Измерение сопротивления заземления методом clamp-on (токовых клещей) — без вспомогательных электродов

Гид по 3-точечному методу рассматривает классическое измерение методом падения потенциала (fall-of-potential) с двумя вспомогательными электродами в грунте. Эта статья рассматривает альтернативную технику, вообще не требующую вспомогательных электродов: метод clamp-on (также называемый методом «без кольев», stakeless), измеряемый клещевым прибором вокруг самого заземляющего проводника или электрода.

Принцип действия

Измеритель сопротивления заземления clamp-on индуцирует через одни клещи известное переменное напряжение на проверяемом заземляющем проводнике и измеряет теми же или вторыми клещами результирующий ток, протекающий через заземляющий электрод и возвращающийся через все остальные, параллельно присутствующие пути заземления. Из отношения между наведённым напряжением и измеренным током следует сопротивление проверяемого электрода — без необходимости забивать вспомогательные электроды в грунт.

Ключевое условие: несколько параллельных путей заземления

Метод clamp-on опирается на допущение, которое выполняется не в каждой ситуации: проверяемый электрод должен быть соединён через сеть заземления параллельно как минимум с одним другим, независимым заземляющим электродом или соединением, чтобы образовался замкнутый контур тока, по которому наведённый испытательный ток может вернуться. Чем больше параллельных путей заземления присутствует, тем ближе измеренное значение приближается к истинному сопротивлению отдельного электрода (суммарное сопротивление остальных путей становится пренебрежимо малым по сравнению с проверяемым электродом).

При наличии одного, изолированного заземляющего электрода без параллельного пути заземления — что часто встречается в отдельной установке TT жилого дома с единственным заземляющим стержнем — такой замкнутый контур полностью отсутствует. В этой ситуации метод clamp-on даёт непригодное значение измерения: для такого одиночного электрода единственной подходящей техникой остаётся 3-точечный метод (fall-of-potential).

Когда метод clamp-on действительно подходит

Метод clamp-on особенно полезен в ситуациях с изначально несколькими параллельными соединениями заземления, например:

• Сети с несколькими взаимосвязанными заземляющими электродами (как, например, у ряда низковольтных опор или шкафов, соединённых друг с другом через PEN-проводник или общую сеть заземления).
• Ситуации, в которых практически сложно или невозможно забить вспомогательные электроды в грунт (твёрдое покрытие, ограниченное пространство вокруг места измерения).

Практическая значимость

Перед использованием измерителя clamp-on необходимо установить, действительно ли проверяемый электрод является частью сети с несколькими параллельными путями заземления. Если это не так, требуется 3-точечный метод — удобство метода clamp-on (не нужны вспомогательные электроды, более быстрое измерение) не перевешивает результат, который неверно отражает истинное сопротивление заземляющего электрода.

Частые ошибки

1. Применение метода clamp-on к одиночному, изолированному заземляющему электроду (например, отдельной установке TT жилого дома) — без параллельного пути заземления это не даёт надёжного значения.
2. Отсутствие проверки наличия действительно нескольких параллельных путей заземления перед измерением, и восприятие результата как представительного несмотря на это.
3. Выбор метода clamp-on исключительно ради удобства (не нужны вспомогательные электроды) без оценки, действительно ли ситуация подходит для этого.
4. Прямое сравнение результатов clamp-on с 3-точечными измерениями без понимания, что оба метода измеряют немного разный аспект конфигурации заземления — особенно при ограниченном числе параллельных путей результаты могут расходиться.

Связанные материалы

• Измерение сопротивления заземления — 3-точечный метод и правило TT
• §411 — Защитный проводник и заземление
• Измерение полного сопротивления петли (Zs)