V době masových instalacích fotovoltaických elektráren a tepelných čerpadel se ještě více zdůrazňuje z hlediska bezpečnosti potřeba měření izolačního stavu a měření uzemnění.
Cílem tohoto článku je připomenout stručný přehled o metodách měření uzemnění se zaměřením na měření uzemnění pomocí přístrojů firmy Chauvin Arnoux až po měření uzemnění sloupů VN pomocí unikátního přístroje firmy Chauvin Arnoux. (sada přístrojů Pylon Earth – C.A 6472 + C.A 6474 Pylon Box).
Zemní odpor je elektrický odpor, který klade zemnič proudu, který jím protéká do země. Skládá se z povrchového odporu zemniče (hlavně oxidy na povrchu) a z odporu zeminy, především v blízkosti povrchu zemniče.
Rezistivita (měrný odpor ρ) je základní podklad pro výpočet zemního odporu zemničů. Udává se v tabulkách pro jednotlivé typy půd. Pohybuje se v širokém rozsahu od jednotek (humus 10 – 150) až po několik tisíc (kamenitá půda) Ωm. Získat hodnotu měrného odporu před instalací je důležité pro výběr umístění a tvaru elektrod. K požadavkům na uzemnění patří požadovaný zemní odpor, přípustné napětí na uzemňovací soustavě, přípustné dotykové napětí, proudová zatížitelnost a mechanická a korozní odolnost.
Metody měření rezistivity
Wennerova metoda (geoelektrická) –Tato metoda využívá měření pomocí 4 elektrod. Elektrody jsou umístěny v přímce ve vzdálenostech a, je to klasická 4 vodičová metoda měření odporu, proud prochází mezi elektrodami E a H a měří se úbytek napětí ΔV mezi elektrodami S a ES pomocí voltmetru. ρ = 2 * II * a * R kde a je vzdálenost elektrod, R je naměřený odpor a ρ - rezistivita v Ωm v hloubce h = 3/4 a.
Vztah platí pro hloubku elektrod h mnohem menší, než rozestup elektrod a pro homogenní půdu. Rezistivita kolísá s ročním obdobím. Doporučená vzdálenost a je minimálně 4 m.
Schlumbergerova metoda - Tato metoda šetří čas v „poli“… pokud technik potřebuje provést více měření k vytvořeno profilu odporu, stačí při této metodě posunovat pouze 2 elektrody. Lépe vybavené měřiče zemního odporu umožňují vybrat si z obou metod tu vhodnější a zobrazují i na displeji schéma zapojení včetně vzdáleností.
Princip měření zemní elektrody
Měřící proud prochází mezi elektrodami E a H a úbytek napětí V se měří mezi elektrodami E a S, která je na potenciálu země.
RE = UES / IEH
Kolem elektrod, kterými teče proud, je tzv. plocha vlivu, a proto je třeba umístit elektrodu mimo jejich vliv.
Metoda 62 % (3P)
Metoda využívá 2 elektrody. Ze statistiky víme, že Ideální je umístění elektrody S ve vzdálenosti 62 % ze vzdálenosti E – H.
Případný vliv zemních potenciálů elektrod E a H můžeme zjistit posuvem elektrody S o ± 10 % v linii E – H. K získání korektního výsledku je třeba umístit elektrodu H do vzdálenosti alespoň 25 m. Variantou této metody je metoda Triangulární, která se používá v místech, kde nelze dosáhnout dostatečná vzdálenost elektrody H. Elektroda S se umisťuje potom pro kontrolu ve dvou protilehlých bodech.
Metoda 3P (62%) je nejpoužívanější metodou u sdružených revizních přístrojů na revize elektrických instalací jako jsou např. testery C.A 6116N nebo C.A 6117. Tuto metoda se ale využívá i ve standardních měřičích uzemnění, jako jsou přístroje C.A 6422, C.A 6424, C.A 6460, C.A 6462 a v přístrojích z nejvyšší řady testerů uzemnění C.A 6470N, C.A 6471 a C.A 6472, které nabízejí automatický výběr vhodného měřicího kmitočtu a výpočty rezistivity a dle verze i měření pomocí klešťových přístrojů.
Na obr. 5 je nejoblíbenější tester zemních odporu C.A 6462, který umožňuje snadné a bezpečné testování zemních odporů i měření rezistivity půdy. Odolné pouzdro s krytím IP 53 a akumulátorové napájení jej předurčuje i pro použití v těžších podmínkách.
Metoda 62 % - variantní
Tuto metodu používají často přístroje pro měření elektrických instalací, např. C.A 6116N a C.A 6117.
Metoda využívá jednu elektrodu, H elektrodu tvoří uzemnění distribučního transformátoru, elektroda E je zde vodič PE. Měřicí princip je 62 %, elektroda S se umisťuje stejným způsobem mezi elektrody E a H, zemní odpor je dán podílem měřeného napětí a proudu dodávaného přístrojem. Rozdíl oproti standardní metodě je v tom, že měřicí napětí se nebere z baterie, ale ze sítě.
Při měření není třeba odpojit zemní svod. Přesnost metody 3P přístroje C.A 6116N je pro měření od 0,01 Ω 2,5% + 5 dig, Pracovní nejistota je 9% + 20 dig.
Metoda měření klešťovým přístrojem
Jde o nejrychlejší způsob měření – kontroly dobrého stavu uzemnění. Přístroje jsou vybaveny generátorem měřicího signálu a vysílací a přijímací cívkou. Výsledkem měření je hodnota sérioparalelní kombinace všech odporů viz obrázek.
Metoda nevyžaduje pomocné elektrody. Používá se s výhodou tam, kde má měřená elektroinstalace více paralelních svodů. Měření se provádí obemknutím vodiče. I = E / R smyčky.
Chauvin Arnoux nabízí 3 varianty klešťových přístrojů na měření uzemnění: C.A 6416, C.A 6417 a C.A 6418 (s oválným otvorem).
Měření uzemnění na sloupech VN na VVN
K měření uzemnění na sloupech VN a VVN bez vypnutí nebo rozpojení vedení slouží unikátní měřicí systém vyvinutý firmou Chauvin Arnoux, který tvoří sada přístrojů C.A 6472 + C.A 6474 Pylon Box + souprava pro měření. Tento systém umožňuje měření bez nutnosti odpojení vrcholového lana. Základní jednotka označená C.A 6472 je multifunkční tester uzemnění a rezistivity. Umožňuje rychlé a přesné měření zemního odporu různými metodami, měření kontinuity, zemního potenciálu, zemního spojení a rezistivity. Díky funkci selektivního měření (4P selektivní a měření 2 kleštěmi) může také snadno měřit na paralelně spojených systémech. Zařízení je vhodné pro měření všech zemních systémů díky vybavení všemi potřebnými měřicími funkcemi v jednom přístroji.
Systém umožňuje uživateli využít všechny metody měření uzemnění a měření specifického odporu půdy Wennerovou a Schlumbergerovou metodou. Automaticky zobrazuje na displeji připojení vstupů, indikuje případné nesprávné zapojení, provádí kalkulaci specifického odporu půdy, vypočítává vzdálenosti při Schlumbergerově metodě a umožňuje měřit krokové napětí. Na rozdíl od běžných testerů nabízí C.A 6472 také možnost kmitočtové analýzy chování zemněných systémů díky rozšířenému kmitočtovému rozsahu 41 Hz – 5078 Hz.
Přístroj s označením C.A 6474 nazvaný výrobcem „PYLON BOX“ doplňuje přístroj C.A 6472 a je určený pro selektivní měření uzemnění na sloupech VN a VVN bez vypnutí nebo odpojení vedení. Pružné proudové převodníky – Rogowského cívky - délky 5 m nebo 8 m měří současně na 4 stojnách stožáru. Ve spojení s přístrojem C.A 6472 lze tak měřit zemní odpor VN sloupů i když jsou součástí paralelní zemní sítě. Tester umožňuje nastavení 3 stupňů citlivosti a několikeré ovinutí pružného převodníku kolem stojny sloupu pro další zvýšení citlivosti. Rozlišení při měření odporu je 0,001 Ω.
GHV Trading, spol. s r.o.
Edisonova 3, 612 00 Brno
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Tel. CZ: +420 541 235 532
Tel. SK: +421 255 640 293
www.ghvtrading.cz
