Как проверить качество заземления

Проверка заземления в домашней сети (использование мультиметра)

Как правило, в новом жилье, уже проведена разводка электросети, поэтому, надо знать, как проверить сопротивление заземления уже установленных бытовых розеток.

Эти работы также должны начинаться с проведения визуального осмотра предмета измерения. Следует обесточить сеть и снять защитную крышку любой из розеток, что оборудована специальной клеммой для подключения проводника заземляющего контура (как правило, жёлто-зелёный провод). Если к контактам подведены только два провода (фаза и ноль, как правило, коричневого и синего цвета соответственно), то это однозначно говорит об отсутствии заземления.

Если же третий провод все же присутствует, то это не является гарантией его исправного функционирования. Необходимо провести процедуру специальной проверки мультиметром. Последовательность следующая:

Включается вводной автомат, чтобы в сети (розетках) было напряжение.
Тестер переключается в режим измерения напряжения – обычно, это значок «ACV».

Видео описание

Наглядно, как проверить работоспособность заземления в розетке с помощью мультиметра, показано в этом коротком видео:

https://youtube.com/watch?v=LmdX7s7m6Y0

Щупы прибора прикладываются к контактам, и замеряется напряжение между фазным и нулевым проводом. Для домашней сети это должны быть стандартные 220В.
Аналогичные замеры производятся мультиметром с фазой и «землёй» – результат должен быть примерно такой же, как и в предыдущем измерении. Если на шкале прибора показывается ме́ньший показатель напряжения, значит, заземление работает плохо. Если прибор не реагирует на соприкосновении щупов с контактами, значит, заземляющий контур не подключён, либо неисправен.

Даже когда в доме отсутствуют измерительные приборы, есть возможность произвести проверку с помощью подручных средств. Понадобится самодельное устройство в виде лампочки, вкрученной в патрон, от которого отходят отрезки проводов с зачищенными контактами на концах. В народе его называют «контролька». Такое устройство иногда используется электриками-самоучками (и не только), но, как правило, её применение не рекомендуется профессионалами.

Для проверки один контакт «тестера» соприкасают с фазой, а второй – с нолём. Загорание лампочки сигнализирует о наличии напряжения. Затем контакт от ноля перемещают к заземляющему проводу. Работа лампочки свидетельствует о наличии рабочей защитной системы. Слабое или прерывистое свечение говорит о наличии проблем в контуре, а полное отсутствие света – об его полной неисправности.

Внешний вид панели наиболее распространённого электронного мультиметра с пояснениями к использованиюИсточник lifehacker.ru

Коротко о главном

Сопротивление исправно функционирующего заземления должно быть 4 Ома. Так как со временем сопротивления на соединениях проводников может увеличиваться, то надо регулярно делать проверку заземления – примерно каждые 12 месяцев.

Есть несколько способов, как замерить сопротивление заземления домашней сети. Профессионалы проводят эти работы с применением такого устройства как мегаомметр. В бытовых условиях можно воспользоваться стандартным мультиметром или даже самодельной «контролькой», но нужен определённый опыт, чтобы правильно интерпретировать их показания.

В целом, проверки базируются на законе Ома – проверяется напряжение в цепи и сила тока и по ним вычисляется сопротивление. Процедура проведения замеров довольно проста и по силам обывателю, если он знает основы работы с электричеством и правила электробезопасности. Если есть сомнения в своих навыках, то рекомендуется обратиться к услугам специалистов.

Расчет элементов заземляющего устройства

Определение параметров проводников, используемых в конструкции любого заземлителя, проводится с учетом следующих соображений:

Длина металлических стержней или штырей в значительной мере определяет эффективность всей системы защитного заземления.
Большое значение имеет и протяженность элементов металлических связей.
От линейных размеров этих конструктивных составляющих зависят расход материала, а также суммарные затраты на обустройство ЗУ.
Сопротивление вертикально забиваемых электродов в первую очередь определяется длиной.
Их поперечные размеры не оказывают существенного влияния на качество и эффективность обустраиваемой защиты.

Помимо этого всегда нужно помнить о «золотом» правиле, согласно которому чем больше металлических заготовок предусмотрено в схеме – тем лучше характеристики безопасности контура.

Схема установки одиночного вертикального заземлителя

Также следует учесть, что мероприятия по организации заземления нельзя назвать легким занятием. При большом количестве составляющих системы увеличиваются объемы земляных работ. А решение вопроса о том, каким конкретно способом улучшать качество заземления (за счет длины или количества электродов) остается за самим исполнителем.

В любом случае при обустройстве ЗУ произвольного типа рекомендуется придерживаться следующих правил:

стержни необходимо вбивать до отметки, находящейся ниже уровня промерзания почвы минимум на 50 сантиметров;
такое их расположение позволит учесть сезонные факторы и исключить их влияние на работоспособность защитной системы;
расстояние между вертикально вбитыми элементами зависит от формы выбранной конструкции и длины самих стержней.

Для корректного выбора этого показателя рекомендуется воспользоваться справочными таблицами.

Таблица определения параметров заземлителей

С целью сокращения объема предстоящих расчетов (их упрощения) сначала желательно определить величину сопротивления стеканию токов КЗ для одиночного стержня.

С учетом влияния, оказываемого на искомую величину горизонтальными элементами конструкции, сопротивление для вертикальных штырей вычисляется по следующей формуле:

Если монтируемое ЗУ обустраивается в разнородном грунте (другое его название – двухслойный), удельное сопротивление можно определить так:

где Ψ – это так называемый «сезонный» коэффициент;

ρ1 и ρ2– удельные сопротивления слоев почвы (верхней и нижней прослойки соответственно), учитываемые при расчетах в Омах на•метр;

Н – толщина слоя грунта в метрах, расположенного в верхней части земляного покрова;

t – заглубление вертикальных штырей или стержней (оно соответствует глубине подготовленной траншеи), равное 0,7 метрам.

Достаточное для получения эффективного заземления число стержней (горизонтальные составляющие пока не учитываются) определяется так:

где Rн – это нормируемое ПТЭЭП сопротивление растеканию.

С учетом горизонтальных элементов ЗУ формула для определения количества вертикальных штырей принимает такой вид:

где под ηв понимается коэффициент использования конструкции, указывающий на взаимное влияние токов стекания различных единичных элементов друг на друга.

При уменьшении шага монтажа этих элементов защитного контура его общее сопротивление растеканию тока заметно увеличивается. Число элементов заземляющего сооружения, полученное по результатам описанных выкладок, следует округлить до большего значения.

Расчеты заземления онлайн удается автоматизировать, если воспользоваться разработанным для этого специальным онлайн калькулятором на нашем ресурсе.

Это интересно: Нет света в коридоре общем, но в подъезде есть: причина

Инструменты и приспособления для проверки напряжения и заземления

Чтобы узнать о наличии заземления используют индикаторную отвертку, вольтметр или «контрольку» — лампочку в патроне, из которого выведены два провода со штекерами. Для уменьшения нагрева лучше взять лампу с мощностью 25 Вт. Чтобы «контролька» была в безопасности при частом применении, лампочку лучше поместить в специальный корпус. Величину сетевого напряжения можно проверить по яркости свечения «контрольки».

Чтобы точно проверить величину напряжения, лучше всего пользоваться цифровым или стрелочным вольтметром. Стрелочные вольтметры могут работать без источника питания, если речь не идет о проверке сопротивления тока. Цифровые приборы отличаются максимальной ударостойкостью и работают в любом положении.

Проведение замеров

Метод амперметра-вольтметра

Чтобы провести замеры, создают электрическую цепочку, по которой ток протекает через проверяемое заземлительное устройство и токовый проводник (его также именуют вспомогательным электродом). В схеме присутствует еще и потенциальный электрод, задача которого состоит в измерении падения напряжения при протекании тока через заземлитель. Потенциальный проводник находится на участке с нулевым потенциалом — на равном удалении от вспомогательного электрода и проверяемой заземлительной системы.

Для измерений сопротивления применяют закон Ома (формула R=U/I). С помощью данной методики чаще всего определяют сопротивление в условиях частного дома. Для получения необходимого тока используют трансформатор для сварочных работ или любое другое оборудование, где отсутствует электрическая связь между вторичной и первичной обмоткой.

Использование специальной техники

В домашних условиях редко пользуются дорогостоящим многофункциональным мультиметром. Чаще всего применяются аналоговые приборы:

МС-08;
Ф4103-М-1;
М-416;
ИСЗ-2016.

Один из самых распространенных приборов для проверки сопротивления — МС-08. Для измерений устанавливают два электрода на 25-метровом расстоянии от заземлительного устройства. Ток в цепочке образуется под действием генератора, вращаемого вручную с помощью редуктора. В результате задействования схемы и подключения прибора происходит компенсация сопротивления вспомогательных заземлителей. Если этого не случается, почва возле дополнительного заземлительного устройства искусственно увлажняется. Замеры осуществляют в различных диапазонах до тех пор, пока тестер не покажет значимых показателей (причем они не должны разниться после окончательной установки).

Измерительный прибор М-416 комфортен в использовании благодаря малому весу и шкале, где фиксируются полученные данные. М-416 включает в себя полупроводники с автономным электропитанием.

Пример использования прибора М-416:

Проверяем наличие питания у прибора. В устройстве должны находиться три батарейки — каждая по 1,5 вольта.
Устанавливаем прибор на ровную поверхность.
Проводим калибровку оборудования. Настраиваем М-416 на контроль и, нажимая на красную кнопку, устанавливаем стрелку на нулевое положение.
Выбираем трехзажимную схему для проведения замера.
Вспомогательный проводник и стержень зонда вкапываем в землю по меньшей мере на 50 сантиметров.
Соединяем провода с электродом и стержнем зонда согласно схеме.
Переключатель ставим в одну из позиций «X1». Удерживая клавишу, прокручиваем ручку до тех пор, пока стрелка на шкале не достигнет нуля. Результат умножаем на ранее вычисленный множитель. Итоговое значение является искомым.

Работа токовыми клещами

Контурное сопротивление определяют также с помощью токовых клещей. Их основное достоинство том, что не нужно отключать заземлитель и использовать вспомогательные проводники.

Через проводник заземления, в роли которого выступает вторичная обмотка, проходит переменный ток. Протеканию тока способствует первичная трансформаторная обмотка, находящаяся в измерительной головке устройства. Чтобы определить показатель сопротивления, делим данные ЭДС вторичной обмотки на величину тока, полученную при измерении клещами.

В качестве примера токовых клещей приведем тестер СА 6415. Он оснащен жидкокристаллическим монитором. Для измерения сопротивления не нужны дополнительные проводники. Также отсутствует потребность в отключении PE-проводника от электродов.

Замер сопротивления изоляции

Чтобы измерить сопротивление изоляции, используют специальный прибор — мегомметр. Устройство состоит из нескольких элементов:

генератор непрерывного тока, оснащенный ручным приводом;
добавочные сопротивления;
магнитоэлектрический логометр.

До начала проверочных работ следует удостовериться, что объект отключен от электропитания. Удаляем с изоляционного слоя пыль и грязь. После этого проводим замер в течение приблизительно 3 минут. В результате получаем данные по остаточным зарядам.

К электроцепи или оборудованию мегомметр подключаем отдельными проводниками. Изоляция отличается высоким сопротивлением. Его уровень чаще всего превышает 100 мегаом.

Обратите внимание! Замер сопротивления изоляции проводится после того, как стрелка займет устойчивую позицию

Особенности проверки в квартире и частном доме

Технология работ по тестированию заземления для дома и квартиры имеет несколько различий.

Тестирование в квартире

Заземлять необходимо все предметы из металла – радиаторы, ванну, бытовую технику. Также стоит защитить розетки и уточнить, входит ли третий контакт в схему. Существует несколько приемов.

Отвертка + тестер + изолированный провод

Проверка напряжения в розетке

Используется провод с щупами на двух концах. Работают так:

Проверяют напряжение в розетке при помощи тестера, настольной лампы, зарядки для смартфона. Вилку в розетку вставляют очень аккуратно.
Рабочую розетку выключают через УЗО щитка, переключая автомат.
С розетки снимают крышку и осматривают подключение контакта заземления. Он соединяется с отдельным кабелем или зануляется с клеммами.
Проводят сборку розетки и включение УЗО.
При наличии заземления делают проверку тестером или индикаторной отверткой. Контакт не должен накидываться на фазу.
Проверяют заземление провода – находят фазу, убирают с нее палец и помещают на сенсор щуп. Он не должен гореть.

Об исправности «земли» свидетельствует загорание или повышенная яркость индикатора.

Тщательная проверка длинным проводом

Индикаторная отвертка

Понадобятся индикаторная отвертка, тестер и длинный щуп. Алгоритм работ следующий:

Открывают электрощит, индикаторной отверткой осматривают желто-зеленый провод на предмет отсутствия напряжения заземляющего контура.
Находят «ноль» (синий провод) и присоединяют к нему щуп проводника. Другим щупом касаются желто-зеленого провода. По срабатыванию автомата можно судить об исправности провода.
Возвращают рукоятку УЗО на взвод. Один конец провода остается на нуле, другим касаются всех розеток и металлических изделий в помещении. При исправном контуре автомат срабатывает.
Проверяется ванная. На 50 см от пола расположен бокс СУП с металлической шиной и проводами. Здесь не должно быть напряжения.

Проверка в частном доме

Методика замеров для частного дома имеет существенные отличия от работ в квартире.

Тестирование исправности почвы и металлосвязей

Особое внимание уделяют частям конструкции заземления, имеющим контакт с грунтом и подвергающихся коррозийному воздействию

Мероприятия подразумевают визуальный осмотр и применение специальных приборов:

Для зрительного осмотра требуется ударить по контактам молотком с изолированной рукояткой. Проводник должен дребезжать.
Проверка сопротивления металлических узлов омметром или мультиметром. Допустимый предел результата – 0,05 Ом.
Вывод заземления на другом участке при различии измерений с нормативными.

Проверка без тестера и вольтметра

Используя лампочку и патрон с двумя проводами, можно определить наличие заземления на даче:

Зачистить концы провода от изоляции и вставить в розетку – лампочка загорится.
Правильно измерить щупом заземление: достать один из проводов и прикоснуться к точке заземления. При отсутствии загорания лампы провод извлекают из другого отверстия.
Если УЗО сработало – заземление качественное.
Посмотреть на свечение лампы. При подключении фазы и земли оно ярче, чем при подсоединении фазы и нуля.

Используя индикаторы под евророзетки, можно обнаружить все недостатки подключения.

Периодичность проверки

Действующими нормативами (ПТЭЭП, в частности) устанавливается периодичность проведения обследований заземления на предмет его соответствия заданным параметрам. Указанная цикличность отражается в специально подготовленном графике планово-предупредительных работ (ППР), который утверждает ответственный за объект.

Помимо этого, согласно п. 2.7.9. уже рассмотренных Правил обязательны визуальные осмотры открытых частей заземления, организуемые с периодичностью не реже 1 раза в полгода. Этим же документом предусматривается и обследование устройства с выборочным вскрытием почвы в районе размещения элементов заземлителя (в этом случае испытания проводятся не реже раза за 12 лет).

Периодические измерения сопротивления устройств заземления организуются согласно приложению №3, п. 26 ПТЭЭП и различаются по типам питающих линий.

При этом возможны следующие варианты:

в линиях с питающим напряжением до 1000 Вольт проверка заземления проводится не реже чем 1 раз за 6 лет;
для ВЛ питания с рабочим напряжением выше 1000 Вольт такая проверка должна проводиться не реже 1 раза за 12 лет.

Важно! Оговоренные в нормативной документации сроки проверки учитываются при составлении графиков и согласуются со всеми службами, имеющими непосредственное отношение к проводимым работам

Заземляющие устройства: осмотр состояния

Заземляющие устройства ( далее-ЗУ) проверяются, в первую очередь, визуально. Точками внимания являются:

контакты с оборудованием;
контактное соединение с землей;
крепления проводников;
оценка воздействия на проводники внешней среды;
степень коррозии;
наличие или отсутствие нагрева.

Вместе с внешним осмотром заземлителей проводится, как правило, и визуальная проверка всего электрооборудования.

При осмотре состояния важно обращать внимание на то, в каких условиях и как долго работают ЗУ. Так, например, постоянное нахождение на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности и осадков (в том числе – снега, который создает при налипании сильное давление, растягивающее тросы, что в свою очередь изменяет потенциалы), приводит к тому, что при внешней стабильности заземляющее устройство находится в практически нерабочем состоянии. Иногда этот факт маскирует декоративно-защитное покрытие, а также скрывают – при неудобстве доступа для осмотра – детали оборудования, зданий и сооружений

Заземляющие устройства с повреждениями являются нерабочими и подлежат ремонту (восстановлению) или замене

Иногда этот факт маскирует декоративно-защитное покрытие, а также скрывают – при неудобстве доступа для осмотра – детали оборудования, зданий и сооружений. Заземляющие устройства с повреждениями являются нерабочими и подлежат ремонту (восстановлению) или замене.

Когда может потребоваться проверка заземления

Проверку заземления осуществляют в нескольких случаях:

При переселении в новую квартиру, когда нужно убедиться в том, что заземление в розетках работает;
При самостоятельном монтаже заземления в частном доме;
В случае плановых проверок заземляющего контура (проверяется сопротивление).

Ниже будут рассмотрены основные из способов проверки заземления в домашних условиях, без использования каких-либо специализированных средств, которыми пользуются профессиональные электрики.

Способы проверки заземления

Проверить заземление в квартире или частном доме можно несколькими способами:

Визуальный осмотр;
Проверка заземления мультиметром;
Использование контрольной лампы.

Каждый из всех вышеперечисленных способов отличается своей простотой. Также, для этого не потребуется мегаомметр или какие-то другие приборы, которых, конечно же, у простых людей нет.

Измерения амперметром и вольтметром

Во время проведения замеров оценивается контактная поверхность контура, поскольку именно она плотно соприкасается с землей. Для того что бы измерить заземление, на расстоянии примерно 20 м от защитного устройства в грунт забиваются основной и дополнительный электроды. Затем к ним подается переменный ток со стабильными показателями. В результате, образуется электрическая цепь, состоящая из источника напряжения, проводов и электродов, по которой будет протекать ток. Его величина измеряется амперметром, а не мультиметром.

Поверхность заземляющего контура и контакт основного электрода перед тем, как их померить тщательно очищаются от металла, после чего к ним подключается вольтметр и на этом участке измеряется падение напряжения. Полученное значение следует разделить на силу тока, измеренную амперметром, в результате получится сопротивление на данном участке цепи. Если требуются неточные грубые замеры заземлителей, можно вполне ограничиться этими полученными данными.

Более точные результаты получаются путем корректировки, когда из полученного значения отнимается сопротивление соединительных проводов. Одновременно учитываются диэлектрические свойства грунта и их воздействие на токи растекания внутри почвенной структуры.

Более качественно замерить сопротивление заземления могут только квалифицированные специалисты, использующие современную усовершенствованную технологию. При их выполнении применяются промышленные высокоточные метрологические приборы, а также основной и вспомогательный электроды, помещаемые в почву, как и при замерах предыдущим способом.

Они устанавливаются на одной линии, с интервалом от 10 до 20 метров, охватывая измеряемый заземляющий контур. Шина контура соединяется с измерительным зондом максимально короткими проводниками. Сам прибор для измерения через клеммы соединяется с основным и дополнительным электродами, находящимися в земле.

Подача переменной ЭДС осуществляется через вспомогательный электрод, находящийся в грунте. В эту же цепочку входит сама земля, соединительные проводники и первичная обмотка трансформатора тока, обозначенного на рисунке символами ТТ. В результате, на вторичной обмотке трансформатора возникает ток I₁. С помощью специального реостата – реохорда выставляются равные напряжения, то есть, U₁ = U₂. Подобное равенство достигается за счет установки нулевого значения показаний измерительного устройства V, соединенного с реохордом через измерительный трансформатор ИТ.

Для расчетов сопротивления заземления R_З применяется система уравнений, состоящая из следующих компонентов: U₁ = I₁ х Rз; U₂ = I₂ х Rаб; U₁ = U₂; I₁ = I₂. Если решить эту систему, то получится, что сопротивление заземления будет равно заземлению участка аб: Rз = Rаб. Величина Rаб определяется стрелкой, которая подвижной частью ручки устанавливается на неподвижной шкале. После этого можно легко найти сопротивление заземления.

Для чего нужны проверки заземления

Для того чтобы заземление в полной мере выполняло свои функции, необходимо поддерживать исправность заземляющего контура. С этой целью выполняются периодические замеры сопротивления мультиметром, по результатам которых определяется состояние всей системы.

Если контур находится в исправном состоянии, то при возникновении аварийной ситуации ток по заземляющему проводнику будет уходить к токоотводящим электродам. Поскольку они контактируют с грунтом всей своей поверхностью, все проходящие токи быстро и равномерно уйдут в землю.
Однако, продолжительное нахождение в грунте и постоянный контакт с землей приводит к образованию на металлических поверхностях окисной пленки, постепенно переходящей в коррозию. В результате, создаются препятствия нормальному прохождению тока, сопротивление элементов конструкции возрастает. На некоторых участках ржавчина становится более ярко выраженной, в связи с наличием в этих местах химически активных веществ, постоянно контактирующих с металлом. Поэтому начинать проверку следует с определения технического состояния элементов системы.

Постепенно коррозия превращается в отдельные чешуйки, которые начинают отслаиваться от металла и препятствовать в этом месте электрическому контакту. В дальнейшем количество таких мест возрастает, вызывая увеличение сопротивления всего контура. В заземляющем устройстве наступает потеря электрической проводимости, и оно уже не в полной мере отводит в землю опасные токи. Таким образом, снижаются общие защитные свойства системы.

Установить реальное состояние контура возможно только с помощью замера сопротивления. Техническая сторона этого процесса основывается на законе Ома для участка цепи. Данная процедура проводится с помощью источника напряжения с заранее известным точным значением. После того как будет измерена сила тока, можно легко определить сопротивление. На практике все не так просто, как в теории, поскольку существуют определенные методики и правила замеров, которые требуют точного соблюдения.

От чего зависит сопротивление заземления

Как уже говорилось выше, у тока есть одна важная особенность — он течет по тому участку цепи, который меньше всего этому сопротивляется. Сама величина сопротивления зависит от множества факторов:

Материала. Ряд материалов имеет особую (атомарную) структуру, которая подразумевает наличие большого числа свободных электронов. Если такие материалы попадают в действие любого магнитного поля или покдлючаются к источнику питания, то легко проводят электрический ток. В своем большинстве это утверждение относится к металлам. Другие материалы не имеют свободных электронов и их сопротивление току крайне высоко. Если напряжение (сила, «толкающая» электроны) ниже допустимого значения, то проводимость будет равняться нулю или крайне малым значениям. При превышении показателя произойдет пробой и образовавшийся нагар будет иметь свойства проводника. Логично, что материалом для заземления могут быть именно только представители первой группы материалов — именно она обеспечивает минимальное сопротивление.
Его температуры. Темпатура определяет, насколько быстро электроны передвигаются внутри материала. Следовательно, чем ниже она у проводника, тем лучше он проводит заряд. Обратная зависимость тоже носит характер прямой пропорции — после ее повышения его сопротивление будет падать. Расчет сопротивления заземления должен производиться с учетом этого параметра.
Наличия примесей. Основная часть проводников делается из меди. Старые провода изготавливаливались из алюминия, но такие решения имеют сразу несколько недостатков. К сожалению, кабеля и провода из этого материала быстрее перегреваются и плавятся, да и сопротивление промышленно добываемого алюминия ниже, чем таковое у меди. Химически чистый же металл является лучшим проводником, превосходя по проводимости даже серебро. Дело в примесях: они имеют гораздо более высокие показатели сопротивления. Этот же момент стоит учитывать при расчете заземления.