Вимірювання опору заземлення методом clamp-on (струмових кліщів) — без допоміжних електродів

Гід із 3-точкового методу розглядає класичне вимірювання методом падіння потенціалу (fall-of-potential) із двома допоміжними електродами в ґрунті. Ця стаття розглядає альтернативну техніку, що взагалі не потребує допоміжних електродів: метод clamp-on (також званий методом «без кілків», stakeless), який вимірюється кліщоподібним приладом навколо самого заземлювального провідника чи електрода.

Принцип дії

Вимірювач опору заземлення clamp-on індукує через одні кліщі відому змінну напругу на перевірюваному заземлювальному провіднику і вимірює тими самими або другими кліщами результуючий струм, що тече через заземлювальний електрод і повертається через усі інші, паралельно наявні шляхи заземлення. Із співвідношення між наведеною напругою та виміряним струмом випливає опір перевірюваного електрода — без потреби забивати допоміжні електроди в ґрунт.

Ключова умова: кілька паралельних шляхів заземлення

Метод clamp-on спирається на припущення, яке справджується не в кожній ситуації: перевірюваний електрод повинен бути з'єднаний через мережу заземлення паралельно щонайменше з одним іншим, незалежним заземлювальним електродом чи з'єднанням, щоб утворилося замкнене коло струму, яким наведений випробувальний струм може повернутися. Чим більше паралельних шляхів заземлення наявно, тим ближче виміряне значення наближається до справжнього опору окремого електрода (сумарний опір інших шляхів стає нехтовно малим порівняно з перевірюваним електродом).

За наявності одного, ізольованого заземлювального електрода без паралельного шляху заземлення — що часто трапляється в окремій установці TT житлового будинку з єдиним заземлювальним стрижнем — таке замкнене коло повністю відсутнє. У цій ситуації метод clamp-on дає непридатне значення вимірювання: для такого одиночного електрода єдиною придатною технікою залишається 3-точковий метод (fall-of-potential).

Коли метод clamp-on дійсно підходить

Метод clamp-on особливо корисний у ситуаціях із від природи кількома паралельними з'єднаннями заземлення, наприклад:

• Мережі з кількома взаємопов'язаними заземлювальними електродами (наприклад, у ряду низьковольтних опор чи шаф, з'єднаних між собою через PEN-провідник чи спільну мережу заземлення).
• Ситуації, в яких практично складно чи неможливо забити допоміжні електроди в ґрунт (тверде покриття, обмежений простір навколо місця вимірювання).

Практична значущість

Перед використанням вимірювача clamp-on необхідно встановити, чи дійсно перевірюваний електрод є частиною мережі з кількома паралельними шляхами заземлення. Якщо це не так, потрібен 3-точковий метод — зручність методу clamp-on (не потрібні допоміжні електроди, швидше вимірювання) не переважує результат, який неправильно відображає справжній опір заземлювального електрода.

Часті помилки

1. Застосування методу clamp-on до одиночного, ізольованого заземлювального електрода (наприклад, окремої установки TT житлового будинку) — без паралельного шляху заземлення це не дає надійного значення.
2. Відсутність перевірки наявності дійсно кількох паралельних шляхів заземлення перед вимірюванням, і сприйняття результату як репрезентативного попри це.
3. Вибір методу clamp-on виключно заради зручності (не потрібні допоміжні електроди) без оцінки, чи дійсно ситуація підходить для цього.
4. Пряме порівняння результатів clamp-on із 3-точковими вимірюваннями без розуміння, що обидва методи вимірюють дещо інший аспект конфігурації заземлення — особливо за обмеженої кількості паралельних шляхів результати можуть розходитися.

Пов'язані матеріали

• Вимірювання опору заземлення — 3-точковий метод і правило TT
• §411 — Захисний провідник і заземлення
• Вимірювання повного опору петлі (Zs)