Что надо знать про заземление - 5

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Сопротивление горячего чайника, я запишу в копилку. Имею большой опыт "разгребаний" аварий по стране, как то так складывается, что после того, как поговоришь по телефону, почитаешь акты и приезжаешь на объект, а там все наооборот! Это Вам не в обиду, выже не профи, мы же здесь делимся опытом.
Итак исходники:
Измерение омметром сопротивления нагревательного элемента, даже сразу после выключения, это ни о чем. Разница сопротивления прибора, в рабочем состоянии и в отключенным, может отличаться в разы.
Сопротивление мы не знаем, мощность чайника тоже, Для измерений токов нужны токовые клещи, получается, что токи тоже неизвестны.
Делаем предположения:
В результате имеем три ценных измерения напряжения, это при подключении нагрузки (чайника) на фаза - земля.
Если принять во внимание, что мощность чайников колеблется от 1кВт до 2.4кВт, то получаем сопротивление в диапозоне от 48ом до 20ом, соответственно получаем токи на нагрузке (207В/ 48ом или 20ом), от 4.3А до 10.3А. Соответственно суммарное сопротивление вашего ЗУ и ТП составляет (18В / 4.3А-10,3А) от 4,18ом до 1.73ом, что слишком хорошо для заземляющего устройства, что бы быть правдой (в случае ТТ) и слишком плохо, если у вас есть металосвязь вашего РЕ с нейтралью в случае TN-C-S.
Для чистоты эксперемента предлагаю отсоединить защитный проводник заземляющего устройства от всего (соответственно обесточить дом) и проводить измерения.
Вы меня заинтреговали, как раз завтра поеду на дом и проведу эксперемент, результаты выложу.
Хотя надо понимать, что эти измерения косвенные, годятся только для анализа ситуации.

 

согласен, в качестве экспертной оценки не годится, по правилам, сопротивление нагрузки должно быть калиброванным

 

А чтобы не путаться, давайте вспомним, что у метода «чайника» «ноги растут» из метода определения сопротивления петли фаза-ноль. Вот простая формула:
Z=(U1-U2)/Ir.
где Z - полное сопротивление петли "фаза-нуль", Ом;
U1 - напряжение, измеренное при отключенном сопротивлении нагрузки, В;
U2 - напряжение, измеренное при включенном сопротивлении нагрузки, В;
Ir- ток, протекающий через сопротивление нагрузки, А.

Отсюда видно, что, во-первых, считать сопротивление нагрузки (тем более через мощность, как в случае с чайником) – нет необходимости, а во-вторых, косвенный расчет тока в цепи в этом случае может привести к ощутимой погрешности. Достаточно измерить интересующий нас ток, так сказать, напрямую. И все.

От указанного метода определения сопротивления петли фаза-ноль метод «чайника» отличается по сути следующим: в первом случае падение напряжения при протекании тока в петле фаза-ноль будет происходить на сопротивлениях фазного и нулевого проводников цепи, а, во втором случае – на сопротивлении фазного проводника, сопротивлении ЗУ абонента и на сопротивлении ЗУ нейтрали источника питания (не на ЗУ ТП, сопротивление которого в соответствии с ПУЭ должно составлять не более 30 Ом, в отличие от ЗУ нейтрали ИП, которое в соответствии с теми же ПУЭ должно быть не более 4 Ом).

Таким образом, при использовании метода «чайника», (U1-U2) – это падение напряжения не только на двух ЗУ (ЗУ абонента и ЗУ нейтрали), но, строго говоря, еще и на фазном проводнике от ИП до точки измерения.

Тут надо сказать, что метод «чайника» будет тем точнее, чем больше сопротивление ЗУ абонента по отношению к сопротивлению ЗУ нейтрали питающего трансформатора. Ведь в этом случае без особого ущерба для точности измерения можно пренебречь не только сопротивлением фазного проводника, но и сопротивлением ЗУ ИП. Очевидно, что суммарное сопротивление двух ЗУ величиной

, полученное @zol, в результате прикидочного расчета, крайне маловероятно, так как оно оказывается даже меньше нормативного сопротивления ЗУ нейтрали ИП.
Думаю, в Ваши измерения вкралась ошибка. Надо все перемерить еще раз!

 

А я скажу проще - "Не верю!"(С).
И для экспресс-теста искомого сопротивления юзаю лампочку 60-95 Вт.

 

@Eugene47, @zol, @leomay, господа, стало быть, вы уверены, что падение напряжения в случае подключения нагрузки на местное ЗУ должно быть значительно бОльшим, чем на нейтраль? Возможно, эту разницу нивелирует большое сопротивление фазного проводника от ТП? Если прикинуть, то это примерно 300 - 500 метров СИПа. В наличии повторных заземлений сомневаюсь, а на чайнике указана мощность 1850-2200 Вт, сопротивление холодного чайника 30 Ом. Обещаю найти клещи и другой прибор и перемерить через неделю, уже самому интересно. Нашел старое измерение, когда только сделали ЗУ пару лет назад, цифры практически те-же. Правда, и прибор этот-же был.

 

@mix05, чисто для расширения кругозора, у вас какая почва (глина, песок, чернозем), есть ли повторные заземления на столбах и как близко они от вашего заземления. Если есть возможность проверить напряжение в момент измерения, между вашим ЗУ и удаленной точкой на 30 метров?

 

Сопротивление рабочих проводников можно прикинуть, например, удельное сопротивление меди равно 0,017, т. е. медный проводник длиной 1 м и сечением 1 мм2 обладает сопротивлением 0,017 ом. Удельное сопротивление алюминия равно 0,03, удельное сопротивление железа - 0,12, удельное сопротивление константана - 0,48, удельное сопротивление нихрома - 1-1,1.
Проводник СИП (алюминий) длинной 500м и сечением 16 мм. кв. (обычно сечение больше 25- 35 мм. кв.), будет иметь сопротивление 0.03Х500/16=0.93ом

 

Уточнение, пока подключение 7кВт и 220В, но уже подали доки на 15кВт, поэтому надо срочно выбирать систему заземления TN-c-s или ТТ и монтировать.
Ящик планируется пластиковый, поэтому при ТТ, всё просто, у трубостойки заземление не нужно, а вот при ТN-C-S уже сложнее заземление нужно и у трубостойки, и у дома, вот и интересно, каких материалов необходимо и достаточно для обеспечения заземления, пыталась посчитать по калькулятору, выходит бред.
Например, если с разделением в пластиковом ЩУ будет ли достаточно одной арматурины 20мм, вбитой на 4-6м? Хочется посчитать, а не угадывать, но чего-то не хватает...

 

Почва похожа на суглинок, красновато-серая, повторные заземления на столбах не видел, у всех просто заземлены на метровый штырь Щиты Учета, как это любят делать в СНТ в МО. Теоретически можно и так проверить, попробую.
@zol, там на столбах похож на СИП 54, но и присутствует масса соединений по пути, возможно и там какие-то утечки или некое сопротивление добавляется, если провод не прямой от ТП...

 

@mix05, ваши 18 вольт - это общее падение на заземлителе трансформатора со всеми повторными, и вашего. Если у вас участок позволяет, забейте еще один небольшой штырь как можно дальше от любых возможных заземлителей, и померьте напряжение между этим штырем и вашим заземлением, а также между штырем и нулем. Получите в результате чисто ваше падение, от него посчитаете сопротивление вашего ЗУ.

Еще на картинку может влиять близость заземлений столба и вашего

 

Калиброванное сопротивление не обязательно и сопротивление чайника хорошо определяется по замерам напряжения и токов. В приведенной Вами статье я полностью согласен с автором, что данное измерение более точное, чем пользуются электролаборатории.

Сегодня сделал замеры ЗУ, у меня их два согласно плану участка

Нижнее ЗУ, треугольник из 3 штырей (арматуры Ф26 по 3м), верхнее ЗУ около гаража, линия из 3 штырей (арматура Ф18 по 3м). Забивал перфоратором ранней весной, не скажу что очень легко, но за 4 часа забил все, с перекурами. Сам треугольник со стороной 2.6м, полоса 50х5
Система заземления TN-C до щитка на столбе, далее TN-S через дом в гараж (повторное заземление на щитке в мастерской).

Итак, взял чайник, "посадил" один конец на защитный проводник ЗУ, второй, на фазу (Защитный проводник ЗУ, необходимо отсоединить от PEN).
ВНИМАНИЕ! Все замеры и манипуляции с проводниками N и PE, необходимо производить с отключенной нагрузкой.
Данные измерений:
I (через чайник и ЗУ) = 7.65 А.
U (на чайнике) = 191 В.
U (N, Земля) = 31 В
U (N, Ф) = 222
Итого получаем суммарное сопротивление моего, трансф. подстанции и всех повторных ЗУ равным 4.05 ома.
Подсоединил к первому ЗУ второе (около гаража) и повторил замеры.
I (через чайник и ЗУ) = 8.2 А.
U (на чайнике) = 202 В.
U (N, Земля) = 21.3 В
U (N, Ф) = 223
Итого получаем 2.6 ом. Результат меня порадовал, не ожидал.

 

@zol, Вы напряжение "фаза-земля" до подключения чайника измеряли?

 

Напряжения Фаза нейтраль и фаза земля одинаковые, поскольку напряжение "прыгает" в пределах 2-4В, разницы не поймаешь. Напряжение, без нагрузки, между отсоединенной землей и нейтралью 0.2-0.3В.

 

Конечно не хватает. Вы можете определить удельное сопротивление грунта только в пределах порядка по таблицам и только при изучении Вашего грунта в глубину. Бурите на глубину (на которую собираетесь вбивать заземление) и делаете анализ каждые 20 см до метра и каждые 0,5 метра после метра глубины, учитываете глубину промерзания грунта (лед диэлектрик), смачиваемость летом (во влажных грунтах гораздо меньше сопротивление растеканию тока), окисление стали в грунте (ржавчина отличный диэлектрик относительно удельному сопротивлению стали).
А выбор между TT и TN-C-S определяется Вашей сетью - если вы уверены в Вашей сети делайте TN-C-S, если нет TT.
В какой сети можно быть уверенным?
1) Заземление нейтрали на каждом втором столбе по линии.
2) ВЛИ СИП, открытая проводка - сразу TT.
3) Кроны деревьев подрезают.
4) У вас стоит 3-х фазный вольтметр который показывает 198-242В и не выходит за эти значения, показывает, что нет ошибок в последовательности фаз за длительный период (т.е. нет электриков которые у Вас на ТП меняют провода местами).
5) На каждом втором столбе висят ОПН (желательно на максимальное рабочее напряжение 280В.
Если все эти условия Ваша сеть поддерживает, то предпочтительно TN-C-S
Если Вы ставите TT, то старайтесь сделать минимальное сопротивление растеканию тока. Стремитесь к заземлителю более 160 метров погонных (тогда даже мощная многокомпонентная молния не будет скользящим разрядом, а разойдется веером. Делайте каскад УЗО (селективное противопожарное на входе, групповые, и потребителя во влажных помещениях, ставьте УЗИП 1 класса около опуска с молниезащиты (угольные разрядники L-N с дугогасительной камерой и N-PE без после вставок GG или GL по номиналу Вашего УЗИП на волну 10-350 мкс), УЗИП 2 класса в ГРЩ (за индукцией 15 метров и реле напряжения).
Конечно в доме ДСУПы, СУП.
Ну как-то так, может чего забыл...

 

Я бы делал именно TT.
Но делал бы контур вокруг дома, глубинные заземлители по углам дома (глубинные это забивать насколько это возможно, надежно если войдет горизонт воды).
Арматуру А3 забивать сложно из-за ребер, диаметр 20 тяжело вбивается. Мой опыт подсказывает, что глубинные заземлители лучше гладкие и диаметром 16 (12 легко загибается при работе кувалдой). Вообще надежнее чуть переплатить и взять нержавку круг, немерной длины (эта мера позволит снизить гальванические токи с арматурой СУП в бетоне).
При TT щит рекомендую ЯРП 400 на фасаде, от него 15 метров кабеля 16×4 до ГРЩ в доме, в ГРЩ в доме от контура заземления надежный конец сечением от 20 по меди до 50 по нержавке.