Почему меняется сопротивление заземления: влияние грунта, сезона и состояния контура

Сопротивление характеризует способность заземляющего устройства обеспечивать растекание электрического тока в грунте.

Чем хуже условия для прохождения тока от металлического электрода в окружающую почву, тем выше полученное значение. Поэтому сопротивление зависит не только от самого металла, но и от среды, в которой находится заземлитель.

При измерении оценивается работа системы в конкретных условиях на момент проверки. Полученный результат затем сопоставляется с требованиями, установленными для конкретной электроустановки, проекта и схемы заземления.

На сайте «СтройМонтажНаладка» отдельно представлена услуга измерения сопротивления заземляющих устройств. При проверке специалисты выполняют замер и оценивают состояние заземлителя и его контакта с грунтом. (СтройМонтажНаладка)

Грунт — один из основных факторов, определяющих работу заземления.

Электрический ток после выхода с поверхности электрода должен растекаться в окружающей почве. Разные виды грунта проводят ток неодинаково.

Влажная глинистая почва обычно создает более благоприятные условия для растекания, чем сухой песчаный или каменистый грунт. Но важен не только тип почвы. Даже на одном объекте ее свойства могут заметно меняться в течение года.

Например, после продолжительных осадков содержание влаги увеличивается. Контакт между грунтом и электродом становится лучше, поэтому при измерении можно получить более низкое сопротивление.

Во время продолжительной засухи происходит обратный процесс: верхние слои пересыхают, их электрические свойства изменяются, а измеренное сопротивление может увеличиться.

Именно поэтому два замера одного и того же заземляющего устройства, проведенные в разные периоды, способны дать разные результаты без каких-либо изменений самой конструкции.

Вода и содержащиеся в почве растворенные вещества влияют на способность грунта проводить электрический ток.

При достаточной влажности условия для растекания тока обычно лучше. При высыхании почвы ее сопротивление возрастает.

Но это не означает, что для получения хорошего результата можно искусственно увлажнить место расположения заземлителя перед проверкой. Такой замер будет отражать временно созданные условия, а не реальное состояние системы в неблагоприятный период эксплуатации.

Правильная задача измерения — не получить минимальное число, а определить фактическую эффективность заземляющего устройства.

Показатели могут меняться не только летом.

При снижении температуры часть содержащейся в грунте влаги замерзает, из-за чего свойства верхних слоев почвы существенно изменяются.

Если электрод расположен недостаточно глубоко и значительная часть его рабочей поверхности находится в зоне выраженных сезонных изменений, результаты измерений могут сильнее зависеть от времени года.

Поэтому глубина расположения заземлителей имеет большое значение.

Часть электрода, находящаяся в более стабильных по температуре и влажности слоях грунта, обычно меньше зависит от кратковременных погодных изменений.

Увеличение глубины позволяет использовать слои грунта, свойства которых зачастую более стабильны в течение года.

Но правило «чем глубже, тем всегда лучше» нельзя применять без учета конкретного объекта.

Результат зависит одновременно от:

• характеристик грунта;
• конструкции заземлителя;
• длины электрода;
• площади контакта с почвой;
• расположения других электродов;
• глубины промерзания;
• уровня влажности.

Поэтому параметры заземляющего устройства должны оцениваться как единая система.

Увеличение количества электродов может уменьшить общее сопротивление заземляющего устройства, но эффективность зависит от того, как они расположены.

Если электроды находятся слишком близко друг к другу, области растекания тока могут пересекаться. В таком случае добавление нового элемента не даст такого результата, как при правильном расстоянии между заземлителями.

По этой причине нельзя оценивать контур только по количеству металлических стержней.

Имеют значение их длина, расположение, расстояние друг от друга и характеристики окружающего грунта.

Одна из причин резкого изменения результата — работы на территории объекта.

При прокладке коммуникаций, устройстве фундаментов, ремонте покрытия или разработке траншей можно случайно повредить горизонтальный проводник или отдельный электрод.

Причем визуально снаружи это не всегда заметно.

Еще одна ситуация возникает, когда после реконструкции меняется сама конфигурация заземления. Отдельные металлические конструкции могут подключаться или отключаться от общей системы, изменяется расположение оборудования и защитных проводников.

Поэтому после работ, которые могли затронуть заземляющее устройство, желательно выполнить повторную проверку и сравнить новый результат с предыдущими данными.

При периодическом контроле важна не только одна цифра.

Если есть результаты предыдущих замеров, можно увидеть динамику.

Например, сопротивление постепенно увеличивается от проверки к проверке. Даже если текущее значение еще укладывается в требования для конкретного объекта, такая тенденция может указывать на ухудшение состояния электродов или соединений.

Резкое изменение результата также требует внимания.

Причиной может быть:

• повреждение элемента контура;
• коррозия;
• нарушение соединения;
• изменение свойств грунта;
• изменение конфигурации заземления;
• отличающиеся условия измерения.

Поэтому историю замеров желательно сохранять вместе с документацией по объекту.

Иногда два заземляющих устройства выполнены практически одинаково, но измерение показывает разные значения.

Это нормальная ситуация, если условия грунта отличаются.

Даже на небольшом расстоянии могут меняться:

• состав почвы;
• влажность;
• плотность;
• глубина отдельных слоев;
• наличие песка, глины или каменистых включений.

Поэтому копирование одной конструкции заземления с другого объекта не гарантирует такой же результат.

Окончательную эффективность системы подтверждает именно измерение после монтажа.

Не всегда.

Замер сопротивления показывает конкретный параметр заземляющего устройства. Но общая защитная система состоит также из проводников, контактных соединений, шин и подключенного электрооборудования.

Допустим, электроды находятся в хорошем состоянии и обеспечивают нормальное растекание тока в землю, однако соединение между корпусом оборудования и защитным проводником повреждено.

Результат измерения самого заземлителя может оставаться хорошим, но полный путь аварийного тока уже нарушен.

Внеочередная проверка имеет смысл, если произошли изменения, способные повлиять на систему.

К ним относятся:

• реконструкция объекта;
• земляные работы возле контура;
• ремонт заземления;
• замена отдельных электродов;
• повреждение элементов системы;
• перенос электрооборудования;
• изменение схемы подключения;
• аварийные ситуации;
• заметное ухудшение результатов относительно предыдущего контроля.

Также измерения входят в комплекс периодического контроля электрооборудования.

На fsmn-ufa.ru эти работы представлены в разделе периодических испытаний и измерений электрооборудования. На странице указано, что комплекс эксплуатационных испытаний включает в том числе измерения параметров заземляющих устройств. (СтройМонтажНаладка)

Это один из возможных способов снижения сопротивления, но далеко не всегда первый.

Если исходная причина заключается в разрушенном соединении, дополнительный электрод не устранит дефект.

Если существующая конструкция частично повреждена, сначала логично восстановить ее целостность.

Если же все элементы исправны, но характеристики грунта не позволяют получить необходимый результат, тогда уже рассматривают изменение конструкции: увеличение глубины, площади контакта или количества электродов.

Решение должно приниматься после измерений и оценки состояния системы.

Для эксплуатации полезно иметь данные не только текущего замера, но и самой конструкции.

Паспорт позволяет фиксировать сведения о заземляющем устройстве и результаты проведенных проверок. Это упрощает сравнение значений и анализ изменений после ремонта или реконструкции.

Если документация отсутствует или была утрачена, компания выполняет разработку и восстановление паспорта заземляющего устройства. На странице услуги указано, что в паспорт включаются характеристики системы и результаты измерений сопротивления. (СтройМонтажНаладка)

Сам результат должен быть не просто цифрой, полученной прибором.

Необходимо понимать:

• что именно измерялось;
• какой метод применялся;
• в каких условиях проводилась проверка;
• соответствует ли результат требованиям конкретного объекта;
• есть ли изменения относительно предыдущих проверок;
• присутствуют ли повреждения или признаки коррозии.

Именно поэтому измерения выполняются в составе работ электролаборатории с последующим оформлением результатов.

У «СтройМонтажНаладка» работы по заземлению входят в направление услуг электролаборатории. (СтройМонтажНаладка)