Как выполняется измерение сопротивления металлосвязи

По окончанию монтажа электрооборудования, а также во время его эксплуатации, необходимо выполнить комплекс электроизмерительных мероприятий, среди которых присутствует и такой вид испытаний, как проверка металлосвязи. Что такое металлосвязь, и какова цель измерения, разберём далее.

Обслуживание электроустановок разрешается только персоналу, прошедшему специальную подготовку и проверку знаний. Квалификация специалистов подтверждается удостоверениями соответствующего образца. К самому оборудованию также имеются отдельные предписания – климатическое исполнение, способ установки, условия безопасной работы и другие аспекты, требующие неукоснительного исполнения. В их числе – наличие защитного заземления на металлических корпусах.

Что такое «металлосвязь»?

Под данным термином принято понимать связь (электрическую цепь), образованную электроустановкой и заземлителем. Основное требование к металлосвязи – непрерывность цепи заземления. Нарушение этого условия грозит образованием высокой разности потенциалов в цепях электроустановки, что представляет угрозу для жизни и может повлечь за собой выход из строя оборудования.

Надежный контакт заземлителя и объекта заземления обеспечивает низкую величину переходного сопротивления

Со временем может наблюдаться рост переходных сопротивлений в цепи заземления, что приводит к образованию дефектов металлосвязи, давайте разберемся с природой этого явления.

Как часто замерять ПС заземления

Заземление – это специальное соединение оборудования с заземляющим устройством (ЗУ).

ЗУ представляет собой устройство, состоящее из следующих элементов:

• заземлителя (контура заземления);
• шины заземления;
• заземляющих проводников.

Проверку в полном объёме с вскрытием грунта, осмотром состояния заземлителей и соединяющих их проводников проводят 1 раз в 12 лет. Внеплановые проверки проводят после капитальных ремонтов, связанных с заземляющими элементами. Срок проверки и измерений ПС ЗУ назначается на основании рекомендаций организации, которая выполняла предыдущую проверку.

Значение Rп, лежащее в пределах регламентируемых норм, обеспечивает стабильную работу коммутационных устройств. Это, в свою очередь, способствует бесперебойной и безопасной эксплуатации оборудования.

Чем вызван рост переходного сопротивления?

Под переходными контактами подразумеваются соприкасающиеся металлические элементы. Добиться их идеальной полировки невозможно, все равно на поверхности будут присутствовать бугорки и вмятины микроскопического размера. Площадь контактируемых поверхностей изменяется от воздействия различных внешних факторов (температура, сила прижатия, загрязнение поверхности и т.д.), что ведет к увеличению переходного сопротивления. На представленных ниже фотографиях медного контакта, сделанных при помощи электронного микроскопа, видно образование на поверхности пленки из оксида меди.

Поверхность медного контакта, увеличенная микроскопом

Такая оксидная пленка обладает диэлектрическими свойствами, они хоть и не велики, но этого может оказаться достаточно, чтобы нарушить металлосвязь. В результате соединение будет нагреваться и рано или поздно приведет к отгоранию контакта, что незамедлительно отразится на качестве металлосвязи. Не менее распространенная причина – человеческий фактор, именно поэтому после монтажных работ требуется проводить измерение металлосвязи.

Причины возникновения явления

Общее сопротивление

Контактное соединение коммутирует между собой участки электроцепи. Там, где происходит соединение, получается токопроводящее взаимное прикосновение, через которое ток из одного участка цепи переходит в другой. Обычное наложение поверхностей не выполняет качественного соединения. Это связано с тем, что реальные поверхности – это неровности, имеющие выступы и углубления. При достаточном увеличении изображения можно это наблюдать даже на отшлифованных плоскостях.

Пятно контакта под микроскопом

Внимание! На практике получается, что площадь реального прикосновения гораздо меньше всей площади контакта. Ещё одной причиной возникновения такого сопротивления являются пленки окисления металла, присутствующие на поверхностях

Они препятствуют движению электричества и стягивают линии тока к точкам касания. Избавиться от этого сопротивления полностью невозможно. Его величина всегда больше, чем удельные сопротивления металлов, из которых выполнены проводники

Ещё одной причиной возникновения такого сопротивления являются пленки окисления металла, присутствующие на поверхностях. Они препятствуют движению электричества и стягивают линии тока к точкам касания. Избавиться от этого сопротивления полностью невозможно. Его величина всегда больше, чем удельные сопротивления металлов, из которых выполнены проводники.

Микроструктура электрического контакта

Зачем проверять металлосвязь?

Принимая во внимание вышеизложенную информацию, можно указать следующие причины для проверки металлосвязи:

1. Контроль непрерывности цепи заземления. Он включает в себя как электроизмерения, так и осмотр защитных проводников и других элементов заземления, на предмет их целостности.
2. Измерение сопротивления переходных контактов (производится между электроустановкой и заземлителем), а также общих параметров цепи.
3. Проверяется разность потенциалов между корпусом заземленной электроустановки и заземлителем. Проверка осуществляется в рабочем режиме и выключенном состоянии.

Как видим, основная цель проверки – осуществление измерений параметров заземляющих цепей, поскольку именно они характеризуют качество металлосвязи, а соответственно, и электробезопасность установки.

Как часто замерять ПС заземления

Заземление – это специальное соединение оборудования с заземляющим устройством (ЗУ).

ЗУ представляет собой устройство, состоящее из следующих элементов:

• заземлителя (контура заземления);
• шины заземления;
• заземляющих проводников.

Проверку в полном объёме с вскрытием грунта, осмотром состояния заземлителей и соединяющих их проводников проводят 1 раз в 12 лет. Внеплановые проверки проводят после капитальных ремонтов, связанных с заземляющими элементами. Срок проверки и измерений ПС ЗУ назначается на основании рекомендаций организации, которая выполняла предыдущую проверку.

Значение Rп, лежащее в пределах регламентируемых норм, обеспечивает стабильную работу коммутационных устройств. Это, в свою очередь, способствует бесперебойной и безопасной эксплуатации оборудования.

Методика измерения металлосвязи

В соответствии с требованиями ПУЭ металлические элементы электроустановок подлежат заземлению. Замеры металлосвязи производятся между главной заземляющей шиной и элементом, подлежащим проверке. По нормам сопротивление контактов в одном переходе должно быть 0,01 Ом ± 20%.

Если измерительный прибор подтверждает наличие качественного соединения, выполняется проверка следующего узла. Когда между заземлителем и заземленной электроустановкой несколько переходов, то их суммарное сопротивление не должно выходить за пределы 0,05 Ом.

Измерение сопротивления переходных контактов

Если сопротивление превышает допустимые нормы, следует проверить состояние контактов, зачистить их, соединить и произвести повторные измерения.

Большинством электролабораторий замеры металлосвязи проводятся по следующему алгоритму:

1. Осуществляется визуальный осмотр контактов заземляющих проводников. Эффективны при поисках «плохого» контакта специальные приборы – тепловизоры, они быстро позволяют обнаружить проблемное соединение.
2. Сварочные соединения проверяются на прочность путем применения механической нагрузки.
3. Все заземленные элементы конструкции тестируются на наличие металлосвязи.
4. Проверка наличия электрического тока на заземленных элементах.
5. Полученные результаты фиксируются в специальном протоколе.

Приведенная методика измерений доказала свою эффективность.

Наши преимущества

Лицензия РосТехНадзора №5742

Лицензируемая организация ООО Инженерный центр ”ПрофЭнергия” гарантирует точность, объективность и достоверность результатов.

Поверенные приборы и оборудование (СП №0889514)

Проверенные приборы и оборудование (СП №0889514): В нашей кампании используется только качественные приборы и оборудование.

Бесплатный выезд на объект и расчет сметы

Бесплатный выезд на объект и расчет сметы: Наши специалисты бесплатно приедут на объект и рассчитают стоимость.

На 25% выгоднее конкурентов

На 25% выгоднее конкурентов: У нас честные цены. А так же действуют индивидуальные скидки.

Кандидаты технических наук в штате

Кандидаты технических наук в штате: «ПрофЭнергия» имеет очень отлаженный коллектив квалифицированных инженеров с допусками ко всем видам проводимых работ.

Нормы и правила

Согласно нормам ПУЭ заземляющие проводники, а также используемые для выравнивания потенциалов, необходимо надежно соединять, чтобы обеспечить наличие непрерывности цепи заземления. При этом для стальных проводников предписывается сварочное соединение, другие способы контакта допускаются только в том случае, если имеется защита от разрушающего воздействия воздушной среды. При использовании болтовых соединений, должны быть приняты соответствующие меры, не позволяющие ослабевать контактному соединению.

Все соединения цепи заземлителя и заземленного устройства должны быть расположены таким образом, чтобы к ним имелся свободный доступ, поскольку должен производиться осмотр, с целью проверки непрерывности электрического соединения. Исключение их этого правила – герметизированные контакты.

В Правилах также указано, что для контакта с заземляющими устройствами могут выполняться болтовыми или сварочными соединениями. Если устройства электроустановок подвержены сильной вибрации или их часто перемещают на другое место, то применяются гибкий защитный провод.

Более детальную информацию о нормах и правилах, можно получить в ПУЭ (р. 1.7.).

Почему для проверки целостности цепей заземления следует выбрать ЭТЛ ООО «ЭНЕРГО-КОМАНД»

Электрооборудование, регулярно проверяемое силами наших специалистов, исправно работает на объектах многих известных компаний Московского региона и за его пределами. С нами сотрудничают TELE 2, ADIDAS, ROY ROBSON, ЭКО КУХНИ, ТЕЛЕКОМ ПРОЕКТ (полный список смотрите здесь). Высокому уровню доверия способствует гарантируемое нами качество выполняемых работ, достигаемое благодаря:

• участию в обследованиях ЭУ персонала «ЭНЕРГО-КОМАНД» с соответствующей электротехнической квалификацией. Диагностика выполняется бригадой, состоящей минимум из 2 специалистов, имеющих группы по электробезопасности не ниже 3-й;
• использованию для измерения сопротивления металлосвязи современных сертифицированных приборов и приспособлений. Например, таких, как многофункциональный цифровой измеритель Eurotest и электронный тестер влажности Метео-10;
• строгому соблюдению технического регламента, в том числе учёту указанных в нём факторов, искажающих результат. Так, все замеры осуществляются при температуре воздуха не ниже 00С и не выше +400С (оптимальный диапазон – +10…+300С) и только в светлое время суток. Учитывается также влияние на работу лабораторного оборудования и обследуемых ЗУ магнитных полей – приборы либо отдаляются от источников помех, либо эти источники отключаются.

Кроме того, испытание непрерывности защитных проводников выполняется нами по ценам не выше среднерыночных. При этом они могут быть дополнительно снижены благодаря использованию некоторых скидок или индивидуальных договорённостей с заказчиком.

Остались вопросы?

Звоните нам прямо сейчас по телефону:

+7

или оформите заявку на наш электронный адрес:

[email protected]

Коллектив «ЭНЕРГО-КОМАНД» найдет решение ваших задач, которое обязательно заинтересует вас как объемом предоставляемых услуг, так и своей стоимостью!

Периодичность

Согласно норм ПТЭЭП и ПУЭ, испытания металлосвязи проводится по графику, определенному техническим отделом объекта. Как правило, в этом случае руководствуются табл. 37 п. 3.1 ПТЭЭП, где установлена следующая периодичность измерения металлосвязи:

• В помещениях и объектах, относящихся к повышенной категории опасности, замеры переходных сопротивлений в заземляющих цепях должны проводиться ежегодно, при других обстоятельствах — не реже одного раза на протяжении трех лет.
• Для лифтового и подъемного оборудования – 1 год.
• Стационарным электроплитам – 1 год.

Как правило, проверка металлосвязи производится совместно с другими видами электроизмерений (сопротивления изоляции, проверка целостности электропроводки и т.д.).

Помимо этого, обязательные измерения металлосвязи проводятся в следующих случаях:

1. Если производился ремонт или переоснащение электрооборудования.
2. При испытаниях новых электроустановок.
3. После проведения монтажных работ.

НОВОСТИ

10 Марта 2020

За 10 лет (с 2009-го по 2022 год) годовые технологические потери электроэнергии в сетях Курганской… Читать далее>>

10 Марта 2020

В 2022 году исполняется 100 лет плану ГОЭЛРО (ГОсударственному плану ЭЛектрификации РОссии), ставшему первым перспективным… Читать далее>>

10 Марта 2020

19 февраля, на телефон диспетчера Курганских городских электрических сетей поступил тревожный звонок: на опоре высоковольтной… Читать далее>>

10 Марта 2020

В преддверии летнего сезона энергетики напоминают садоводам и владельцам земельных участков: если по участку проходит… Читать далее>>

Приборы для измерения

Учитывая, что измерения металлосвязи проводятся на уровне сотых Ома, то обычные измерительные приборы, например, мультиметры, для этой цели не подходят. Когда проводят замеры сопротивления заземления, используют более точные приборы, достаточно чувствительные, чтобы измерять сопротивления малого уровня.

Прибор для измерения заземления Metrel MI3123

Большинство таких устройств оснащены дополнительными функциями, например, представленный на рисунке прибор Metrel MI3123 может также измерять электропроводимость грунта и тока утечки.

I 4

,= 1

где Rxi — сопротивление, полученное в /-м измерении, Ом; п — число измерений.

3.4.2. Статическую нестабильность переходного сопротивления контакта A RCT в омах рассчитывают по формуле _

ARCT = \H, Х^ср-Ях,)2-

3.5. Показатели точности измерений

3.5.1. Погрешность измерения статической нестабильности переходного сопротивления контакта — в пределах + 10 % с вероятностью 0,95.

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТА

4.1. Принцип и режим измерения

4.1.1. Принцип измерения заключается в определении значения максимального изменения падения напряжения на контактном переходе при испытаниях в динамическом режиме. Вид испытаний должен соответствовать указанному в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов по ГОСТ 20.57.406—81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1.2. Измерение проводят при постоянном токе; ЭДС электрической цепи должна быть не более 20 мВ и ток не более 50 мА или в режиме, указанном в стандартах или технических условиях на изделия конкретного типов.

4.2. Аппаратура

4.2.1. Измерение проводят на установке, электрическая схема которой приведена на черт. 2.

G — источник тока; SA1, SA2— переключатели; РА — амперметр; R1 — переменный резистор; Rk — калибровочный резистор; У — усилитель; Р осциллограф; XI, Х2, ХЗ, . . . , Хп — измеряемые контакты: 1, 2, 3, 4, . . . , п — положения измеряемых контактов

Черт. 2

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.2. Погрешность амперметра — в пределах ± 1 %.

4.2.3. Устройство для измерения динамической нестабильности переходного сопротивления контакта должно иметь прямолинейную частотную характеристику в диапазоне частот от 400 Гц до 1 МГц с неравномерностью + 3 дБ и обладать чувствительностью на частотах до 1 МГц:

50 мкВ/см — при измерении сопротивления до 5 мОм;

500 мкВ/см — при измерении сопротивления свыше 5 до 30 мОм;

1,0 мВ/см — при измерении сопротивления свыше 30 мОм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.4. (Исключен, Изм. № 1).

4.2.5. Сопротивление калибровочного резистора должно быть равно сопротивлению контакта, установленному в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов с допускаемым отклонением в пределах + 1 %.

4.2.6. Кабель, соединяющий испытуемые изделия с установкой, должен быть длиной не более 10 м и иметь экранирующую заземленную оплетку.

4.3. Подготовка и проведение измерений

4.3.1. Изделия крепят на устройстве, создающем динамическое воздействие. Способ крепления — по стандартам или техническим условиям на изделия конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.2. Перед измерением динамической нестабильности переходного сопротивления контакта проводят калибровку осциллографа. Переключатель SA2 устанавливают в положение 1 и проверяют по осциллографу зависимость размаха сигнала от значения тока в трех—пяти точках. Нелинейность этой зависимости должна быть в пределах + 10 %.

4.3.3. (Исключен, Изм. № 1).

4.3.4. Значение воздействия наводок на переходное сопротивление контакта определяют при разомкнутом переключателе SA1 и вычитают из значения общего сигнала, поступающего на осциллограф при измерении падения напряжения на контактном переходе при испытаниях в динамическом режиме.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.5. Переключатель SA2 переводят из положения 1 в положения 2, 3, 4, . . . , п (см. черт. 2), поочередно измеряя на осциллографе падение напряжения на контактном переходе.

4.3.6. Измерение нестабильности сопротивления контактов проводят в течение времени, установленного в стандартах или технических условиях на изделия конкретных типов.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Динамическую нестабильность DH в процентах рассчитывают по формуле

Общий порядок проверки контактов

Проверка на металлосвязь, в первую очередь, предполагает внешний осмотр элементов защитной системы с одновременной оценкой состояния всех имеющихся электрических сочленений.

В ходе такого обследования сварочные соединения сначала слегка простукиваются небольшой кувалдой (с целью проверки их механической прочности).

Затем имеющиеся болтовые или клеммные контакты проверяются на качество их затяжки и отсутствие каких-либо видимых повреждений (сколов, трещин и тому подобное.)

Одним из наиболее простых и надёжных способов определения ослабления или нарушения любого соединения – это его проверка на ощупь. При чётко ощущаемом нагревании места сочленения сомнений в нарушении контакта (ослабления металлосвязи) быть не может, после чего необходимо предпринять меры по его восстановлению.

По завершении визуального и тактильного обследований всех имеющихся контактов измеряется их переходное сопротивление. Причём помимо мест сварки контрольному обследованию подлежит вся открыто монтируемая цепочка болтовых или клеммных сочленений, образующая заземляющий контур.

Обратите внимание, что при проведении визуального осмотра удаётся проверить на металлосвязь лишь те элементы системы, которые проложены поверх грунта, а не скрыты в нём.

По окончании визуального обследования приглашённые заказчиком специалисты проводят тестирование всей установки на предмет соответствия её требованиям ПУЭ, (включая проверку условий растекания тока).

Используемая при этом методика предполагает последовательное измерение переходного сопротивления каждого из имеющихся контактов.

Исследуемая на металлосвязь цепочка включает контактные клеммы ГЗШ (главной заземляющей шины), на которой замыкаются PE-проводник и заземляющие шины оборудования, а также точки подсоединения к заземлителю.

Согласно действующим нормативам сопротивление контактов (неважно – сварного, болтового или клеммного) не должно превышать определённого уровня, чтобы металлосвязь была надежной.

Для обеспечения заданного стандартами показателя площадь сечения защитных проводников должна соответствовать данным таблицы 1.7.5 ПУЭ.

Фиксирование результатов

По завершении замеров переходных характеристик всей заземляющей системы заказчику работ должен быть вручён протокол измерения и проверки металлосвязи, оформленный по установленному образцу.

В этом документе обязательно должна быть отражена следующая информация:

• название и геофизические данные исследуемого электротехнического устройства или установки;
• число входящих в неё контактов, прошедших проверку;
• значение максимального сопротивления всей измеряемой цепочки.

При наличии каких-либо отклонений в параметрах и состоянии элементов обследуемого оборудования (отсутствие нормального заземления или несоответствие его параметров общепринятым правилам) обнаруженные нарушения также фиксируются в протоколе измерений металлосвязи.

Стоит отметить, что металлосвязь является важнейшим показателем безопасности эксплуатации действующих электроустановок.

В случае если её параметры не соответствует требованиям нормативов, следует принять меры по устранению этого недостатка (организовать протяжку болтовых соединений, разборку и чистку контактов и так далее).

Но если эти действия не приводят к желаемому результату – следует обновить всю рабочую цепочку защитного заземления.