogenitu elektrických charakteristik půdy je obtížné zohlednit. Na základě toho se měří skutečné Rз. Pro jednu jednoduchou uzemňovací konstrukci mají rozhodující význam povrchové vrstvy země a pro vrstevnicovou strukturu hluboké vrstvy.

Testovací objekt

Zkušební činnosti se provádějí s ohledem na uzemňovací zařízení implementovaná jako jednotlivé elektrody nebo obvody. Předmětem zkoušek nejsou vodiče PEN a vodiče PE, které jsou součástí kabelů jako samostatné žíly.

Uzemňovací zařízení jsou vytvořena v jednom ze dvou provedení:

1. Horizontálně. V tomto případě jsou pásy umístěny podél dna výkopu.
2. Vertikální. Uzemňovací obvod se skládá z pásů nebo trubek zaražených do země a vzájemně spojených. Tyče jsou umístěny v zemi v hloubce přesahující délku samotných kovových výrobků. Nejčastěji je obvod vytvořen ve tvaru trojúhelníku.

Výměna systémových prvků se provádí, když je více než 50 % povrchu zrezivělé. Korozní zkoušky elektrických instalací se provádějí selektivně tam, kde jsou její projevy nejpatrnější. Během zkušebních činností se testuje uzemnění nulového vodiče. Na výškových vedeních se testují nejméně 2 % stávajících podpěr. Preferovanými objekty testování jsou uzemňovací úseky umístěné v nejagresivnějším prostředí.

Níže uvedená tabulka ukazuje hodnoty Rз, které jsou vlastní různým typům uzemňovacích zařízení.

Měření

Metoda ampérmetr-voltmetr

Pro provedení měření se vytvoří elektrický obvod, kterým protéká proud přes testované uzemňovací zařízení a proudový vodič (nazývaný také pomocná elektroda). Obvod také obsahuje potenciálovou elektrodu, jejímž úkolem je měřit úbytek napětí při průtoku proudu uzemňovacím zařízením. Potenciálový vodič se nachází v úseku s nulovým potenciálem – ve stejné vzdálenosti od pomocné elektrody a testovaného uzemňovacího systému.

K měření odporu se používá Ohmův zákon (vzorec R=U/I). Tato metoda se nejčastěji používá k určení odporu v soukromém domě. Pro získání požadovaného proudu se používá svařovací transformátor nebo jakékoli jiné zařízení, kde není elektrické spojení mezi sekundárním a primárním vinutím.

Použití speciálního vybavení

Doma se drahé multifunkční multimetry používají jen zřídka. Nejčastěji se používají analogová zařízení:

• MS-08;
• F4103-M-1;
• M-416;
• ISZ-2016.

Jedním z nejběžnějších zařízení pro měření odporu je MS-08. Pro měření se instalují dvě elektrody ve vzdálenosti 25 metrů od uzemňovacího zařízení. Proud v obvodu je generován generátorem, který se ručně otáčí pomocí reduktoru. V důsledku aktivace obvodu a připojení zařízení se kompenzuje odpor pomocných uzemňovacích zařízení. Pokud se tak nestane, půda v blízkosti přídavného uzemňovacího zařízení se uměle navlhčí. Měření se provádějí v různých rozsazích, dokud tester neukáže významné ukazatele (a ty by se po konečné instalaci neměly lišit).

Měřicí přístroj M-416 se pohodlně používá díky nízké hmotnosti a měřítku, na kterém se zaznamenávají získaná data. M-416 obsahuje polovodiče s autonomním napájením.

Příklad použití zařízení M-416:

1. Zkontrolujeme přítomnost napájení v zařízení. Zařízení by mělo obsahovat tři baterie – každá 1,5 voltu.
2. Zařízení instalujeme na rovný povrch.
3. Kalibrujeme zařízení. Nastavíme M-416 pro ovládání a stisknutím červeného tlačítka nastavíme šipku do nulové polohy.
4. Pro měření vybereme obvod se třemi kleštěmi.
5. Pomocný vodič a sondovací tyč zakopeme do země do hloubky nejméně 50 centimetrů.
6. Vodiče připojujeme k elektrodě a sondě podle schématu.
7. Přepínač nastavíme do jedné z poloh „X1“. Držíme klávesu a posouváme rukojeť, dokud šipka na stupnici nedosáhne nuly. Výsledek vynásobíme dříve vypočítaným multiplikátorem. Konečná hodnota je požadovaná.

Práce s proudovými kleštěmi

Odpor obrysu se také určuje pomocí proudových kleští. Jejich hlavní výhodou je, že není nutné odpojovat uzemňovací zařízení a používat pomocné vodiče.

Střídavý proud prochází zemnícím vodičem, kterým je sekundární vinutí. Primární vinutí transformátoru, umístěné v měřicí hlavici zařízení, usnadňuje tok proudu. Pro určení hodnoty odporu vydělíme hodnotu EMF sekundárního vinutí hodnotou proudu získanou při měření pomocí kleští.

Jako příklad proudových kleští uvedeme tester CA 6415. Je vybaven monitorem z tekutých krystalů. K měření odporu nejsou potřeba žádné další vodiče. Také není nutné odpojovat ochranný vodič od elektrod.

Měření izolačního odporu

K měření izolačního odporu se používá speciální zařízení – megaohmmetr. Zařízení se skládá z několika prvků:

• generátor kontinuálního proudu vybavený ručním pohonem;
• dodatečný odpor;
• magnetoelektrický logometr.

Před zahájením jakéhokoli testování se ujistěte, že je objekt odpojen od napájení. Z izolační vrstvy odstraníme prach a nečistoty. Poté provedeme měření po dobu asi 3 minut. Výsledkem jsou údaje o zbytkových nábojích.

Megaohmmetr připojujeme k elektrickému obvodu nebo zařízení pomocí samostatných vodičů. Izolace má vysoký odpor. Jeho úroveň nejčastěji přesahuje 100 megaohmů.

Upozornění! Měření izolačního odporu se provádí poté, co šipka dosáhne stabilní polohy.

Frekvence měření

Četnost měření odporu uzemňovacího zařízení je stanovena v souladu s požadavky PTEEP (Pravidla pro technický provoz spotřebních elektrických instalací). Podle předpisů se kontroly provádějí každých 6 let. Provádějí se také pravidelné kontroly provozuschopnosti obvodu. Vizuální kontrola vnějších částí a částečné vykopání vnitřních prvků obvodu se provádí podle harmonogramu stanoveného v zařízení, nejméně však jednou ročně.

Uvedené lhůty platí pro podniky. Četnost kontrol v soukromých domech je ponechána na uvážení majitelů. Odborníci nedoporučují zanedbávat kontrolní činnosti, protože na tom závisí bezpečnost bydlení v domě.

V teplém a suchém počasí jsou výsledky testů spolehlivější. Ve vlhkém prostředí však nebudou tak přesné, protože šíření proudu vede ke zvýšení vodivosti.

Výsledky standardních testů jsou uvedeny v tabulce níže.

Evidence výsledků kontroly

Pokud se rozhodnete svěřit kontrolu specialistům, měli byste se obrátit na specializovanou elektrotechnickou laboratoř. Kontrolu provedou kvalifikovaní pracovníci. Na základě výsledků práce bude vydán protokol o měření odporu.

Protokol je formulář, který obsahuje následující informace:

• místo testování;
• název kontrolovaného objektu;
• účel uzemňovacího zařízení;
• schéma instalace uzemňovacích elektrod a jejich připojení;
• vzdálenost mezi elektrodami.

Protokol dále specifikuje sezónní korekční faktor a metodiku, podle které bylo měření provedeno. K vypracování protokolu je vyžadován pasport objektu a certifikát o skrytých pracích.

Upozornění! Doporučuje se uvést v protokolu údaje o zařízení použitém k měření odporu. Informace by měly obsahovat typ zařízení, jeho sériové číslo a další důležité ukazatele. Výsledky měření se zadávají do pasu uzemňovacího zařízení.

Protokol pro testování přechodových odporů se vypracovává samostatně. Tento koncept (přechodový odpor se také nazývá kovová vazba) představuje potenciální ztráty podél cesty toku proudu. Vznikají v důsledku přítomnosti jakýchkoli spojení v obvodu, včetně svařovaných, šroubových a dalších. Testování se provádí pomocí speciálního testeru – mikroohmmetru.

Pouze zkušební laboratoř certifikovaná normalizačním orgánem má právo provádět úřední zkoušky a vydávat protokol. Po vydání certifikátu je systém považován za způsobilý k provozu.