Описание лабораторной установки и контрольно-измерительных приборов

В лабораторной установке используется реальное заземляющее устройство, заземляющие проводники которого соединены с клеммами для подключения контрольно-измерительных приборов М-416, расположенными на специальном стенде (рис. 1). Каждая клемма имеет соответствующее обозначение: 1 - R_kohtp (контрольный электрод); 2-3 - R_зу (исследуемое заземляющее устройство); 4 - R_зонд (зонд); 5 - R_всп (вспомогательный электрод).

Контрольный электрод необходим для измерения объемного удельного сопротивления грунта. Зонд и вспомогательный электрод используются для измерения величины сопротивления исследуемого заземляющего устройства. Вспомогательный электрод предназначен для образования замкнутой электрической цепи между исследуемым и вспомогательным заземлителями во всех случаях, в которых один полюс источника электрической энергии присоединен, к измеряемому заземляющему устройству R_зу, а другой - к вспомогательному заземлителю. Зонд всегда располагается на таком расстоянии, на котором потенциал грунта может быть принят равным нулю.

 

 

Рис. 1. Прибор М-416.

 

Действие измерителя сопротивления заземления М-416 (рис. 1) основано на компенсационном методе. Прибор состоит из трех основных узлов:

1. источника постоянного тока;

2. преобразователя постоянного тока в переменный;

3. измерительного устройства.

Прибор имеет специальный калибровочный резистор (реохорд) с центровой шкалой, что позволяет непосредственно отсчитывать величину измеренного сопротивления. Источником постоянного тока в приборе М-416 являются три сухих элемента напряжением от 1.5 В в каждом. Прибор имеет четыре предела измерения:

1) от 0.1 до 100 Ом;

2) от 0.5 до 500 Ом;

3) от 2 до 200 Ом;

4) от 10 до 1000 Ом.

Для присоединения соединительных проводов на приборе имеются четыре зажима, которые обозначены цифрами 1, 2, 3, 4.

Прибор М-416 выполнен в переносном виде, в пластмассовом корпусе с откидной крышкой. На лицевой панели прибора расположены рукоятка реохорда, кнопка включения прибора и четыре зажима для присоединения измерительных проводов.

 

Проведение измерений

Порядок измерения сопротивления заземляющего устройства прибором М-416.

Перед началом измерений необходимо проверить прибор на работоспособность. Для этого установить переключатель пределов измерений 4 в положение "контроль 5Ω", нажав кнопку 5 и вращением лимба реохорда 3 добиться установления стрелки 2 индикатора на нулевую отметку. На шкале 1 реохорда должно быть показание 5 0,35 Ом (клеммы 1 и 2 должны быть соединены перемычкой).

Измерение сопротивления контрольного заземлителя R_контр.

Клемму R_контр на стенде соединить с зажимом 2 прибора. Клемму R_зонд соединить с зажимом 3, клемму R_всп на стенде - с зажимом 4 прибора. Зажимы 1 и 2 должны быть соединены перемычкой. Нажать кнопку 5 и, вращая лимб реохорда 3, добиться установления стрелки индикатора 2 на нулевой отметке. Результат измерения равен произведению показания шкалы реохорда 1 на множитель переключателя пределов измерения.

 

Измерение сопротивления заземляющего устройства R_з._y.

Зажим 2 соединить с одной из двух клемм R_з._y. на стенде. Зажимы 3 и 4 должны быть соединены как и при измерении R_kohtp соответственно с зажимами R_зонд и R_всп на стенде. Зажимы 1 и 2 прибора соединить перемычкой. Измерение провести по вышеуказанной методике.

 

Измерение сопротивления заземлителя R_заземл.

Сопротивление заземляющего устройства состоит из сопротивления заземлителя, непосредственно соприкасающегося с грунтом, и сопротивления подводящих проводов. Для измерения сопротивления заземлителя без учета сопротивления подводящих проводов, надо снять перемычку с зажимов 1 и 2 прибора. Соединить вторую не занятую клемму R_з._y. с зажимом 1. Остальные соединительные провода оставить в прежнем положении, при этом сопротивления подводящих проводов взаимно компенсируются. Значение сопротивления находится по описанной выше методике.

 

Исходные данные для расчета

Параллельно с измерениями рассчитать сопротивление используемого в лабораторной установке заземляющего устройства, состоящего из 6 вертикальных заземлителей трубчатого типа с наружным диаметром 50 мм, длиной 2 м. Расстояние между заземлителями - 3 м (рис. 1), заглубление верхнего конца трубы от поверхности грунта 0.7 м. Заземлители расположены в 2 ряда по 3 заземлителя в каждом. В качестве горизонтального заземлителя использована стальная полоса сечением 20x4 мм. Расчеты производить по формулам (1) - (6) для двух значений r_расч., найденного по табличным данным (r_табл) и экспериментально (r_изм).