Измерение импульсного сопротивления заземлителя

ПУЭ предусматривает предпочтительно единое устройство заземления для всех систем и функций без учета каких-либо специфических параметров. Однако НД по молниезашите определяют конкретные требования к заземлителям молниезащиты и их испытаниям [13 - 15].

Для заземлителей молниезащиты нормируется импульсное сопротивление растеканию токов молнии: его максимально допустимое значение принято равным 10 Ом для зданий и сооружений I и II категорий и 20 Ом для зданий и сооружений III категории. При этом допускается увеличение импульсного сопротивления до 40 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом×м при одновременном удалении молниеотводов от объектов I категории на расстояние, гарантирующее от пробоя по воздуху и в земле. Для наружных установок максимально допустимое импульсное сопротивление заземлителей принято равным 50 Ом. Импульсные сопротивления заземлителей во всем возможном диапазоне токов молнии не должны превышать указанных максимально допустимых значений. [7]

Измерение значения сопротивления растеканию импульсного тока методом «амперметра-вольтметра» с помощью специализированного измерительного комплекса производят при вводе в эксплуатацию, а также при периодических и внеочередных испытаниях системы молниезащиты [13].

Для правильного заключения о соответствии измеренного значения импульсного сопротивления заземлителя нормам необходимо измерить удельное сопротивление грунта и учесть в соответствующих местах климатические коэффициенты согласно [3].

Прибор MRU-200 пока единственный из измерителей сопротивления заземлителей, позволяющий измерять импульсное сопротивление.

Параметры первого импульса ток молнии [13] приведены в таблице 1

Таблица 1 - Параметры первого импульса тока молнии

Параметр тока	Уровень защиты
	I	II	III, IV
Максимум тока I, кА
Длительность фронта T 1, мкс
Время полуспада Т 2, мкс
Заряд в импульсе Q сум*, Кл
Удельная энергия в импульсе W / R **, МДж/Ом		5,6	2,5

Форма импульса приведена на рисунке 7.

Параметры вариантов испытательных импульсов прибора MRU-200 приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры испытательных импульса тока прибора

Параметр тока	Вариант
Максимум тока I, А
Максимум напряжения, кВ	1,5	1,5	1,5
Длительность фронта T 1, мкс
Время полуспада Т 2, мкс

Анализ таблиц 1 и 2 подсказывает, что по параметрам следует выбрать испытательный импульс варианта 3. Импульс формы 1 используется для дополнительного измерения. Форма импульса тестового тока соответствует рисунку 7.

Для измерения импульсного сопротивления заземлителя применяется двухлучевой метод в режиме 4р.

При измерении сопротивления одиночных вертикальных заземлителей применяют схему расположения токового и потенциального электродов, изображенную на рисунке 5.

Размер b следует принимать для заземлителей длиной l > 6 м не менее 5 l (l – длина вертикального заземлителя), для заземлителей длиной l ≤ 6 м - 30 м.

Рисунок 5 - Схема расположения электродов при измерении сопротивления

одиночных вертикальных заземлителей

ТЭ – токовый электрод; ПЭ – потенциальный электрод

Расстояние между электродами H и S выбирается таким, чтобы угол между лучами был не менее 60° [7].

Однако Методика [17], выпущенная ООО Сонэл в разделе 7.7 дает другую трактовку:

Зонды располагают на удалении 50 - 300 метров от объекта и разносят в разных направлениях с углом не менее 90°. Необходимо уточнить порядок выбора.

При измерении сопротивления многоэлектродных заземлителей и одиночных горизонтальных замкнутых полос применяют схему расположения токового и потенциального

электродов, изображенную на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема расположения электродов при измерении сопротивления

многоэлектродных заземлителей и одиночных горизонтальных замкнутых полос

ТЭ – токовый электрод; ПЭ – потенциальный электрод

Схема подключения прибора приведена на рисунке 8. Провода S1 и Е подключают к токоотводу на зачищенную поверхность.

Измерения следует начинать с измерения удельного сопротивления грунта прибором MRU-200 по методу Веннера и, во избежание проскакивания искры от импульса, проверки целостности устройства заземления любым способом.

Рисунок 7– Параметры импульса тока молнии

Т1 – длительность фронта,

Т2 - длительность полуспада,

I - максимум тока

Рисунок 8 – Схема подключения пробора для измерения импульсного сопротивления заземлителя

Замечено, при L = 10...30 м результаты измерения совпадают, при L ˃ 30 м результаты измерения растут.