การวัดความต้านทานกราวด์: การทบทวนวิธีการวัดเชิงปฏิบัติ
การต่อสายดินใช้ในโครงการระบบไฟฟ้าต่างๆแนวคิดเรื่อง "การต่อสายดิน" นั้นได้รับการพิจารณาในเชิงแผนผังโดยการเชื่อมต่อส่วนของวงจรไฟฟ้าเข้ากับศักย์กราวด์
ห่วงกราวด์ประกอบด้วยตัวนำและอิเล็กโทรดฝังลึกลงไปในดิน การดำเนินการแบบดั้งเดิมในการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมไฟฟ้าคือการวัดความต้านทานกราวด์ของเครือข่ายที่ยังคงเปิดตัวและเปิดใช้งานอยู่ เราจะบอกคุณว่าการดำเนินการที่สำคัญนี้ดำเนินการอย่างไรและอย่างไร
เนื้อหาของบทความ:
เหตุใดจึงต้องมีการวัด?
วิธีแก้ปัญหาที่ยอดเยี่ยมสำหรับปัญหาที่แสดงด้านล่างนี้ทำได้โดยการใช้ความต้านทานเป็นศูนย์ในวงจรกราวด์ในอุดมคติ:
- ป้องกันความเครียดไม่ให้ปรากฏบนตัวเครื่องเทคโนโลยี
- บรรลุศักยภาพอ้างอิงที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้า
- กำจัดกระแสไฟฟ้าสถิตย์โดยสิ้นเชิง
ประสบการณ์จริงด้านวิศวกรรมไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่า: เป็นไปไม่ได้ที่จะได้ผลลัพธ์ที่ศูนย์ในอุดมคติ
ไม่ว่าในกรณีใด อิเล็กโทรดที่ต่อสายดินจะทำให้เกิดความต้านทานบางประเภท
กำหนดค่าความต้านทานเฉพาะ:
- ความต้านทานของอิเล็กโทรด ณ จุดที่สัมผัสกับบัสบาร์นำไฟฟ้า
- พื้นที่สัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดสายดินกับกราวด์
- โครงสร้างดินที่ให้ความต้านทานต่างกัน
การฝึกวัดความต้านทานของลูปกราวด์ตั้งข้อสังเกตว่าปัจจัยสองประการแรกสามารถละเลยได้โดยสิ้นเชิง แต่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขทางตรรกะ:
- อิเล็กโทรดกราวด์ทำจากโลหะที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง
- ตัวของพินอิเล็กโทรดได้รับการทำความสะอาดอย่างระมัดระวังและปักลงดินอย่างแน่นหนา
ปัจจัยที่สามยังคงอยู่ - พื้นผิวต้านทานของดิน ถือเป็นส่วนการออกแบบหลักในการวัดความต้านทานของกราวด์กราวด์
คำนวณโดยใช้สูตร:
R = pL/A,
โดยที่: p – ความต้านทานของดิน, L – ความลึกตามเงื่อนไข, A – พื้นที่ทำงาน
เพื่อปกป้องเจ้าของบ้าน/อพาร์ตเมนต์ อุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านที่ทรงพลังทุกประเภทจะต้องติดตั้งสายดิน:
เมื่อทดสอบความต้านทาน เส้นกราวด์แต่ละเส้นจะถูกทดสอบแยกกัน ความต้านทานระหว่างองค์ประกอบกราวด์กับชิ้นส่วนที่ไม่นำไฟฟ้าแต่ละส่วนของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่อาจเกิดแรงดันไฟฟ้าต้องน้อยกว่า 0.1 โอห์ม
ภาพรวมของวิธีการวัด
การวัดความต้านทานมีหลายตัวเลือก ห่วงกราวด์ซึ่งแต่ละค่าช่วยให้กำหนดค่าที่ต้องการได้ค่อนข้างแม่นยำ
ระบบตรวจจับ 3 จุด
ตัวอย่างเช่น มักใช้เทคนิควงจร 3 จุด ซึ่งขึ้นอยู่กับผลกระทบของการตกที่อาจเกิดขึ้น
การวัดจะดำเนินการในสามขั้นตอนหลัก:
- การวัดแรงดันไฟฟ้าบนอิเล็กโทรด E1 และโพรบ E2
- การวัดความแรงของกระแสไฟฟ้าบนอิเล็กโทรด E1 และโพรบ E3
- การคำนวณ (สูตร R = E / I) ของความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์
สำหรับเทคนิคนี้ ความแม่นยำในการวัดจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้งของโพรบ E3 ขอแนะนำให้นำมันเข้าไปในดินในระยะไกล - อย่างเหมาะสมเกินขอบเขตที่เรียกว่า ESE (ความต้านทานอิเล็กโทรดที่มีประสิทธิภาพ) พื้นที่ E1 และ E2
การวัดโดยใช้เทคโนโลยี “62%”
หากโครงสร้างของดินสำหรับวางอิเล็กโทรดกราวด์เป็นเนื้อเดียวกัน วิธี "62%" ในการกำหนดความต้านทานของลูปกราวด์จะให้ผลลัพธ์ที่ดี
วิธีการนี้สามารถใช้ได้กับวงจรที่มีอิเล็กโทรดกราวด์เพียงอันเดียว ความแม่นยำของการอ่านที่นี่เกิดจากความเป็นไปได้ในการวางโพรบทำงานบนส่วนตรงที่สัมพันธ์กับอิเล็กโทรดกราวด์
จุดติดตั้งหัววัดควบคุม
ความลึกของอิเล็กโทรด, ม | ระยะห่างถึงโพรบ E1, ม | ระยะห่างถึงโพรบ E2, ม |
1,8 | 13,7 | 21,9 |
2,4 | 15,25 | 24,4 |
3,0 | 16,75 | 26,8 |
3,6 | 18,3 | 29,25 |
5,5 | 21,6 | 35,0 |
6,0 | 22,5 | 36,6 |
9,0 | 26,2 | 42,65 |
วิธีสองจุดแบบง่าย
การใช้วิธีการวัดนี้จำเป็นต้องมีการต่อสายดินคุณภาพสูงอื่นนอกเหนือจากที่จะตรวจสอบ เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น ซึ่งมักไม่สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางกับอิเล็กโทรดทำงานเสริม
วิธีการวัดแบบสองจุดแตกต่างตรงที่จะแสดงผลลัพธ์พร้อมกันสำหรับอุปกรณ์กราวด์สองตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสิ่งนี้อธิบายข้อกำหนดสำหรับการดำเนินการกราวด์ที่สองคุณภาพสูงเพื่อไม่ให้คำนึงถึงความต้านทานของมัน
ในการคำนวณ จะมีการวัดความต้านทานของกราวด์บัสด้วย ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกลบออกจากผลลัพธ์ของการวัดทั่วไป
ความแม่นยำของวิธีนี้ทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมากเมื่อเทียบกับทั้งสองวิธีข้างต้น ที่นี่ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกราวด์ความต้านทานที่วัดและการกราวด์ที่สองมีบทบาทสำคัญ เทคนิคนี้ไม่ได้ใช้อย่างเป็นมาตรฐาน นี่เป็นอีกทางเลือกหนึ่งเมื่อไม่สามารถใช้วิธีการวัดแบบอื่นได้
การวัดสี่จุดที่แม่นยำ
สำหรับตัวเลือกการวัดความต้านทานส่วนใหญ่ วิธีการที่เหมาะสมที่สุด นอกเหนือจาก 2 และ 3 จุด ยังถือเป็นเทคโนโลยี 4 จุด อุปกรณ์อย่างเช่นเครื่องทดสอบซีรีส์ 4500 มีเทคโนโลยีการวัดนี้ติดตั้งไว้ เมื่อพิจารณาจากชื่อของวิธีการ จะมีการวางอิเล็กโทรดทำงานสี่อันไว้บนแท่นทำงานในบรรทัดเดียวและในระยะทางเท่ากัน
เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดด้านนอกซึ่งเป็นผลมาจากการที่กระแสไฟฟ้าไหลระหว่างพวกเขาซึ่งเป็นค่าที่ทราบ อิเล็กโทรดทำงานภายในสองตัวเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลอื่นของอุปกรณ์
มีค่าแรงดันตกอยู่ที่เทอร์มินัลเหล่านี้ ผลลัพธ์สุดท้ายของการวัดคือความต้านทานต่อสายดิน (เป็นโอห์ม) ซึ่งค่าดังกล่าวจะแสดงโดยอุปกรณ์บนจอแสดงผล
เครื่องมือจากซีรีส์ 4500 มักใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้าแบบสัมผัสอุปกรณ์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กลงกราวด์โดยใช้โมดูลพิเศษ เพื่อจำลองความเสียหายของสายเคเบิล
ในขณะเดียวกัน สเกลเครื่องมือจะระบุกระแสที่ไหลผ่านวงจรกราวด์ การอ่านบนหน้าจอถือเป็นพื้นฐานและคูณด้วยกระแสไฟฟ้าโดยประมาณในพื้นดิน ด้วยวิธีนี้จะคำนวณแรงดันไฟฟ้าสัมผัส
ตัวอย่างเช่น ค่าสูงสุดของกระแสที่คาดหวังที่ไซต์ข้อบกพร่องคือ 4000A ค่า 0.100 ถูกทำเครื่องหมายไว้บนหน้าจออุปกรณ์ จากนั้นค่าแรงดันสัมผัสจะเท่ากับ 400V (4000 * 0.100)
การวัดด้วยอุปกรณ์ S.A6415 (6410, 6412, 6415)
ความพิเศษของวิธีนี้คือความสามารถในการวัดโดยไม่ต้องถอดวงจรกราวด์ นอกจากนี้จำเป็นต้องเน้นด้านที่ได้เปรียบเมื่ออนุญาตให้วัดความต้านทานรวมของอุปกรณ์กราวด์ได้โดยรวมส่วนประกอบต้านทานของการเชื่อมต่อทั้งหมดในวงจรกราวด์
หลักการทำงานมีประมาณดังนี้:
- หม้อแปลงชนิดพิเศษสร้างกระแสในวงจร
- กระแสไหลในวงจรที่เกิดขึ้น
- สัญญาณที่วัดได้จะถูกบันทึกโดยใช้เครื่องตรวจจับแบบซิงโครนัส
- สัญญาณที่ได้รับจะถูกแปลงโดย ADC
- ผลลัพธ์จะแสดงบนจอ LCD
อุปกรณ์นี้มาพร้อมกับโมดูล (แอมพลิฟายเออร์แบบเลือก) ซึ่งสัญญาณที่มีประโยชน์จะถูกล้างสัญญาณรบกวนประเภทต่างๆ - ความถี่ต่ำอย่างมีประสิทธิภาพ และ v.ch. เสียงรบกวน อุ้งเท้าของคีมในสภาพที่ประกบกันทำให้เกิดวงจรที่ตื่นเต้นซึ่งล้อมรอบตัวนำที่ต่อสายดิน
คำแนะนำในการวัดด้วยอุปกรณ์ S.A6415
ลำดับการดำเนินการเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ของซีรีส์ S.A6415 มีการอธิบายไว้อย่างชัดเจนในคำแนะนำที่มาพร้อมกับอุปกรณ์พิเศษนี้
ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องวัดความต้านทานกราวด์ของโมดูลไฟฟ้า (หม้อแปลง มิเตอร์ไฟฟ้า ฯลฯ)
ลำดับ:
- เปิดการเข้าถึงบัสกราวด์โดยการถอดปลอกป้องกันออก
- จับตัวนำสายดิน (บัสบาร์หรืออิเล็กโทรดโดยตรง) ด้วยคีม
- เลือกโหมดการวัด “A” (การวัดกระแส)
ค่ากระแสสูงสุดของอุปกรณ์คือ 30A ดังนั้นหากเกินตัวเลขนี้ จะไม่สามารถทำการวัดได้ ควรถอดเครื่องออกแล้วลองวัดอีกครั้งที่จุดอื่น
เมื่อค่าปัจจุบันที่ได้รับบนสเกลอยู่ในช่วงที่อนุญาต คุณสามารถทำงานต่อไปได้โดยสลับอุปกรณ์เพื่อวัดความต้านทาน “?”
ผลลัพธ์ที่แสดงจะแสดงค่าความต้านทานรวม ได้แก่:
- อิเล็กโทรดและบัสกราวด์
- การสัมผัสที่เป็นกลางกับอิเล็กโทรดกราวด์
- การเชื่อมต่อหน้าสัมผัสบนเส้นระหว่างอิเล็กโทรดที่เป็นกลางและกราวด์
เมื่อทำงานกับแคลมป์คุณควรคำนึงถึง: การอ่านค่าความต้านทานกราวด์ที่ประเมินไว้สูงเกินไปจากอุปกรณ์มักเกิดจากการที่อิเล็กโทรดกราวด์สัมผัสกับกราวด์ไม่ดี
นอกจากนี้สาเหตุของความต้านทานสูงอาจเป็นเพราะบัสรับกระแสไฟชำรุดตัวเลขความต้านทานสูง ณ จุดเชื่อมต่อ (การประกบ) ของตัวนำอาจส่งผลต่อการอ่านค่าของอุปกรณ์ได้เช่นกัน
คำแนะนำทั่วไปสำหรับการวัดค่า USG
ก่อน สร้างวงจรกราวด์ตัวอย่างเช่น สำหรับหม้อต้มก๊าซ คุณควรได้รับข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับพื้นที่ที่จะวางอิเล็กโทรดกราวด์ของดิน มักแนะนำให้อ้างถึงตารางที่มีอยู่เพื่อกำหนดค่า "p" ของดิน
อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกที่มีตารางนี้จะให้ข้อมูลเชิงบ่งชี้เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่ควรพึ่งสิ่งเหล่านั้น ค่าความต้านทานดินที่แท้จริงของดินอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
ตัวเลือก #1: ไพรเมอร์ชั้นเดียว
หากดินมีส่วนประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกัน จะมีการวัดความต้านทานโดยใช้เทคนิค "อิเล็กโทรดทดสอบ"
วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการปฏิบัติตามขั้นตอนบางอย่างในสองขั้นตอน:
- ใช้โพรบควบคุมก้านที่มีความยาวมากกว่าความลึกของวัสดุทดแทนที่ออกแบบเล็กน้อย
- โพรบถูกจุ่มลงในพื้นดินในแนวตั้งอย่างเคร่งครัดจนถึงระดับความลึกของการออกแบบที่วางไว้
- ส่วนปลายที่เหลืออยู่เหนือพื้นดินจะใช้ในการวัดความต้านทานการแพร่กระจาย (Rr)
- USG ถูกกำหนดโดยสูตร p = Rr * Ψ
ขอแนะนำให้ทำตามขั้นตอนหลายครั้งตามจุดต่าง ๆ ในพื้นที่ทำงาน การวัดทางเลือกช่วยให้วัดความต้านทานของดินได้อย่างแม่นยำ
ตัวเลือก #2: ดินหลายชั้น
สำหรับสถานการณ์ดังกล่าว การวัด USG จะดำเนินการโดยใช้วิธีการตรวจสอบแบบขั้นตอน กล่าวคือ หัววัดควบคุมจะจุ่มลงไปถึงความลึกในการทำงานเป็นขั้นตอน และทำการวัดค่าความต้านทานที่ตำแหน่งของแต่ละขั้นตอน การคำนวณ USG เฉลี่ยทำได้โดยใช้สูตรสำหรับการวัดแต่ละครั้ง
จากนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิอากาศของพื้นที่จะพบค่าการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ด้วยวิธีนี้ (ค่อนข้างซับซ้อน) จะได้ค่าที่คำนวณได้ของชั้นบน เลเยอร์ด้านล่างถือว่าไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ดังนั้นการคำนวณสำหรับเลเยอร์เหล่านั้นจึงจำกัดอยู่เพียงการวัดและการคำนวณที่ค่อนข้างง่าย
ข้อกำหนดสำหรับการดำเนินงาน
แน่นอนว่างานประเภทนี้ดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติซึ่งเป็นตัวแทนขององค์กรเฉพาะทาง ดังนั้นบริการสาธารณูปโภคมักจะรับผิดชอบการทำงานของแผงไฟฟ้าในอาคารที่พักอาศัย อนุญาตให้ทำการวัด ณ จุดเหล่านี้ได้โดยการเข้าถึงบริการเหล่านี้เท่านั้น
วงจรไฟฟ้าจัดเป็นระบบอันตราย แม้ว่าการสื่อสารในภาคครัวเรือนจะได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่น้อยกว่า 1,000V แต่แรงดันไฟฟ้านี้เป็นอันตรายถึงชีวิตต่อมนุษย์ ต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยที่จำเป็นทั้งหมดเมื่อใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า มาตรการดังกล่าวมักไม่เป็นที่รู้จักของคนทั่วไป
เขาจะแนะนำคุณเกี่ยวกับคุณสมบัติของการต่อสายดินสำหรับอ่างอาบน้ำในอพาร์ทเมนต์ในเมือง บทความถัดไปโดยมีหลักเกณฑ์และแนวปฏิบัติในการปฏิบัติงาน
บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ
การดำเนินการวัดในทางปฏิบัติโดยใช้อุปกรณ์:
จำเป็นต้องมีการดำเนินงานที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบความต้านทานต่อสายดิน โดยไม่คำนึงถึงความซับซ้อนของวงจรไฟฟ้าและประเภทของสถานที่ที่ติดตั้งหรือติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า องค์กรเฉพาะทางหลายแห่งพร้อมที่จะให้บริการดังกล่าว
กรุณาแสดงความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง เป็นไปได้ว่าคุณรู้วิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการวัดความต้านทานของกราวด์กราวด์ซึ่งไม่ได้ระบุไว้ในบทความ ถามคำถามแบ่งปันข้อมูลที่เป็นประโยชน์และรูปถ่ายในหัวข้อ
ครั้งหนึ่งฉันทำการต่อสายดินโดยใช้วิธีสองจุดเนื่องจากไม่สามารถใช้วิธีการอื่นได้ จากประสบการณ์ของตัวเองจะบอกว่าสร้างเองไม่คุ้มถ้าไม่มีประสบการณ์ที่เหมาะสมเพราะ... หากไม่มีเครื่องมือวัดก็จะไม่มีความแม่นยำในการวัด การคำนวณเป็นเรื่องยากมากแม้แต่กับมืออาชีพบางคนก็ตาม โดยทั่วไป ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดและในเวลาเดียวกันก็เชื่อถือได้คือการวัดเส้นชั้นความสูงที่สี่จุด
ฉันเห็นด้วยอย่างยิ่งกับ Victor ผู้เขียนความคิดเห็นก่อนหน้านี้ ไม่ว่าการต่อลงดินประเภทใดจะเป็นการดีกว่าถ้าให้ช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ทำงานนี้และนักแสดงต้องไม่เพียงแต่ได้รับอนุญาตให้ทำงานดังกล่าวเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับการศึกษาและใบรับรองที่เหมาะสมด้วย มันเป็นสิ่งสำคัญ เป็นการดีกว่าที่ทุกอย่างจะถูกจัดเรียงอย่างน่าเชื่อถือที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากตัวอย่างเช่นพายุฝนฟ้าคะนองไม่ใช่เรื่องแปลกในประเทศของเราและมีโอกาสเกิดฟ้าผ่าที่อาคารมาก!
การป้องกันฟ้าผ่าและการต่อสายดินอาจมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน แม้ว่าเมื่ออยู่บนพื้นก็สามารถรวมการป้องกันฟ้าผ่าและการต่อลงดินเข้าด้วยกันได้