Misurazione della resistenza della terra: una revisione dei metodi di misurazione pratica

Vasily Borutsky
Controllato da uno specialista: Vasily Borutsky
Postato da Victor Kitaev
Ultimo aggiornamento: Ottobre 2024

La messa a terra viene utilizzata nella realizzazione di vari progetti di sistemi elettrici. Il concetto stesso di "messa a terra" viene schematicamente preso in considerazione collegando una parte di un circuito elettrico al potenziale della terra.

L'anello di terra contiene un conduttore e un elettrodo incorporati in profondità nel terreno. L'azione tradizionale nella pratica elettrica è misurare la resistenza di messa a terra delle reti che sono ancora in fase di lancio e che sono già in funzione. Descriveremo come e come viene eseguita questa importante azione.

A cosa servono le misure?

Una soluzione brillante ai seguenti compiti è raggiunta dalla perfetta resistenza zero nel circuito di terra:

  1. Prevenire la tensione nel caso di macchine tecnologiche.
  2. Per ottenere un potenziale di riferimento efficace per le apparecchiature elettriche.
  3. Elimina completamente le correnti statiche.

La vera esperienza di ingegneria elettrica mostra: è impossibile ottenere un risultato a zero perfetto.

Misura della resistenza di terra
La procedura per effettuare le misurazioni necessarie utilizzando il dispositivo per determinare la resistenza del bus di terra. Tali procedure sono eseguite secondo un programma approvato dalla direzione dell'organizzazione di servizi.

In ogni caso, un elettrodo collegato a terra produce un qualche tipo di resistenza.

Il valore specifico della resistenza è determinato da:

  • resistenza dell'elettrodo nel punto di contatto con il bus conduttivo;
  • l'area di contatto tra l'elettrodo di terra e il terreno;
  • struttura del suolo che dà diversa resistenza.

La pratica di misurare la resistenza del circuito di massa indica che i primi due fattori possono essere trascurati, ma soggetti a condizioni logiche:

  1. L'elettrodo di massa è realizzato in metallo altamente conduttivo.
  2. Il corpo del perno dell'elettrodo viene accuratamente pulito e saldamente piantato nel terreno.

Il terzo fattore rimane: la superficie resistiva del suolo. È visto come la parte principale del design per misurare la resistenza del circuito di terra.

È calcolato grazie alla formula:

R = pL / A,

dove: p è la resistività del suolo, L è l'approfondimento condizionale, A è l'area di lavoro.

Per proteggere i proprietari della casa / appartamento, tutti i tipi di potenti apparecchiature elettriche domestiche devono essere dotati di messa a terra:

Durante il test della resistenza, ciascuna delle linee di messa a terra viene controllata separatamente. La resistenza tra l'elemento di messa a terra e ciascuna parte non conduttiva dell'apparecchiatura elettrica, che può essere sotto tensione, dovrebbe essere inferiore a 0,1 ohm.

Panoramica dei metodi di misurazione

Esistono diverse opzioni per misurare la resistenza anello di massa, ognuno dei quali consente in modo abbastanza preciso di determinare il valore desiderato.

Sistema di rilevamento a 3 punti

Quindi, ad esempio, una tecnica di circuito a 3 punti viene spesso applicata in base all'effetto di una potenziale caduta.

Circuito a tre punti per misurazioni
Un diagramma grafico del cosiddetto sistema a tre punti, che viene spesso utilizzato quando è necessario misurare il valore di resistenza del circuito di massa

Le misurazioni vengono eseguite in tre fasi principali:

  1. Misura della tensione sull'elettrodo E1 e sulla sonda E2.
  2. Misura dell'intensità di corrente sull'elettrodo E1 e sulla sonda E3.
  3. Calcolo (con la formula R = E / I) della resistenza dell'elettrodo di messa a terra.

Per questa tecnica, l'accuratezza delle misurazioni dipende logicamente dalla posizione di installazione della sonda E3. Si consiglia di introdurlo nel terreno a distanza - in modo ottimale al di fuori della cosiddetta area di ESE (resistenza effettiva degli elettrodi) E1 ed E2.

Misure sulla tecnologia "62%"

Se la struttura del terreno per il posizionamento dell'elettrodo di messa a terra differisce nel contenuto uniforme, il metodo "62%" per determinare la resistenza dei circuiti di massa promette buone prestazioni.

Schema di misurazione per la tecnologia 62%
Lo schema per la tecnologia di misurazione con il nome interessante "62%". Tuttavia, il nome viene preso dalla distanza ottimale tra gli elettrodi a cui si ottiene un risultato accettabile.

Il metodo è applicabile ai circuiti con un singolo elettrodo di messa a terra. L'accuratezza della testimonianza qui è dovuta alla possibilità di posizionare le sonde di lavoro in una sezione diritta, rispetto all'elettrodo di messa a terra.

Punti di installazione della sonda di controllo

Approfondimento elettrodo, mDistanza dalla sonda E1, mDistanza dalla sonda E2, m
1,813,721,9
2,415,2524,4
3,016,7526,8
3,618,329,25
5,521,635,0
6,022,536,6
9,026,242,65

Metodo punto-punto semplificato

L'uso di questo metodo di misurazione richiede la presenza di un'altra buona messa a terra oltre a quella che verrà esaminata. La tecnica è rilevante per le aree densamente popolate, dove spesso non è possibile utilizzare ampiamente elettrodi di lavoro ausiliari.

Misura a due punti
Una procedura di misurazione semplificata viene eseguita secondo uno schema a due punti. Con questa tecnologia, è necessaria una minore manipolazione delle apparecchiature e dei calcoli, ma l'accuratezza dei calcoli è bassa

Il metodo di misurazione punto a punto è diverso in quanto mostra simultaneamente il risultato per due dispositivi di messa a terra collegati in serie. Questo spiega i requisiti per prestazioni di alta qualità della seconda messa a terra, in modo da non tener conto della sua resistenza.

Per eseguire i calcoli, viene misurata anche la resistenza del bus di terra. Il risultato ottenuto viene sottratto dai risultati delle misurazioni generali.

L'accuratezza di questo metodo lascia molto a desiderare rispetto ai due precedenti. Qui, la distanza tra l'elettrodo di terra svolge un ruolo importante, la cui resistenza viene misurata dalla seconda terra. Per impostazione predefinita, questa tecnica non è applicata. Questa è una specie di alternativa quando non è possibile utilizzare altri metodi di misurazione.

Misurazione accurata a quattro punti

Per la maggior parte delle opzioni di misurazione della resistenza, la tecnologia a 4 punti è considerata il modo più ottimale, oltre a quelli a 2 e 3 punti. Tale tecnologia di misurazione è dotata di strumenti simili al tester della serie 4500. A giudicare dal nome del metodo, quattro elettrodi di lavoro sono posizionati su una linea e ad uguali distanze sulla piattaforma di lavoro.

Modello di misurazione a quattro punti
Secondo questo schema in quattro punti, vengono eseguite le misurazioni più accurate. Vengono utilizzate attrezzature moderne ed è possibile eseguire lavori senza scollegare il circuito di terra

Il generatore di corrente del dispositivo è collegato agli elettrodi estremi, a seguito del quale scorre una corrente tra loro, il cui valore è noto. Sugli altri terminali del dispositivo sono collegati due elettrodi di lavoro interni.

Un valore di caduta di tensione è presente su questi terminali. Il risultato della misurazione finale è la resistenza di terra (in Ohm), il valore di cui il dispositivo visualizza sul display.

Gli strumenti della serie 4500 vengono spesso utilizzati per misurare la tensione di contatto. Utilizzando un modulo speciale, il dispositivo genera una piccola tensione nel terreno - un'imitazione del danno del cavo.

Allo stesso tempo, la corrente che fluisce attraverso il circuito di terra è indicata sulla scala del dispositivo. Le letture sullo schermo sono prese come base e moltiplicate per il valore stimato della corrente nel terreno. In questo modo viene calcolata la tensione di contatto.

Misura serie 4500
Attuazione di misure per monitorare lo stato delle apparecchiature elettriche e delle linee di messa a terra. Per il lavoro viene utilizzato il dispositivo di misurazione come 4500

Ad esempio, il valore massimo della corrente prevista nell'area di guasto è 4000A. Un valore di 0.100 è indicato sullo schermo del dispositivo. Quindi l'ampiezza della tensione di contatto sarà di 400 V (4000 * 0,100).

Misura con lo strumento S.A6415 (6410, 6412, 6415)

L'unicità di questo metodo è la capacità di eseguire misurazioni senza scollegare il circuito di terra. Va inoltre sottolineato che è consentito misurare la resistenza totale del dispositivo di messa a terra includendo il componente resistivo di tutte le connessioni nel circuito di messa a terra.

Il principio di funzionamento è approssimativamente il seguente:

  1. Uno speciale trasformatore nel circuito crea corrente.
  2. Flussi di corrente in un circuito educato.
  3. Usando un rivelatore sincrono, il segnale misurato viene registrato.
  4. Il segnale ricevuto viene convertito dall'ADC.
  5. Il risultato viene visualizzato sul display LCD.

Il dispositivo è dotato di un modulo (amplificatore selettivo), grazie al quale l'utile segnale viene efficacemente ripulito da vari tipi di interferenza - n.ch. e h. rumore. Le zampe delle zecche nel loro stato articolato formano un circuito eccitato, che copre il conduttore di terra.

Istruzioni per la misurazione con lo strumento S.A6415

La sequenza di azioni quando si lavora con il dispositivo della serie C.A6415 è intelligibilmente descritta nelle istruzioni allegate a questo dispositivo unico.

Strumento C.A6415 per la misurazione della resistenza di terra
Un dispositivo di misurazione unico è una pinza, grazie alla quale è relativamente semplice e facile misurare la resistenza del profilo della terra in varie condizioni

Ad esempio, è necessario misurare la resistenza di terra di un modulo elettrico (trasformatore, contatore elettrico, ecc.).

La sequenza di azioni:

  1. Aprire il bus di terra rimuovendo il coperchio protettivo.
  2. Afferra il conduttore di terra (bus o elettrodo diretto) con le pinze.
  3. Selezionare la modalità di misurazione "A" (misurazione corrente).

Il valore corrente massimo del dispositivo è 30A, pertanto, se questa cifra viene superata, la misurazione non può essere eseguita. Rimuovere lo strumento e riprovare in un altro punto.

Lavorare con il dispositivo S.A6415
Il processo di misurazione con dispositivi di misurazione di tipo C. A6415 e 3770. I risultati della misurazione sono registrati nella tabella e confrontati al MOT successivo

Quando il valore corrente ottenuto sulla scala rientra nell'intervallo consentito, è possibile continuare a lavorare commutando il dispositivo sulla misurazione della resistenza "?".

Il risultato visualizzato sul display mostrerà il valore di resistenza totale, tra cui:

  • elettrodo e bus di terra;
  • contatto neutro con l'elettrodo di terra;
  • contatto delle connessioni sulla linea tra l'elettrodo neutro e terra.

Quando si lavora con una pinza, è necessario tenere presente quanto segue: le letture sopravvalutate del dispositivo in merito alla resistenza di messa a terra sono, di regola, dovute al cattivo contatto dell'elettrodo di terra con il terreno.

Inoltre, un bus strappato che trasporta corrente può essere la causa di alta resistenza. Anche i valori di alta resistenza nei punti di connessione (giunzioni) dei conduttori possono influenzare le letture del dispositivo.

Linee guida generali per la misurazione dell'USG

prima circuito di terra, ad esempio, per una caldaia a gas, è necessario ottenere informazioni precise su quale area verrà posta l'elettrodo di terra. Spesso, si propone di fare riferimento alle tabelle esistenti per determinare i valori "p" del suolo.

Tuttavia, questa opzione con le tabelle fornisce dati puramente indicativi. Pertanto, non dovresti fare affidamento su di essi. I veri valori di resistenza del suolo possono variare in modo significativo.

Opzione n. 1: primer a strato singolo

Se il terreno ha una componente omogenea, la sua resistività viene misurata con il metodo dell '"elettrodo di prova".

Messa a terra a strato singolo
La struttura di un terreno omogeneo. In tali condizioni, misurare e calcolare la resistenza è molto più semplice che fare lo stesso lavoro su terreni multistrato.

Il metodo prevede l'esecuzione di una determinata procedura in due fasi:

  1. Prendi una sonda di controllo dell'asta con una lunghezza leggermente superiore alla profondità della scheda di progettazione.
  2. Immergere la sonda nel terreno rigorosamente in verticale alla profondità del segnalibro del progetto.
  3. L'estremità rimanente sopra la superficie della terra viene utilizzata per misurare la resistenza allo spandimento (Rr).
  4. USG è determinato dalla formula p = Rr * Ψ.

Si consiglia di eseguire la procedura più volte in vari punti del cantiere. Misurazioni alternative aiutano a ottenere misurazioni accurate della resistenza del suolo.

Opzione 2: terreno multistrato

Per tale situazione, l'USG viene misurato con il metodo del rilevamento graduale. Cioè, la sonda di controllo è immersa alla profondità di lavoro in fasi e nella posizione di ciascuna fase, vengono eseguite misurazioni della resistività. I calcoli dell'USG medio vengono effettuati utilizzando le formule per ogni singola misurazione.

Terreno multistrato
Terreno multistrato. In tali condizioni, è necessario calcolare la resistenza di ogni singolo strato. I calcoli del terreno a più strati richiedono più lavoro

Quindi, in base alle caratteristiche climatiche della zona, trovano i valori per i cambiamenti stagionali. In questo modo (abbastanza complicato), si ottengono i valori calcolati dell'UGS degli strati superiori.Gli strati sottostanti sono considerati non soggetti a cambiamenti stagionali e quindi il calcolo per essi è limitato a una misurazione e un calcolo in qualche modo semplificati.

Requisiti prestazionali

Un lavoro di questo tipo, ovviamente, è svolto da personale qualificato che rappresenta organizzazioni specializzate. Pertanto, i servizi di pubblica utilità sono generalmente responsabili del funzionamento dei quadri elettrici negli edifici residenziali. È consentito prendere qualsiasi misura in questi punti solo attraverso l'accesso a questi servizi.

I circuiti elettrici sono sistemi pericolosi. Nonostante il fatto che le comunicazioni domestiche siano progettate per tensioni inferiori a 1000 V, questa tensione è fatale per l'uomo. Tutte le precauzioni di sicurezza necessarie devono essere osservate quando si maneggiano apparecchiature elettriche. Il profano spesso tali misure sono semplicemente sconosciute.

Con le caratteristiche della costruzione di messa a terra per il bagno in un appartamento di città introdurrà prossimo articolocontenente le regole e le linee guida per il lavoro.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Effettuare misurazioni in pratica usando lo strumento:

È richiesta l'esecuzione di lavori relativi alla verifica della resistenza di messa a terra, indipendentemente dalla complessità del circuito elettrico e dalla categoria della struttura in cui le apparecchiature elettriche sono installate o installate e utilizzate. Molte organizzazioni specializzate sono pronte a fornire tali servizi.

Si prega di lasciare commenti nel blocco di seguito. È possibile che tu conosca un modo semplice ed efficace per misurare la resistenza dei circuiti di massa, non indicato nell'articolo. Poni domande, condividi informazioni utili e foto sull'argomento.

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Commenti dei visitatori
  1. vincitore

    Un tempo, ho messo a terra il metodo a due punti a causa dell'incapacità di utilizzare altri metodi. Per esperienza personale, dirò che non vale la pena costruirlo da soli senza una corretta esperienza, perché senza dispositivi di misurazione non ci sarà precisione di misurazione. È molto difficile calcolare anche per alcuni professionisti. In generale, l'opzione più comune e allo stesso tempo affidabile è quella di misurare un contorno lineare in quattro punti.

  2. Gregory

    Sono completamente d'accordo con Victor, l'autore del commento precedente. Indipendentemente dal tipo di messa a terra, è meglio fornire questi lavori con un elettricista esperto e l'appaltatore dovrebbe non solo avere accesso a tali lavori, ma anche un'istruzione e un certificato adeguati. Questo è importante È meglio che tutto sia organizzato al massimo dell'affidabilità, poiché, ad esempio, i temporali non sono rari, è molto, molto probabile che i fulmini entrino nell'edificio!

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