قياس المقاومة الأرضية: مراجعة طرق القياس العملية
يتم استخدام التأريض في مشاريع النظام الكهربائي المختلفة.يتم النظر في مفهوم "التأريض" بشكل تخطيطي من خلال توصيل جزء من الدائرة الكهربائية بإمكانات الأرض.
تحتوي الحلقة الأرضية على موصل وقطب كهربائي مدمجين في عمق الأرض. الإجراء التقليدي في ممارسة الهندسة الكهربائية هو قياس مقاومة التأريض للشبكات التي لا تزال قيد التشغيل والتي تعمل بالفعل. سنخبرك كيف وكيف يتم تنفيذ هذا الإجراء المهم.
محتوى المقال:
لماذا هناك حاجة للقياسات؟
يتم تحقيق حل رائع للمشاكل المذكورة أدناه من خلال المقاومة المثالية الصفرية في الدائرة الأرضية:
- منع ظهور الإجهاد على جسم الآلات التكنولوجية.
- تحقيق الإمكانات المرجعية الفعالة للمعدات الكهربائية.
- القضاء تماما على التيارات الساكنة.
صحيح أن تجربة الهندسة الكهربائية تظهر: من المستحيل الحصول على نتيجة عند الصفر المثالي.
على أية حال، ينتج القطب المؤرض نوعًا من المقاومة.
يتم تحديد القيمة المحددة للمقاومة:
- مقاومة القطب عند نقطة الاتصال مع بسبار موصل؛
- منطقة الاتصال بين القطب الأرضي والأرض؛
- بنية التربة التي تعطي مقاومة مختلفة.
تشير ممارسة قياس مقاومة الحلقة الأرضية إلى أنه يمكن إهمال العاملين الأولين تمامًا، ولكن بشرط مراعاة الشروط المنطقية:
- يتكون قطب التأريض من معدن ذو موصلية كهربائية عالية.
- يتم تنظيف جسم دبوس القطب الكهربائي بعناية وزرعه بقوة في الأرض.
يبقى العامل الثالث - السطح المقاوم للتربة. ويُنظر إليه على أنه جزء التصميم الرئيسي لقياس مقاومة الحلقة الأرضية.
ويتم حسابها باستخدام الصيغة:
R = PL/A،
حيث: p – مقاومة التربة، L – العمق الشرطي، A – منطقة العمل.
لحماية أصحاب المنزل/الشقة، يجب أن تكون جميع أنواع المعدات الكهربائية المنزلية القوية مجهزة بالتأريض:
عند اختبار المقاومة، يتم اختبار كل خط من الخطوط الأرضية على حدة. يجب أن تكون المقاومة بين عنصر التأريض وكل جزء غير موصل من المعدات الكهربائية التي قد تتعرض للجهد الكهربي أقل من 0.1 أوم.
نظرة عامة على طرق القياس
هناك عدة خيارات لقياس المقاومة حلقة الأرض، كل منها يسمح للشخص بتحديد القيمة المطلوبة بدقة تامة.
نظام كشف 3 نقاط
على سبيل المثال، غالبًا ما يتم استخدام تقنية الدائرة ثلاثية النقاط، استنادًا إلى تأثير الانخفاض المحتمل.
يتم إجراء القياسات في ثلاث خطوات رئيسية:
- قياس الجهد على القطب E1 والمسبار E2.
- قياس القوة الحالية على القطب E1 والمسبار E3.
- حساب (الصيغة R = E / I) لمقاومة قطب التأريض.
بالنسبة لهذه التقنية، تعتمد دقة القياسات منطقيًا على موقع تركيب المسبار E3. يوصى بإدخاله في التربة على مسافة - على النحو الأمثل خارج منطقة ESE (المقاومة الفعالة للقطب الكهربائي) E1 و E2.
القياسات باستخدام تقنية "62%".
إذا كان هيكل التربة لوضع قطب التأريض متجانسًا، فإن طريقة "62٪" لتحديد مقاومة حلقات التأريض تعد بنتائج جيدة.
تنطبق هذه الطريقة على الدوائر ذات قطب تأريض واحد. ترجع دقة القراءات هنا إلى إمكانية وضع مجسات العمل على قسم مستقيم بالنسبة لقطب التأريض.
نقاط التثبيت لتحقيقات التحكم
عمق القطب، م | المسافة إلى المسبار E1، م | المسافة إلى المسبار E2، م |
1,8 | 13,7 | 21,9 |
2,4 | 15,25 | 24,4 |
3,0 | 16,75 | 26,8 |
3,6 | 18,3 | 29,25 |
5,5 | 21,6 | 35,0 |
6,0 | 22,5 | 36,6 |
9,0 | 26,2 | 42,65 |
طريقة مبسطة من نقطتين
يتطلب استخدام طريقة القياس هذه وجود أرضية أخرى عالية الجودة بالإضافة إلى تلك التي سيتم فحصها. هذه التقنية مناسبة للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية، حيث لا يكون من الممكن في كثير من الأحيان العمل على نطاق واسع باستخدام أقطاب العمل المساعدة.
تختلف طريقة القياس ذات النقطتين من حيث أنها تعرض في نفس الوقت النتيجة لجهازين تأريض متصلين على التوالي.وهذا ما يفسر متطلبات الأداء العالي الجودة للتأريض الثاني، حتى لا تؤخذ في الاعتبار مقاومته.
ولإجراء العمليات الحسابية، يتم أيضًا قياس مقاومة الناقل الأرضي. يتم طرح النتيجة التي تم الحصول عليها من نتائج القياسات العامة.
إن دقة هذه الطريقة تترك الكثير مما هو مرغوب فيه مقارنة بالطريقتين المذكورتين أعلاه. هنا تلعب المسافة بين قطب التأريض الذي يتم قياس مقاومته والتأريض الثاني دورًا مهمًا. لا يتم استخدام هذه التقنية بشكل قياسي. يعد هذا نوعًا من البديل عندما لا يمكن استخدام طرق قياس أخرى.
قياسات دقيقة من أربع نقاط
بالنسبة لمعظم خيارات قياس المقاومة، تعتبر الطريقة الأمثل، بالإضافة إلى 2 و 3 نقاط، هي تقنية 4 نقاط. تم تجهيز أجهزة مثل جهاز اختبار السلسلة 4500 بتقنية القياس هذه. انطلاقا من اسم الطريقة، يتم وضع أربعة أقطاب كهربائية على منصة العمل في سطر واحد وعلى مسافات متساوية.
يتم توصيل المولد الحالي للجهاز بالأقطاب الكهربائية الخارجية، ونتيجة لذلك يتدفق تيار بينهما، وتعرف قيمته. يتم توصيل قطبين داخليين للعمل بالمحطات الأخرى للجهاز.
توجد قيمة انخفاض الجهد في هذه المحطات. النتيجة النهائية للقياسات هي مقاومة التأريض (بالأوم)، والتي يظهر الجهاز على الشاشة قيمتها.
غالبًا ما تُستخدم الأدوات من سلسلة 4500 لقياس جهد اللمس.باستخدام وحدة خاصة، يقوم الجهاز بتوليد جهد كهربائي صغير في الأرض - يحاكي تلف الكابل.
وفي الوقت نفسه، يشير مقياس الأداة إلى التيار المتدفق عبر دائرة التأريض. يتم أخذ القراءات التي تظهر على الشاشة كأساس وضربها بالتيار المقدر في الأرض. بهذه الطريقة يتم حساب جهد اللمس.
على سبيل المثال، الحد الأقصى لقيمة التيار المتوقع في موقع الخطأ هو 4000A. يتم تحديد قيمة 0.100 على شاشة الجهاز. ثم ستكون قيمة جهد اللمس مساوية 400 فولت (4000 * 0.100).
القياس بجهاز S.A6415 (6410, 6412, 6415)
ما يميز هذه الطريقة هو القدرة على إجراء القياسات دون فصل دائرة التأريض. من الضروري هنا أيضًا تسليط الضوء على الجانب المفيد عندما يُسمح بقياس المقاومة الإجمالية لجهاز التأريض من خلال تضمين المكون المقاوم لجميع التوصيلات في دائرة التأريض.
مبدأ التشغيل هو ما يلي تقريبًا:
- يقوم محول خاص بإنشاء تيار في الدائرة.
- التدفقات الحالية في الدائرة المشكلة.
- يتم تسجيل الإشارة المقاسة باستخدام كاشف متزامن.
- يتم تحويل الإشارة المستقبلة بواسطة ADC.
- يتم عرض النتيجة على شاشة LCD.
تم تجهيز الجهاز بوحدة نمطية (مكبر صوت انتقائي)، والتي بفضلها يتم مسح الإشارة المفيدة بشكل فعال من أنواع مختلفة من التداخل - التردد المنخفض. و v.ch. ضوضاء تشكل أقدام الكماشة في حالتها المفصلية دائرة مثارة تحيط بموصل التأريض.
تعليمات القياس بجهاز S.A6415
تم وصف تسلسل الإجراءات عند العمل مع جهاز سلسلة S.A6415 بوضوح في التعليمات المرفقة مع هذا الجهاز الفريد.
على سبيل المثال، هناك حاجة لقياس مقاومة التأريض لوحدة كهربائية (محول، عداد كهربائي، إلخ).
التسلسل:
- فتح الوصول إلى الحافلة المؤرضة عن طريق إزالة الغلاف الواقي.
- أمسك موصل التأريض (قضيب التوصيل أو القطب الكهربائي المباشر) باستخدام الزردية.
- حدد وضع القياس "أ" (القياس الحالي).
الحد الأقصى لقيمة تيار الجهاز هو 30 أمبير، لذا إذا تم تجاوز هذا الرقم، لا يمكن إجراء القياسات. يجب عليك إزالة الجهاز ومحاولة القياس مرة أخرى عند نقطة أخرى.
عندما تقع القيمة الحالية التي تم الحصول عليها على المقياس ضمن النطاق المسموح به، يمكنك مواصلة العمل عن طريق تبديل الجهاز لقياس المقاومة "؟".
ستظهر النتيجة المعروضة قيمة المقاومة الإجمالية، بما في ذلك:
- القطب الكهربائي وحافلة التأريض.
- اتصال محايد مع القطب الأرضي.
- اتصالات الاتصال على الخط الفاصل بين القطب المحايد والقطب الأرضي.
عند العمل باستخدام المشابك، يجب أن تضع في اعتبارك أن قراءات مقاومة التأريض المبالغ فيها من الجهاز عادة ما تكون بسبب ضعف اتصال قطب التأريض بالأرض.
أيضًا، قد يكون سبب المقاومة العالية هو وجود حافلة حاملة للتيار مكسورة.يمكن أن تؤثر أيضًا أرقام المقاومة العالية عند نقاط التوصيل (الربط) للموصلات على قراءات الجهاز.
توصيات عامة لقياس USG
قبل بناء دائرة التأريضعلى سبيل المثال، بالنسبة لغلاية الغاز، يجب عليك الحصول على معلومات دقيقة حول المنطقة التي سيتم وضع قطب التأريض فيها بالتربة. يُقترح غالبًا الرجوع إلى الجداول الموجودة لتحديد قيم "p" للتربة.
ومع ذلك، فإن هذا الخيار مع الجداول يوفر بيانات إرشادية بحتة. لذلك لا يجب الاعتماد عليهم. يمكن أن تختلف القيم الحقيقية لمقاومة التربة بشكل كبير.
الخيار رقم 1: طبقة تمهيدية واحدة
إذا كانت التربة تحتوي على مكون متجانس، يتم قياس مقاومتها باستخدام تقنية "قطب الاختبار".
تتضمن الطريقة تنفيذ إجراء معين على مرحلتين:
- خذ مسبار التحكم في القضيب بطول أكبر قليلاً من عمق ردم التصميم.
- يتم غمر المسبار في الأرض بشكل عمودي بشكل صارم حتى عمق التصميم.
- يتم استخدام النهاية المتبقية فوق سطح الأرض لقياس مقاومة الانتشار (Rr).
- يتم تحديد USG بالصيغة p = Rr * Ψ.
يُنصح بتنفيذ الإجراء عدة مرات في نقاط مختلفة في موقع العمل. تساعد القياسات البديلة على تحقيق قياسات دقيقة لمقاومة التربة.
الخيار رقم 2: تربة متعددة الطبقات
في مثل هذه الحالة، يتم إجراء قياس USG باستخدام طريقة الفحص المرحلي. أي أن مسبار التحكم مغمور في عمق العمل بخطوات ويتم أخذ قياسات المقاومة في موضع كل خطوة. يتم إجراء حسابات متوسط USG باستخدام صيغ لكل قياس على حدة.
ثم، استنادا إلى الخصائص المناخية للمنطقة، يتم العثور على قيم التغيرات الموسمية. بهذه الطريقة (معقدة للغاية) يتم الحصول على القيم المحسوبة للطبقات العليا. تعتبر الطبقات الأساسية غير خاضعة للتغيرات الموسمية وبالتالي فإن حسابها يقتصر على القياس والحساب المبسط إلى حد ما.
متطلبات تنفيذ العمل
وبطبيعة الحال، يتم تنفيذ هذا النوع من العمل من قبل موظفين مؤهلين يمثلون المنظمات المتخصصة. وبالتالي، فإن خدمات المرافق عادة ما تكون مسؤولة عن تشغيل لوحات الطاقة في المباني السكنية. ولا يُسمح بإجراء أي قياسات في هذه النقاط إلا من خلال الوصول إلى هذه الخدمات.
تصنف الدوائر الكهربائية على أنها أنظمة خطرة. على الرغم من أن الاتصالات في القطاع المنزلي مصممة لجهد أقل من 1000 فولت، إلا أن هذا الجهد قاتل للإنسان. يجب مراعاة جميع احتياطات السلامة اللازمة عند التعامل مع المعدات الكهربائية. غالبًا ما تكون مثل هذه التدابير غير معروفة للشخص العادي.
سوف يقدم لك ميزات البناء التأريض لحوض الاستحمام في شقة في المدينة. المقالة التالية، تحتوي على قواعد وإرشادات لتنفيذ العمل.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
إجراء القياسات عمليا باستخدام الجهاز:
يلزم القيام بالأعمال المتعلقة بفحص مقاومة التأريض، بغض النظر عن مدى تعقيد الدائرة الكهربائية وفئة المنشأة التي يتم فيها تركيب أو تركيب وتشغيل المعدات الكهربائية. العديد من المنظمات المتخصصة على استعداد لتقديم مثل هذه الخدمات.
يرجى ترك التعليقات في الكتلة أدناه. من الممكن أن تعرف طريقة بسيطة وفعالة لقياس مقاومة الحلقات الأرضية، وهي طريقة غير مذكورة في المقالة. اطرح الأسئلة وشارك المعلومات والصور المفيدة حول الموضوع.
ذات مرة قمت بالتأريض باستخدام طريقة النقطتين بسبب استحالة استخدام طرق أخرى. من تجربتي الخاصة، سأقول أنه لا يستحق بناءه بنفسك دون الخبرة المناسبة، لأن... بدون أدوات القياس لن تكون هناك دقة في القياسات. من الصعب جدًا حسابه حتى بالنسبة لبعض المحترفين. بشكل عام، الخيار الأكثر شيوعًا والموثوق في نفس الوقت هو قياس الكفاف الخطي عند أربع نقاط.
وأنا أتفق تماما مع فيكتور، صاحب التعليق السابق. بغض النظر عن نوع التأريض، فمن الأفضل أن يتم تنفيذ هذا العمل بواسطة كهربائي ذي خبرة، ويجب ألا يكون لدى المؤدي إذن للقيام بهذا العمل فحسب، بل يجب أيضًا الحصول على التعليم والشهادة المناسبين. انه مهم. من الأفضل أن يتم ترتيب كل شيء بشكل موثوق قدر الإمكان، لأنه، على سبيل المثال، العواصف الرعدية ليست غير شائعة في بلدنا، ومن المحتمل جدًا أن يضرب البرق المبنى!
غريغوري، ربما يكون للحماية من الصواعق والتأريض أغراض مختلفة، على الرغم من أنه يمكن الجمع بين الحماية من الصواعق وملامح التأريض في الأرض.