Bodenprüftechniken

Neben der Entwicklung neuer Instrumente wurde auch das Testverfahren selbst standardisiert. Durch das „Gehen“ der Potentialsonde zur Stromsonde und das grafische Darstellen der Messungen konnte der Endbenutzer ein Profil entwickeln, das den Widerstand der Erdelektrode zuverlässig anzeigt. Dieses Testverfahren wird auch als“ Fall of Potential “ – Methode bezeichnet und wird von ANSI/IEEE „Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of an Earth System“ (ANSI/IEEE Standard 81) beschrieben.,

Verschiedene andere gängige Testmethoden, wie Steigung, 62% – Regel und Schnittkurven, wurden alle aus dem Fall der Potentialmethode abgeleitet (Abb. 1), mit geringfügigen Änderungen, um spezielle Situationen zu bewältigen oder die Produktivität zu verbessern. Alle diese Methoden verwenden jedoch die gleiche Instrumentierung. Die gute Nachricht ist, dass diese Instrumentierung in Bezug auf Komfort, Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit, Genauigkeit und verfügbare Funktionen stetig verbessert wurde.

Stakeless Methode., Während des letzten Jahrzehnts erschien eine neue Technologie auf dem Markt, in Form des Clamp-on Ground Testers. Dieses Testgerät wurde speziell zur Verbesserung der Geschwindigkeit und des Komforts des Bodentests entwickelt. Der Fall des Potentialtests kann arbeitsintensiv und zeitaufwendig sein. Selbst die zweckmäßigen Methoden erfordern immer noch, dass Sie Leads aufzeichnen und Sonden ansteuern. Der Clamp-On-Tester stellte einen Quantensprung in der Bequemlichkeit dar. Klemmen Sie es einfach über die Bodenstange und lesen Sie. Diese Bequemlichkeit ist jedoch sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil für den Endbenutzer.,

Richtig verstanden, die clamp-auf Boden-tester kann ein unverzichtbares Werkzeug. Aber seine Einfachheit kann auch zu Problemen führen. Viele Endbenutzer neigen dazu, sich an jedem geeigneten Punkt festzuklemmen und das Lesen ohne Frage wegzunehmen. Infolgedessen ist diese Methode von einigen in der Branche unerwünscht geworden. Um effektiv zu sein, muss sich der Benutzer dieses Prüfgeräts seines Funktionsprinzips bewusst sein, wo es funktioniert und nicht, und der Anwendungen, für die nur traditionelle Methoden angewendet werden müssen.

Der Klemmansatz (Abb., 2) wurde von der ursprünglichen „Shortcut“ – Prozedur abgeleitet (dh der „2-Punkt“ – oder „Dead Earth“ – Testmethode). Der Verknüpfungstest wird durchgeführt, indem einfach ein Testgerät zwischen der Testelektrode und einer entfernten Masse angeschlossen und dann ein Schleifenwiderstand gemessen wird. Die Methode ist einfach, verliert jedoch an Genauigkeit, da alle anderen Elemente in der Schleife Teil der Messung sind. Es besteht die Gefahr von Ungenauigkeiten, da die Fernsonde einen vernachlässigbaren Widerstand aufweisen muss, was möglicherweise nicht der Fall ist., Der Clamp-On-Test vermeidet dieses Problem, indem er sich auf mehrere parallel zueinander verlaufende Rückführwege stützt. Durch das Gesetz der Parallelwiderstände wird der Rücklaufwiderstand praktisch aufgehoben, und der Tester misst nur den Widerstand des Bodens.

wobei normalerweise

Die Backen eines Klemmprüfgeräts zwei Wicklungen enthalten. Wenn über eine Massestange geklemmt und erregt, ein CT im Tester induziert einen Teststrom in der Schaltung über elektromagnetische Kopplung., Der Strom fließt durch den Boden und kehrt zur Stange zurück (aber deutlicher zu den Backen des Testers), wodurch der Stromkreis durch alle verfügbaren Systemgründe vervollständigt wird. Da zum Beispiel mehrere parallele Versorgungsgründe normalerweise reichlich vorhanden sind, ist ihr Gesamtwiderstand vernachlässigbar, und die Prüfung misst hauptsächlich den Widerstand des dazwischenliegenden Bodens. Der Tester misst genau den Stromfluss und die zweite Wicklung in den Backen spürt den Spannungsabfall um die Schleife herum. Das Ohmsche Gesetz erledigt den Rest.,

Der Clamp-On-Tester kann eine enorme Zeitersparnis sein, kann aber im Gegensatz zu seinem herkömmlichen Dreipunkt-Gegenstück nicht überall eingesetzt werden. Der Klemmprüfer sollte in folgenden Situationen nicht verwendet werden:

• Aus neuen Gründen, da er noch nicht an die Versorgungsstromversorgung angeschlossen ist und somit kein Rücklaufweg für den Prüfstrom vorhanden ist.

• Bodenwiderstand messen( elektrische Leitfähigkeitseigenschaften des Bodens); dies erfordert die Verwendung eines Vier-Terminal-Testers.,

• Testen Sie jedes komplexe Bodensystem, in dem eine metallische Schleife vorhanden ist; Teststrom wird durch Metall zurückgeführt und nicht in den Boden gedrückt. Dazu gehören Systeme wie Ring Grounds, Counterpoise, Substation Grounds und verschiedene andere mehrfach miteinander verbundene Bodensysteme.

• Führen Sie jeden Test durch, bei dem ein Kunde oder ein Dritter die Übereinstimmung mit einem Referenzstandard erfordert; Die Klemmprüfmethode wurde nicht in einen unabhängigen Standard integriert.,

Auf der anderen seite können sie die clamp-on tester zu:

Vor etwa 15 jahren, die grundlegende methodik für boden prüfung blieb grundsätzlich unverändert, da es war ursprünglich entwickelt in die frühen 20th jahrhundert. Der Endbenutzer würde ein Testinstrument und Sonden verwenden, um zuerst einen Strom in die Erde zwischen einer Testelektrode und einer entfernten Sonde zu injizieren, den durch den Boden verursachten Spannungsabfall zu einem bestimmten Punkt zu messen und dann das Ohmsche Gesetz zu verwenden, um den Widerstand zu berechnen., Anfangs wurden separate Stromquellen und Voltmeter verwendet, und die Berechnung erfolgte von Hand. Bald erschienen spezielle Bodentestinstrumente vor Ort, um Bedienerfehler zu reduzieren und die Geschwindigkeit und Effizienz des Tests zu erhöhen.

• Testen Sie installierte Anlagen, ohne sie vom Versorgungssystem trennen zu müssen.

• Testen Sie jede Erdungselektrode Konfiguration, wo es einen Rückweg, der die Erde enthält.

• Testen Sie den Widerstand eines einzelnen Stabes in einer Reihe oder einem Array.,

• Führen Sie gleichzeitig einen Verbindungstest des Erdungsleiters durch (erforderlich, um den Rückweg abzuschließen).

• Überprüfen Sie den Fehlerstromfluss zum Boden auf Bedienersicherheit und geben Sie einen Überblick über die Bodensystemdynamik.

unterm Strich. Mit Blick auf das Gesamtbild haben beide Arten von Tests — traditionell und festklemmend-einzigartige Stärken. Sie sind keineswegs konkurrierende oder sich gegenseitig ausschließende Technologien. Für ihre effektive Verwendung müssen Sie ihre Unterschiede verstehen., Das bloße Festklemmen an einem zugänglichen Punkt in einem elektrischen Erdungssystem stellt keine effektive Masseprüfung dar. Ein gut ausgestattetes Bodentestprogramm wird beide Technologien nutzen.

Jowett ist senior applications engineer bei Megger, Valley Forge, Pa.