Способ и устройство для измерения сопротивления заземлителя
Владельцы патента RU 2321009:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской Академии Сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ) (RU)
Изобретение относится к области электроэнергетики. Способ измерения сопротивления заземлителя в электрической сети напряжением 220 В включает пропускание электрического тока через заземлитель от фазного провода электрической сети напряжением 220 В, отключение линии, на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя, отсоединение заземлителя от PEN проводника электрической сети, присоединение тиристорного измерителя тока замыкания на землю с амперметром одним проводом к заземлителю, а другим проводом к одному из фазных проводов. После указанных выше операций включают линию, снимают показания амперметра тиристорного измерителя и вычисляют сопротивление заземлителя. Устройство для осуществления способа содержит соединительные провода и тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром, который присоединен одной клеммой измерителя к одному из фазных проводов электрической сети, а второй непосредственно к заземлителю. Изобретение обеспечивает повышение точности и надежности измерений с сохранением бесперебойности питания электроприемника, расширение возможности использования его в электроустановках различного типа, в том числе оборудованных защитой от замыкания на землю. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области электроэнергетики, к измерению электрического сопротивления заземлителя в электрических сетях напряжением 220 В и может быть использовано в службах предприятий, включая малые предприятия любых форм собственности, занимающихся эксплуатационным контролем исправности электроэнергетического оборудования.
Известны различные способы и устройства для измерения сопротивления заземлителя (С.И.Коструба. Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств. Монография. - М., Энергоатомиздат, 1983 г. В.С.Азаров, Ю.М.Куприянович. Эксплуатационный контроль условий электробезопасности на подстанциях. - М., Изд-во МГОУ и др.).
Суть известных способов измерения сопротивления заземляющего устройства заключается в пропускании через заземлитель измерительного электрического тока, определении значения этого тока, определении значения электрического напряжения на заземлителе и вычислении искомого сопротивления заземлителя по формуле, основанной на законе Ома. Основным недостатком всех известных аналогов является их большая трудоемкость, связанная с необходимостью забивания в землю и последующего извлечения из земли вспомогательных электродов и с необходимостью выполнения математических расчетов по формулам, что делает эти способы и устройства для их осуществления сравнительно сложными и дорогими.
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ измерения сопротивления заземлителя и устройство для его осуществления (патент РФ №2208232, БИ №19, 2003). В известном способе измерения сопротивления заземлителя осуществляют пропускание электрического тока через заземлитель непосредственно от фазного провода электрической сети напряжением 220 В по цепи с вольтметром и колиброванным резистором.
Недостатком прототипа является невозможность использования известного способа в электрических сетях, оборудованных устройствами защиты от замыкания на землю фазных проводов, которые, как известно, имеют время срабатывания около 20 мс. Такая защита отключает питание электроприемников раньше, чем будет произведено измерение сопротивления заземлителя.
Задачей изобретения является измерение сопротивления заземляющего устройства в минимальный отрезок времени, исключающий срабатывание защиты от замыкания на землю фазного провода.
В результате использования предлагаемого изобретения повышается точность и надежность измерений сопротивления заземляющего устройства с сохранением бесперебойности питания электроприемника.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе измерения сопротивления заземлителя в электрической сети напряжением 220 В, включающем пропускание электрического тока через заземлитель от фазного провода электрической сети напряжением 220 В, отключают линию, на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя, отключают линию, на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя, отсоединяют заземлитель от PEN проводника электрической сети, присоединяют тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром одним проводом к заземлителю, а другим проводом к одному из фазных проводов, включают линию, снимают показания амперметра тиристорного измерителя и вычисляют сопротивление заземлителя.
Результат достигается тем, что предлагаемое устройство для измерения сопротивления заземлителя, содержащее заземлитель и не менее двух соединительных проводов, содержит тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром, присоединенный одной клеммой измерителя к одному из фазных проводов электрической сети, а второй непосредственно к заземлителю.
Для устранения указанного недостатка предлагается амперметр в известном техническом решении заменить цифровым тиристорным измерителем тока замыкания на землю, например типа Щ 41160, или тиристорным электроизмерителем комбинированным типа ЭКО200. И тот и другой серийно выпускаются промышленностью и имеют достаточно малое время срабатывания (не более 14 мс.) При таком малом времени измерений защита не успеет сработать и поэтому не помешает выполнить измерение.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на которой представлена общая схема устройства для измерения сопротивления заземляющего устройства.
На чертеже изображена электрическая сеть с фазными проводами 1 и PEN-проводником (совмещенным нулевым и нулевым рабочим проводниками) 2, тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром (короткозамыкатель) 3, соединительные провода 4, измеряемый заземлитель 5, земля 6.
Работает устройство для измерения сопротивления заземлителя следующим образом.
Для измерения сопротивления заземлителя отключают линию (провода 1), на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя 5. Отсоединяют заземлитель 5 от PEN проводника (совмещенного нулевого и нулевого рабочего проводниками) 2 электрической сети. Тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром 3 присоединяют одним проводом из соединительных проводов 4 к заземлителю 5, а другим проводом к одному из фазных проводов 1. Включают линию и смотрят на показание амперметра. Снимают показания амперметра тиристорного измерителя 3 и вычисляют сопротивление заземлителя как частное от деления 220 на значение показания амперметра.
Пример осуществления способа измерения сопротивления заземлителя.
Отключают линию, на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя. Отсоединяют заземлитель от PEN проводника (совмещенного нулевого и нулевого рабочего проводниками) электрической сети. Подключают тиристорный измеритель тока и включают линию.
Ток на заземлитель подают через тиристорный измеритель тока замыкания на землю. Значение тока на амперметре тиристорного измерителя 50 А. Сопротивление заземлителя определяют как частное от деления 220 В на значение измеренного тока 50 А. Значение сопротивления заземлителя равно 4,4 Ом. Результаты измерения сравнивают с требованиями Правил устройства электроустановок (Правила устройства электроустановок. 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002) и устанавливают соответствие параметров заземлителя этим требованиям. Если сопротивление заземлителя выше указанного в правилах, то изменяют конструкцию заземлителя.
Точность и надежность измерений сопротивления заземляющего устройства с сохранением бесперебойности питания электроприемника гарантируется при использовании предлагаемого способа.
1. Способ измерения сопротивления заземлителя в электрической сети напряжением 220 В, включающий пропускание электрического тока через заземлитель от фазного провода электрической сети напряжением 220 В, отличающийся тем, что отключают линию, на которой предстоит провести измерение сопротивления заземлителя, отсоединяют заземлитель от PEN проводника электрической сети, присоединяют тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром одним проводом к заземлителю, а другим проводом к одному из фазных проводов, включают линию, снимают показания амперметра тиристорного измерителя и вычисляют сопротивление заземлителя
2. Устройство для измерения сопротивления заземлителя, содержащее не менее двух соединительных проводов, отличающееся тем, что оно содержит тиристорный измеритель тока замыкания на землю с амперметром, присоединенный одной клеммой измерителя к одному из фазных проводов электрической сети, а второй непосредственно к заземлителю.
