Можно ли замерить сопротивление заземления мультиметром и как это правильно сделать?

Что такое заземление?

Защитное заземление – это преднамеренное соединение с землёй тех частей электрического оборудования, которые при нормальной работе электросети не находятся под действием напряжения, но могут попасть под его влияние в результате пробоя изоляции. Основной целью заземления является защита людей от действия электрического тока.

Главная составляющая защитного заземления – это контур. Он представляет собой конструкцию естественных или искусственных заземлителей, то есть несколько заземляющих электродов соединяются в единое целое. В качестве электродов чаще всего используют прутья из стали. Медные пруты применяют реже в силу того, что это дорого.

Но если есть финансовые возможности, то имейте в виду, что медь является идеальным вариантом и наилучшим проводником.

По логике понятно, что контур заземления должен располагаться в земле. Так как нас интересует защита дома, то неподалёку от строения и силового щитка выбирается подходящее место с нормальным грунтом. В землю вбиваются три штыря так, чтобы они располагались треугольником, и расстояние между ними было 1,5 м.

Эти электроды необходимо вбить максимально глубоко (их длина должна быть не менее 2 м).

Теперь понадобится сварочный аппарат и металлическая шина, с помощью которых электроды нужно увязать между собой в равносторонний треугольник. Контур готов, теперь к нему нужно закрепить медный проводник, который дальше идёт в щиток и подсоединяется там к заземляющей шинке. А на эту шинку выводятся заземляющие проводники от всех розеток.

Перед использованием необходимо проверить контур на заземляющее сопротивление.

О том, что такое заземление – на следующем видео:

В чём суть работы заземления?

Принцип действия защитного заземления основывается на главном качестве электрического тока – протекать по проводникам, которые обладают наименьшим сопротивлением. На сопротивление человеческого тела оказывают влияние многие факторы, но в среднем оно приравнивается к 1000 Ом.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) контур заземления должен иметь сопротивление гораздо меньшее (допускается не более 4 Ом).

А теперь смотрите, в чём заключается принцип действия защитного заземления. Если какой-то электрический прибор неисправен, то есть произошёл пробой изоляции и на его корпусе появился потенциал, и кто-то прикоснулся к нему, то ток с поверхности прибора будет уходить в землю через человека, путь будет выглядеть как «рука-тело-нога». Это смертельная опасность, величина тока 100 мА вызывает необратимые процессы.

Защитное заземление сводит этот риск до минимума. Современные электроприборы имеют внутреннее соединение заземляющего контакта штепсельной вилки с корпусом. Когда прибор посредством вилки включён в розетку и в результате повреждения на его корпусе появляется потенциал, то он уйдёт в землю по заземляющему проводнику с низким сопротивлением. То есть ток не пойдёт через человека с сопротивлением 1000 Ом, а побежит через проводник, у которого эта величина намного меньше.

Вот почему важным этапом в обустройстве электрического хозяйства в наших жилых домах является измерение сопротивления заземления. Нам нужна 100 % уверенность, что эта величина ниже наших человеческих 1000 Ом.

И запомните, что это процедура не разового характера, измеряться сопротивление должно периодически, а сам контур надо постоянно поддерживать в исправном состоянии.

Для чего нужна проверка заземления

Процедура измерения сопротивления заземления нужна для контроля:

• обеспечения безопасности людей, которые живут или пользуются помещением;
• соответствия ГОСТу при строительстве жилых и промышленных объектов;
• соответствия сети требованиям, предъявляемым бытовым и другим электроприборам.

К электрозаземлению подключаются все устройства, щиты и электрошкафы. При этом сопротивление не должно быть больше, чем 4 Ом. Оно подразделяется на:

• защитное — предотвращающее поражение током;
• рабочее — нужно для защиты работоспособности электросетей.

Важное значение, которое имеет заземление — уравнивание потенциалов напряжения.

По периодичности проведения проверок существует разделение на:

1. Приемо-сдаточные проверки.
2. Плановые (эксплуатационные).
3. Внеплановые.

Каждое, находящееся в эксплуатации здание, должно иметь заземление, которое, в свою очередь, обеспечивается паспортом, содержащим:

• схему устройства, с привязкой ко всем окружающим сооружениям;
• указание подземных и надземных коммуникаций, и их связь с другим заземлением;
• дату, когда объект введен в эксплуатацию;
• материалы, из которых изготовлен заземлитель;
• характеристики почвы (величина растекающегося сопротивления, удельное сопротивление и влияние коррозии).

Сведения об осмотре и соответствии требованиям вносятся в паспорт не реже, чем 1 раз в 12 лет.

В случае внесения изменений в конструкцию объекта, его переносе, капитального ремонта или восстановления, проводится внеочередная проверка, включающая в себя:

1. Визуальный осмотр заземляющего устройства, со вскрытием верхнего слоя почвы. Определяются внешние коррозионные повреждения системы и то, как заржавели подземные части. Замена осуществляется в случае 50-процентного износа.
2. Измерение величины сопротивления заземления.
3. Установление надежного соединения между частия заземления и защищаемым объектом. Цепь не должна прерываться, а величина «металлосвязи» не должна превышать 0.05 Ом.

На заземление, его количественные показатели, влияют несколько факторов.

Факторы, влияющие на сопротивление заземления

Первое, что влияет на сопротивление заземления, — это тип почвы. В зависимости от процентного содержания глины, чернозема или гравия меняется и величина сопротивления. Специалисты применяют соответствующие таблицы, учитывающие этот параметр.

Еще одним важным моментом служит влажность земли. Чем она больше, тем меньше сопротивляется электрическому току. Температура почвы тоже влияет на токопроводимость. Поэтому штыри контура заземления нужно забивать как можно глубже, чтобы по максимуму исключить этот фактор влияния.

Учитывая вышесказанное, замеры заземления необходимо проводить в период наибольшей стабильности почвы. В средней полосе России — это середина лета. Весной, осенью или зимой осадки и низкая температура могут исказить показатели. В целях безопасности запрещено измерять сопротивление заземления во время грозы. В идеале сопротивление должно быть равным нулю. Хотя не является критичным некоторое минимальное отклонение.

С тем, что такое заземление разобрались. Теперь переходим к тому, как измерить сопротивление заземления мультиметром. Начнем с обзора самого прибора.

Способы и инструкция измерения сопротивления заземляющих устройств

Изначально, как и во всех других проверках в сфере электричества проводятся подготовительные этапы. В них относят: визуальный осмотр целостности устройств, связанных с заземлением, прочность сварочных швов, если они на месте, расстояние от помещения, наличие всех крепежных деталей; а самое главное, подтверждают отсутствие утечек тока с шины.

Для проведения испытаний в домашних условиях обычно используют измеритель сопротивления заземления, данный этап мы будем рассматривать на примере прибора М416.

Внимание! Значения, полученные в процессе замеров, должны соответствовать нормам ПУЭ.

• Делаем проверку напряжения, если оно отсутствует—можно установить комплект питательных элементов, например, аккумуляторов или батареек. Важно, чтобы они имели параметры 3х1,5, при этом, соблюдайте полярность.
• Берем в руки прибор и ставим его на ровную горизонтальную плоскость. Обязательно, чтобы все углы и вершины аппаратуры находились на одном уровне.
• Далее, следует процедура калибровки М416. На панели инструментов приспособления имеется переключатель диапазона. Ставим его в положение «контроля». Теперь зажимаем красную кнопку и при помощи вращающейся ручки приводим стрелку циферблата к нулевому значению. Шкала должна показать 5±0,3. В противном случае прибор подлежит ремонту.
  Измерение сопротивления заземления в домашних условиях
• Располагаемся ближе к заземлению и выбираем нужную схему, в которой будет работать прибор.
• Проводим вычисления. К примеру, вам необходимы грубые показания прибора с некоторой погрешностью, значит необходимо выводы 1 и 2 соединить с перемычкой. Приспособление М416 переключается в трехзажимную схему.
• Если вам потребуется проводить замеры по четырехзажимной схеме, посмотрите, как это делается прямо на корпусе прибора.
• Стержень зонда и вспомогательный электрод вбиваем в грунт с высокой плотностью, при этом придерживайтесь стандартных требований, не забывайте, что минимальная глубина должна составлять не менее 0,5м.
  Схема контура заземления для дома

Важно! Для дополнительного заземлителя и зонда можно использовать гладкие прутья диаметром от 5 мм.

В ходе забивания, применяйте только ровные удары, это позволит снизить сопротивление между основным и вспомогательным заземлителями. Продолжим нашу инструкцию.

• Провода, примыкающие к заземлению, очищаются от всех примесей грязи, краски и пыли. Для этого используется напильник, на который с обратной стороны крепится кабель, имеющий сечение заземляющего проводника 2, 5 кв. мм.
• После того, как все действия выполнены: выбрана схема и рабочее положение прибора, переходим к практическим действиям, то есть вычислениям.
  Схема измерения сопротивления прибором
• Ставим переключатель на уровне отметки «х1», вращаем ручку и приводим стрелку к нулю.
• На шкале окажется значение, которое стоит умножить на один. Объясняем, если рычаг переключения находится на другой отметке, например, «х5», «х10» и т.д., соответственно умножаем на .

Данный эксперимент показывает, что сопротивление заземляющего устройства составляет 1, 8, значит умножаем это число на один, и получаем сопротивление 1, 8 Ом. В итоге, обязательно нужно занести данные в специальный акт.

Внимание! Работая с прибором, обязательно нужна спец одежда и резиновые перчатки.

Измерение сопротивления заземления

Измерить, какое именно сопротивление имеет заземление можно и при помощи цифрового мультиметра. Ранее вы могли прочесть одну из статей на сайте Электрик ИНФО, как пользоваться цифровым мультиметром . Следовательно, вы уже можете производить замеры напряжения в сети.

Чтобы проверить сопротивление заземления мультиметром, нужно выполнить следующие действия:

• Подать, напряжение на розетки;
• Переключить мультиметр в режим измерения переменного напряжения;
• Поднести щупы мультиметра к фазе и нулю в розетке или на электрощитке. При наличии напряжения в доме, мультиметр должен показать 220 Вольт;
• Затем необходимо поднести щупы мультиметра к фазному и заземляющему контакту розетки. Если заземление отвечает всем необходимым требованиям, то мультиметр также покажет напряжение 220 Вольт или приблизительно такое же самое.

Способ проверки сопротивления заземления мультиметром действительно рабочий. Таким образом, можно убедиться в том, что заземление работает и оно исправно. Если под рукой нет мультиметра, то проверить работоспособность заземления можно с помощью контрольной лампы.

Измерение заземления мультиметром — пример расчета

Мы знаем, что измерение сопротивления контура заземление выполняется при помощи специализированного измерительного оборудования. Но как быть, если под рукой только обычный мультиметр? Им тоже можно измерить относительно точно. Единственный нюанс — это небезопасный способ, и при измерении мы получим общее сопротивление контура заземления и заземления нейтрали на распределительном трансформаторе. Последнее значение можно принять равным 2 Ом (плюс-минус отклонение будет незначительным).

Измеряться будет только напряжение (вольтметром) и сопротивление (амперметром). Полученные данные нужны для расчета сопротивления по правилам последовательного соединения резисторов.

Если рассмотреть схему замыкания фазы на контур заземления, то очевидно, что в таком виде измерить и сравнить ничего не получится. Ведь заземление на схеме — это резистор с двумя выводами. А в реальности второй вывод находится глубоко в земле — и физически произвести замер разности потенциалов между выводами нельзя. Поэтому нужно добавить в схему еще одну нагрузку (резистор) — например включить чайник (мощность 2 кВт, сопротивление 27 Ом) через фазу и землю. В этом случае измеряется падение напряжение через чайник и сила тока в цепи.

Получаем напряжение на участке резистора 27 Ом (чайник): U(чайник) = 180 В.

Соответственно напряжение на участке, объединяющим два заземления (дома и нейтрали) равняется: U(заземление 2+4 Ом) = 220 — 180 = 40 В.
По отдельности возможности измерить падение напряжения на двух участках с заземлением нет возможности. В программе Electronics Workbench это можно сделать. И для наглядности покажем напряжение на каждом участке:

Первое правило последовательного соединения заключается в том, что протекающие по всем проводникам токи равны между собой. Сила тока в рассматриваемой цепи I = 6,667 А.

Теперь зная закон Ома можно легко найти сопротивление на участке заземление дома — заземление нейтрали:
R=U / I = 40 / 6,667 = 5,99970001499925 Ом = 6 Ом.

Так как мы взяли за сопротивление глухозаземленной нейтрали значение 2 Ом, то сопротивление заземления дома = 6 — 2 = 4 Ом.

Как видно, зная сопротивление глухозаземленной нейтрали трансформатора можно практически точно рассчитать сопротивление вашего контура заземления.

Как провести замеры заземления мультиметром

И если с моделированием и расчетами заземления в программе все понятно, то стоит уделить особое внимание подготовке и организации замеров контура заземления непосредственно на конкретном объекте.

В первую очередь нужен фазный проводник. Записаться к нему можно либо с близлежащей розетки, либо протянуть отдельный провод от щита учета. В обоих случаях конечная точка — это розетка, в которой нужно определить фазу индикаторной отверткой и пометить.

Далее понадобится вилка, в который заведен один провод и соединен с одним штыревым контактом. Здесь тоже нужно отметить используемый контакт. Данный провод подключается к контактам блока розеток (минимум две) и на пути разрывается автоматическим выключателем. Второй провод, соединенный с контуром заземления, также заводится в блок розеток и подключается к другим контактам.

Таким образом можно относительно безопасно измерить разность потенциалов на участке подключенного чайника. Для этого вставляем вилку в розетку так, чтобы задействованный контакт вилки соединился с фазой в розетке. Подключаем чайник к блоку розеток, проверяем, находится ли автомат во включенном состоянии, и включаем нагрузку чайника. Предварительно нужно подготовить мультиметр для измерения переменного напряжения. После включения чайника в сеть фаза-заземление измерение проводится щупами через контакты свободной розетки в блоке. Выключаем чайник и записываем получившийся результат напряжения U(чайник).

При измерении силы тока последовательность такая же, только автоматический выключатель должен быть выключен (чайник включен, но не работает). Мультиметр переводится в режим измерения переменного тока. Замер производится путем замыкания цепи щупами через контакты автоматического выключателя. Это не безопасное измерение, поэтому использовать дешевые мультиметры с хлипкими щупами не рекомендуется. Для более безопасного измерения в цепи нужно заменить чайник на менее мощный прибор с сопротивлением порядка 200 Ом. Соответственно ток в цепи не будет превышать 1 А, и вынос потенциала через заземление уменьшится. Замерив силу тока в цепи, записываем результат I.

Осталось только измерить напряжение в доме U (≈ 230 В). Зная три полученных значения, сопротивление контура заземления определяется по следующей формуле: R = (U — U(чайник)) / I — 2 (Ом). 2 Ом — сопротивление заземление нейтрали трансформатора.

Как измерить сопротивление заземления мультиметром

Сразу нужно оговориться и сказать о том, что обычный мультиметр не совсем подходит для того, чтобы проверять им сопротивление заземления.

Тем не менее, для домашнего использования он вполне годится, если знать вот что:

• Проверке мультиметром подвергается металлосвязи заземляющего контура, которые уходят в грунт;
• Работы по замеру сопротивления заземления, лучше всего осуществлять в сухую погоду. Так показатели сопротивления будут намного точней;
• Сначала необходимо визуально оценить состояние заземлителей. Если на них есть ржавчина, то перед подключением мультиметра от неё необходимо избавиться.

При проверке сопротивления заземления, таким образом, мультиметр должен показать порядка 0,05 Ом. В таком случае, с заземлением все в порядке. Вообще, чем ниже будут показатели сопротивления заземления, тем лучше.

Какая периодичность измерений

Перед тем как замерить сопротивление заземления тем или иным способом – важно учесть требования ПУЭ в части периодичности проведения этих испытаний. Согласно основным положениям этого документа они могут проводиться в следующих формах:

• плановые обследования;
• внеочередные проверки;
• пусковые испытания.

Периодичность каждой из этих разновидностей проверок определяется теми целями, которые они перед собой ставят. Периодичность проверок сопротивления изоляции станционного оборудования обычно согласуется с обследованием самого ЗК. Рассмотрим различные их виды более подробно.

Плановые проверки

Сроки проведения плановых мероприятий оговариваются инструкцией РД-34.22.121-87, а также требованиями ПУЭ. Из этих документов можно узнать, какова периодичность визуального осмотра видимых частей устройств заземления, которая согласно им организуется не реже одного раза в полгода. Помимо этого из этих же нормативов следует, что не реже чем раз в 12 лет должны проводиться обследования конструкции со вскрытием грунта вокруг нее. Измерение сопротивления контуров заземления согласно тем же документам должно проводиться не реже раза в 6 лет.

Ответственными за проведение таких проверок являются лица, уполномоченные на это соответствующими органами. Владелец частного дома должен заранее оформить заявку на их проведение с последующей оплатой. По завершении испытаний он обязан предоставить в местную энергетическую службу протокол измерений сопротивлений контактов между элементами ЗК.

Внеочередные

Внеочередные измерения параметров контура должны проводиться в следующих внештатных ситуациях:

• После внесения в конструкцию изменений, не предусмотренных проектом, но влияющих на сопротивление растеканию току (измерение заземления в частном доме должно проводиться при переносе его на другое место).
• После аварийного разрушения и последующего восстановления ЗК.
• По завершении ремонтных работ.

Периодичность их проведения по понятным причинам не регламентируются.

Пусковые или вводные

Пусковые или вводные проверки заземления и измерения сопротивления организуются сразу же по окончании монтажа защитного контура (то есть накануне сдачи его представителю местной энергетической службы). Для этого потребуется пригласить специалиста от электрической лаборатории или другой организации, имеющей лицензию на право проведения таких испытаний.

По итогам проверки оформляется акт приемки, являющийся основанием для последующего пуска устройства в эксплуатацию и подтверждением того, что все питающие линии в частных домах заземлены.

Условия проведения испытаний

При организации мероприятий по проверке заземления важно обратить внимание на те условия, в которых предполагается их проведение. Они должны учитываться еще на стадии подготовки испытаний, а по их окончании вноситься в особый журнал. Согласно требованиям действующих нормативов (ПУЭ, в частности) для этого желательно выбирать летнюю пору с солнечной сухой погодой, позволяющей получить наиболее близкие к реальности результаты. Это объясняется тем, что в такое время грунт поддерживается в достаточно сухом состоянии, соответствующем реальным условиям эксплуатации защитного сооружения.

При проведении контрольных замеров допустимых сопротивлений в осеннюю сырую погоду, например, полученные результаты будут в значительной степени искажены. Это объясняется тем, что пропитанный влагой грунт существенно увеличивает показатель проводимости почвы. Для того чтобы избежать всех этих сложностей и получить значение близкое к реальной величине – проще всего воспользоваться услугами профессионалов. Для этого необходимо обратиться в специальную электротехническую лабораторию, имеющую лицензию на проведение соответствующих работ.

Специалисты по прибытию на место выявят все факторы и организуют испытания защитного оборудования в соответствие с требованиями действующих нормативов. По завершении всего испытательного цикла ими же будет оформлен протокол измерения сопротивления заземления

Полезные советы и общие рекомендации

Работы проводите летом, в устоявшуюся сухую погоду. В такие периоды сопротивление контура является максимальным.

Измерительный прибор аналогового типа держите строго горизонтально, чтобы исключить отклонение стрелки под собственным весом.