Измерение сопротивление металлической связи

Обновлено: 13.05.2024

Наличие защитного заземления – одно из основных требований электробезопасности. Надежность заземляющих элементов контролируют специалисты электролаборатории, проводя измерение металлосвязи. Согласно действующим нормам и правилам, такая проверка обязательна, если на объекте производился ремонт электрического оборудования, переоснащение или монтажные работы. Что скрывается под термином «металосвязь» и зачем проводятся ее измерения, мы подробно расскажем в этой публикации.

Что такое «металлосвязь»?

Под данным термином принято понимать связь (электрическую цепь), образованную электроустановкой и заземлителем. Основное требование к металлосвязи – непрерывность цепи заземления. Нарушение этого условия грозит образованием высокой разности потенциалов в цепях электроустановки, что представляет угрозу для жизни и может повлечь за собой выход из строя оборудования.

Надежный контакт заземлителя и объекта заземления обеспечивает низкую величину переходного сопротивления

Со временем может наблюдаться рост переходных сопротивлений в цепи заземления, что приводит к образованию дефектов металлосвязи, давайте разберемся с природой этого явления.

Чем вызван рост переходного сопротивления?

Под переходными контактами подразумеваются соприкасающиеся металлические элементы. Добиться их идеальной полировки невозможно, все равно на поверхности будут присутствовать бугорки и вмятины микроскопического размера. Площадь контактируемых поверхностей изменяется от воздействия различных внешних факторов (температура, сила прижатия, загрязнение поверхности и т.д.), что ведет к увеличению переходного сопротивления. На представленных ниже фотографиях медного контакта, сделанных при помощи электронного микроскопа, видно образование на поверхности пленки из оксида меди.

Поверхность медного контакта, увеличенная микроскопом

Такая оксидная пленка обладает диэлектрическими свойствами, они хоть и не велики, но этого может оказаться достаточно, чтобы нарушить металлосвязь. В результате соединение будет нагреваться и рано или поздно приведет к отгоранию контакта, что незамедлительно отразится на качестве металлосвязи. Не менее распространенная причина – человеческий фактор, именно поэтому после монтажных работ требуется проводить измерение металлосвязи.

Зачем проверять металлосвязь?

Принимая во внимание вышеизложенную информацию, можно указать следующие причины для проверки металлосвязи:

Контроль непрерывности цепи заземления. Он включает в себя как электроизмерения, так и осмотр защитных проводников и других элементов заземления, на предмет их целостности.
Измерение сопротивления переходных контактов (производится между электроустановкой и заземлителем), а также общих параметров цепи.
Проверяется разность потенциалов между корпусом заземленной электроустановки и заземлителем. Проверка осуществляется в рабочем режиме и выключенном состоянии.

Как видим, основная цель проверки – осуществление измерений параметров заземляющих цепей, поскольку именно они характеризуют качество металлосвязи, а соответственно, и электробезопасность установки.

Методика измерения металлосвязи

В соответствии с требованиями ПУЭ металлические элементы электроустановок подлежат заземлению. Замеры металлосвязи производятся между главной заземляющей шиной и элементом, подлежащим проверке. По нормам сопротивление контактов в одном переходе должно быть 0,01 Ом ± 20%.

Если измерительный прибор подтверждает наличие качественного соединения, выполняется проверка следующего узла. Когда между заземлителем и заземленной электроустановкой несколько переходов, то их суммарное сопротивление не должно выходить за пределы 0,05 Ом.

Измерение сопротивления переходных контактов

Если сопротивление превышает допустимые нормы, следует проверить состояние контактов, зачистить их, соединить и произвести повторные измерения.

Большинством электролабораторий замеры металлосвязи проводятся по следующему алгоритму:

Осуществляется визуальный осмотр контактов заземляющих проводников. Эффективны при поисках «плохого» контакта специальные приборы – тепловизоры, они быстро позволяют обнаружить проблемное соединение.
Сварочные соединения проверяются на прочность путем применения механической нагрузки.
Все заземленные элементы конструкции тестируются на наличие металлосвязи.
Проверка наличия электрического тока на заземленных элементах.
Полученные результаты фиксируются в специальном протоколе.

Приведенная методика измерений доказала свою эффективность.

Нормы и правила

Согласно нормам ПУЭ заземляющие проводники, а также используемые для выравнивания потенциалов, необходимо надежно соединять, чтобы обеспечить наличие непрерывности цепи заземления. При этом для стальных проводников предписывается сварочное соединение, другие способы контакта допускаются только в том случае, если имеется защита от разрушающего воздействия воздушной среды. При использовании болтовых соединений, должны быть приняты соответствующие меры, не позволяющие ослабевать контактному соединению.

Все соединения цепи заземлителя и заземленного устройства должны быть расположены таким образом, чтобы к ним имелся свободный доступ, поскольку должен производиться осмотр, с целью проверки непрерывности электрического соединения. Исключение их этого правила – герметизированные контакты.

В Правилах также указано, что для контакта с заземляющими устройствами могут выполняться болтовыми или сварочными соединениями. Если устройства электроустановок подвержены сильной вибрации или их часто перемещают на другое место, то применяются гибкий защитный провод.

Более детальную информацию о нормах и правилах, можно получить в ПУЭ (р. 1.7.).

Периодичность

Согласно норм ПТЭЭП и ПУЭ, испытания металлосвязи проводится по графику, определенному техническим отделом объекта. Как правило, в этом случае руководствуются табл. 37 п. 3.1 ПТЭЭП, где установлена следующая периодичность измерения металлосвязи:

В помещениях и объектах, относящихся к повышенной категории опасности, замеры переходных сопротивлений в заземляющих цепях должны проводиться ежегодно, при других обстоятельствах – не реже одного раза на протяжении трех лет.
Для лифтового и подъемного оборудования – 1 год.
Стационарным электроплитам – 1 год.

Как правило, проверка металлосвязи производится совместно с другими видами электроизмерений (сопротивления изоляции, проверка целостности электропроводки и т.д.).

Помимо этого, обязательные измерения металлосвязи проводятся в следующих случаях:

Если производился ремонт или переоснащение электрооборудования.
При испытаниях новых электроустановок.
После проведения монтажных работ.

Приборы для измерения

Учитывая, что измерения металлосвязи проводятся на уровне сотых Ома, то обычные измерительные приборы, например, мультиметры, для этой цели не подходят. Когда проводят замеры сопротивления заземления, используют более точные приборы, достаточно чувствительные, чтобы измерять сопротивления малого уровня.

Прибор для измерения заземления Metrel MI3123

Большинство таких устройств оснащены дополнительными функциями, например, представленный на рисунке прибор Metrel MI3123 может также измерять электропроводимость грунта и тока утечки.

Фиксация результатов в протоколе измерения

Все результаты измерений заносятся в специальный протокол испытаний. Данные фиксируются в таблице, с указанием наименования каждого осмотренного соединения. В отчете также приводится информация о количестве осмотренных узлов, их местоположении и отображается максимальное значение общего сопротивления контактов защитной цепи.

Если в процессе испытаний обнаружено отсутствие металлосвязи, информация об этом обязательно фиксируется в документе и одновременно в приложении к протоколу (дефектной ведомости).

Кратко о профилактике.

Регулярно проводить замеры металлозаземления, не значит отказаться от профилактики. Чтобы обеспечить непрерывность защитных цепей необходимо регулярно проверять, в каком состоянии находятся контактные соединения, и при необходимости подтягивать их. Не менее важно очищать контакты пыли, окисной пленки и грязи.

При обнаружении наличия электрического напряжения на одном из элементов конструкции, необходимо позаботится о ее качественном заземлении. В противном случае возрастает риск возникновения нештатной ситуации.

Не стоит экономить на проверке качества устройства защитного заземления, поскольку потери могут стать более затратными, чем оплата вызова электролаборатории.

Как выполняется измерение сопротивления металлосвязи

По окончанию монтажа электрооборудования, а также во время его эксплуатации, необходимо выполнить комплекс электроизмерительных мероприятий, среди которых присутствует и такой вид испытаний, как проверка металлосвязи. Что такое металлосвязь, и какова цель измерения, разберём далее.

Обслуживание электроустановок разрешается только персоналу, прошедшему специальную подготовку и проверку знаний. Квалификация специалистов подтверждается удостоверениями соответствующего образца. К самому оборудованию также имеются отдельные предписания – климатическое исполнение, способ установки, условия безопасной работы и другие аспекты, требующие неукоснительного исполнения. В их числе – наличие защитного заземления на металлических корпусах.

Что такое металлосвязь

Определение «металлосвязь» у электриков характеризует наличие и качество выполнения защитного заземления. Под проверкой металлосвязи понимается определение переходного омического сопротивления между контуром заземления и заземляемым электрооборудованием.

С этой целью третья жила в проводке частных домов (квартир) и пятая жила в электрических сетях промышленных предприятий специально закладываются в проекты электроснабжения для организации системы TN-C-S – самой распространённой системы заземления в электроустановках до 1000В на сегодняшний день.

Цель измерений металлосвязи

Целью проверки металлосвязи является определение параметров заземляющих цепей, характеризующих электробезопасность установки.

Исходя из того, что в случае аварийного режима (пробоя изоляции токоведущих частей) ток пойдёт по пути наименьшего электрического сопротивления, Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ) устанавливаются жёсткие нормы по сечению заземляющих проводников и величине переходного сопротивления. Сопротивление одного соединения (контакта) должно быть равным не более 0,01 Ом с погрешностью до 20%, однако, для заземления требуется не менее двух соединений (сварных или болтовых) вместе с проводником, поэтому сотрудники электротехнической лаборатории (ЭТЛ) при измерениях отталкиваются от величины общего переходного сопротивления – 0,05 Ом.

Особенности измерения

Измерение металлосвязи проводят сразу после монтажа электроустановки, прямо перед пуском и вводом в эксплуатацию. Дополнительно к отчёту о проверке металлосвязи может потребоваться протокол измерения сопротивления контура заземления.

Периодичность испытаний

После начала эксплуатации электрооборудования ответственные за электрохозяйство работники ИТР, согласно требованиям ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), проводят повторные измерения металлосвязи не реже, чем 1 раз в 3 года (п.2.12.17). Это связано с тем, что со временем появление окислов, пыли, ослабление контактов и ряд других факторов приводит к постепенному увеличению омического сопротивления, и очень важно контролировать, чтобы этот процесс не переходил установленные нормативные рамки.

Общий порядок проверки

Для проведения измерений привлекаются сотрудники аккредитованной в Ростехнадзоре электроизмерительной лаборатории. Методику и общий порядок проверки металлосвязи в электроустановках можно разделить на несколько этапов:

Внешний визуальный осмотр. Предполагает визуальное обследование контура заземления на предмет целостности и наличия дефектов, которые могут быть вызваны как естественным старением (коррозией), так и механическими повреждениями в течение срока эксплуатации. Необходимо уделить особое внимание контактным соединениям. В системах заземления используются сварные, болтовые, спаянные и опрессованные соединения. Сварные швы простукиваются молотком для определения механической прочности и качества сварки. Болтовые соединения для улучшения контакта обычно просто протягивают.
Измерение переходного сопротивления. Делается это следующим образом: один щуп испытательного прибора устанавливают на полосе заземления, другой щуп – на заземляемой электроустановке. Для этого может потребоваться частичная зачистка поверхности от защитного покрытия (лака или краски). Данные записываются и переходят к следующему элементу. В случае неудовлетворительного результата соединения снова проверяются, прочищаются и протягиваются или опрессовываются, после чего вновь производят замер.
Фиксирование результатов. По окончанию испытаний полученные при измерениях данные вносятся в документ установленной формы – протокол испытаний. Помимо этого, протокол содержит информацию о заказчике, для которого выполнены замеры, наименование и номер регистрации ЭТЛ, проводившей электроизмерительные работы, данные испытательного оборудования со сроком поверки, название и геофизические параметры испытуемого устройства или установки, число проверенных элементов системы заземления и выводы о пригодности к эксплуатации. После заполнения всех граф ставятся подписи работника, проводившего измерения, и начальника ЭТЛ. Достоверность протокола подтверждается печатью электролаборатории синего цвета.

Приборы для испытания металлосвязи должны быть специализированными. На современном рынке существует огромный ассортимент приборов как отечественного, так и иностранного производства. Их особенностью является широкий диапазон и высокая точность измерения омического сопротивления (от 1 до 100 000 мкОм при погрешности ±0,2%).

Среди российских приборов можно выделить микроомметры «ИКС-5» и «МИКО-1», среди иностранных – омметр «МIC-3» и мультиметр «Fluke». Основные критерии, по которым выбирают прибор, следующие:

силиконовые измерительные провода, не твердеющие в отрицательные температуры;
наличие встроенного источника питания (аккумуляторной батареи), позволяющего проводить работы в полевых условиях без наличия внешних источников;
высокая степень защиты от влаги и пыли.

Заключение

Важным моментом в проведении приемо-сдаточных и профилактических проверок электрооборудования является правильный выбор электроизмерительной лаборатории.

Право на проведение электротехнических испытаний имеет только организация, обладающая соответствующей аккредитацией в Ростехнадзоре с указанием разрешённых видов измерений. Персонал, в обязанности которого входит непосредственное проведение испытаний и измерений, также должен пройти соответствующую подготовку. Во время исполнения служебных обязанностей специалисты должны иметь при себе квалификационное удостоверение.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на проведение измерений металлосвязи на территории Москвы и Московской области. Наши специалисты выполнят работу в кротчайшие сроки с оформлением необходимых протоколов и технических отчётов. Задать вопросы или получить более подробную информацию вы можете, связавшись с нами по телефонам, указанным в разделе «Контакты».

Правила заполнения акта испытаний металлосвязи

При проведении приёмо-сдаточных работ просто необходимо убедиться, что поступающее в ведомство оборудование находится в исправном состоянии. Без надлежащих испытаний доказательств этого не будет, поэтому все результаты диагностики оформляются в письменном виде. Наряду с проверкой УЗО, автоматов и других приборов должно проводиться обследование металлосвязи заземления электрооборудования. Протокол проверки металлосвязи является результатом подобных измерений.

Так же, как и протокол диагностики дифференциальных автоматов или любые другие акты проверок, этот отчет является задокументированным заключением о пригодности электроустановки.

Правила составления протокола

Шапка протокола испытаний электрооборудования

Как и любой другой официальный акт, отчет испытаний металлосвязи регламентируется нормативными и техническими документами, а именно:

ПУЭ-7, раздел 1.7;
ПТЭЭП, пп.26, 28;
ГОСТ Р 50571.16;
ГОСТ 12.2.0-75, п.3.3.7.

Эти документы определяют многие параметры, в том числе внешний вид бланка, вносимые в него данные, срок действия протокола и периодичность испытаний. Также в этих документах обозначено, кто именно имеет право проводить измерения, и каким образом сотрудник электроизмерительной лаборатории должен заверить протокол.

ГОСТ Р 50571.16 вместе с ПТЭЭП регламентируют нормы проведения испытаний.

Соответствие этим нормам и правилам определяет достоверность диагностики, а также уменьшает вероятность погрешности и искажения реальных значений.

Кроме того, соответствие нормам является подтверждением подлинности протокола.

Когда возникает необходимость в акте

Обследование металлосвязи проводится в следующих случаях:

после непосредственного монтажа электрооборудования (приёмо-сдаточные испытания);
после его капитального ремонта (внеплановые);
далее раз в 3 года (плановые профилактические).

Каждая проверка сопровождается оформлением отчета о результатах, в котором должно быть вынесено заключение о пригодности электрооборудования к работе.

Следовательно, в первом случае, протокол требуется, когда оборудование переходит в ведомство другой организации. Электролабораторией выносится заключение по состоянию заземления для обеспечения безопасности людей и оборудования перед началом эксплуатации.
Во второй ситуации - после проведения капитального ремонта - протокол является отчётом о качестве проведённых ремонтных работ. Если после ремонта результаты измерений не соответствуют нормативным, то в отчете делается запись о непригодности заземления к эксплуатации.
Находясь в продолжительной эксплуатации, заземляющие конструкции могут подвергаться агрессивному воздействию окружающей среды. Это может привести к окислению заземляющих элементов, что уменьшит проводимость материала, и тогда все электроустановки будут работать без заземления. Поэтому каждые 3 года на всех силовых схемах проверяется связь корпуса оборудования с заземляющим контуром. После профилактических измерений все результаты фиксируются в отчете.

Помимо общего заключения в протоколе даются дополнительные комментарии, в которых так же предусматриваются рекомендации по дальнейшей эксплуатации оборудования.

Структура отчета

Пример заполненного акта

Как уже сказано выше, нормативно-техническая документация регламентирует вид протокола определенного образца, пример заполнения которого представлен на рисунке справа.

В бланке указывается следующая информация:

название электротехнической лаборатории, проводящей обследование;
номер документа, разрешающий проводить испытания, и срок его действия;
реквизиты фирмы, заказавшей диагностику;
название объекта, на котором эти испытания проводятся;
адрес объекта;
фактическая дата проведения измерений.

После заполнения шапки в головной части документа указываются условия, при которых проводились замеры.

Здесь фиксируются такие показатели, как: давление, температура и влажность воздуха в помещении, которые могут повлиять на точность измерений.

В таблицу «Результаты измерений» вносятся следующие данные:

Расположение электрооборудования в цеху и наименование его позиции.
Количество элементов, проверенных в установке.
Значения допустимого переходного сопротивления для данного оборудования и фактическое значение сопротивления переходных контактов.
Соответствие сделанных замеров нормативным показателям.

Так же необходимо заполнить таблицу, в которой прописывается то, какими приборами были произведены замеры, их класс точности и даты их поверки.

Если результаты испытаний не соответствуют нормам, то оборудование признаётся непригодным для дальнейшей работы. Также, если значение сопротивления на приборе получилось цифра-в-цифру как допустимое, то во внимание принимается погрешность.

После всего сотрудники, проводившие испытания, выносят заключение по состоянию электрооборудования.

В строке для примечаний записываются рекомендации и указания по эксплуатации. В конце уполномоченные лица лаборатории заверяют протокол своими подписями и печатью ЭТЛ.

Дополнительные рекомендации

Поэтому прежде, чем обращаться в организацию, занимающуюся проведением испытаний, стоит узнать, обладают ли они всеми необходимыми документами.

Компания «Мега.ру» предлагает услуги электролаборатории юридическим и физическим лицам Москвы и Подмосковья. Мы имеем все необходимые документы, подтверждающие нашу аккредитацию, своевременно поверяем своё оборудования и направляем сотрудников на плановые аттестации. Чтобы получить более подробную информацию о предоставляемых услугах, свяжитесь с нашими специалистами любым из способов связи, которые можно найти в разделе «Контакты».

Проверка металлосвязи

В этой статье расскажем, что такое проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленных установок, зачем нужно измерять переходные сопротивления в цепях защитного заземления и какие нормативные требования предъявляются к этим величинам

Проверка металлосвязи — это проверка наличия цепи заземления между защитными PE-проводниками и нетоковедущими проводящими частями заземляемого устройства и измерение переходного сопротивления в точках контакта.

Чтобы пояснить, что является нетоковедущей частью, обратимся за определением к государственному стандарту:

Нетоковедущая часть — часть (элемент, деталь и т.д.) оборудования (установки, прибора и т.д.), не предназначенная для пропускания тока при нормальной эксплуатации. Может являться проводящей частью как в аварийном, так и в нормальном режимах работы.

Проверка металлосвязи, ОСУП и ДСУП

Металлические предметы, которые способны, но не должны проводить электрический ток, должны быть заземлены. Электрический потенциал на таких предметах должен быть уравнен с потенциалом земли, то есть равняться нулю.
Решить эту задачу призвана система уравнивания потенциалов (СУП). Различают основную систему уравнивания потенциалов (ОСУП) и дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП).

В соответствии с ПУЭ, п. 1.7.82 ОСУП соединяет приходящие магистральные заземляющие проводники, заземлители заземляющего устройства и системы молниезащиты, главную заземляющую шину, естественные заземлители, такие как металлоконструкции здания и трубопроводы газо- и водоснабжения, канализации и отопления, металлические части системы вентиляции и кондиционирования.

В соответствии с ПУЭ, п. 1.7.83 ДСУП соединяет между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах TT и IT , включая защитные проводники штепсельных розеток.

ДСУП включает в себя дверцы и корпуса металлических электрощитов, корпуса светильников, электродвигателей и другого электрооборудования, заземляющие контакты розеток и т.д. Все эти предметы подключаются защитными проводниками к PE-шине электрощита. Как правило, металлические предметы соединяются с PE-шинами коробок уравнивания потенциала, а те уже, в свою очередь, с PE-шиной щита.

Итак, поговорим про измерение сопротивления металлосвязи. Все нетоковедущие части должны быть соединены в одну цепь и иметь электрический потенциал, равный потенциалу земли. Наличие и непрерывность этой цепи необходимо регулярно проверять качественно и количественно, измеряя переходные сопротивления контактных соединений. Это и есть проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленных установок.

Для краткости специалисты называют наличие цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки металлосвязью, а проверку наличия цепи, соответственно, проверкой металлосвязи. Смысл проверки заключается в измерении переходных сопротивлений в местах соединения заземляемых элементов электроустановки с заземляющими проводниками.

В ходе измерения металлосвязи значение переходного сопротивления сравнивается с максимально допустимым. В соответствии с ПТЭЭП полученное значение не должно превышать 0,05 Ом:

Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки: Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление контактов должно быть не выше 0,05 Ом.

Для проведения проверки подойдет микроомметр или омметр, обладающий достаточной чувствительностью, чтобы измерять значения с разрешением 0.01 Ом.

Контактное соединение — это две сцепленные металлические поверхности. Даже если они тщательно обработаны, отшлифованы и отполированы, между ними есть микроскопические шероховатости. Площадь соприкосновения поверхностей определяется множеством точек, а их количество зависит от силы прижатия контактов, температуры, наличия загрязнений, геометрической формы контактов и т.д. Также встречаются случаи небрежного, неквалифицированного монтажа - отсутствия наконечников или опайки многожильных проводов, гроверных шайб, подсоединения нескольких проводников на один контакт, присоединение алюминиевых проводников к медной шине и т.п.

Со временем, под влиянием вибраций, температурных колебаний, коррозии, текучести металла (в большей степени алюминия) и других механических воздействий затяжка болтовых соединений ослабевает, что приводит к снижению площади соприкосновения и росту переходного сопротивления. Время от времени такие соединения необходимо проверять и подтягивать.

Помимо этого, переходные сопротивления увеличиваются по мере окисления контактов. Это объясняется тем, что окисные пленки имеют очень высокое удельное электрическое сопротивление. При прочих равных условиях, на поверхности алюминиевых проводников окисные пленки образуются быстрее, чем на медных. Нарушение непрерывности цепи заземления, а также рост переходных сопротивлений могут привести к поражению людей электрическим током, выводу оборудования из строя, увеличению риска возгораний, а также значительных энергетических потерь, за счет появления токов утечки, недостаточных для срабатывания защитной аппаратуры.

Читайте также: