Способы проверки заземления

Обзор методик

Метод амперметра-вольтметра

Для проведения измерительных работ необходимо искусственно собрать электрическую цепь, в которой ток течет через испытуемый заземлитель и токовый электрод (его еще называют вспомогательным). Также в этой схеме задействуется потенциальный электрод, назначение которого – замер падения напряжения во время протекания электрического тока по заземлителю. Потенциальный электрод нужно расположить одинаково далеко от токового электрода и испытуемого заземлителя, в зоне с нулевым потенциалом.

Чтобы измерить сопротивление методом амперметра-вольтметра необходимо воспользоваться законом Ома. Итак, по формуле R=U/I находим сопротивление контура заземления. Такой метод хорошо подходит для измерений в частном доме. Чтобы получить нужный измерительный ток можно воспользоваться сварочным трансформатором. Также подойдут и другие виды трансформаторов, вторичная обмотка которых электрически не связана с первичной.

Использование специальных приборов

Сразу отметим, что даже для измерений в домашних условиях многофункциональный мультиметр не сильно подойдет. Чтобы измерить сопротивление контура заземления своими руками используются аналоговые приборы:

Рассмотрим, как измерить сопротивление прибором М-416. Сначала нужно убедиться, что у прибора есть питание. Проверим наличие батареек. Если их нет, нужно взять 3 элемента питания напряжением 1,5 В. В итоге получим 4,5 В. Готовый к использованию прибор нужно поставить на ровную горизонтальную поверхность. Далее калибруем прибор. Ставим его в положение «контроль» и, удерживая красную кнопку, выставляем стрелку на значении «ноль». Для измерения будем пользоваться трехзажимной схемой. Вспомогательный электрод и стержень зонда забиваем не менее чем на полметра в грунт. Подсоединяем к ним провода прибора по схеме.

Переключатель на приборе устанавливается в одно из положений «Х1». Зажимаем кнопку и крутим ручку, пока стрелка на циферблате не сравняется с отметкой «ноль». Полученный результат необходимо умножить на ранее выбранный множитель. Это и будет искомое значение.

На видео наглядно демонстрируется, как измерить сопротивления заземления прибором:

Также могут быть использованы более современные цифровые приборы, которые намного упрощают работы по замерам, более точны и сохраняют последние результаты измерений. Например, это приборы серии MRU – MRU200, MRU120, MRU105 и др.

Работа токовыми клещами

Сопротивление контура заземления можно измерять также токовыми клещами. Их преимущество в том, что нет необходимости отключать заземляющее устройство и применять вспомогательные электроды. Таким образом, они позволяют достаточно оперативно вести контроль за заземлением. Рассмотрим принцип работы токовых клещей. Через заземляющий проводник (который в данном случае является вторичной обмоткой) протекает переменный ток под воздействием первичной обмотки трансформатора, которая находится в измерительной головке клещей. Для расчета величины сопротивления необходимо разделить значение ЭДС вторичной обмотки на величину тока, измеренную клещами.

В домашних условиях можно использовать токовые клещи С.А 6412, С.А 6415 и С.А 6410. Более подробно узнать о том, как пользоваться токоизмерительными клещами. вы можете в нашей статье!

Виды заземляющих систем

Основой всех действующих систем заземления, применяемых в электроустановках напряжением до 1000 вольт, является система TN с глухозаземленной нейтралью источника питания. Она соединяется с открытыми проводящими частями электроустановок с помощью нулевых защитных проводников.
Система TN-C предполагает совмещение нулевых рабочего и защитного проводников в едином проводе на всем его протяжении. Она получила широкое распространение в старых жилых домах из-за своей простоты и экономичности. Однако систему TN-C не рекомендуется применять в новых постройках, поскольку аварийный обрыв PEN-провода может привести к появлению линейного напряжения на подключенных электроприборах. Из-за отсутствия отдельного заземляющего провода РЕ значительно снижается безопасность, поэтому довольно часто используется зануление. В этом случае короткое замыкание вызывает срабатывание автомата защиты.

Более современной и безопасной схемой заземления считается система TN-S с разделением нулевых рабочего и защитного проводников на всем их протяжении. Она используется в новых зданиях и успешно защищает людей и оборудование. Система TN-S более дорогостоящая, поскольку для прокладки в трехфазной сети требуются пятижильные провода, а в однофазной сети – проводники с тремя жилами.

В системе TN-C-S защитный и рабочий нулевые проводники на каком-то определенном участке совмещаются в одном проводе. Она легко монтируется и широко применяется на различных объектах. Однако, если проводник PEN оборвется до точки разделения, то на подключенных электроприборах может появиться линейное напряжение.

Способы и приборы для измерения

Сопротивление заземляющего устройства снимают не только после завершения монтажных работ, но и после реконструкции или ремонта электросети, контура. Также выполняются плановые периодические проверки, которые не должны проводиться реже одного раза в полтора года. Данные меры помогут не только обезопасить жильцов и гостей дома от удара током, но и способствуют продлению срока службы бытовых электроприборов.

Чаще всего проверку поручают профессионалам, однако это можно сделать самостоятельно. Вспомогательными средствами измерить сопротивление контура заземления достаточно сложно, следует использовать специализированное оборудование, чтобы получить точные и достоверные результаты. Существует несколько распространенных методов замера.

а) измерение больших сопротивлений, б) измерение малых сопротивлений

Чтобы измерить снижение напряжения на промежутке между контуром и основным стержнем, делают зачистку поверхности для более точного результата. Затем подсоединяют вольтметр. Результат измерения напряжения делят на силу тока и получают сопротивление, исследуемого промежутка цепи.

Если хотите получить наиболее точные данные, то из полученного значения нужно отнять сопротивление проводов, и учесть влияние диэлектрических свойств почвы на характер токов растекания в грунте.

Метод достаточно прост, несложно его применить для измерения сопротивления заземления, но он не отличается высокой точностью.

Метод пробного электрода. Измерение производят перед монтажом ЗУ. Перед работой в землю вбивают временный заземлитель, длина которого равна длине планируемого постоянного устройства. При этом оставляют возвышаться над землей небольшой отрезок. Тестером определяют величину сопротивления, и производят расчет удельного сопротивления грунта, учитывая габариты временного стержня. Метод применяют на простых установках, для сложный он не подходит.

Токоизмерительные клещи – это устройство, способное замерять электроток, не прибегая к разрыву электрической цепи и заземления. Так же он измеряет напряжение, частоту, а некоторые модели способны распознать температуру. В зависимости от величины, которую они показывают, выделяют вольтметры, ваттметры, фазометры, ампервольтметры, амперметры. Последние — наиболее распространенный вид. Чтобы рассчитать сопротивление заземляющего устройства, необходимо определить клещами силу тока, протекающего по цепи.

а) схема измерения, б) схема эквивалентная

Помимо вышеперечисленных способов, используют специализированную измерительную технику:

  • Ф 4103-М1 – прибор может измерять сопротивление от 1 мкОм до 200 Ом на заземлителях любых размеров и форм.
  • М416 – надежный аппарат. Его работа дает точный результат и гарантирует надежность, проверенную временем. Измеряет величины в диапазоне 0,1–1000 Ом.
  • Ис-10 – компактный аппарат, имеющий ударопрочный корпус, жидкокристаллический дисплей. Встроенная память позволяет запоминать данные сорока последних замеров. Многофункциональный прибор не только производит измерение сопротивления заземления, но и контролирует целостность соединений проводки, шин, кабелей.
  • MRU101 – профессиональный прибор. В домашних условиях его не используют, так как обладает высокой мощностью. Измеряет сопротивление до 20000 Ом. Аппарат после подсоединения к области исследования сам производит сбор и анализ данных, затем результаты отображаются на мониторе.

Каждый из приборов стоит достаточно дорого, и нет необходимости приобретать их для домашнего использования. Существует не очень дорогой метод измерения сопротивления заземляющих устройств мультиметром.

Как сделать заземление в квартире своими руками?

Самым простым способом является прокладка заземляющего провода и подключение его к существующему контуру заземления. Нужную клемму, при ее наличии, можно найти в распределительном щитке, к ней должен приходить желто-зеленый провод.

Более сложные варианты:

Подключение УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) рекомендуется использовать только в качестве временной защиты, так как необходимой безопасности при эксплуатации мощных приборов оно не обеспечивает. Защитный аппарат контролирует силу тока утечки в электропроводке и отключает источник электроэнергии от потребителей при превышении установленных значений.

При выборе УЗО пользователь должен обратить внимание на чувствительность прибора. Значение указано на корпусе

Чем чувствительнее устройство, тем выше уровень обеспечиваемой безопасности. Недостатком УЗО с низким током утечки является большое количество ложных срабатываний, особенно при эксплуатации в большой, разветвленной сети.

Устройство защитное устанавливают как на вводе электропитания всей квартиры, так и непосредственно перед защищаемым электроприбором. Мощную бытовую технику рекомендуется дополнительно защищать УЗО при отсутствии контура заземления.

Монтаж собственного контура

Индивидуальный контур заземления может сделать любой собственник квартиры независимо от того, на каком этаже расположена жилплощадь. Перед началом работ необходимо уведомить энергоснабжающую организацию о своих намерениях и получить соответствующее разрешение. Основные работы по обустройству контура проходят на земле.

Главное, в процессе реализации проекта получить нужное значение переходного сопротивления, которое не должно превышать 10 Ом для защиты сети 220В.

Этапы установки контура заземления:

1. Поиск места установки заземлителей. Нужно найти свободный, неиспользуемый участок с мягкой, податливой к земляным работам почвой.

2. Выбор схемы расположения, материала, размеры, типа, количества заземлителей.

3. Подготовка траншеи под установку заземлителей. Горизонтально расположенные штыри погружают на 20 – 50 см, вертикальные заглубляют на всю длину с учетом нахождения верхней точки заземлителей от поверхности земли на расстоянии не менее 50 см.

4. После погружения штырей в землю их соединяют между собой проводниками при помощи сварки или болтовых соединений. Место подключения контура к общему шлейфу должно находиться на расстоянии не менее 2 см над уровнем грунта.

5. Подключение заземления в квартире. При помощи проводника контур заземления соединяют со специальным контактом в распределительном щитке.

6. Определение значения переходного сопротивления. Делают это при помощи специального моста или мультиметра. Если значение не превышает вышеуказанного параметра, то траншею с контуром засыпают.

7. Подключение приборов к контуру заземления. Заземляющий провод электропроводки подключают к клемме заземления.

Опасные варианты защиты

Ниже перечисленные способы защиты не рекомендуется использовать. Заземление, реализованное такими методами, не обеспечит необходимый уровень защиты и при определенных условиях может стать опасным как для пользователя, так и для ничего неподозревающих окружающих.

Опасные варианты заземления:

1. Подключение заземляющего провода к нулевому проводу (расщепление PEN проводника). При обрыве нулевого провода на заземленных корпусах всех включенных электроприборов появится напряжение, что чревато последствиями.

2. Подключение провода заземления к металлическим элементам системы отопления или водоснабжения. В определенный момент трубы могут оказаться под напряжением и представлять опасность для жильцов всего дома.

3. Подключение заземляющего провода к арматуре опоры ВЛ (воздушная линия). В аварийной ситуации (разрушение изоляторов, перенапряжении и прочее) электропроводка дома может оказаться под очень высоким напряжением.

Если вы решили сделать заземление в квартире через расщепление PEN (нулевого) проводника, это следует делать:

  • При достаточном сечении нулевого проводника на стояке. Он должен быть не менее 10 мм2 (квадратных миллиметров) по меди, либо 16 по алюминию.
  • При 100% уверенности, что сечение нулевого проводника на все протяжении стояка не уменьшается. Проверьте это лично!

Следует знать, что это грубое нарушение проекта электроснабжения дома. Вы не имеете права вмешиваться в электропроводку, выполненную по утвержденному проекту.

В случае причинения ущерба, возникновения проблем с электропроводкой, создания угрозы для жизни людей и т.п., вы будете крайним и понесете полную ответственность за это.

Информация по теме:

Для чего заземляют электрическую сеть?

Многих пользователей удивляет тот факт, что ноль и жилу заземления «сажают» на один провод в одном и том же щитке. Отсюда вытекает вопрос, для чего же нужен дополнительный провод, если предыдущие замыкаются между собой?

Здесь необходимо вспомнить принцип физики: все движется от большего к наименьшему. Таким образом, жидкость будет стекать вниз, жар передается к холодному элементу, а значит, что электрический ток тоже движется к меньшему сопротивлению. Так, если в электрической сети при отсутствии заземления произойдет ударный электрический импульс, то это чревато следующими последствиями:

  • напряжения увеличивается во много раз;
  • старая электропроводка выходит из строя;
  • если проводники слишком плотные и выдерживают сильное напряжение, то загорается только слой изоляции.

Отсутствие «земли» приводит к трагическим последствиям

Независимо от того, сгорела проводка или нет, если в этот момент человек дотронется до любой детали из металла – получит удар током. При этом уровень напряжения будет больше, чем самой розетке. В одном случае мастер получит быстрый и короткий удар, а в другом – не сможет убрать руку до тех пор, пока ток не найдет слабую зону, только тогда цепочка разомкнется.

Как сделать контрольную лампу

При наличии заземления получится избежать печальных последствий:

  1. При возрастании напряжения у него всегда будет место для отвода – заземленный провод.
  2. Поскольку сопротивление у человеческого тела значительно выше, чем у провода из цветного металла, то даже если он дотронется до детали, ток пройдет по пути меньшего сопротивления. Именно поэтому специалисты предъявляют жесткие требования к проводу заземления – он должен быть цельным (скручивания допустимы только внутри щитка).

Методы определения наличия заземления

Известны профессиональные методики проверки устройств заземления, входящих в состав контура, охватывающего весь защищаемый объект. Однако стоимость аппаратуры, используемой при реализации этих способов, для рядового пользователя будет не подъемна. В связи с этим применяются более простые методики определения наличия местного контура или заземляющей PE жилы в конкретном доме или квартире.

Проверка мультиметром

Тестовая проверка заземления посредством мультиметра может быть проведена при соблюдении следующих условий:

  1. Перед тем как проверяется заземление в загородном доме или квартире в распределительном щитке обязательно отключается вводной автомат.
  2. Затем потребуется выбрать одну из расположенных в комнате розеток и полностью разобрать ее.
  3. После этого необходимо визуально определить, подсоединен или нет к заземляющей клемме провод соответствующей расцветки.

При его наличии следует убедиться, что шина заземления подключена к защитному контуру и что оно действительно эффективно. Для этого вооружившись тестером, необходимо проделать следующие операции:

  1. Подать питание в цепь, включив «вырубленный» ранее вводный автомат на электрическом щитке.
  2. Выставить центральный переключатель прибора на нужный предел измерения напряжения (до 750 Вольт).
  3. Измерить этот показатель между фазным и нулевым проводами и зафиксировать его.
  4. Провести аналогичные измерения, но уже между фазой и предполагаемой «землей».

В том случае если в последней операции на табло мультиметра появится показание, лишь на немного отличающееся от первого результата – это означает, что заземление в розетке действительно есть и что оно работоспособно.

Но возможен и другой вариант, когда показания во втором случае вообще не появляются. При таком исходе измерений контура заземления мультиметром можно смело утверждать, что он отсутствует или по какой-либо причине не работает как положено.

Проверка с помощью контрольной лампы

В том случае когда в хозяйстве не оказалось мультиметра – проверить заземление удается посредством контрольной лампочки, собранной из оказавшихся под рукой деталей. Сделать самостоятельно это приспособление совсем несложно; для этого достаточно найти патрон от старого светильника или люстры 1, два провода 2 и надежно изолированные с одной стороны контактные разъемы 3.

После сборки такого несложного прибора для проверки заземления можно проделать все уже описанные ранее операции с помощью цифрового мультиметра.

Это необходимо сделать по той причине, что некоторые недобросовестные электрики не обращают внимания на цвет изоляции и в спешке подсоединяют синий провод к фазе, а красный или коричневый – к нулю. Посредством индикаторной отвертки можно точно установить, на каком контакте действует фаза. При касании ее концом фазного провода неоновый индикатор загорается (если одновременно большой палец расположить на контактном пятачке отвертки). Для нулевого провода та же операция не приводит к загоранию неонки.

После этого следует взять контрольную лампу и одним концом провода коснуться выявленной фазной клеммы, а вторым соответственно – нуля. При наличии напряжения в сети исправная лампочка в любом случае загорится. Затем первый из концов следует оставить на месте, а вторым прикоснуться к контактному усику заземления.

При загорании лампочки можно сделать вывод, что контур работает. Эффект тусклого свечения нити накала говорит о плохом качестве заземления или его полном отсутствии.

Обратите внимание: В том случае, если в питающую линию наряду с автоматом включено УЗО – при проверке оно может сработать и отключить цепь. Это также свидетельствует о хорошем состоянии заземляющего контура (косвенно)

Это также свидетельствует о хорошем состоянии заземляющего контура (косвенно).

Инструменты и приспособления для проверки напряжения и заземления

Самые важные инструменты для работ с электрическими сетями переменного тока являются индикаторная отвертка и вольтметр. В крайнем случае можно воспользоваться обычной лампочкой, вкрученной в патрон, из которого выведены два провода с небольшими оголенными участками на концах.


Контрольная лампа – «контролька». На концах шнуров видны штекеры для удобства и безопасности пользования

Такую лампочку электрики обычно называют «контролька» . По яркости свечения контрольки можно примерно представлять величину напряжения в сети. В случае частого использования контрольки безопасней будет, если лапу поместить в защищенный от ударов корпус. Для уменьшения нагрева корпуса лампа должна быть минимальной мощности – не более 25 Вт.

Индикаторная отвертка представляет собой неоновую лампу с ограничительным резистором, заключенную в прозрачный корпус. Один из выводов подключается к проверяемой цепи, другой имеет непосредственный контакт с телом человека. Ток, необходимый для свечения неоновой лампы ничтожен, и не представляет собой опасности для человека, но, в отличие от контрольки, такой индикатор не показывает уровень напряжения, а только его наличие. Индикаторная отвертка называется так только из-за внешнего сходства с одноименным инструментом. Конструкция индикатора имеет низкую прочность и для закручивания болтов его использовать нежелательно.


Индикаторная отвертка – основной инструмент электрика. Слева виден контакт, к которому нужно прикосновение пальца.

Наиболее полные данные о наличии и величине напряжения можно получить, используя измерительный прибор – вольтметр переменного тока. Вольтметры могут быть стрелочными и цифровыми. В настоящее время пользоваться цифровыми приборами практичнее, поскольку они не боятся ударов и могут работать в любом положении. К тому же они сейчас стоят недорого. Преимущество стрелочных приборов в том, что им не нужен источник питания. Источник напряжения используется в приборе только при проверке сопротивления.


Стрелочный тестер


Цифровой тестер

Из перечисленных устройств, индикаторная отвертка при работах с электричеством должна присутствовать обязательно, а далее по степени важности следует тестер (все равно какой) и на последнем месте контролька

Измерение мультиметром

Этот универсальный прибор, если все делать по стандартной, официально утвержденной методике, для таких целей, как отмечено, не подходит. Мультиметр на практике используется лишь для примерной оценки состояния заземления, выявления явных обрывов, то есть отсутствия надежного контакта соответствующего проводника с грунтом. Как это правильно делать описано здесь.

Почему данный тип измерительного прибора применяется лишь в редких случаях?

  • Большая погрешность измерений не дает истинного представления о реальном значении сопротивления.
  • Стандартная (рекомендуемая) методика не может быть применена, так как согласно ей прибор должен подключаться к 4-м точкам, к тому же разнесенным территориально. С мультиметром это сделать невозможно.
  • Официального заключения по результатам измерений таким прибором (задокументированного) не выдаст ни один специалист. Причина вполне объяснима – в нормативных актах использование мультиметра при проверке заземления не предусмотрено.

Тем не менее, есть ситуации, когда без мультиметра не обойтись. Например, на территории с довольно плотной застройкой. Это не позволяет производить измерения на больших расстояниях от здания. А согласно методике, оно должно быть в пределах 30±10 м. Подробнее, как измерить сопротивление с помощью мультиметра можно из видео:

Как подготовить мультиметр

Задача любого измерения – добиться максимальной точности показаний. Что необходимо проделать:

  • подобрать «хороший» мультиметр (у друзей, соседей и так далее). Какой лучше выбрать для различных целей описывали вот в этой статье. Подразумевается достаточно новый, а не выпущенный десятилетия тому назад, неповрежденный, с максимально возможным классом точности для этого типа приборов;
  • заменить элемент питания. Старая батарейка, частично разряженная, только увеличит погрешность измерения;
  • произвести калибровку (если она предусмотрена для конкретной модели).

Как подготовить рабочее место

Даже если вспомогательный электрод изначально при организации заземления и был установлен, то его еще нужно найти. Тем более, если дом построен много лет назад, и территория вокруг него уже несколько раз подвергалась перепланировке, обустройству и так далее. Следовательно, его «дубликат» необходимо поставить самостоятельно.

Для измерения сопротивления подойдет любой металлический штырь (то же арматурный пруток) сечением порядка 5 мм, который вгоняется в землю минимум на 1,5 м на расстоянии 7,5±2,5 от основного. Его найти намного проще, тем более что место расположения должно быть помечено (знаком, символом на стене дома). Хотя несложно определить и визуально – к нему часто тянется по-над поверхностью металлическая проволока (шестерка или восьмерка).

Где измерять сопротивление

Между основным штырем заземления и вновь установленным (дополнительным). Схема показана на рисунке.

Результат замеров позволяет понять, насколько отвечает стержень заземления тем требованиям, которые к нему предъявляются. По сути, измеряется суммарное сопротивление его и грунта. Дело в том, что большая его часть заглублена. В процессе длительной эксплуатации металл подвергается коррозии.

  • Предварительно определяется сопротивление дополнительного стержня. Его значение при оценке результата не учитывается.
  • Величина R заземления должна быть Измерение мегаомметром

Принцип измерений тот же самый. Отличия лишь в некоторых моментах.

  1. Для получения максимально точных показаний прибор необходимо установить в строго горизонтальной плоскости. Перекос ни по одной из осей не допускается.
  1. Подготовка мегаомметра (измеритель сопротивления заземления) сводится к его проверке на пригодность к измерениям. Сделать это достаточно просто (пример – модель М416).
  • Переключатель – в «Контроль».
  • Нажимается кнопка и производится вращение рукоятки. Стрелка должна встать на отметке 5 (±0,3). Если показание иное, прибор отбраковывается.
  1. Как правильно подключать к клеммам измеритель сопротивления заземления провода в зависимости от схемы измерения, показано на его корпусе.

Методик измерения сопротивления заземления довольно много. Они предполагают использование различных приборов, схем, и оптимальное решение принимается для конкретного контура индивидуально. Но для самостоятельной диагностики его состояния в домашних условиях достаточно и двух описанных выше.

Если же есть сомнения в правильности определения результатов, большой погрешности и так далее, следует обратиться к профессионалам. К заземлению, учитывая, что оно – составная часть схемы эн/снабжения, пренебрежительно относиться не стоит.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий