Испытания наземных сетей: методы, процедуры и передовые практики для систем заземления подстанций

Надежная сеть заземления необходима для безопасной эксплуатации подстанций и других энергообъектов. Он обеспечивает путь для тока повреждения, помогает поддерживать заземление оборудования и уменьшает опасную разницу напряжений в условиях неисправности.

Поскольку большинство заземляющих проводников закопаны под землей, один только визуальный осмотр не может подтвердить их состояние. Поэтому тестирование заземляющей сети важно для оценки эффективности заземления, целостности системы и безопасности персонала. Современные рекомендации по измерению заземления охватывают удельное сопротивление земли, полное сопротивление земли, потенциалы поверхности земли, напряжения шага и прикосновения, целостность системы заземления, а также факторы, которые могут повлиять на точность измерений.

Система заземления может ухудшиться из-за коррозии, повреждения соединений, изменений в конструкции или изменений условий окружающей почвы. Регулярное тестирование может помочь:

• Оцените электрические характеристики системы заземления.
• Выявите аномальные или нестабильные результаты измерений.
• Обнаружьте возможное высокое сопротивление или повреждение заземляющих соединений.
• Поддержка оценок безопасности подстанций.
• Предоставьте справочные данные для ввода в эксплуатацию и будущего обслуживания.

Однако одно значение сопротивления не описывает всего состояния большой заземляющей сети. Возможно, необходимо учитывать сопротивление заземления, непрерывность сети, состояние почвы и опасности поверхностного напряжения.

Метод падения потенциала является одним из наиболее широко используемых методов измерения сопротивления заземления или импеданса земли.

Испытательный ток подается между тестируемой системой заземления и удаленным токовым электродом. Затем между ними перемещается потенциальный электрод для измерения реакции напряжения. Отношение напряжения к току используется для определения кажущегося сопротивления заземления.

Для больших систем заземления измерения следует проводить в нескольких положениях датчиков. Цель состоит в том, чтобы определить стабильную область на кривой измерения, а не полагаться только на одно показание или упрощенное правило интервалов. Внешние пути заземления, такие как экраны кабелей, нейтрали, трубопроводы и другие металлические соединения, могут существенно повлиять на результат.

Сопротивление почвы является важным фактором при проектировании и работе системы заземления. Обычно используется четырехточечный метод Веннера: четыре электрода устанавливаются по прямой линии на одинаковом расстоянии, и тестер подает ток через внешние электроды, одновременно измеряя напряжение между внутренними электродами.

Измерения на разных расстояниях могут предоставить полезную информацию о состоянии почвы на разных эффективных глубинах.

Система заземления иногда может показывать приемлемое общее сопротивление, но при этом содержать поврежденные проводники или плохие соединения. При проверке целостности заземляющей сети основное внимание уделяется электрической непрерывности заземляющих проводников и соединений. Это может помочь определить:

• Сломанные проводники.
• Корродированные соединения.
• Ослабленные соединения заземления.
• Высокопрочные соединения.

Таким образом, проверка целостности является важным дополнением к измерениям сопротивления заземлению.

Во время замыкания на землю на поверхности подстанции могут возникать градиенты напряжения. Шаговое напряжение — это разница напряжений между двумя точками на земле, которые человек может перекинуть ногами. Напряжение прикосновения — это разница напряжений между заземленной конструкцией и поверхностью, на которой может стоять человек.

Эти измерения особенно важны при оценке показателей безопасности систем заземления подстанций.

Практический процесс тестирования обычно включает в себя следующие этапы:

1. Просмотрите систему заземления — поймите расположение сети, заземляющие стержни, соединения оборудования, экраны кабелей, нейтрали и другие возможные параллельные пути заземления.
2. Определите цель испытания — определите, предназначено ли испытание для измерения сопротивления заземления, удельного сопротивления почвы, целостности сети или ступенчатого напряжения и напряжения прикосновения.
3. Выберите подходящий метод испытаний — выберите прибор и метод в соответствии с системой заземления и условиями площадки.
4. Правильно установите вспомогательные электроды — убедитесь, что положения и расстояния датчиков подходят для выбранного метода.
5. Выполните несколько измерений — переместите датчик потенциала или повторите измерение, если необходимо, чтобы проверить стабильность результата.
6. Проанализируйте результаты — сравните показания с информацией о конструкции системы, записями предыдущих испытаний и применимыми техническими требованиями.
7. Документируйте тест — записывайте конфигурацию теста, положения датчиков, условия на месте, измеренные значения и информацию о приборе.

На измерения наземной сети могут влиять многие факторы, в том числе:

• Неправильное расстояние между вспомогательными электродами.
• Параллельные пути заземления.
• Заглубленные металлические конструкции или трубопроводы.
• Экраны кабелей и воздушные заземляющие проводники.
• Плохой контакт измерительного щупа.
• Электрические помехи.
• Неоднородные почвенные условия.
• Изменение влажности и температуры почвы.

По этой причине одно измерение не должно автоматически рассматриваться как окончательная оценка. Многочисленные измерения и проверка испытательной установки могут повысить уверенность в результате.

Для надежного тестирования заземляющей сети:

• Перед началом четко определите цель теста.
• Ознакомьтесь со всей сетью заземления.
• Выберите правильный метод тестирования для приложения.
• Используйте правильно откалиброванное испытательное оборудование.
• Проверьте стабильность и повторяемость измерений.
• Сохраняйте подробные записи для будущего сравнения.
• Исследуйте существенные изменения в исторических результатах.
• Соблюдайте процедуры безопасности на площадке на протяжении всего испытания.

Для сложных систем заземления подстанций различные испытания следует рассматривать как взаимодополняющие. Низкое общее сопротивление заземления не означает автоматически, что каждый подземный проводник и заземляющее соединение находятся в хорошем состоянии.

Испытание заземляющей сети является важной частью ввода в эксплуатацию и технического обслуживания электрической системы. Тестирование падения потенциала, измерение удельного сопротивления почвы, тестирование целостности сети, а также оценка скачка напряжения и напряжения прикосновения — каждый из них предоставляет различную информацию о системе заземления.

Лучший подход — выбрать подходящий метод, контролировать условия испытаний, проверять стабильность измерений и оценивать результаты вместе с фактической конструкцией системы заземления и условиями на площадке.

Точное тестирование наземной сети начинается с надежного прибора. Тестер сопротивления заземления XHDJ705 — это портативный цифровой измеритель сопротивления заземления, предназначенный для измерения сопротивления заземления и напряжения переменного тока на месте и поддерживающий метод падения потенциала, используемый при обследовании заземления на подстанциях, в промышленных и коммерческих целях. Он измеряет сопротивление в диапазонах 20 Ом, 200 Ом и 2000 Ом с точностью ±(2% показаний+3dgt) и считывает переменное напряжение до 500 В при частоте 50 Гц, что делает его пригодным как для планового технического обслуживания, так и для пуско-наладочных проверок.

XHDJ705, изготовленный компанией Xi'an Xu&Hui Electromechanical Technology Co., Ltd, сочетает в себе простоту эксплуатации на месте с проверенной надежностью измерений. Чтобы узнать цены, сертификаты калибровки или оптовые заказы, свяжитесь с нами напрямую.