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

Проверка параметров защитного заземления

Кроме очевидных составляющих системы защитной «земли»: таких, как контактная колодка, провода, идущие к электроустановкам, соединение с контуром в грунте, важную роль в обеспечении защиты играет собственно земля. Соответственно надо убедиться в следующем:

1. Между всеми элементами контура (штыри, соединительные шины, проводник в помещение до клеммной колодки) есть надежное электрическое соединение с минимальным сопротивлением.
2. Попавшее на контур напряжение (в случае аварии), растекается по физической земле с максимальным током. Это возможно лишь при хорошем контакте между металлом и грунтом.
3. Физические условия местности (грунта) могут обеспечить надежный контакт даже при плохих (с точки зрения электротока) условиях. А именно, пересыхание грунта, растрескивание земли в местах установки заземлителей.

Разумеется, никто не проводит измерения параметров на каждом элементе заземляющей системы. Это потребуется лишь в случае несоответствия нормам, для поиска так называемого «слабого звена».

По какому принципу проводится проверка защитного контура заземления?

Необходимо создать полный аналог заведомо работающего контура, и сравнить показатели с тестируемым объектом. Для этого существуют комплексы проверки рабочего заземления.

Вы можете купить подобный набор, но вряд ли он себя окупит в обозримом будущем. Даже с учетом того, периодичность проверки заземляющих устройств составляет один раз в году (и для жилых, и для промышленных объектов), проще получать разовый доступ к оборудованию.

Измерение заземления — основы

Землей называется условная точка цепи, электрический потенциал которой считается равным нулю. Такое название этой точки связано с соединением одного из проводников электрических генераторов с землей при помощи зарытого в него проводника. Здесь конечно можно запутаться, поэтому попробуем разобраться. Если заземлить нейтраль трансформатора, то контур заземления вкопанный в землю выступает в роли резистора с определенным сопротивлением. Другой контур, например дома, — это второй резистор. Если замкнуть цепь фаза нейтраль через эти резисторы, то получится цепь из последовательно соединенных резисторов. При этом с учетом сопротивлений каждого резистора будет происходить падение напряжения на определенном участке цепи. Зная это правило последовательного соединения при помощи закона Ома можно с легкостью рассчитать сопротивление контура заземления.

Для наглядности приведем пример. На улице стоит понижающий распределительный трансформатор. От него по столбам идут четыре провода — три фазных и одна общая нейтраль (PEN проводник). Это нейтраль на трансформаторе заземлена.

Продолжим. Мы определились — если условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены, то можно выполнить заземление в доме по системе TT (ПУЭ-7, 1.7.59). Чем ниже сопротивление контура заземления, тем лучше. В идеале значение должно быть в пределах 4 Ом. Разберемся, как работает заземление в доме, и какая взаимосвязь имеется с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

На рисунке выше схематически показан трансформатор с заземленной нейтралью. Сопротивление заземлителя примем равным 2 Ом. Смоделирован пробой фазы на заземленный корпус в доме с системой заземления TT. Фаза пошла в землю через контур заземления 4 Ом, далее к генератору через землю и заземление самого генератора 2 Ом. Земля это проводник, но не идеальный. Заземлением мы улучшаем проводимость, но на пути все равно имеется сопротивление — 4 Ом и 2 Ом. Другими словами, если бы сопротивления были ничтожно малыми и стремились к нулю, то данная цепь от отдельного заземлителя к заземлителю трансформатора выступила бы в роли полноценного нулевого рабочего проводника, замкнувшего фазу. Но так как сопротивление цепи заземления все же имеется, то при замыкании фазы на землю, ток короткого замыкания будет напрямую зависеть от его значения.

Для наглядности рассмотрим два варианта:

Сопротивление заземления TT 4 Ом	Сопротивление заземления TT 40 Ом
При сопротивлении контура заземления дома 4 Ом ток короткого замыкания 36,6 А. При 40 Ом — 5,2 А. То есть, если в первом случае правильно подобранный автоматический выключатель сработает, то во втором нет. Но если будет стоять УЗО, а оно в системе TT должно стоять обязательно, то сработает защита как при сопротивлении 4 Ом, так и при 40 Ом контура заземления.

Чем лучше вычислить сопротивление заземления? Технические характеристики прибора

Каждый уважающий себя хозяин беспокоится о безопасности в собственном доме, и чтобы обеспечить ее полностью, требуется еще и защитить все электрооборудование. Для этого, как мы знаем, сооружается заземлительное устройство, однако оно требует регулярных проверок, рассмотрим прибор, который хорошо справляется с этой задачей.

Fluke 1625-2 GEO—это измеритель нового поколения, предназначенный для использования в бытовых и отраслевых условиях. Преимуществом подобного прибора считается его возможность хранить данные и передавать их на компьютер. Также аппарат способен проводить вычисление , используя только зажимы. Плюсом является возможность работы без дополнительной установки электродов.

Приспособление будет работать безошибочно, если имеется полностью укомплектованная . Если в вашем доме имеется заземление, созданное из одного контура, беспроводной способ не подойдет в качестве замера.

Технические особенности

• Внутренняя память устройства позволит сохранить данные в пределах до 15 тыс. единиц.
• Обладает жидкокристаллическим дисплеем с улучшенными качествами графики.
• Имеется поворотный механизм и клавиши управления функциями.
• Работает при диапазоне температур от -10 до +50°С.
• В функции безопасности включается возможность дополнительной изоляции.
• В базовую комплектацию входят 6 батареек мощностью 1,5 В на основе щелочного состава.
• Погрешность прибора в измерениях составляет ±5%.
• Аппарат выполняет не менее четырех вычислений в секунду.
• Внутреннее сопротивление составляет 1,5 Ом.

• Автоматический выбор диапазонов для проведения вычислительных работ.

Способы и инструкция измерения сопротивления заземляющих устройств

Ответы на вопрос, как замерить сопротивление заземления, могут быть самыми неожиданными и многочисленными. Из нашей статьи вы узнаете не только точность проведения операции, но еще и некоторые важные рекомендации.

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.

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.

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.

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.

• 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 5 или 10.

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.

Как найти фазу мультиметром

Чтобы определить фазу с помощью мультиметра, выставляем на нём режим определения напряжения переменного тока, который на корпусе тестера чаще всего обозначен как V~, при этом, всегда выбирайте предел измерения — уставку, выше предполагаемого напряжения сети, обычно это от 500 до 800 Вольт. Щупы подключаются стандартно: черный в разъем “COM”, красный в разъем «VΩmA».

В первую очередь, перед тем как искать фазу мультиметром, необходимо проверить его работоспособность, а именно работу режима вольтметра – определения напряжения переменного тока. Для этого проще всего попробовать определить напряжение в стандартной, бытовой розетке 220в.

Проверка заземления розеток

Если вы купили дом или квартиру, и вся электрическая часть в помещении уже была смонтирована до вас, как проверить заземление в розетке?

Для начала предлагаем вам произвести визуальный осмотр. Отключите вводной автомат на квартиру и разберите одну розетку. У неё должна быть соответствующая клемма, к которой подсоединяется заземляющий проводник, как правило, он имеет жёлто-зелёное цветовое исполнение. Если всё это присутствует, значит, розетка заземлена. Если же вы обнаружили только два провода – коричневый и синий (фазу и ноль), то розетка не имеет защитного заземления.

Эффективность контура можно определить специальным прибором, без которого не обходится ни один электрик, мультиметром. Алгоритм этой проверки выглядит следующим образом:

• В распределительном щитке включите вводной автомат, то есть в розетках должно присутствовать напряжение.
• На приборе установите режим измерения напряжения.

• Теперь необходимо щупами прибора прикоснуться к фазному и нулевому контакту и померить между ними напряжение. На приборе должна высветиться величина порядка 220 В.
• Аналогичный замер произведите между фазным и заземляющим контактами. Измеряемое напряжение будет немного отличаться от первой величины, но сам факт появления на экране каких-то цифр говорит о том, что в помещении присутствует заземление. Если на экране прибора никаких цифр нет, значит, контур заземления отсутствует либо он в неисправном состоянии.

Когда нет мультиметра, проверить работу контура можно тестером, который собирается своими руками. Вам понадобятся:

• патрон;
• лампочка;
• провода;
• концевики.

Электрики называют подобный тестер «контрольной лампочкой» или сокращённо «контролькой». Прикоснитесь одним концевым щупом к фазному контакту, вторым дотроньтесь до нулевого. Лампочка при этом должна загореться. Теперь концевик, которым вы прикасались к нулю, переведите на усик заземляющего контакта. Если лампочка снова загорится, значит, контур заземления в рабочем состоянии. Лампа не будет гореть, если защитное заземление не рабочее. Слабое свечение станет свидетельством плохого состояния контура.

Если к проверяемой цепи подключено УЗО, то во время проверочных действий оно может сработать, это означает, что заземляющий контур работоспособен.

В идеале надо начинать проверочные действия с того, что при помощи индикаторной отвёртки определять в коммутационном аппарате фазный контакт.

Наглядно этот способ показан на видео:

О неисправном либо неподключенном контуре заземления могут также свидетельствовать такие косвенные ситуации:

• бьётся током стиральная машина или водонагревательный бойлер;
• слышится шум в колонках, когда работает музыкальный центр.

Факторы учета сопротивления

Для тестирования соответствия заземляющего устройства требованиям нормативов осуществляется замер сопротивления растеканию тока Rз. В идеале данный показатель должен быть равен нулю. Однако в реальности эта цифра недостижима.

Величина (Rз) включает в себя несколько компонентов:

1. Сопротивление материала, установленного под землей электрода, а также сопротивление на контакте металла с проводником. Однако этот показатель не столь важен из-за отличной проводимости используемых материалов (сталь с напылением меди или же чистая медь). Показатель игнорируется только в случае качественного соединения с проводником.
2. Сопротивление между почвой и электродом. Показатель игнорируют, если электрод плотно установлен, а контакт не покрашен или не покрыт диэлектриком. Однако с течением времени металл ржавеет, и его проводимость уменьшается. Поэтому следует использовать покрытые медью стержни или делать замеры сопротивления растеканию. Для уменьшения интенсивности коррозии сварочные швы лакируют.

1. Сопротивление грунта. Считается самым важным фактором. Особое значение придается близлежащим слоям почвы. По мере удаления слоев сопротивление уменьшается. На определенном расстоянии сопротивление становится нулевым.
2. Неоднородность электрических характеристик грунта с трудом поддается учету. Исходя из этого замеряют фактический Rз. Для одиночной простой заземлительной конструкции определяющее значение имеют поверхностные слои земли, а для контурной — глубинные.

Как проверяют грунт и металлосвязи?

Оценка состояния металлосвязей начинается с визуального осмотра. Мастера бьют по контактам молоточком с изолированной ручкой. Если всё в порядке, то вы услышите небольшое дребезжание проводника. Специалисты должны убедиться в том, что сопротивление всех металлических соединений соответствует установленным стандартам. Для этого применяют мультиметр или омметр. Прибор не должен выдавать больше 0,05 Ома. Данное требование должны соблюдать застройщики многоэтажных и частных домов. Оценкой состояния грунта занимаются в конце весны или летом. В это время меньше всего осадков. Удельное сопротивление земли измерить могут работники электросети с помощью специальной аппаратуры. Если полученные результаты сильно отличаются от принятых норм, заземление выводят на другой участок грунта.

Методика проверки

Проверка контура заземления осуществляется по единому алгоритму:

1. Зачистка участка шины для хорошего контакта.
2. Вбивание в грунт на 50 см 2-х дополнительных штырей.
3. Подсоединение шин к штырям зажимами прибора по схеме.
4. Выполнение замеров по инструкции к прибору.

Расположите электрод «С» на расстоянии, в 5 раз превышающем длину заземлителя вертикали. Штыри удаляйте от подземных коммуникаций для точности данных.

Технология работы с устройством М-416

Проверка проводов прибором М416 на соответствие сопротивления

Если при зрительном осмотре на линии «земли» не выявлены поломки, узнавать состояние контура можно при помощи прибора М-416. Работы проводятся так:

1. Проверяются источники питания. В приборе должно быть 3 батарейки по 1,5 В каждая.
2. Устройство кладется горизонтально на плоскую поверхность.
3. Выполняется калибровка. Переключатель диапазонов ставится в режим «Контроль 5Ω».
4. Устанавливается стрелка на нулевое положение. Требуется нажать красную кнопку и прокрутить ручку реохорда. На шкале отображается 5±0,3 Ом.
5. Измеритель располагают на минимальном расстоянии от заземлителя. Это поможет предотвратить влияние сопротивления соединительных проводов на общий результат.
6. Проводится проверка по схеме под крышкой прибора. Основной и вспомогательный электроды понадобится забить в почву на глубину 50 см.
7. Проводятся расчеты. При сопротивлении меньше 10 Ом итог нужно умножить на 1, а переключатель перевести на х1. Если итог замера более 10 Ом, переключатель переводится на х5, х20, х100.

Типовая схема включения прибора

Работает принцип одновременного использования вольтметра-амперметра на испытуемом участке грунта. Есть три величины: сопротивление, напряжение, сила тока. Параметры вычисляются по закону Ома. Нам известно первоначальное напряжение, а прибор поддерживает силу тока. Зная падение напряжения между тестируемыми стержнями, мы с высокой точностью можем вычислить сопротивление контура заземления.

Погрешность есть, но она несущественна в сравнении с измеряемыми величинами. Сопротивление контакта тестового электрода с грунтом вообще принимается за нулевое, при условии, что стержень чистый и не покрыт коррозией.

Большинство современных приборов сразу выдают готовые параметры защитного заземления, а в старых (при этом не менее надежных и точных) конструкциях — надо будет выполнить простую операцию деления. В соответствии с законом Ома.

Проверка заземления мегаомметром проходит по тому же принципу, только погрешность измерения будет выше. Все-таки земля не является проводником электричества в привычном смысле.

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.

Приборы для измерения сопротивления заземления

Для измерения сопротивления заземляющего контура электрики используют специальный прибор, такой как измеритель сопротивления заземления Ф4103-М1. Данный прибор позволяет измерять не только сопротивление заземляющих устройств, но также и удельное сопротивления грунта.

Измеритель сопротивления Ф4103 абсолютно безопасен в работе и имеет высокий класс точности. Омметры специально предназначены для измерения заземления. Однако их недостаток в том, что они имеют достаточно высокую стоимость. Ценник на подобные измерительные инструменты начинается от 20 тысяч рублей.

Поэтому многих кто делал заземление своими руками, интересуют способы проверки сопротивления без таких приборов. Как можно проверить заземление кустарным способом, и можно ли вообще?

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.

Как оценить состояние заземляющего контура в квартире?

Для измерения сопротивления заземления применяют тестер либо конструкцию из контрольной лампы. Также вам понадобится отвёртка и изолированный провод с двумя щупами. Если у вас под рукой есть мультиметр, необходимо выполнить следующие действия:

Проверить напряжение в розетке. Просто подключите к ней настольную лампу или телевизор. Если прибор заработал, то всё в порядке.
Отключите электроэнергию в квартире. Для этого следует воспользоваться УЗО или автоматом (если у вас старый дом).

Аккуратно снимите крышку розетку. Найдите провод, соединенный с контактом заземления. Если в вашем доме электросеть работает по принципу заземления, то провод будет уходить в стену. Если же провод подключён к одной из клемм, то в доме применяется принцип зануления либо заземляющего контура нет вообще.

Если схема заземления была обнаружена, переключите тестер в режим проверки напряжения.

Необходимо измерить напряжение между фазой и нулём, а затем между фазой и землёй.

В идеале цифры напряжения между фазой и землёй должны быть больше величины напряжения между фазой и нулём. Бить тревогу нужно, если при втором измерении тестер показал ноль. Это значит, что заземление в квартире или доме не работает. Не все пользуются мультиметром в повседневной жизни, поэтому смысла покупать его не видят. В таких ситуациях для проверки заземления можно собрать контрольную лампу. Для этого вы должны найти патрон, провода, концевики и лампу. Точно измерить таким способом величину напряжения не получится, но зато вы узнаете, работает ли у вас заземление.

Предварительно нужно определить с помощью индикаторной отвёртки, где в розетке фаза, а где ноль. При соприкосновении с фазой лампочка в инструменте загорится, а при взаимодействии с нулём ничего не произойдёт. После того, как вы определите расположение контактов, совершите следующие действия:

Притроньтесь одним концом провода к фазе, а вторым к нулю. Лампочка должна загореться.

После этого переместите конец провода от нуля к усику заземления. Лампочка должна гореть ярко. Если она мигает либо свет тусклый, то контур работает плохо. Если тока нет совсем, то «земля» не работает.