Medição da Resistência do Solo: Revisão dos Métodos Práticos de Medição

O aterramento é usado em vários projetos de sistemas elétricos.O próprio conceito de “aterramento” é considerado esquematicamente conectando uma seção de um circuito elétrico ao potencial de terra.

O circuito de aterramento contém um condutor e um eletrodo embutidos profundamente no solo. Uma ação tradicional na prática da engenharia elétrica é medir a resistência de aterramento de redes que ainda estão em lançamento e já em operação. Diremos como e como essa importante ação é realizada.

Por que as medições são necessárias?

Uma solução brilhante para os problemas listados abaixo é alcançada por uma resistência zero ideal no circuito de aterramento:

1. Evite que o estresse apareça no corpo das máquinas tecnológicas.
2. Alcance o potencial de referência efetivo de equipamentos elétricos.
3. Elimine completamente as correntes estáticas.

É verdade que a experiência da engenharia elétrica mostra: é impossível obter um resultado no zero ideal.

O procedimento para realizar as medições necessárias usando um dispositivo para determinar a resistência do barramento de aterramento. Tais procedimentos são realizados de acordo com cronograma aprovado pela direção da organização prestadora de serviços

De qualquer forma, um eletrodo aterrado produz algum tipo de resistência.

O valor específico da resistência é determinado:

• resistência do eletrodo no ponto de contato com o barramento condutor;
• área de contato entre o eletrodo de aterramento e o solo;
• estrutura do solo que confere resistência diferenciada.

A prática de medir a resistência do circuito de terra observa que os dois primeiros fatores podem ser completamente negligenciados, mas sujeitos a condições lógicas:

1. O eletrodo de aterramento é feito de metal com alta condutividade elétrica.
2. O corpo do pino do eletrodo é cuidadosamente limpo e firmemente plantado no solo.

O terceiro fator permanece - a superfície resistiva do solo. É visto como a principal parte do projeto para medir a resistência do circuito de terra.

É calculado usando a fórmula:

R = pL/A,

onde: p – resistividade do solo, L – profundidade condicional, A – área de trabalho.

Para proteger os proprietários da casa/apartamento, todos os tipos de equipamentos elétricos domésticos potentes devem ser equipados com aterramento:

Ao testar a resistência, cada uma das linhas de aterramento é testada separadamente. A resistência entre o elemento de aterramento e cada parte não condutora do equipamento elétrico que possa ficar sob tensão deve ser inferior a 0,1 Ohm.

Visão geral dos métodos de medição

Existem várias opções para medir a resistência circuito de terra, cada um dos quais permite determinar com bastante precisão o valor necessário.

Sistema de detecção de 3 pontos

Por exemplo, a técnica do circuito de 3 pontos, baseada no efeito da queda de potencial, é frequentemente utilizada.

Diagrama gráfico do chamado sistema de três pontos, frequentemente utilizado quando é necessário medir o valor da resistência do circuito de terra

As medições são realizadas em três etapas principais:

1. Medição de tensão no eletrodo E1 e sonda E2.
2. Medição da intensidade da corrente no eletrodo E1 e na sonda E3.
3. Cálculo (fórmula R = E/I) da resistência do eletrodo de aterramento.

Para esta técnica, a precisão das medições depende logicamente do local de instalação da sonda E3. Recomenda-se introduzi-lo no solo à distância - de preferência além da chamada área ESE (resistência efetiva do eletrodo) E1 e E2.

Medições usando tecnologia “62%”

Se a estrutura do solo para colocação do eletrodo de aterramento for homogênea, o método “62%” para determinação da resistência das malhas de aterramento promete bons resultados.

Um diagrama para tecnologia de medição com o interessante nome “62%”. Porém, o nome vem da distância ideal entre os eletrodos, na qual se obtém um resultado aceitável.

O método é aplicável a circuitos com um único eletrodo de aterramento. A precisão das leituras aqui se deve à possibilidade de colocar as sondas de trabalho em uma seção reta em relação ao eletrodo de aterramento.

Pontos de instalação para sondas de controle

Método simplificado de dois pontos

A utilização deste método de medição requer a presença de outro aterramento de alta qualidade além daquele que será examinado. A técnica é relevante para áreas densamente povoadas, onde muitas vezes não é possível operar amplamente com eletrodos de trabalho auxiliares.

Uma técnica de medição simplificada é realizada usando um esquema de dois pontos. Esta tecnologia requer menos manipulação de equipamentos e cálculos, mas a precisão dos cálculos é baixa

O método de medição de dois pontos difere porque mostra simultaneamente o resultado de dois dispositivos de aterramento conectados em série.Isso explica os requisitos para a execução de alta qualidade do segundo aterramento, de forma a não levar em conta sua resistência.

Para realizar os cálculos, também é medida a resistência do barramento de aterramento. O resultado obtido é subtraído dos resultados das medições gerais.

A precisão deste método deixa muito a desejar em comparação com os dois acima. Aqui, a distância entre o eletrodo de aterramento, cuja resistência é medida, e o segundo aterramento desempenha um papel significativo. Esta técnica não é usada de forma padronizada. Este é um tipo de alternativa quando outros métodos de medição não podem ser utilizados.

Medições precisas de quatro pontos

Para a maioria das opções de medição de resistência, o método mais ideal, além de 2 e 3 pontos, é considerado a tecnologia de 4 pontos. Dispositivos como o testador da série 4500 estão equipados com esta tecnologia de medição. A julgar pelo nome do método, quatro eletrodos de trabalho são colocados na plataforma de trabalho em uma linha e em distâncias iguais.

De acordo com este esquema de quatro pontos, são feitas as medições mais precisas. São utilizados equipamentos modernos e é possível realizar trabalhos sem desconectar o circuito de aterramento

O gerador de corrente do dispositivo é conectado aos eletrodos externos, de modo que uma corrente flui entre eles, cujo valor é conhecido. Dois eletrodos de trabalho internos são conectados a outros terminais do dispositivo.

Há um valor de queda de tensão presente nesses terminais. O resultado final das medições é a resistência de aterramento (em Ohms), cujo valor é mostrado pelo aparelho no display.

Os instrumentos da série 4500 são frequentemente usados ​​para medir a tensão de toque.Usando um módulo especial, o dispositivo gera uma pequena tensão no solo – simulando danos ao cabo.

Ao mesmo tempo, a escala do instrumento indica a corrente que flui através do circuito de aterramento. As leituras na tela são tomadas como base e multiplicadas pela corrente estimada no solo. Desta forma, a tensão de toque é calculada.

Execução de medidas de monitoramento do estado dos equipamentos elétricos e linhas de aterramento. Um dispositivo de medição tipo 4500 é usado para operação.

Por exemplo, o valor máximo da corrente esperada no local da falta é 4000A. O valor 0,100 está marcado na tela do dispositivo. Então o valor da tensão de toque será igual a 400V (4000 * 0,100).

Medição com dispositivo S.A6415 (6410, 6412, 6415)

A singularidade deste método é a capacidade de realizar medições sem desconectar o circuito de aterramento. Também aqui é necessário destacar o lado vantajoso quando é permitido medir a resistência total do dispositivo de aterramento incluindo a componente resistiva de todas as conexões no circuito de aterramento.

O princípio de funcionamento é aproximadamente o seguinte:

1. Um transformador especial cria corrente no circuito.
2. A corrente flui no circuito formado.
3. O sinal medido é registrado usando um detector síncrono.
4. O sinal recebido é convertido por um ADC.
5. O resultado é exibido no display LCD.

O dispositivo está equipado com um módulo (amplificador seletivo), graças ao qual o sinal útil é efetivamente eliminado de vários tipos de interferências - baixa frequência. e v.ch. barulho As patas do alicate em seu estado articulado formam um circuito excitado que envolve o condutor de aterramento.

Instruções para medição com o dispositivo S.A6415

A sequência de ações ao trabalhar com o dispositivo da série S.A6415 está claramente descrita nas instruções fornecidas com este dispositivo exclusivo.

Um dispositivo de medição exclusivo - pinças, graças ao qual é relativamente simples e fácil medir a resistência do circuito de aterramento em várias condições

Por exemplo, há necessidade de medir a resistência de aterramento de um módulo elétrico (transformador, medidor elétrico, etc.).

Sequenciamento:

1. Abra o acesso ao barramento de aterramento removendo a caixa protetora.
2. Pegue o condutor de aterramento (barramento ou eletrodo direto) com um alicate.
3. Selecione o modo de medição “A” (medição de corrente).

O valor máximo da corrente do dispositivo é 30A, portanto, se este valor for excedido, as medições não poderão ser realizadas. Você deve remover o dispositivo e tentar medir novamente em outro ponto.

O processo de realização de medições utilizando dispositivos de medição do tipo S.A6415 e 3770. Os resultados da medição são registrados em uma tabela e comparados na próxima manutenção

Quando o valor da corrente obtido na escala estiver dentro da faixa permitida, você pode continuar trabalhando ligando o dispositivo para medir a resistência “?”.

O resultado exibido mostrará o valor da resistência total, incluindo:

• eletrodo e barramento de aterramento;
• contato neutro com eletrodo terra;
• conexões de contato na linha entre o neutro e o eletrodo de aterramento.

Ao trabalhar com pinças, lembre-se: leituras superestimadas da resistência de aterramento do dispositivo geralmente são devidas ao mau contato do eletrodo de aterramento com o solo.

Além disso, a causa da alta resistência pode ser um barramento de transporte de corrente quebrado.Números de alta resistência nos pontos de conexão (emenda) dos condutores também podem afetar as leituras do dispositivo.

Recomendações gerais para medir o USG

Antes construir um circuito de aterramento, por exemplo, para uma caldeira a gás, você deve obter informações precisas sobre a área em que o eletrodo de aterramento será colocado no solo. Muitas vezes é sugerido consultar tabelas existentes para determinar os valores “p” do solo.

No entanto, esta opção com tabelas fornece dados meramente indicativos. Portanto, você não deve confiar neles. Os verdadeiros valores da resistência do solo podem diferir significativamente.

Opção nº 1: primer de camada única

Caso o solo possua componente homogêneo, sua resistividade é medida pela técnica do “eletrodo de teste”.

Estrutura do solo homogêneo. Sob tais condições, medir e calcular a resistência é muito mais fácil do que fazer o mesmo trabalho em solos multicamadas.

O método envolve a realização de um determinado procedimento em duas etapas:

1. Pegue uma sonda de controle de haste com comprimento ligeiramente maior que a profundidade do aterro de projeto.
2. A sonda é imersa no solo estritamente verticalmente até a profundidade de assentamento da estrutura.
3. A extremidade que fica acima do solo é utilizada para medir a resistência ao espalhamento (Rr).
4. O USG é determinado pela fórmula p = Rr * Ψ.

É aconselhável realizar o procedimento diversas vezes em diferentes pontos do canteiro de obras. Medições alternativas ajudam a obter medições precisas da resistência do solo.

Opção nº 2: solo multicamadas

Para tal situação, a medição do USG é realizada usando o método de sondagem escalonada. Ou seja, a sonda de controle é imersa até a profundidade de trabalho em etapas e as medições de resistividade são feitas na posição de cada etapa. Os cálculos do USG médio são feitos usando fórmulas para cada medição individual.

Solo multicamadas. Sob tais condições, é necessário calcular a resistência de cada camada individual. Cálculos para solos multicamadas exigem mais trabalho

Em seguida, com base nas características climáticas da região, são encontrados valores para mudanças sazonais. Desta forma (bastante complicada) são obtidos os valores calculados das camadas superiores. As camadas subjacentes são consideradas não sujeitas a alterações sazonais e, portanto, o cálculo das mesmas é limitado a medições e cálculos algo simplificados.

Requisitos para a execução do trabalho

Este tipo de trabalho é, evidentemente, realizado por pessoal qualificado que representa organizações especializadas. Assim, as concessionárias costumam ser responsáveis ​​pelo funcionamento dos painéis de energia em edifícios residenciais. É permitida a realização de medições nestes pontos apenas através do acesso a estes serviços.

Os circuitos elétricos são classificados como sistemas perigosos. Apesar de as comunicações no setor doméstico serem projetadas para tensões inferiores a 1000V, esta tensão é fatal para os seres humanos. Todas as precauções de segurança necessárias devem ser observadas ao manusear equipamentos elétricos. Tais medidas são muitas vezes simplesmente desconhecidas da pessoa média.

Ele apresentará as características da construção de aterramento de uma banheira em um apartamento na cidade. próximo artigo, contendo regras e diretrizes para a execução dos trabalhos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Realizando medições na prática usando o dispositivo:

É obrigatória a realização de trabalhos relacionados com a verificação da resistência de aterramento, independentemente da complexidade do circuito elétrico e da categoria da instalação onde o equipamento elétrico está instalado ou instalado e operado. Muitas organizações especializadas estão prontas para fornecer esses serviços.

Por favor, deixe comentários no bloco abaixo. É possível que você conheça uma forma simples e eficaz de medir a resistência de loops de terra, que não é fornecida no artigo. Tire dúvidas, compartilhe informações úteis e fotos sobre o tema.