Измерение сопротивления повторного заземления на вводе

Оглавление

• 1. Что такое повторное заземление и зачем оно необходимо именно на вводе в дом
• 2. Нормативные требования и допустимые нормы сопротивления
• 3. Повторный контур заземления на вводе
• 4. Методы и приборы для измерения сопротивления повторного заземления
• 5. Пошаговая инструкция по измерению сопротивления повторного заземления на вводе
• 6. Особенности измерения в реальных условиях
• 7. Требования к заземлению на вводе в дом
• 8. Заключение

1. Что такое повторное заземление и зачем оно необходимо именно на вводе в дом

Повторное заземление — это дополнительное соединение PEN-проводника (или PE-проводника после его разделения) с заземляющим устройством непосредственно на вводе в здание или сооружение. Оно выполняется параллельно основному заземлению, которое организуется у источника питания (трансформаторной подстанции или генератора).

Основное заземление предназначено для защиты всей питающей сети и снижения напряжения на корпусах оборудования при замыканиях на землю у источника. Повторное заземление, в свою очередь, локально снижает потенциал на нулевом защитном проводнике на вводе в дом, минимизируя опасность поражения током при повреждении изоляции или обрыве PEN-проводника на линии.

В системах TN-C-S повторное заземление особенно важно: здесь PEN-проводник на вводе разделяется на N (рабочий нулевой) и PE (защитный). Повторное заземление обеспечивает надежное уравнивание потенциалов и быстродействие защитной автоматики. В системе TT повторное заземление является обязательным элементом защиты, поскольку нейтраль источника изолирована от земли. В устаревшей системе TN-C повторное заземление PEN-проводника на вводе также рекомендуется для повышения безопасности, хотя и не всегда обязательно.

Без повторного заземления на вводе в случае обрыва PEN-проводника на воздушной линии весь потенциал фазы может попасть на корпуса электроприборов в доме. Именно поэтому повторное заземление на вводе в дом является ключевым элементом электробезопасности частных домов, коттеджей и небольших производственных объектов.

2. Нормативные требования и допустимые нормы сопротивления

Требования к повторному заземлению изложены в ПУЭ 7-го издания (глава 1.7), ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (идентичен IEC 60364-5-54), а также в СП 256.1325800.2016 с изменениями, действующими в редакциях 2025–2026 годов.

Согласно ПУЭ 7 п. 1.7.61 при применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление PE- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется. Главное — обеспечить эффективное уравнивание потенциалов и срабатывание защиты.

Для электроустановок, питающихся по воздушным линиям, действуют конкретные нормы ПУЭ 7 п. 1.7.102–1.7.103 и п. 1.7.172 (PEN-проводник на вводе в помещение должен быть повторно заземлен):

• Общее сопротивление растеканию всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года не должно превышать:
  • 5 Ом — при линейном напряжении 660 В;
  • 10 Ом — при 380 В;
  • 20 Ом — при 220 В.
• Сопротивление растеканию каждого отдельного повторного заземлителя не более:
  • 15 Ом — при 660 В;
  • 30 Ом — при 380 В;
  • 60 Ом — при 220 В.

При удельном сопротивлении грунта \(\rho > 100\) Ом·м допускается увеличение указанных норм в \(0,01\rho\) раз, но не более чем в 10 раз.

ГОСТ Р 50571.5.54-2013 устанавливает общие требования к конструкции и материалам заземляющих устройств, а СП 256.1325800.2016 уточняет правила для жилых и общественных зданий, включая вводно-распределительные устройства.

В случае совмещения с молниезащитой или при питании от КТП сопротивление повторного заземления часто приводят к более жестким значениям (не более 10 Ом или 0,5 Ом для отдельных случаев).

3. Повторный контур заземления на вводе

Конструктивные варианты

Повторный контур заземления может быть выполнен в виде:

• треугольника (три вертикальных электрода в вершинах равностороннего треугольника со стороной 1,5–3 м);
• линейного (вертикальные или горизонтальные электроды в одну линию);
• глубинного (один или несколько вертикальных электродов длиной 5–10 м и более);
• комбинированного (вертикальные электроды + горизонтальный контур).

Рекомендуемые материалы

Предпочтительны омеднённая сталь (диаметр стержня не менее 14 мм или полоса 40×4 мм), медь или оцинкованная сталь с антикоррозионным покрытием. Согласно ПУЭ минимальные сечения заземляющих проводников и электродов указаны в таблице 1.7.4.

Требования к сечению, заглублению, расстоянию

• Минимальное сечение стального заземлителя — 50 мм² для полосы или диаметр 10 мм для круглой стали (для омеднённой — меньше).
• Заглубление верхней части электрода — не менее 0,5–0,7 м от поверхности земли.
• Расстояние от фундамента здания — не менее 1 м.
• Электроды должны располагаться вне зоны промерзания и затопления.

Формула приближённого расчёта сопротивления одиночного вертикального электрода:

где \(\rho\) — удельное сопротивление грунта (Ом·м), \(L\) — длина электрода (м), \(d\) — диаметр (м).

4. Методы и приборы для измерения сопротивления повторного заземления

Классический метод «амперметр-вольтметр»

(метод падения потенциала) Используется вспомогательный токовый электрод и зонд потенциала. Измеряется падение напряжения на испытуемом заземлителе при протекании известного тока.

Современные приборы

Цифровые измерители сопротивления заземления значительно упрощают процесс. Модели ИС-05, ИС-06, ИС-10 и ИС-20 позволяют выполнять измерения с высокой точностью в широком диапазоне условий эксплуатации.

Метод токовых клещей

Позволяет измерять сопротивление петли заземления без отключения PEN-проводника (применим в приборах с функцией клещей, например, в модификациях ИС-20).

Метод падения потенциала (3-точечный и 4-точечный)

• 3-точечный: два вспомогательных электрода (токовый и потенциальный).
• 4-точечный: более точный, используется для исключения влияния сопротивления соединительных проводов.

Приборы ИС-05, ИС-06, ИС-10 и ИС-20 поддерживают оба варианта и автоматически рассчитывают результаты.

5. Пошаговая инструкция по измерению сопротивления повторного заземления на вводе

1. Подготовьте прибор (ИС-10 или ИС-20 рекомендуется для полевых условий).
2. Отключите (при необходимости) PEN-проводник от главной заземляющей шины.
3. Установите вспомогательные электроды: токовый — на расстоянии \(D \geq 5 \times L_{\text{макс}}\) (обычно 20–40 м), потенциальный — примерно на расстоянии \(0,62D\) от испытуемого заземлителя.
4. Подключите прибор по 3- или 4-проводной схеме.
5. Выполните измерение (приборы ИС-05, ИС-06 автоматически выбирают диапазон).
6. Повторите измерения при повороте потенциального электрода на ±10 % для контроля.
7. Учтите параллельное заземление PEN-проводника: при невозможности отключения используйте метод клещей.

Результат считается достоверным, если расхождение между измерениями не превышает 10 %.

6. Особенности измерения в реальных условиях

• Отключение PEN-проводника обязательно при 3- и 4-проводных методах, чтобы исключить шунтирование.
• Грозозащита и молниезащита могут занижать результат измерения — их следует временно отключать.
• Зимний период и сухой грунт: измерения проводят с учётом сезонного коэффициента (до 2–3 раз выше летом). Рекомендуется использовать приборы ИС-06 с расширенным температурным диапазоном.
• Типичные ошибки:
  • слишком близкое расположение вспомогательных электродов;
  • влияние параллельных заземлителей (трубопроводы, арматура);
  • плохой контакт в клеммах.

Избежать ошибок помогает предварительный расчёт ожидаемого сопротивления и повторные измерения в разных направлениях.

7. Требования к заземлению на вводе в дом

На вводе в дом (ВРУ, шкаф учёта, опора ВЛ, КТП) повторное заземление подключается к главной заземляющей шине (ГЗШ). Заземляющий проводник от контура к ВРУ должен иметь сечение не менее 16 мм² по меди или 25 мм² по стали. На опорах ВЛ и в шкафах учёта заземление выполняется с соблюдением расстояний и сечений по ПУЭ. В КТП повторное заземление объединяется с основным контуром подстанции.

8. Заключение

Регулярный контроль сопротивления повторного заземления на вводе в дом — залог безопасной и надёжной работы всей электроустановки. Современные цифровые приборы позволяют проводить измерения быстро и точно даже в сложных условиях.

Если вы хотите самостоятельно и точно контролировать состояние повторного заземления, вы можете купить современный цифровой измеритель по привлекательной цене и всегда быть уверены в безопасности своей электроустановки.

Материал подготовил технический директор НПП "КИПОФФ" Березин Александр Сергеевич