---
title: "\"Методические указания по измерению сопротивлений заземления опор ВЛ без отсоединения грозозащитного троса\""
issuer: "Министерство энергетики и электрификации СССР"
status: действует
canonical: "https://bukva.ai/docs/metodicheskie-ukazaniya-po-izmereniyu"
---
## "Методические указания по измерению сопротивлений заземления опор ВЛ без отсоединения грозозащитного троса"
# "Методические указания по измерению сопротивлений заземления опор ВЛ без отсоединения грозозащитного троса"
(утв. Минэнерго СССР 10.11.1980)
> [!IMPORTANT]
> Документ включен в Перечень нормативных правовых актов и нормативных документов, относящихся к сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (раздел I "Технологический, строительный, энергетический надзор") П-01-01-2014 (Приказ Ростехнадзора от 13.01.2015 N 5).
Утверждаю
Заместитель начальника
Главтехуправления
Минэнерго СССР
**К.М.АНТИПОВ**
10 ноября 1980 года
## МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОПОР ВЛ БЕЗ ОТСОЕДИНЕНИЯ ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА
Составлено Сибирским научно-исследовательским институтом энергетики.
Составители: кандидаты техн. наук Ю.В. Целебровский, М.Ш. Микитинский.
### 1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящие Методические указания содержат описание метода и средств измерений сопротивлений заземления одностоечных металлических и железобетонных опор ВЛ, заземляющие устройства которых электрически соединены посредством грозозащитного троса.
При проведении массовых измерений сопротивлений заземления рекомендуются приборы МС-08 и М-416 (с усилительной приставкой).
Вспомогательные приспособления, необходимые для осуществления данного способа измерений, изготовляются непосредственно на предприятиях, ведущих эксплуатационный контроль заземляющих устройств.
Кроме указанных приборов, могут быть применены геофизический комплект ИКС-1, приборы для измерения сопротивлений по методу амперметра-вольтметра, обладающие достаточной чувствительностью и точностью.
### 2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Для измерения сопротивления заземления опоры, если грозозащитный трос не отсоединен от заземляющего устройства, используются дополнительные измерительные электроды $\text{П}_{1}$ и ВТ [(рис. 1)](#p100016). В измерениях также применяются электроды $\text{П}_{2}$ и СЭ, которые при измерениях с отсоединенным грозозащитным тросом, играют роль соответственно потенциального и токового электрода.
*Примечания.* 1. Измерительные электроды изготовляются из стальных штырей.
2. Сопротивления измерительных электродов должны соответствовать требованиям применяемых измерительных приборов.
Рис. 1. Расположение измерительных электродов:
О - опора; $\text{П}_{1}$ , $\text{П}_{2}$ - потенциальные электроды;
СЭ - сравнительный токовый электрод;
ВТ - вспомогательный токовый электрод
2.2. Токовые цепи (с генератором тока и амперметром) и цепи для измерения напряжения (с вольтметром) при измерении образуют схемы а, [б](#p100021), [в (рис. 2)](#p100023).
а)
б)
в)
Рис. 2. Схемы соединения при измерениях - $R_{1}$ , $R_{2}$ , $R_{3}$ :
 токовая цепь;  цепь измерения напряжения
#### 2.3 При соединении по [схеме а](#p100019) измеряют сопротивление
$R_{1} = \frac{U_{1}}{K_{\text{отс}}I_{1}}$ , (1)
где $U_{1}$ - напряжение между заземляющим устройством опоры и измерительным электродом $\text{П}_{2}$ , В;
$I_{1}$ - ток в заземляющем устройстве опоры, А;
$K_{\text{отс}}I_{1}$ - полный ток в токовой цепи, А;
$K_{\text{отс}}$ - коэффициент отсоса, показывающий, во сколько раз ток, генерируемый в токовой цепи, больше тока в заземляющем устройстве опоры (за счет отсоса тока по тросу).
#### 2.4 Сопротивление заземления опоры определяется по формуле
$R_{\text{оп}} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = K_{\text{отс}}R_{1}$ . (2)
Для определения коэффициента отсоса используют [схемы б](#p100021) и [в](#p100023) (см. рис. 2).
При соединении по [схеме б](#p100021) измеряют сопротивление
$R_{2} = \frac{U_{2}}{I_{2}}$ , (3)
где $U_{2}$ - напряжение между измерительными электродами $\text{П}_{1}$ и $\text{П}_{2}$ , В;
$I_{2}$ - полный ток в токовой цепи, А.
При соединении по [схеме в](#p100023) измеряют сопротивление
$R_{3} = \frac{U_{3}}{K_{\text{отс}}I_{3}}$ , (4)
где $U_{3}$ - напряжение между измерительными электродами $\text{П}_{1}$ и $\text{П}_{2}$ , В;
$K_{\text{отс}}I_{3}$ - полный ток в токовой цепи, А.
Учитывая, что электрод ВТ наводит одинаковые потенциалы на электроды $\text{П}_{1}$ и $\text{П}_{2}$ , напряжения $U_{2}$ и $U_{3}$ можно выразить как разность потенциалов точечных источников соответственно СЭ и О:
$U_{2} = \frac{\rho_{\text{э}}I_{2}}{2\pi} (\frac{1}{10} - \frac{1}{20}) = \frac{\rho_{\text{э}}I_{2}}{40\pi}$ ; (5)
$U_{3} = \frac{\rho_{\text{э}}I_{3}}{2\pi} (\frac{1}{10} - \frac{1}{20}) = \frac{\rho_{\text{э}}I_{3}}{40\pi}$ , (6)
где $\rho_{\text{э}}$ - эквивалентное удельное сопротивление грунта в месте измерения, Ом x м.
Сравнивая [выражения (3)](#p100035) и [(5)](#p100043); [(4)](#p100039) и [(6)](#p100044), имеем:
$R_{2} = \frac{\rho_{\text{э}}}{40\pi}$ ; (7)
$R_{3} = \frac{1}{K_{\text{отс}}} \frac{\rho_{\text{э}}}{40\pi}$ ; (8)
$K_{\text{отс}} = \frac{R_{2}}{R_{3}}$ . (9)
Из [выражений (2)](#p100032), [(7)](#p100047), [(9)](#p100049) следует:
$R_{\text{оп}} = R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}}$ ; (10)
$\rho_{\text{э}} = 40\pi R_{2} \approx 126R_{2}$ . (11)
#### 2.5 Выражение (10) должно содержать поправку [(Приложение 1)](#p100114)
$\Delta = R_{2}(1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} - 1)$ , (12)
обусловленную принятым расположением электрода $\text{П}_{2}$ относительно опоры и сравнительного электрода. Поправку $\Delta$ можно не учитывать, если произведение $R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}}$ меньше нормируемого значения сопротивления заземления опоры.
### 3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
3.1. В качестве основных приборов при измерениях сопротивлений заземления опор ВЛ без отсоединения грозозащитного троса по методу, изложенному в [разд. 2](#p100011), рекомендуются приборы МС-08 и М-416. Вспомогательными приспособлениями являются переключающее устройство к прибору МС-08 и приставка.
3.2. Принципиальная схема переключающего устройства к прибору МС-08 представлена на [рис. 3](#p100060). Основным элементом схемы является четырехплатный пятипозиционный галетный переключатель, к входным зажимам которого $I_{1}$ , $E_{1}$ , $E_{2}$ , $I_{2}$ присоединяется прибор МС-08, а к выходным зажимам 1 - 6 - измерительные электроды и заземлитель опоры. Позиции переключателя соответствуют: Т - измерение сопротивления токовых цепей; П - измерение сопротивления потенциальной цепи; $R_{1}$ , $R_{2}$ , $R_{3}$ - измерение сопротивления заземляющего устройства в соответствии с [разд. 2](#p100011).
Рис. 3. Схема переключающего устройства к прибору МС-08
3.3. Принципиальная схема приставки к прибору М-416 представлена на [рис. 4](#p100064). Основными элементами схемы являются шестиплатный шестипозиционный галетный переключатель, к входным зажимам которого Кл1, Кл2, Кл3, Кл4 присоединяется прибор М-416 и усилитель, вход (Вх) которого посредством переключателя соединяется с прибором М-416, а выход (Вых) - с измерительными электродами и заземлителем опоры.
Замыкание цепи источника питания усилителя (Б) производится переключателем. Выходные зажимы переключателя 1 - 6 (см. [рис. 4](#p100064)) присоединяются к измерительным электродам (2 - 5) и заземлителю опоры (1, 6). Позиции переключателя соответствуют: Т - измерение сопротивления токовых цепей; П - измерение сопротивления потенциальной цепи; $R_{1}$ , $R_{2}$ , $R_{3}$ - измерение сопротивления заземляющего устройства в соответствии с [разд. 2](#p100011); $R_{2}^{\rho}$ измерение удельного сопротивления грунта.
Рис. 4. Схема приставки к побору М-416
3.4. Усилитель к прибору М-416 предназначен для измерения сопротивления заземления опор без отсоединения грозозащитного троса. Электрическая схема усилителя представлена на [рис. 5](#p100068). При подготовке к измерениям определяют в лабораторных условиях зависимость коэффициента усиления от сопротивления нагрузки. В соответствии с [рис. 6](#p100070) собирают цепь, в которой $R_{X}$ (0,1 Ом) и $R_{H}$ (магазин сопротивлений) соединены последовательно и подключены к выходу усилителя. Вход усилителя включен к зажимам 1 и 4 прибора М-416. Потенциальные зажимы (2, 3) прибора М-416 подключаются к участку токовой цепи $R_{X}$ . Изменяют сопротивление $R_{H}$ от 100 до 1000 Ом, производят компенсацию и отсчет R по шкале прибора М-416 и вычисляют коэффициент усиления
$K_{\text{ус}}(R_{H}) = \frac{R}{R_{X}}$ .
Рис. 5. Электрическая схема усилителя к прибору М-416:
$\text{Т}_{1}$ , $\text{Т}_{2}$ - транзисторы П217Г; $\text{Тр}_{1}$ , $\text{Тр}_{2}$ - трансформаторы
(магнитопровод серийного изделия ТВН.0.0005.091.ТУ,
провод ПЭВ-1, диаметром 0,1 мм, перв. обм. $\text{Тр}_{1}$ и втор.
обм. $\text{Тр}_{2}$ - 1000 витков, втор. обм. $\text{Тр}_{1}$ и перв.
обм. $\text{Тр}_{2}$ - 2 x 150 витков); Б - батарея, послед.
5 элементов 3336Л
Рис. 6. Схема измерения коэффициента усиления
3.5. Дополнительными приспособлениями, предназначенными для сокращения времени измерений, являются катушки и провода для соединения приборов с измерительными электродами (рис. 7). Катушки укрепляются таким образом, чтобы провода могли разматываться в трех направлениях. Катушка A имеет три провода длиной 5, 15 и 15 м, катушка B - два провода 5 и 15 м, катушка C - один провод 30 м. Сечение проводов для токовых и потенциальных цепей не менее 2,5 мм2 с неповрежденной изоляцией.
Рис. 7. Расположение проводов при измерении
### 4. ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Катушки с проводами и измерительные электроды (штыри) располагают, как показано на рис. 7. Электроды погружают в грунт на глубину не менее 0,5 м. Вилочные контакты проводов соединяют с зажимами, которые крепят к электродам и опоре.
#### 4.2 При использовании прибора МС-08:
- начала проводов на катушках соединяют с зажимами переключающего устройства 1 - 6 (см. [рис. 3](#p100060));
- зажимы переключающего устройства $I_{1}$ , $E_{1}$ , $E_{2}$ , $I_{2}$ присоединяют к соответствующим зажимам прибора;
- переключатель устанавливают в положение Т и измеряют сопротивление токовой цепи $R_{\text{тц}}$ , которое не должно превышать 500 Ом;
- переключатель устанавливают в положение П и доводят до нормы сопротивление потенциальных электродов, добиваясь положения стрелки прибора у красной отметки в положении "Регулировка";
- переключатель устанавливают в положение $R_{1}$ и производят отсчет, предварительно отрегулировав сопротивление потенциальной цепи;
- переключатель устанавливают в положение $R_{2}$ и производят отсчет, предварительно отрегулировав сопротивление потенциальной цепи;
- переключатель устанавливают в положение $R_{3}$ и производят отсчет, предварительно отрегулировав сопротивление потенциальной цепи;
- вычисляют сопротивление заземления опоры
$R_{\text{оп}} = R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}}$ ;
*Примечание.* При необходимости вычитают поправку (Ом)
$\Delta = R_{2}(1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} - 1)$ .
- вычисляют удельное сопротивление (Ом x м) грунта
$\rho_{\text{э}} = 126R_{2}$ ;
- результаты измерений и вычислений заносят в протокол [(Приложение 2)](#p100139).
#### 4.3 При использовании прибора М-416:
- начала проводов катушек соединяют посредством разъема с выходными зажимами приставки (см. [рис. 4](#p100064));
- зажимы приставки Кл1, Кл2, Кл3, Кл4 соединяют посредством штекеров с соответствующими зажимами прибора;
- переключатель устанавливают в положение Т и измеряют сопротивление токовой цепи $R_{\text{тц}}$ , которое не должно превышать 1000 Ом;
- переключатель устанавливают в положение П и измеряют сопротивление потенциальной цепи, которое не должно превышать 1000 Ом;
- переключатель устанавливают в положение $R_{1}$ и производят измерение этой величины прибором;
- переключатель устанавливают в положение $R_{2}$ и производят измерение этой величины прибором;
- переключатель устанавливают в положение $R_{3}$ и производят измерение этой величины прибором;
- переключатель устанавливают в положение $R_{2}^{\rho}$ и производят измерение этой величины прибором;
- вычисляют сопротивление (Ом) заземления опоры
$R_{\text{оп}} = R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}} \frac{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})}$ ;
*Примечание.* При необходимости вычитают поправку (Ом)
$\Delta = R_{2}^{\rho}[1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} \frac{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}R_{\text{т}c}} - 1]$ .
- вычисляют удельное (Ом x м) сопротивление грунта
$\rho_{\text{э}} = 126R_{2}^{\rho}$ ;
- результаты измерений и вычислений заносят в протокол [(Приложение 2)](#p100139).
### 5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ
5.1. Работы по измерению сопротивлений заземления опор ВЛ разрешается проводить на включенной линии в сухую погоду, при отсутствии росы на гирляндах изоляторов. Запрещается работать при приближении грозы и скорости ветра, превышающей расчетное значение для данной линии.
5.2. После размотки проводов и заглубления электродов измерительная цепь собирается таким образом, чтобы заключительным этапом было присоединение проводов к заземлителю опоры. Эту операцию производят в диэлектрических перчатках.
5.3. После сборки схемы и до начала ее разборки запрещается прикасаться к проводам и электродам. Прикосновение возможно лишь к изолированным корпусу и рукояткам приборов и приспособлений.
5.4. Заглубление электродов для уменьшения их сопротивления осуществляется кувалдой с сухой деревянной ручкой. Полив электродов солевым раствором производится в диэлектрических перчатках.
5.5. После проведения измерений отсоединяются от опоры проводники 1 и 6 (отсоединение производится в диэлектрических перчатках). Остальные проводники отсоединяются в произвольном порядке.
Потенциалы на заземлителе $\varphi_{\text{з}}$ и потенциальном электроде $\varphi_{\text{п}}$ могут быть выражены системой уравнений:
 (П1)
Коэффициент $\alpha_{\text{зз}}$ имеет смысл сопротивления растеканию тока с заземлителя опоры; $\alpha_{\text{зт}}$ - взаимное сопротивление между заземлителем и токовым электродом; $\alpha_{\text{пз}}$ - то же, между потенциальным электродом и заземлителем; $\alpha_{\text{пт}}$ - то же, между потенциальным и токовым электродами.
Так как непосредственно определить потенциал заземлителя затруднительно, измеряют напряжение между заземлителем опоры и потенциальным электродом
$U_{1} = \varphi_{\text{з}} - \varphi_{\text{п}} = (\alpha_{\text{зз}} - \alpha_{\text{зт}}K_{\text{отс}} - \alpha_{\text{пз}} + \alpha_{\text{пт}}K_{\text{отс}})I_{1}$ . (П2)
Прибор (МС-08 или М-416) показывает отношение напряжения к генерируемому току
$R_{1} = \frac{U_{1}}{K_{\text{отс}}I_{1}} = \frac{1}{K_{\text{отс}}} \alpha_{\text{зз}} - \alpha_{\text{зт}} - \frac{1}{K_{\text{отс}}} \alpha_{\text{пз}} + \alpha_{\text{пт}}$ , (П3)
откуда сопротивление заземления опоры равно
$R_{\text{оп}} = \alpha_{\text{зз}} = K_{\text{отс}}R_{1} + K_{\text{отс}}\alpha_{\text{зт}} - K_{\text{отс}}\alpha_{\text{пт}} + \alpha_{\text{пз}}$ (П4)
или
$R_{\text{оп}} = K_{\text{отс}}R_{1} + \Delta$ ,
где
$\Delta = K_{\text{отс}}\alpha_{\text{зт}} - K_{\text{отс}}\alpha_{\text{пт}} + \alpha_{\text{пз}}$ . (П5)
Поправка $\Delta$ зависит от взаимного расположения электродов и заземлителя, удельного сопротивления грунта, а также коэффициента отсоса $K_{\text{отс}}$ . [Выражение (П5)](#p100127) можно преобразовать, используя формулу потенциала точечного источника
$\varphi_{r} = \frac{\rho_{\text{э}}I}{2\pi r} = \alpha_{r}I$ , (П6)
где коэффициенты взаимного сопротивления $\alpha_{r}$ выражены через соответствующие расстояния r:
 (П7)
Выражение для поправки получит вид
$\Delta = \frac{\rho_{\text{э}}}{40\pi} (\frac{4}{3} K_{\text{отс}} - 1)$ . (П8)
Так как согласно [выражению (11)](#p100052)
$\rho_{\text{э}} = 40\pi R_{2}^{\rho}$ ,
то
$\Delta = - R_{2}^{\rho}(\frac{4}{3} K_{\text{отс}} - 1) = - R_{2}^{\rho}(1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} - 1)$ . (П9)
Приложение 2
**ПРОТОКОЛ**
измерений сопротивлений заземления опор ВЛ
_______________________________________________________
(наименование, класс напряжения)
| Номер опоры | $R_{\text{тц}}$ | $R_{1}$ | $R_{2}$ | $R_{3}$ | $R_{2}^{\rho}$ | $\rho_{\text{э}} = 126R_{2}^{\rho}$ | $R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}} K$ | $\Delta = R_{2}(1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} \times K - 1)$ | $R_{\text{оп}}$ | Заключение |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| | | | | | | | | | | |
*Примечания.* 1. При измерениях прибором МС-08
K = 1, $R_{2}^{\rho} = R_{2}$ .
2. При измерениях прибором М-416 с усилителем
$K = \frac{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}R_{\text{тц}}}$ .
3. Поправка $\Delta$ в графе 9 вычисляется, если значения $R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}} K$ в графе 8 больше нормируемого значения сопротивления заземления опоры.
4. $R_{\text{оп}}$ вычисляется как разность значений граф 8 и 9.
Сопротивление измерялось прибором __________________ N ________________
без отсоединения грозозащитного троса.
Измерения произвел ____________________________________________________
(подпись, фамилия, дата)
ВЫВОД ВЫРАЖЕНИЯ K (ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ $R_{\text{оп}}$
**ПРИБОРОМ М-416 С УСИЛИТЕЛЕМ)**
Поскольку коэффициент усиления $K_{\text{ус}}$ зависит от сопротивления нагрузки, в расчетные [формулы (10)](#p100051) и [(12)](#p100054) необходимо ввести поправки.
При измерениях по [схемам б](#p100021) и [в](#p100023) (см. рис. 2) используется усилитель тока, коэффициент усиления которого обозначим $K_{\text{ус}}$ .
При измерении по [схеме б](#p100021)
$\frac{I_{2}}{I_{20}} = K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})$ . (П10)
При измерении по [схеме в](#p100023)
$\frac{K_{\text{отс}}I_{3}}{I_{30}} = K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})$ , (П11)
где $I_{20}$ и $I_{30}$ - токи на входе усилителя;
$I_{2}$ и $I_{3}$ - токи в земле соответственно сравнительного электрода в [схеме б](#p100021) и заземлителя опоры в [схеме в](#p100023), но в [схеме б](#p100021) ток на выходе усилителя совпадает с током в земле, а в [схеме в](#p100023) ток на выходе усилителя больше тока в земле в $K_{\text{отс}}$ раз.
В зависимости $K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})$ учтено, что в [схеме в](#p100023) токовый электрод СЭ заменяется заземлителем опоры, сопротивление которого по сравнению с токовым электродом ВТ настолько мало, что им можно пренебречь, и таким образом, сопротивление токовой цепи уменьшается в 2 раза.
Напряжения, которые измеряются на потенциальных зажимах прибора М-416, равны согласно [выражениям (5)](#p100043) и [(6)](#p100044):
по [схеме б](#p100021)
$U_{2} = \frac{I_{2}\rho_{\text{э}}}{2\pi} (\frac{1}{10} - \frac{1}{20})$ ; (П12)
по [схеме в](#p100023)
$U_{3} = \frac{I_{3}\rho_{\text{э}}}{2\pi} (\frac{1}{10} - \frac{1}{20})$ . (П13)
Компенсирующие напряжения записываются:
по [схеме б](#p100021)
$R_{2}I_{20}$ , (П14)
по [схеме в](#p100023)
$R_{3}I_{30}$ . (П15)
Приравнивания [(П12)](#p100182) и (П14), [(П13)](#p100184) и (П15), получим
$\frac{I_{2}}{I_{3}} = \frac{R_{2}}{R_{3}} \frac{I_{20}}{I_{30}}$
или
$\frac{I_{2}}{I_{20}} \frac{I_{3}}{I_{30}} = \frac{R_{2}}{R_{3}}$ . (П16)
Подставив в (П16) [выражения (П10)](#p100174) и [(П12)](#p100182), имеем
$K_{\text{отс}} \frac{K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})} = \frac{R_{2}}{R_{3}}$ ,
откуда
$K_{\text{отс}} = \frac{R_{2}}{R_{3}} \frac{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})} = \frac{R_{2}}{R_{3}} K$ . (П17)
В результате
$R_{\text{оп}} = K_{\text{отс}}R_{1} = R_{1} \frac{R_{2}}{R_{3}} K$ ; (П18)
$\Delta = R_{2}(1,33 \frac{R_{2}}{R_{3}} K - 1)$ , (П19)
где
$K = \frac{K_{\text{ус}}(\frac{1}{2} R_{\text{тц}})}{K_{\text{ус}}(R_{\text{тц}})}$ . (П20)
---