RU2617563C1 - Method of measurement of resistance to current spreading - Google Patents
Method of measurement of resistance to current spreading Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617563C1 RU2617563C1 RU2015149222A RU2015149222A RU2617563C1 RU 2617563 C1 RU2617563 C1 RU 2617563C1 RU 2015149222 A RU2015149222 A RU 2015149222A RU 2015149222 A RU2015149222 A RU 2015149222A RU 2617563 C1 RU2617563 C1 RU 2617563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- current spreading
- measuring
- current
- grounding device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/20—Measuring earth resistance; Measuring contact resistance, e.g. of earth connections, e.g. plates
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для измерения сопротивления растеканию тока.The invention relates to the field of electric power and can be used to measure resistance to current spreading.
Известен «Способ и устройство для измерения сопротивления заземлителя» по патенту РФ №2321009, МПК G01R 27/20 (2006.01), опубл. 27.03.08 г., Бюл. №9. Способ заключается в измерении сопротивления заземляющего устройства в минимальный отрезок времени, исключающий срабатывание защиты от замыкания на землю от замыкания на землю фазного провода.The well-known "Method and device for measuring the resistance of the ground electrode" according to the patent of the Russian Federation No. 2321009, IPC G01R 27/20 (2006.01), publ. 03/27/08, Bull. No. 9. The method consists in measuring the resistance of the grounding device in a minimum period of time, excluding the operation of the protection against earth fault from earth fault phase wire.
Недостатком данного способа является узкая область его применения, обусловленная тем, что в способе-аналоге требуется наличие фазного провода электрической сети напряжением 220 В и цифрового тиристорного измерителя тока замыкания на землю.The disadvantage of this method is the narrow scope of its application, due to the fact that the analogue method requires the presence of a phase wire of an electric network with a voltage of 220 V and a digital thyristor meter for ground fault current.
Известен также «Способ измерения сопротивления заземляющего устройства при электроснабжении по кабельной линии» по патенту РФ №2761012 от 10.09.12 г., Бюл. №25, позволяющего проводить оценку соответствия сопротивления заземляющего устройства требованиям ПУЭ без отключения электроустановки. Способ включает измерение с помощью токоизмерительных клещей тока в нулевой жиле кабельной линии и одновременно тока, протекающего через заземляющее устройство.Also known is the "Method of measuring the resistance of the grounding device during power supply by cable line" according to the patent of the Russian Federation No. 2761012 of 09/10/12, Bull. No. 25, which allows to assess the conformity of the resistance of the grounding device to the requirements of the PUE without disconnecting the electrical installation. The method includes measuring with current clamps the current in the zero core of the cable line and at the same time the current flowing through the grounding device.
Недостатком данного способа является узкая область его применения, обусловленная тем, что в способе-аналоге измерение сопротивления заземляющего устройства возможно только в предположении, что в кабельной линии постоянно протекает электрический ток.The disadvantage of this method is its narrow scope, due to the fact that in the analogue method, the measurement of the resistance of the grounding device is possible only under the assumption that an electric current is constantly flowing in the cable line.
Известны различные способы для измерения сопротивления заземляющего устройства (С.И. Коструба Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств. Монография. - М.: Энергоатомиздат, 1983 г. В.С. Азаров, Ю.М. Куприянович. Эксплуатационный контроль условий электробезопасности на подстанциях. - М.: Изд-во МГОУ).There are various methods for measuring the resistance of the grounding device (S.I. Kostruba Measurement of the electrical parameters of the earth and grounding devices. Monograph. - M .: Energoatomizdat, 1983. V.S. Azarov, Yu.M. Kupriyanovich. Operational control of electrical safety conditions on substations. - M.: Publishing House of Moscow State Educational Institution).
Суть известных способов измерения сопротивления заземляющего устройства заключается в проведении через заземляющее устройство измерительного электрического тока, определении значения этого тока, определении значения электрического потенциала на заземляющем устройстве и вычислении искомого сопротивления заземляющего устройства по формуле, основанной на законе Ома.The essence of the known methods of measuring the resistance of the grounding device is to conduct a measuring electric current through the grounding device, determine the value of this current, determine the value of the electric potential on the grounding device and calculate the desired resistance of the grounding device according to the formula based on Ohm's law.
Основным недостатком всех известных аналогов является высокая трудоемкость на измерение сопротивления растеканию тока.The main disadvantage of all known analogues is the high complexity in measuring resistance to current spreading.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ измерения сопротивления заземляющего устройства по методу амперметра и вольтметра, выбранный прототипом. Схема, поясняющая суть традиционного способа измерения сопротивления заземляющего устройства, представлена на фиг. 1.Closest to the technical nature of the present invention is a method of measuring the resistance of the grounding device by the method of ammeter and voltmeter selected by the prototype. A diagram explaining the essence of the traditional method of measuring the resistance of the grounding device is shown in FIG. one.
Ближайший аналог (прототип) включает в себя следующую последовательность действий:The closest analogue (prototype) includes the following sequence of actions:
отсоединяют от заземляющего устройства 1 нулевой защитный провод (РЕ, PEN или N) электрической сети;disconnect from the
пропускают через заземляющее устройство 1 и забитый в землю 2 на достаточно большом расстоянии вспомогательный токовый электрод 7 электрический ток от переносного источника измерительного электрического тока (генератора) через амперметр 3, который показывает значение измерительного тока I (внутренний источник измерительного тока 8);an
измеряют вольтметром 4, включенным между заземляющим устройством 1 и забитым в землю на достаточно большом расстоянии вспомогательным потенциальным электродом 5, возникшее при этом электрическое напряжение U на заземляющем устройстве;measure with a
определяют искомое сопротивление заземляющего устройства 6 по следующей известной из закона Ома формуле для неполной цепи, то есть без учета внутреннего сопротивления источника тока:determine the desired resistance of the
где U - напряжение, измеренное вольтметром, В;where U is the voltage measured by a voltmeter, V;
I - ток, измеренный амперметром, А.I is the current measured by an ammeter, A.
Однако недостатком способа-прототипа является то, что требуется наличие переносного источника измерительного электрического тока (генератора), токового электрода, который нужно забивать в землю, а затем извлекать его из земли, и наличие катушки с соединительными проводами, что делает способ сравнительно сложным и относительно дорогим.However, the disadvantage of the prototype method is that it requires a portable source of measuring electric current (generator), a current electrode that needs to be driven into the ground, and then removed from the ground, and the presence of a coil with connecting wires, which makes the method relatively complicated and relatively dear.
Предлагаемый способ базируется на известных результатах практики [http://meandr.org/archives/24328] и их теоретическом обобщении [http://elektroprovodnik.ru/soedinenie-mednyx-i-alyuminievyx-provodov.html; http://electricalschool.info/main/390-pro-raznost-potencialov.html; http://fazaa.ru/uroki-elektrotexniki/ximicheskie-istochniki-elektricheskoj-energii.html, дата обращения 31.10.2015 г.].The proposed method is based on the known results of practice [http://meandr.org/archives/24328] and their theoretical generalization [http://elektroprovodnik.ru/soedinenie-mednyx-i-alyuminievyx-provodov.html; http://electricalschool.info/main/390-pro-raznost-potencialov.html; http://fazaa.ru/uroki-elektrotexniki/ximicheskie-istochniki-elektricheskoj-energii.html, accessed October 31, 2015].
Техническим результатом от использования заявленного способа является снижение трудоемкости и затрат на измерения сопротивления растеканию тока.The technical result from the use of the claimed method is to reduce the complexity and cost of measuring resistance to current spreading.
Технический результат достигается тем, что в известном способе измерения сопротивления растеканию тока, заключающемся в том, что отсоединяют от заземляющего устройства нулевой защитный провод электрической сети, устанавливают вспомогательный потенциальный электрод, отличающемся тем, что определяют внешнюю контактную разность потенциалов между заземляющим устройством и вспомогательным потенциальным электродом с помощью вольтметра с высоким внутренним сопротивлением, соединяют заземление и вспомогательный потенциальный электрод через высокоомное нагрузочное сопротивление и последовательно включенный амперметр, измеряют ток, протекающий через нагрузочное сопротивление, вычисляют сопротивление растеканию тока, применяя закон Ома для полной цепи.The technical result is achieved by the fact that in the known method for measuring the resistance to current spreading, which consists in disconnecting the zero protective wire of the electrical network from the grounding device, an auxiliary potential electrode is installed, characterized in that the external contact potential difference between the grounding device and the auxiliary potential electrode is determined using a voltmeter with high internal resistance, connect the ground to the auxiliary potential electrode through a high-resistance load resistance and a series-connected ammeter, measure the current flowing through the load resistance, calculate the resistance to current spreading, applying Ohm's law for a complete circuit.
Заявленное техническое решение поясняется следующими чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the following drawings:
фиг. 1 - схема, поясняющая традиционный метод измерения сопротивления растеканию тока.FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional method for measuring current spreading resistance.
фиг. 2 - схема, поясняющая предлагаемый способ.FIG. 2 is a diagram explaining the proposed method.
Заявленный способ реализуется следующим образом.The claimed method is implemented as follows.
Известно [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/914.html, Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А., Кузменко Н.Е., Лунин В.В. Основы физической химии. Теория и задачи: учебное пособие для вузов, Гальванические элементы и батареи // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т.и 4 доп.). - СПб., 1890-1907, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/268.], что два разнородных по применяемому материалу проводника, помещенные в электролит, являются гальваническим элементом, параметрами которого являются:It is known [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/914.html, Eremin V.V., Kargov S.I., Uspenskaya I.A., Kuzmenko N.E., Lunin V.V. Fundamentals of physical chemistry. Theory and objectives: a textbook for universities, Galvanic cells and batteries // Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary: 86 vols. (82 vols. 4 ext.). - SPb., 1890-1907, http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/268.], That two conductors that are heterogeneous in terms of the material used and placed in the electrolyte are a galvanic cell whose parameters are:
U - разность потенциалов между электродами гальванического элемента;U is the potential difference between the electrodes of the galvanic cell;
Rвн - внутреннее сопротивление источника, то есть искомое сопротивление земли.R int - internal resistance of the source, that is, the desired resistance of the earth.
Фрагмент данных о попарной разности потенциалов для разнородных материалов представлен в таблице:A fragment of the data on the pairwise potential difference for dissimilar materials is presented in the table:
Одним из вариантов пары с максимальной разностью потенциалов является «цинк-медь». При этом разность потенциалов существенно зависит и от качества среды между разнородными по материалам электродами, то есть фрагмента земной поверхности (земли). Ее (землю) можно рассматривать как своеобразный электролит с различными свойствами, от которого зависит внутреннее сопротивление рассматриваемого гальванического элемента, то есть искомого сопротивления земли.One of the options for the pair with the maximum potential difference is zinc-copper. In this case, the potential difference also substantially depends on the quality of the medium between electrodes heterogeneous in materials, that is, a fragment of the earth's surface (earth). It (earth) can be considered as a kind of electrolyte with various properties, on which the internal resistance of the galvanic cell under consideration, that is, the desired earth resistance, depends.
На фиг. 2 представлена схема, поясняющая суть заявленного способа.In FIG. 2 is a diagram explaining the essence of the claimed method.
На некотором расстоянии от измеряемого заземления 1 монтируется в землю 2 вспомогательный потенциальный электрод 5 из материала, образующего пару по отношению к заземлителю с максимальной разностью потенциалов. В целом разность потенциалов на зажимах 1', 5' зависит от качества земли между двумя электродами (своеобразный электролит: вода и растворимые минералы в различных сочетаниях).At a certain distance from the measured
Напряжение на зажимах 1', 5' измеряют вольтметром 4 и запоминают. Параллельно вольтметру на зажимы 1' и 5' подключается последовательно цепь из высокоомного нагрузочного сопротивления RN и амперметра 3. Измеряют ток и его значение запоминают. По формуле закона Ома для полной цепиThe voltage at the terminals 1 ', 5' is measured with a
Путем математического преобразования получаем выражение для Rвн (внутреннее сопротивление гальванического элемента, то есть сопротивление земли 6 Rз)By mathematical transformation, we obtain the expression for R int (internal resistance of the galvanic cell, that is, the earth resistance is 6 R s )
В выражение подставляют запомненные значения U, I, Rн и рассчитывают внутреннее сопротивление гальванической пары, то есть полное сопротивление заземления Rвн(з) 6. При этом сопротивление земли 6 Rвн(з) представлено эквивалентной схемой из множества параллельно соединенных сопротивлений (R1, Ri, Rn+1), каждое из которых может быть представлено совокупностью последовательно соединенных сопротивлений.The stored values of U, I, R n are substituted into the expression and the internal resistance of the galvanic pair is calculated, that is, the total
Благодаря использованию одного вспомогательного электрода и применению закона Ома для полной цепи обеспечивается снижение трудоемкости и затрат на измерения сопротивления растеканию тока, тем самым достигается сформулированный технический результат.Thanks to the use of a single auxiliary electrode and the application of Ohm's law for a complete circuit, the complexity and cost of measuring the resistance to current spreading are reduced, thereby achieving the formulated technical result.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149222A RU2617563C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Method of measurement of resistance to current spreading |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015149222A RU2617563C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Method of measurement of resistance to current spreading |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617563C1 true RU2617563C1 (en) | 2017-04-25 |
Family
ID=58643137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015149222A RU2617563C1 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Method of measurement of resistance to current spreading |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617563C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702851C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-10-11 | Андрей Владимирович Акишин | Method of multichannel continuous monitoring and prediction of current-spreading resistance of grounding devices of an object |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU458781A1 (en) * | 1973-04-18 | 1975-01-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Method of measuring resistance to current spreading to earth |
JPS5810667A (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Masami Fujii | Measuring method for earthing resistance in place where induced voltage is large |
SU1818593A1 (en) * | 1990-09-04 | 1993-05-30 | Vladimir A Petrov | Method of measuring electric current spreading resistance of earth electrode |
RU2321009C1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-03-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской Академии Сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ) | Method and device for measurement of earth rod resistance |
JP2011226983A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Hioki Ee Corp | Grounding resistance meter and grounding state discrimination method |
RU2461012C1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-09-10 | РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии) | Method for measurement of grounding device voltage in case of electric power supply via cable line |
-
2015
- 2015-11-16 RU RU2015149222A patent/RU2617563C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU458781A1 (en) * | 1973-04-18 | 1975-01-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Method of measuring resistance to current spreading to earth |
JPS5810667A (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Masami Fujii | Measuring method for earthing resistance in place where induced voltage is large |
SU1818593A1 (en) * | 1990-09-04 | 1993-05-30 | Vladimir A Petrov | Method of measuring electric current spreading resistance of earth electrode |
RU2321009C1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-03-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской Академии Сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ) | Method and device for measurement of earth rod resistance |
JP2011226983A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Hioki Ee Corp | Grounding resistance meter and grounding state discrimination method |
RU2461012C1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-09-10 | РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ГНУ СибИМЭ Россельхозакадемии) | Method for measurement of grounding device voltage in case of electric power supply via cable line |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702851C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-10-11 | Андрей Владимирович Акишин | Method of multichannel continuous monitoring and prediction of current-spreading resistance of grounding devices of an object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2963429B1 (en) | Method for detecting insulation impedance of power grid connected with photovoltaic inverter against ground | |
IN2014DN10352A (en) | ||
RU2531769C2 (en) | Method for determination of short circuit spot on overhead power transmission line against measurements at two ends thereof | |
Clark et al. | Controlled large-scale tests of practical grounding electrodes—Part II: Comparison of analytical and numerical predictions with experimental results | |
CN105116230A (en) | Method using multi-frequency combination to measure impulse grounding resistance of grounding device | |
RU2617563C1 (en) | Method of measurement of resistance to current spreading | |
Guo et al. | Controlled large-scale tests of practical grounding electrodes—Part I: Test facility and measurement of site parameters | |
Hu et al. | A testing research on the effect of conductive backfill on reducing grounding resistance under lightning | |
CN203982644U (en) | Multifunction teaching circuit board | |
RU2466415C2 (en) | Method of measuring resistance of earthing device of direct current railway substation | |
CN107422188B (en) | Resistivity measurement system and method for direct-current grounding electrode arm protection concrete | |
RU2702851C1 (en) | Method of multichannel continuous monitoring and prediction of current-spreading resistance of grounding devices of an object | |
CN104678182A (en) | Method for measuring tower grounding resistance without disassembling grounding wire | |
RU2536332C1 (en) | Method for insulation resistance measurement at connections and search of connections with damaged insulation in direct-current mains with insulated neutral | |
RU2461012C1 (en) | Method for measurement of grounding device voltage in case of electric power supply via cable line | |
CN207408489U (en) | Circuit board detection equipment | |
Louw et al. | Soil resistivity: field tests and estimation of zero-sequence currents | |
Maslowski et al. | Surge current distribution in the lightning protection system of a test house equppied in electrical and electronic appliances | |
RU2208232C1 (en) | Procedure measuring resistance of grounding electrode and device for its realization | |
Calvillo et al. | Sensitivity analysis of ground impedances of power cables in electromagnetic transient responses | |
Prabhakar et al. | Measurement of Earth Resistance of Electrode Station of HVDC substation using DC Current Source | |
RU2321009C1 (en) | Method and device for measurement of earth rod resistance | |
Anggoro | The ground potential profile on the Earth surface of 3 vertical rods of grounding systems | |
SU458781A1 (en) | Method of measuring resistance to current spreading to earth | |
RU2392630C1 (en) | High-voltage slf test unit to diagnose cables from cross-linked polyethylene |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171117 |