Revizní přístroje na měření uzemnění, přehled metod

Datum: 01.07.2023

V dnešní době, kdy je spolehlivé uzemnění elektrotechnických zařízení nezbytnou součástí ochrany před elektrickými poruchami a nebezpečím úrazu, je klíčové mít k dispozici spolehlivé a přesné revizní přístroje pro měření uzemnění. Tyto přístroje jsou nejen nezbytné pro správnou údržbu a kontrolu uzemňovacích systémů, ale také pro dodržování bezpečnostních předpisů a norem, které stanovují minimální požadavky na uzemnění elektrotechnických zařízení. V tomto článku se zaměříme na přehled metod a technik, které se využívají při měření uzemnění. Budeme se zabývat nejen samotnými přístroji, které se používají pro měření, ale také různými technikami a postupy, které umožňují získat přesné a spolehlivé výsledky.

Nejprve pár nezbytných pojmů

Zemní odpor je elektrický odpor, který klade zemnič proudu, který jím protéká do země. Skládá se z povrchového odporu zemniče (hlavně oxidy na povrchu) a z odporu zeminy, především v blízkosti povrchu zemniče.


Rezistivita (měrný odpor ρ) je základní podklad pro výpočet zemního odporu zemničů. Udává se v tabulkách pro jednotlivé typy půd. Pohybuje se v širokém rozsahu od jednotek (humus 10 – 150) až po několik tisíc (kamenitá půda) Ωm. Model rezistivity viz Obr. 1. Získat hodnotu měrného odporu před instalací je důležité pro výběr umístění
a tvaru elektrod. K požadavkům na uzemnění patří požadovaný zemní odpor, přípustné napětí na uzemňovací soustavě, přípustné dotykové napětí, proudová zatížitelnost a mechanická a korozní odolnost.


Metody měření rezistivity

Wennerova metoda (geoelektrická) –Tato metoda využívá měření pomocí 4 elektrod. Elektrody jsou umístěny v přímce ve vzdálenostech a, je to klasická 4 vodičová metoda měření odporu, proud prochází mezi elektrodami E a H a měří se úbytek napětí ΔV mezi elektrodami S a ES pomocí voltmetru. ρ = 2 * II * a * R kde a je vzdálenost elektrod, R je naměřený odpor a ρ - rezistivita v Ωm v hloubce h = 3/4 a. Vztah platí pro hloubku elektrod h mnohem menší, než rozestup elektrod a pro homogenní půdu. Rezistivita kolísá s ročním obdobím. Doporučená vzdálenost a je minimálně 4 m.

Schlumbergerova metoda - Tato metoda šetří čas v „poli“… pokud technik potřebuje provést více měření k vytvořeno profilu odporu, stačí při této metodě posunovat pouze 2 elektrody. Lépe vybavené měřiče zemního odporu umožňují vybrat si z obou metod tu vhodnější a zobrazují i na displeji schéma zapojení včetně vzdáleností.


Princip měření zemní elektrody


Měřící proud prochází mezi elektrodami E a H a úbytek napětí V se měří mezi elektrodami E a S, která je na potenciálu země. RE = UES / IEH Kolem elektrod, kterými teče proud, je tzv. plocha vlivu, a proto je třeba umístit elektrodu mimo jejich vliv


Metoda 62 %


Využívá 2 elektrody. Ze statistiky víme, že Ideální je umístění elektrody S ve vzdálenosti 62 % ze vzdálenosti E – H. Případný vliv zemních potenciálů elektrod E a H můžeme zjistit posuvem elektrody S o ± 10 % v linii E – H. K získání korektního výsledku je třeba umístit elektrodu H do vzdálenosti alespoň 25 m. Na obrázku je tester zemních odporu C.A 6462, který umožňuje snadné a bezpečné testování zemních odporů ve 3 automatických rozsazích a měření rezistivity půdy. Robustní velmi odolné pouzdro zajišťuje stupeň krytí IP 53. Přístroj nabízí měření pomocí metod 4P i 3P. Integrovaný akumulátor napájí přístroj po velmi dlouhou dobu a usnadňuje provádění testů kdekoli potřebujete.


Metoda 62 % - variantní


Variantu používají často přístroje pro měření elektrických instalací. Tato metoda využívá 1 elektrodu, H elektrodu
tvoří uzemnění distribučního transformátoru, elektroda E je zde PE vodič. Měřicí princip je 62 %, elektroda S se umisťuje stejným způsobem mezi elektrody E a H, zemní odpor je dán podílem měřeného napětí a proudu dodávaného přístrojem. Rozdíl oproti metodě 62 % je vtom, že měřicí napětí se bere ze sítě, a ne z baterie. Při měření není třeba třeba odpojit zemní svod, přesnost metody 3P multifunkčního přístroje pro měření elektrických instalací C.A 6116N je pro měření od 0,01 Ω 2,5% + 5 dig, Pracovní nejistota je 9% + 20 dig.


Metoda měření klešťovým přístrojem


Metoda nevyžaduje pomocné elektrody. Používá se s výhodou tam, kde má měřená elektroinstalace více paralelních svodů. Měření se provádí obemknutím vodiče. Přístroje jsou vybaveny vysílací a přijímací cívkou. I = E / R smyčky
kde E = Generované střídavé napětí a I = proud v obvodu.Naměřený odpor je roven součtu měřeného odporu a paralelní kombinace dalších svodů: R = Rx + R1 II R2 II R3 II+…. R10, měřicí kmitočet je f = 2403 Hz. Metodu patentovala v roce 1996 firma Chauvin Arnoux. V současné době si uživatel může vybrat již ze třech variant klešťového měřiče uzemnění této firmy dle své potřeby. Přístroje měří skutečnou impedanci v rozsahu do 1500 Ω a 500 μH, unikající proud, dotykové napětí a indukčnost. Verze C.A 6417 je navíc vybavena bezdrátovou komunikací BT pro komunikaci s Androidem. OLED displej zajišťuje čitelnost za všech světelných podmínek.


Měření zemní smyčky pomocí dvou kleští


Jedná se o stejnou metodu jako při měření uzemnění jedněmi kleštěmi. V tomto případě jedny kleště vysílají měřicí signál (32 V / 1367 Hz) a druhé měří proud ve smyčce. Měřicí kmitočet u tohoto přístroje je 128 Hz. Rozdělení kleští oproti speciálním klešťovým přístrojům může být výhodně např. kvůli tloušťce čelistí, nebo z důvodu umístění přístrojů. Metodu také nelze použít při jednom jediném svodu. Vhodným přístojem pro měření touto metodou je C.A 6472.


Měření zemního odporu na sloupech VN a VVN se soupravou Pylon Earth firmy Chauvin Arnoux


Měřicí systém Pylon Earth patří k nejsofistikovanějším měřicím zařízením v tomto oboru. Základ soupravy tvoří digitální měřič zemního odporu, specifického odporu půdy a propojení s označením C.A 6472. Ten umožňuje všechna měření pomocímetod 2P, 3P a 4P a dle potřeby zvolit Wennerovu nebo Schlumbergerovu metodu, nebo zvolit selektivní měření pomocí kleští. Ve spojení s jednotkou PYLON BOX C.A 6474 je vhodný pro selektivní měření uzemnění sloupů VN a VVN bez vypnutí nebo rozpojení vedení. Pružné převodníky délky 5 m nebo 8 m měří současně na 4 kanálech a díky tomu není potřeba odpojovat vrcholová lana. Tester umožňuje nastavení 3 stupňů citlivosti a několikeré ovinutí pružného převodníku kolem stojny sloupu pro další zvýšení citlivosti. Rozlišení při měření odporu je 0,001 Ω. Všechna standardní měření doplňuje ještě např. měření krokového napětí a měření parazitních napětí a proudů. Funkce SWEEP přístroje umožňuje provést frekvenční analýzu při měření na sloupech VN a VVN. V tomto režimu naměří a uloží do paměti přístroje 14 hodnot zemního odporu při frekvenci, která se mění od 61 Hz do 5078 Hz. Díky této funkci lze studovat např. chování instalace při úderu blesku.

Časopis ElektroPrůmysl 07/2023  
Ing. Jiří Ondřík
Ing. Jiří Ondřík
Technicko-obchodný špecialista testovacích a meracích prístrojov FLUKE, CHAUVIN ARNOUX, METRIX, MULTIMETRIX, AMPROBE, BEHA, MEGABRAS a ostatné.

Súvisiace produkty

C.A 6116N - Tester inštalácií
Varianty: 2
C.A 6116NMultifunkčný tester elektrických inštalácií

STN EN 61557, STN EN 61010-1 CAT IV/300 V. Izolačné odpory, zemné odpory, impedancia slučky a vnútorný odpor siete vrátane indukčnej zložky. Prúdové chrániče, napätie, prúd, výkon, frekvencia, harmonické, malé odpory, sled fáz. Zobrazenie priebehov napätí a prúdov na farebném disleji. Rozhranie USB. Li-Ion akumulátory.

Akcia
od 1 799 EUR
od 2 158,80 EUR
Porovnání
Skladom v GHVDetail produktu
C.A 6416 - Kliešťový merač zemného odporu
Varianty: 2
C.A 6416Kliešťový merač zemného odporu

Kliešťový digitálny tester na kontrolu uzemňovacích slučiek s meraním skutočnej impedancie Z, R, L. Priemer otvoru klieští je 35 mm.

Akcia
od 1 159 EUR
od 1 390,80 EUR
Porovnání
Skladom v GHVDetail produktu
C.A 6474 - Adaptér na meranie uzemnenia stĺpov VN a VVN
Varianty: 2
C.A 6474PYLON BOX na meranie uzemnenia stĺpov VN a VVN
V spojení s riadiacou jednotkou C.A 6472 slúži na meranie uzemnenia stĺpov VN a VVN bez vypnutia alebo rozpojenia vedenia.
od 7 643 EUR
od 9 171,60 EUR s DPH
Porovnání
Na požiadanieDetail produktu

Mohlo by vás zaujímať

Podujatia

WEBINÁR: Kontrola, riešenie problémov a dokumentácia bezpečnosti a výkonu fotovoltaických systémov podľa STN EN 62446-1 s prístrojmi Fluke
11.09.2024
Pozývame Vás na ONLINE webinár zameraný na kontrolu, riešenie problémov a dokumentácie bezpečnosti a výkonu fotovoltaických systémov podľa STN EN 62446-1 za použitia prístrojov FLUKE. Udalosť prebehne...

Akčné produkty

Akční nabídka měřicích přístrojů CHAUVIN ARNOUX do 30.8.2024
01.03.2024 - 30.08.2024
Analyzátory kvality siete C.A 8345,  C.A 8336, C.A 8331 a a záznamníky kvality siete PEL 103 a PEL104 a PEL 104 - za výhodnú cenu a s bohatým príslušenstvom zdarma, Testery izolácie 5000 V C.A 6505...
Kúpte si Fluke ... Získate druhý ZADARMO
01.03.2024 - 31.08.2024
Viac bezpečia, viac výhod, viac Fluke. Na kvalitnom vybavení nešetrite. Je čas investovať do prístrojov, ktoré odolajú aj najnáročnejším pracovným podmienkam. Meracie prístroje Fluke sú zostrojené s odolnosťou...

Novinky

Nové kompaktné LED svietidlá Stego SL 025
25.06.2024
LED svietidlá SL 025 alebo „riešenie všetko v jednom“. Spoločnosť Stego rozširuje svoj rad svietidiel o inovatívne LED svietidlá, ktoré sú ideálne do každého rozvádzača a vďaka svojim rozmerom aj do skríň...
Testery elektrických častí strojných zariadení C.A 6161 a C.A 6163
13.03.2024
Tester elektrických častí strojových zariadení, rozvádzačov, náradia, spotrebičov podľa noriem EN 60204-1, EN 61439-1, EN 60335-1, EN 62368-1, EN 60598-1, EN 60974-4, EN 50699, EN 50678

Odborné články

Novinka od firmy Bender pre AC nabíjacie stanice - regulátory nabíjania ICC1324
05.06.2024
Spoločnosť Bender, popredný svetový výrobca prístrojov pre elektrickú bezpečnosť v elektromobilite, uvádza na trh nový regulátor nabíjania ICC1324. Prístroj slúži ako riadiaca jednotka striedavých nabíjacích...
Špecifiká monitoringu izolačného stavu vo veľkých fotovoltaických elektrárňach
25.04.2024
Monitoring izolačného stavu IT sietí fotovoltaických elektrární s výkonom nad 1 MW je vo svete elektrickej bezpečnosti špecifická disciplína. Hlavným dôvodom je veľký rozsah inštalácie tvorenej striedačmi,...