| In der Gruppe für weitere Anwendungsmodule finden Sie diverse weitere Anwendungsmodule. |
| WARNUNG | ||
 | Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen möglich.
Induktive Lasten können beim Laden mit Strom lebensgefährliche Energiemengen aufnehmen. Die aufgenommene Energiemenge hängt dabei von der Induktivität der Last, der Stärke des eingespeisten Stromes und der Frequenz ab. Beispielsweise wird eine Energiemenge von 350 mJ gemäß IEC 61010-1 als noch sicher betrachtet. Als in dieser Beziehung besonders kritische Geräte sind Spannungs- und Stromwandler zu betrachten. Jedoch kann auch der induktive Teil von anderen Prüfobjekten kritisch sein.
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Mit dem Anwendungsmodul Mikroohm können beispielsweise Messungen an einem Shunt oder einem geschlossenen Leistungsschalter durchgeführt oder die Integrität des Erdungssystems anhand einer Durchgangsmessung am Erdungsnetz verifiziert werden. Die Durchgangsmessung am Erdungsnetz erfordert eine Messung der Punkt-zu-Punkt-Widerstände innerhalb des Erdungsnetzes. Dies soll sicherstellen, dass alle Teile des Erdungssystems (z.B. Stützen) korrekt miteinander verbunden sind. Dieses Verfahren ist somit in der Lage, eine unsachgemäße Ausführung bei der Erstellung des Erdungssystems und Verschlechterungen von dessen Zustand zu erkennen.
Angaben zur Genauigkeit, zu den Kabellängen und zum maximalen Widerstand des Prüflings finden Sie im Abschnitt Anwendungsmodul Mikroohm.
Stellen Sie mit dem Handrad den gewünschten Stromwert für Ausgang I OUT ein.
Stellen Sie die maximale Zeit ein. Die Standardeinstellung von 1 Sekunde ist ein geeigneter Anfangswert.
Um die maximale Zeit zu deaktivieren, stellen Sie diese auf Aus.
Stellen Sie entsprechend dem erwarteten Ergebnis einen geeigneten Messbereich ein. Verwenden Sie im Zweifelsfall den kleinsten Bereich. Sollte dieser nicht ausreichen, werden Sie durch eine Meldung darauf hingewiesen.
Drücken Sie zum Starten der Stromausgabe die Start/Stopp-Taste.
Es dauert einen kurzen Moment (ca. 500 ms), bis ein stabiles Ergebnis vorliegt. Sie sehen dann den vom COMPANO 100 in das zu prüfende Gerät eingespeisten Strom, die am Eingang IN 1 gemessene Spannung und unter R den Widerstandswert.
Die Messung stoppt automatisch nach der eingestellten maximalen Zeit. Um die Messung manuell zu beenden, drücken Sie die Start/Stopp-Taste.
Das Ergebnis ist auch dann gültig, wenn die Ausgabe aufgrund von Zeitbegrenzungen für den jeweiligen Ausgangsstrom abgeschaltet wird.
Die normalerweise verwendete Messdauer von 1 Sekunde kann sich als ungenügend herausstellen, falls das zu prüfende Gerät Stromwandler enthält. Dies kann bei Dead Tank-Schaltern mit Durchführungsstromwandlern oder manchmal auch bei gasisolierten Schaltanlagen der Fall sein. In diesen Fällen werden Ströme mit einer längeren "Einbrenndauer" benötigt. Empfohlen werden hier Ströme unter 100 A und Zeiten von mehr als 1 Sekunde.
Falls Sie sich nicht sicher sind, ob die Zeit ausreichend lang eingestellt ist, führen Sie mehrere Messungen mit unterschiedlichen Zeiten durch. Liefern diese deutlich unterschiedliche Ergebnisse, kann davon ausgegangen werden, dass die maximale Zeit zu kurz eingestellt ist. Bei manchen Stromwandlern werden Zeiten von bis zu 60 Sekunden benötigt. In einem solchen Fall wäre ein Prüfstrom von 10 A eine geeignete Wahl.
Das Erdungssystem der Anlage oder der Leitungsmasten ist von entscheidender Bedeutung für den Schutz von Personen gegen Verletzungsgefahren und den Schutz der Betriebsmittel gegen Beschädigungen. Für die Messung der Impedanzen solcher Erdungssysteme werden entsprechende Richtlinien durch internationale Normen wie EN 50522, IEEE Std 80-2013 oder IEEE Std 81-2012 vorgegeben.
Mit dem Anwendungsmodul Erdimpedanz können kleinere Erdungssysteme mit einem Durchmesser von bis zu 30 m geprüft werden. Hierfür wird ein Hilfserder benötigt. Hinweis: Es dürfen sich keine anderen Erdungssysteme in der Nähe befinden.
Für die Messung der Erdimpedanz von Anlagen ist die in EN 50522 oder den IEEE-Normen genannte Spannungsabfall-Methode gut geeignet. Dabei wird über eine lange Leitung Strom in eine entfernte Erdung eingespeist. Hierbei kann es sich um eine beliebige Erdung handeln, vom einfachen Erdungsspieß bis zu einem anderen großen Erdungssystem. Normalerweise wird ein Erdungsspieß als Hilfserder verwendet.
Der Abstand zwischen dem Hilfserder und dem zu prüfenden Erdungssystem sollte dabei mindestens das Fünffache des Durchmessers des Erdungssystems betragen. Genauere Ergebnisse erzielt man, wenn der Abstand noch größer ist. Generell muss der Messaufbau die Bedingungen des denkbar schlechtesten Falls für einen einpoligen Fehler repräsentieren. Dies muss für jedes einzelne Erdungssystem separat geklärt werden.
Dann werden mittels einer zweiten Messsonde die Spannungen in unterschiedlichen Abständen um das zu prüfende Erdungssystem gemessen. Die Messpunkte müssen hierbei möglichst in einem Winkel von 90 ° (Draufsicht) zum Strompfad gewählt werden.
Anhand der Messdaten für eine große Entfernung vom Erdungsnetz (typischerweise die dreifache Länge des Erdungsnetzes oder beispielsweise 62 % der Entfernung, bei der die Einspeisung stattfindet) kann die Gesamt-Erdimpedanz berechnet werden.
| Entfernung | EN 50522 | IEEE 81 |
| Abstand des Hilfserders (Einspeisung) | Größer oder gleich dem 4-Fachen des maximalen Durchmessers des Erdungssystems, jedoch nicht weniger als 40 m | Größer oder gleich dem 5-fachen des maximalen Durchmessers des zu prüfenden Erdungssystems |
| Abstand der Sonde für die Spannungsmessung | Größer oder gleich dem 2,5-Fachen des Durchmessers des Erdungssystems in Messrichtung, jedoch nicht weniger als 20 m | Z.B. 62 % der Entfernung, in der die Einspeisung stattfindet |
Wir empfehlen, Messungen in unterschiedlichen Entfernungen durchzuführen. Die Entfernung ist groß genug, wenn alle Messpunkte ähnliche Ergebnisse liefern. Es werden keine stabilen Ergebnisse erzielt, wenn die Messpunkte zu nahe am zu prüfenden Erdungssystem, zu nahe an anderen Erdungssystemen oder über unterirdischen Rohrsystemen liegen.
Das nachstehende Beispiel zeigt den Widerstandsverlauf für unterschiedliche Entfernungen vom zu prüfenden Erdungsnetz. Die Erdimpedanz zur entfernten Erdung beträgt ca. 280 mΩ. Durch Wählen eines 90 °-Winkels für die Messung besteht kein Risiko, in den Einflussbereich des Hilfserders (unten rot dargestellt) zu gelangen.
Die Prüfung der Erdimpedanz umfasst einen geführten Arbeitsablauf aus vier nacheinander durchzuführenden Schritten.
Sie können jederzeit zum Menü oder zu einem der vorherigen Schritte zurückkehren. Beispielsweise könnten Sie Ihre Messwerte als Grafik anzeigen lassen und dann zum Menü zurückgehen, um Ihre bisherigen Messwerte durch weitere Messungen zu ergänzen.
Mit der Funktion Einstell. für Ausgang können Sie den am besten geeigneten Ausgang und die am besten geeigneten Einstellungen für die Prüfung herausfinden. Welcher der beiden Ausgänge V OUT und I OUT besser geeignet ist, hängt von der Impedanz des Hilfserders ab. Wird erwartet, dass der andere Ausgang bessere Ergebnisse liefert, erscheint während dem Einstellen ein entsprechender Hinweis.
| WARNUNG | ||
| Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen oder Ströme möglich.
Verwenden Sie immer das richtige Prüfgerät.
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| *) Von OMICRON mitgelieferte Warnflagge für Hilfserder. |
| VORSICHT | ||
| Leichte bis mittelschwere Verletzungen durch Stolpern über die Messleitung möglich.
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Drehen Sie am Handrad, bis Einstell. für Ausgang in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Standardmäßig ist der Ausgang V OUT des Prüfgerätes COMPANO 100 voreingestellt.
Schließen Sie mit einer Messleitung die Erdung des zu prüfenden Erdungssystems an die schwarze Buchse von Ausgang V OUT an. Abhängig vom jeweiligen Erdungssystem kann hierfür eine Kelvin-Klemme, eine Y-Klemme oder die Verwendung von Kelvin-Schrauben die beste Wahl sein.
Positionieren Sie entsprechend der verwendeten Norm den Hilfserder in der erforderlichen Entfernung. Wählen Sie im Zweifelsfall für Erdungssysteme mit einem Durchmesser von bis zu 30 m eine Entfernung von 150 m.
Schließen Sie mit Hilfe der Kabeltrommeln und einer Krokodilklemme den Hilfserder an die rote Buchse von Ausgang V OUT an.
Wenn unter Einstell. für Ausgang die Betriebsfrequenz der Leitung fNenn korrekt eingestellt ist, sollten die vorgeschlagenen Frequenzen 20 Hz oberhalb und 20 Hz unterhalb der Betriebsfrequenz der Leitung liegen. Die nachfolgenden Schritte des geführten Arbeitsablaufs umfassen zwei Punkte pro Messung mit einer frequenzselektiven Filterung zum Ausfiltern von Störungen bei der Betriebsfrequenz. Das Ergebnis wird aus diesen beiden Messpunkten interpoliert.
Automatische Ausgangskonfiguration
In den meisten Fällen reicht der automatische Modus aus.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste, um das COMPANO 100 die optimale Ausgangsspannung für den aktuellen Prüfaufbau automatisch ermitteln zu lassen.
In Fällen, wo der Einspeisepunkt eine außergewöhnlich niedrige Impedanz aufweist, kann es vorkommen, dass nach dem automatischen Einstellprozess im unteren Teil des Displays angezeigt wird, dass I OUT der bessere Ausgang sei. Stecken Sie in diesem Fall einfach die Messleitungen vom Ausgang V OUT zum Ausgang I OUT um und wiederholen Sie den automatischen Einstellprozess.
Manuelle Ausgangskonfiguration
In bestimmten Fällen macht es Sinn, die Ausgangskonfiguration manuell vorzunehmen. Schalten Sie hierfür auf Manuell um und stellen Sie die einzelnen Parameter von Hand ein. Je schmaler der mit dem Frequenz-Delta ± eingestellte Bereich um die Nennfrequenz fNenn herum liegt, desto steiler sind die Flanken der Filter für die frequenzselektive Messung. Folglich besitzen Messungen, die sehr nahe bei der Nennfrequenz liegen, eine bessere Störungsunterdrückung. Allerdings dauern sie dann auch etwas länger. Die Voreinstellung ±20 Hz wurde primär gewählt, um die Kompatibilität mit Messungen der Geräte CPC 100 und HGT1 zu erhalten.
Wenn die Netzfrequenz von der Betriebsfrequenz der Leitung abweicht, kann es sinnvoll sein, andere Frequenzwerte zu verwenden, beispielsweise in Bahnsystemen mit 16,7 Hz oder 25 Hz. In solchen Fällen ist es von Vorteil, das Frequenz-Delta unter ± auf einen sehr kleinen Wert einzustellen (> 0 Hz). Soll eine Messung nur bei einer einzigen Frequenz vorgenommen werden, kann unter ± auch ein Frequenz-Delta von 0 Hz eingestellt werden. Diese Einstellung kann beispielsweise verwendet werden, um Messungen bei 128 Hz durchzuführen, was bei manchen Erdungsprüfern als Messfrequenz gebräuchlich ist.
Generell empfehlen wir, den Betrag des Ausgabewertes so weit wie möglich zu erhöhen. Der Ausgang V OUT ermöglicht Ströme von knapp über 200 mA. Im manuellen Modus werden im unteren Teil des Displays Hinweise angezeigt, die Ihnen dabei helfen sollen, die bestmögliche Ausgangskonfiguration zu finden.
Falls der eingestellte Prüfstrom nicht erreicht werden kann oder eine Überlast auftritt, könnte möglicherweise der Übergangswiderstand des Hilfserders zum Erdreich zu hoch sein. Um den Übergangswiderstand zum Erdreich niedrig zu halten, installieren Sie in diesem Fall mehrere Hilfserder jeweils in Abständen von wenigen Metern zueinander und zum Hilfserder, und verbinden diese untereinander und mit dem Hilfserder. Dies verringert auch die Gefahr von hohen Spannungen um den Erder herum.
Der in diesem Schritt festgelegte Punkt für die Stromeinspeisung wird in den nachfolgenden Kapiteln nicht verändert. Er bleibt während des gesamten Vorgangs an derselben Position.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Die vorgenommenen Einstellungen werden ungeachtet dessen zwischengespeichert und für die nachfolgenden Schritte verwendet.
Drehen Sie am Handrad, bis Reduktionsfaktor in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Reduktionsfaktoren müssen in Erdungssystemen berücksichtigt werden, wenn diese beispielsweise über Erdseile von Leitungsmasten oder Erdkabel mit anderen Erdungssystemen verbunden sind.
Typische Beispiele für eine Stromreduktion finden Sie unter Reduktionsfaktor.
Das Verhältnis (Betrag und Phasenwinkel) zwischen dem effektiven lokalen Erdstrom und dem eingespeisten Strom ist der Stromreduktionsfaktor r:
Ein Stromreduktionsfaktor von 1 bedeutet keine Stromreduktion.
Ein Stromreduktionsfaktor von 0 bedeutet vollständige Stromreduktion.
Beim COMPANO 100 kann der Stromreduktionsfaktor entweder gemessen oder, falls dieser bekannt ist, manuell eingegeben werden.
Manuelle Eingabe des Stromreduktionsfaktors:
Falls der Stromreduktionsfaktor bekannt ist, geben Sie den jeweiligen Betrag und den Phasenwinkel ein. Ein Stromreduktionsfaktor von 1 ist beispielsweise üblich, wenn ein Leitungsmast kein Erdseil oder ein isoliertes Erdseil besitzt. Bei einem Stromreduktionsfaktor von 1 wird generell die Einstellung 0 ° verwendet.
Messung des Stromreduktionsfaktors:
Normalerweise ist der Stromreduktionsfaktor nicht bekannt und muss gemessen werden.
Für die Messung der Stromreduktion wird üblicherweise eine Rogowski-Spule verwendet. Häufig ist es nicht möglich, alle Ströme in einem Schritt zu messen. Dies ist beispielsweise bei Leitungsmasten der Fall. In einem solchen Fall müssen mehrere Messungen vorgenommen werden, die nacheinander durchgeführt werden können. Das Prüfgerät COMPANO 100 berechnet dann automatisch den resultierenden Gesamt-Stromreduktionsfaktor r anhand der Betrags- und Phasenwerte aller durchgeführten Messungen.
Es ist sehr wichtig, dass die Messung des Stromreduktionsfaktors äußerst sorgfältig durchgeführt wird. Rogowski-Spulen haben einen kleinen Pfeil aufgedruckt. Stellen Sie sicher, dass dieser in die richtige Richtung zeigt. Eine versehentlich falsch durchgeführte Messung führt zu einem falschen Ergebnis für die gesamte Erdimpedanzmessung.
Gemessen werden kann der Strom entweder "oberhalb" des Stromeinspeisepunktes oder "unterhalb" des Stromeinspeisepunktes.
Messung des Stromes unterhalb des Einspeisepunktes:
Eine Messung des Stromes unterhalb des Einspeisepunktes ist angebracht, wenn zu erwarten ist, dass der in das Erdreich fließende Strom geringer ist als der Strom, der aufwärts in das Erdseil hinein fließt. Der Grund hierfür ist, dass Rogowski-Spulen größere Messungenauigkeiten aufweisen als die im COMPANO 100 integrierte Strommessung für den Ausgangsstrom. Daher sollten vorzugsweise die kleineren Ströme mit der Rogowski-Spule gemessen werden. Dies liefert ein genaueres Stromreduktionsverhältnis.
Die Stromrichtung ist in diesem Fall Erde, da die in die Erde fließenden Ströme gemessen werden.
Wenn die Strommessung unterhalb der Quelle stattfindet, müssen die Rogowski-Spulen an allen Mastfüßen nach oben zeigen. Sie müssen immer zur Quelle hin zeigen. Wichtig ist, den Strom an allen Punkten zu messen, wo dieser vom Einspeisepunkt in das lokale Erdungssystem hinein fließt, also beispielsweise im Fall eines Leitungsmasts an allen Mastfüßen.
Messung des Stromes oberhalb des Einspeisepunktes:
Eine Messung des Stromes oberhalb des Einspeisepunktes ist angebracht, wenn zu erwarten ist, dass der in das Erdseil fließende Strom geringer ist als der Strom, der über das lokale Erdungssystem in das Erdreich hinein fließt.
Die Stromrichtung ist in diesem Fall Reduktion, da Sie die Ströme messen, die den effektiven Erdstrom reduzieren.
Wenn die Strommessung oberhalb der Quelle stattfindet, müssen die Rogowski-Spulen an den Mastfüßen nach unten zeigen. Sie müssen immer zur Quelle hin zeigen. Wichtig ist, den Strom an allen Punkten zu messen, an denen dieser vom Einspeisepunkt in andere Erdungssysteme als das lokale fließt, also beispielsweise an allen Füßen eines Leitungsmasts oder an allen Erdkabeln, die eine Verteilerstation mit anderen Erdungssystemen verbindet.
Durchführen der Messung
Stellen Sie an der Rogowski-Spule den Messbereich ein. Verwenden Sie zur Erhöhung der Messgenauigkeit den kleinstmöglichen Messbereich.
Stellen Sie für IN1 das Eingangsverhältnis auf das Strommessverhältnis der Rogowski-Spule im gewählten Messbereich ein, also z.B. auf 100,0 mV/A oder 1,0 V/A.
Tipps:
Legen Sie nach Möglichkeit zwei Windungen der Rogowski-Spule um den Fuß des Leitungsmasts. Dadurch wird der gemessene Strom erhöht und der Messfehler reduziert. Bei Verwendung von zwei Windungen muss jedoch auch das Eingangsverhältnis von IN1 entsprechend angepasst werden, also beispielsweise von 100,0 mV/A auf 200,0 mV/A.
Positionieren Sie die Rogowski-Spule symmetrisch um den Fuß des Leitungsmasts oder den Anschluss des Erdkabels.
Platzieren Sie den Verschluss der Rogowski-Spule nicht direkt neben dem Leiter. Im Bereich des Verschlusses ist der Messfehler größer.
Bei Bedarf kann die Anschlussleitung der Rogowski-Spule mit den im Lieferumfang enthaltenen Messleitungen verlängert werden, beispielsweise für die Messung an den weiter weg liegenden Mastfüßen. In diesem Fall wird jedoch empfohlen, die Messleitungen miteinander zu verdrillen, um durch induktive Einkopplungen verursachte Messfehler zu reduzieren.
Installieren Sie die Rogowski-Spule (beispielsweise an einem Fuß des Leitungsmasts oder einem Niederspannungskabel in einer Verteilerstation) und verbinden Sie diese dann mit dem Eingang IN1. Überprüfen Sie, ob die Polarität korrekt ist.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste am COMPANO 100-Prüfgerät, um den Prüfstrom auszugeben und die Messung durchzuführen.
Die Messung wird mit den eingestellten Frequenzen durchgeführt und auf die angegebene Nennfrequenz interpoliert. Außerdem wird der am Bildschirm angezeigte Reduktionsfaktor aktualisiert.
Überprüfen Sie den am Bildschirm angezeigten Stromwert. Er sollte in etwa gleich sein, wie der beim Einstellen des Ausgangs angezeigte Strom. Ist er deutlich kleiner, kann möglicherweise eine lose Verbindung der für die Stromeinspeisung verwendeten Leitungen die Ursache sein.
Überprüfen Sie den am Bildschirm angezeigten Spannungswert. Er sollte mehr als 1 mV betragen. Ist er deutlich kleiner, kann möglicherweise eine lose Verbindung der Leitungen für die Spannungssonde die Ursache sein.
Wiederholen Sie die Schritte 3 und 4 nach Bedarf (z.B. für alle vier Füße des Leitungsmasts oder für alle Kabelverbindungen zu anderen Erdungssystemen).
Alle Messungen erhalten eine eindeutige ID als Kennung. Falls erforderlich können einzelne Messungen gelöscht werden. Drehen Sie am Handrad, bis Messungen in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann auf das Handrad, wählen Sie die gewünschte Messung aus und drücken Sie anschließend Ausgew. löschen.
Wir empfehlen, sorgfältig zu dokumentieren, welche ID für welchen Strompfad verwendet wird. Fügen Sie falls möglich ein Foto hinzu, welches den Richtungspfeil auf der Rogowski-Spule zeigt. Aus diesem Grund werden die IDs nicht geändert, wenn später einzelne Ergebnisse gelöscht werden.
Der Stromreduktionsfaktor wird aus den Messergebnissen berechnet. Ist er größer als 1 oder kleiner als 0, liegt ein Fehler im Messaufbau vor.
Tipp: Sollten Sie an der Richtigkeit des Messergebnisses zweifeln, können Sie die Messung auch nochmals mit der entgegengesetzten Stromrichtung ausführen. Falls die Messergebnisse große Abweichungen aufweisen, liegt entweder ein Fehler vor (z.B. falsche Richtung des Pfeils auf der Rogowski-Spule, loser Anschluss bzw. lose Kabelverbindung usw.) oder der eingespeiste Strom war zu gering, um ein genaues Messergebnis zu erhalten.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Der eingegebene oder durch Messung ermittelte Reduktionsfaktor wird ungeachtet dessen zwischengespeichert und für die nachfolgenden Schritte verwendet.
Messaufbau:
Hinweis: Der im Schritt Einstellungen für den Ausgang festgelegte Punkt für die Stromeinspeisung wird in den nachfolgenden Kapiteln nicht verändert. Er bleibt während des gesamten Vorgangs an derselben Position.
| WARNUNG | ||
| Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen oder Ströme möglich.
Im Fall eines während der Prüfung innerhalb der Anlage oder am Leitungsmast auftretenden Erdfehlers mit hohem Erdstrom können in allen mit dem Erdungsnetz verbundenen oder von diesem wegführenden Leitern erhebliche Spannungen auftreten.
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Stellen Sie sicher, dass der an V OUT angeschlossene Hilfserder weit genug vom Prüfgerät COMPANO 100 entfernt platziert ist. Der Abstand muss mindestens das 5-Fache des Durchmessers des Erdungssystems des Leitungsmasts (oder der Schaltanlage) betragen. OMICRON liefert hierfür 150 m Leitung mit.
Verbinden Sie die schwarze Buchse des Messeingangs IN 1 mit dem zu prüfenden Erdungsnetz, beispielsweise mit derselben Kelvin-Klemme, Y-Klemme oder Kelvin-Schraube, wie Sie sie auch für die Stromeinspeisung verwendet haben (→ Einstellungen für den Ausgang).
Platzieren Sie die Sonde für die Spannungsmessung in der erforderlichen Entfernung vom Erdungssystem in der Erde und schließen Sie diese mit Hilfe einer Krokodilklemme und den mitgelieferten Kabeltrommeln an die rote Buchse von Messeingang IN 1 an. Falls Sie die Spannungsabfall-Methode verwenden, empfehlen wir, mit einem Abstand von 1 m zu beginnen.
Drehen Sie am Handrad, bis Messungen in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Geben Sie in der Software die gemessene Entfernung zum zu prüfenden Erdungssystem ein und drücken Sie die Start/Stopp-Taste.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste.
COMPANO 100 stoppt nach kurzer Zeit und zeigt ein erstes Ergebnis an.
Wiederholen Sie dies für andere Entfernungen der Sonde für die Spannungsmessung. Die Entfernung sollte dabei "logarithmisch" erhöht werden, also z.B. 2 m, 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 30 m, 40 m, 50 m, 70 m, 80 m und 100 m.
Wir empfehlen, wie in der obigen Abbildung gezeigt die Einspeisung in Richtung der Leitung und die Messung in einem Winkel von 90 ° dazu vorzunehmen.
Falls Sie eine andere Messmethode verwenden, beispielsweise die 62 %-Methode gemäß IEEE Std 80-2013 und IEEE Std 81-2012, lesen Sie bitte in der jeweiligen Norm nach, welche Richtungen dort für die Stromeinspeisung und die Messung gefordert werden.
Die Anzeige der Ergebnisse kann mit oder ohne Berücksichtigung des Reduktionsfaktors erfolgen.
Stromreduktionsfaktor aktiviert ✓: Die Ergebnisse repräsentieren das lokale Erdungssystem.
Stromreduktionsfaktor deaktiviert ×: Die Ergebnisse repräsentieren das gesamte Erdungssystem (beispielsweise einschließlich der damit verbundenen anderen Masten der Leitung).
Die Anzeige der Impedanzwerte kann zwischen Z/Phi und R/X umgeschaltet werden.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Die Ergebnisse bleiben erhalten.
Die Grafik zeigt die in den unterschiedlichen Entfernungen gemessenen Impedanzen und ob ein Reduktionsfaktor verwendet wird.
Außerdem kann der im Fehlerfall maximal erwartete Strom in Richtung Erde eingegeben werden. Die zweite Achse der Grafik zeigt die für die einzelnen Entfernungen zu erwartende Erdpotenzialanhebung.
Die Ergebnisse können auf einen USB-Stick gespeichert werden.
Excel File Loader
Mit Hilfe der mit dem COMPANO Excel File Loader mitgelieferten Erdimpedanz-Vorlage kann die Messung in Excel geladen und ein Protokoll erstellt werden.
Nach der Installation von COMPANO Excel File Loader öffnen Sie OMICRON > COMPANO 100 Templates. Der Standard-Installationspfad ist C:\Programme\OMICRON\COMPANO 100\Excel Reporting\Templates.
Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Excel File Loader.
Die Prüfung der Schritt- und Berührungsspannungen soll folgende Informationen liefern:
Die höchstmögliche Berührungsspannung, der eine Person im Fall eines Erdfehlers ausgesetzt wäre, wenn diese ein metallenes Objekt, beispielsweise einen Zaun innerhalb oder in der Nähe einer Schaltanlage berühren würde. Angenommen wird ein Stromfluss durch einen Arm, den Körper und die Beine der Person in die Erde.
Die höchstmögliche Schrittspannung, der eine Person in diesem Fall ausgesetzt wäre, wenn sie sich um einen Schritt von dem Zaun entfernen würde (Stromfluss von einem Fuß zum anderen, also in ein Bein hinein und aus dem anderen Bein heraus).
Das COMPANO 100-Anwendungsmodul Schritt- und Berührungsspannung dient als Quelle für das Zubehör HGT1 von OMICRON.
Das HGT1 ist ein FFT-Voltmeter und wurde ursprünglich für professionelle Messanwendungen im Akustikbereich entwickelt. Für die Messung von Schritt- und Berührungsspannungen sowie von Erdimpedanzen wird das HGT1 mit einer speziellen Software von OMICRON ausgeliefert, welche die Messung von frequenzselektiven Spannungspegeln ermöglicht (durch Verwendung einer Echtzeit-Zoom-FFT). Das HGT1 kann als Zusatzgerät zum COMPANO 100, CPC 100 oder CP CU1 verwendet werden.
Nähere Informationen zur Messung mit dem HGT1 → Handmessgerät für Erdungsprüfungen HGT1.
Das COMPANO 100 eignet sich für die Messung der Schritt- und Berührungsspannungen in kleineren Erdungssystemen mit einem Durchmesser von bis zu 30 m.
Bei der Schritt- und Berührungsspannungsprüfung wird über eine lange Leitung Strom in eine entfernte Erdung eingespeist. Hierbei kann es sich um eine beliebige Erdung handeln, vom einfachen Erdungsspieß bis zu einem anderen großen Erdungssystem. Normalerweise wird ein Erdungsspieß verwendet. Dieser wird als Hilfserder bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Hilfserder und dem zu prüfenden Erdungssystem sollte dabei mindestens das Fünffache des Durchmessers des Erdungssystems betragen. Genauere Ergebnisse erzielt man, wenn der Abstand noch größer ist. Generell muss der Messaufbau die Bedingungen des denkbar schlechtesten Falls für einen einpoligen Fehler repräsentieren. Dies muss für jedes einzelne Erdungssystem separat geklärt werden.
Die Einstellungen für die Messung der Schritt- und Berührungsspannung werden in einem geführten Arbeitsablauf aus drei nacheinander durchzuführenden Schritten vorgenommen. Der dritte Schritt dient nur dazu, das gewünschte Ausgangssignal zu erzeugen. Die eigentliche Messung nehmen Sie mit dem HGT1 vor.
Mit der Funktion Einstell. für Ausgang können Sie den am besten geeigneten Ausgang und die am besten geeigneten Einstellungen für die Prüfung herausfinden. Welcher der beiden Ausgänge V OUT und I OUT besser geeignet ist, hängt von der Impedanz des Hilfserders ab. Wird erwartet, dass der andere Ausgang bessere Ergebnisse liefert, erscheint während dem Einstellen ein entsprechender Hinweis.
| WARNUNG | ||
| Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen oder Ströme möglich.
Verwenden Sie immer das richtige Prüfgerät.
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|
| *) Von OMICRON mitgelieferte Warnflagge für Hilfserder. |
| VORSICHT | ||
| Leichte bis mittelschwere Verletzungen durch Stolpern über die Messleitung möglich.
|
Drehen Sie am Handrad, bis Einstell. für Ausgang in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Standardmäßig ist der Ausgang V OUT des Prüfgerätes COMPANO 100 voreingestellt.
Schließen Sie mit einer Messleitung die Erdung des zu prüfenden Erdungssystems an die schwarze Buchse von Ausgang V OUT an. Abhängig vom jeweiligen Erdungssystem kann hierfür eine Kelvin-Klemme, eine Y-Klemme oder die Verwendung von Kelvin-Schrauben die beste Wahl sein.
Positionieren Sie entsprechend der verwendeten Norm den Hilfserder in der erforderlichen Entfernung. Wählen Sie im Zweifelsfall für Erdungssysteme mit einem Durchmesser von bis zu 30 m eine Entfernung von 150 m.
Schließen Sie mit Hilfe der Kabeltrommeln und einer Krokodilklemme den Hilfserder an die rote Buchse von Ausgang V OUT an.
Wenn unter Einstell. für Ausgang die Betriebsfrequenz der Leitung fNenn korrekt eingestellt ist, sollten die vorgeschlagenen Frequenzen 20 Hz oberhalb und 20 Hz unterhalb der Betriebsfrequenz der Leitung liegen. Die nachfolgenden Schritte des geführten Arbeitsablaufs umfassen zwei Punkte pro Messung mit einer frequenzselektiven Filterung zum Ausfiltern von Störungen bei der Betriebsfrequenz. Das Ergebnis wird aus diesen beiden Messpunkten interpoliert.
Automatische Ausgangskonfiguration
In den meisten Fällen reicht der automatische Modus aus.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste, um das COMPANO 100 die optimale Ausgangsspannung für den aktuellen Prüfaufbau automatisch ermitteln zu lassen.
In Fällen, wo der Einspeisepunkt eine außergewöhnlich niedrige Impedanz aufweist, kann es vorkommen, dass nach dem automatischen Einstellprozess im unteren Teil des Displays angezeigt wird, dass I OUT der bessere Ausgang sei. Stecken Sie in diesem Fall einfach die Messleitungen vom Ausgang V OUT zum Ausgang I OUT um und wiederholen Sie den automatischen Einstellprozess.
Manuelle Ausgangskonfiguration
In bestimmten Fällen macht es Sinn, die Ausgangskonfiguration manuell vorzunehmen. Schalten Sie hierfür auf Manuell um und stellen Sie die einzelnen Parameter von Hand ein. Je schmaler der mit dem Frequenz-Delta ± eingestellte Bereich um die Nennfrequenz fNenn herum liegt, desto steiler sind die Flanken der Filter für die frequenzselektive Messung. Folglich besitzen Messungen, die sehr nahe bei der Nennfrequenz liegen, eine bessere Störungsunterdrückung. Allerdings dauern sie dann auch etwas länger. Die Voreinstellung ±20 Hz wurde primär gewählt, um die Kompatibilität mit Messungen der Geräte CPC 100 und HGT1 zu erhalten.
Wenn die Netzfrequenz von der Betriebsfrequenz der Leitung abweicht, kann es sinnvoll sein, andere Frequenzwerte zu verwenden, beispielsweise in Bahnsystemen mit 16,7 Hz oder 25 Hz. In solchen Fällen ist es von Vorteil, das Frequenz-Delta unter ± auf einen sehr kleinen Wert einzustellen (> 0 Hz). Soll eine Messung nur bei einer einzigen Frequenz vorgenommen werden, kann unter ± auch ein Frequenz-Delta von 0 Hz eingestellt werden. Diese Einstellung kann beispielsweise verwendet werden, um Messungen bei 128 Hz durchzuführen, was bei manchen Erdungsprüfern als Messfrequenz gebräuchlich ist.
Generell empfehlen wir, den Betrag des Ausgabewertes so weit wie möglich zu erhöhen. Der Ausgang V OUT ermöglicht Ströme von knapp über 200 mA. Im manuellen Modus werden im unteren Teil des Displays Hinweise angezeigt, die Ihnen dabei helfen sollen, die bestmögliche Ausgangskonfiguration zu finden.
Falls der eingestellte Prüfstrom nicht erreicht werden kann oder eine Überlast auftritt, könnte möglicherweise der Übergangswiderstand des Hilfserders zum Erdreich zu hoch sein. Um den Übergangswiderstand zum Erdreich niedrig zu halten, installieren Sie in diesem Fall mehrere Hilfserder jeweils in Abständen von wenigen Metern zueinander und zum Hilfserder, und verbinden diese untereinander und mit dem Hilfserder. Dies verringert auch die Gefahr von hohen Spannungen um den Erder herum.
Der in diesem Schritt festgelegte Punkt für die Stromeinspeisung wird in den nachfolgenden Kapiteln nicht verändert. Er bleibt während des gesamten Vorgangs an derselben Position.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Die vorgenommenen Einstellungen werden ungeachtet dessen zwischengespeichert und für die nachfolgenden Schritte verwendet.
Drehen Sie am Handrad, bis Reduktionsfaktor in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Reduktionsfaktoren müssen in Erdungssystemen berücksichtigt werden, wenn diese beispielsweise über Erdseile von Leitungsmasten oder Erdkabel mit anderen Erdungssystemen verbunden sind.
Typische Beispiele für eine Stromreduktion finden Sie unter Reduktionsfaktor.
Das Verhältnis (Betrag und Phasenwinkel) zwischen dem effektiven lokalen Erdstrom und dem eingespeisten Strom ist der Stromreduktionsfaktor r:
Ein Stromreduktionsfaktor von 1 bedeutet keine Stromreduktion.
Ein Stromreduktionsfaktor von 0 bedeutet vollständige Stromreduktion.
Beim COMPANO 100 kann der Stromreduktionsfaktor entweder gemessen oder, falls dieser bekannt ist, manuell eingegeben werden.
Manuelle Eingabe des Stromreduktionsfaktors:
Falls der Stromreduktionsfaktor bekannt ist, geben Sie den jeweiligen Betrag und den Phasenwinkel ein. Ein Stromreduktionsfaktor von 1 ist beispielsweise üblich, wenn ein Leitungsmast kein Erdseil oder ein isoliertes Erdseil besitzt. Bei einem Stromreduktionsfaktor von 1 wird generell die Einstellung 0 ° verwendet.
Messung des Stromreduktionsfaktors:
Normalerweise ist der Stromreduktionsfaktor nicht bekannt und muss gemessen werden.
Für die Messung der Stromreduktion wird üblicherweise eine Rogowski-Spule verwendet. Häufig ist es nicht möglich, alle Ströme in einem Schritt zu messen. Dies ist beispielsweise bei Leitungsmasten der Fall. In einem solchen Fall müssen mehrere Messungen vorgenommen werden, die nacheinander durchgeführt werden können. Das Prüfgerät COMPANO 100 berechnet dann automatisch den resultierenden Gesamt-Stromreduktionsfaktor r anhand der Betrags- und Phasenwerte aller durchgeführten Messungen.
Es ist sehr wichtig, dass die Messung des Stromreduktionsfaktors äußerst sorgfältig durchgeführt wird. Rogowski-Spulen haben einen kleinen Pfeil aufgedruckt. Stellen Sie sicher, dass dieser in die richtige Richtung zeigt. Eine versehentlich falsch durchgeführte Messung führt zu einem falschen Ergebnis für die gesamte Erdimpedanzmessung.
Gemessen werden kann der Strom entweder "oberhalb" des Stromeinspeisepunktes oder "unterhalb" des Stromeinspeisepunktes.
Messung des Stromes unterhalb des Einspeisepunktes:
Eine Messung des Stromes unterhalb des Einspeisepunktes ist angebracht, wenn zu erwarten ist, dass der in das Erdreich fließende Strom geringer ist als der Strom, der aufwärts in das Erdseil hinein fließt. Der Grund hierfür ist, dass Rogowski-Spulen größere Messungenauigkeiten aufweisen als die im COMPANO 100 integrierte Strommessung für den Ausgangsstrom. Daher sollten vorzugsweise die kleineren Ströme mit der Rogowski-Spule gemessen werden. Dies liefert ein genaueres Stromreduktionsverhältnis.
Die Stromrichtung ist in diesem Fall Erde, da die in die Erde fließenden Ströme gemessen werden.
Wenn die Strommessung unterhalb der Quelle stattfindet, müssen die Rogowski-Spulen an allen Mastfüßen nach oben zeigen. Sie müssen immer zur Quelle hin zeigen. Wichtig ist, den Strom an allen Punkten zu messen, wo dieser vom Einspeisepunkt in das lokale Erdungssystem hinein fließt, also beispielsweise im Fall eines Leitungsmasts an allen Mastfüßen.
Messung des Stromes oberhalb des Einspeisepunktes:
Eine Messung des Stromes oberhalb des Einspeisepunktes ist angebracht, wenn zu erwarten ist, dass der in das Erdseil fließende Strom geringer ist als der Strom, der über das lokale Erdungssystem in das Erdreich hinein fließt.
Die Stromrichtung ist in diesem Fall Reduktion, da Sie die Ströme messen, die den effektiven Erdstrom reduzieren.
Wenn die Strommessung oberhalb der Quelle stattfindet, müssen die Rogowski-Spulen an den Mastfüßen nach unten zeigen. Sie müssen immer zur Quelle hin zeigen. Wichtig ist, den Strom an allen Punkten zu messen, an denen dieser vom Einspeisepunkt in andere Erdungssysteme als das lokale fließt, also beispielsweise an allen Füßen eines Leitungsmasts oder an allen Erdkabeln, die eine Verteilerstation mit anderen Erdungssystemen verbindet.
Durchführen der Messung
Stellen Sie an der Rogowski-Spule den Messbereich ein. Verwenden Sie zur Erhöhung der Messgenauigkeit den kleinstmöglichen Messbereich.
Stellen Sie für IN1 das Eingangsverhältnis auf das Strommessverhältnis der Rogowski-Spule im gewählten Messbereich ein, also z.B. auf 100,0 mV/A oder 1,0 V/A.
Tipps:
Legen Sie nach Möglichkeit zwei Windungen der Rogowski-Spule um den Fuß des Leitungsmasts. Dadurch wird der gemessene Strom erhöht und der Messfehler reduziert. Bei Verwendung von zwei Windungen muss jedoch auch das Eingangsverhältnis von IN1 entsprechend angepasst werden, also beispielsweise von 100,0 mV/A auf 200,0 mV/A.
Positionieren Sie die Rogowski-Spule symmetrisch um den Fuß des Leitungsmasts oder den Anschluss des Erdkabels.
Platzieren Sie den Verschluss der Rogowski-Spule nicht direkt neben dem Leiter. Im Bereich des Verschlusses ist der Messfehler größer.
Bei Bedarf kann die Anschlussleitung der Rogowski-Spule mit den im Lieferumfang enthaltenen Messleitungen verlängert werden, beispielsweise für die Messung an den weiter weg liegenden Mastfüßen. In diesem Fall wird jedoch empfohlen, die Messleitungen miteinander zu verdrillen, um durch induktive Einkopplungen verursachte Messfehler zu reduzieren.
Installieren Sie die Rogowski-Spule (beispielsweise an einem Fuß des Leitungsmasts oder einem Niederspannungskabel in einer Verteilerstation) und verbinden Sie diese dann mit dem Eingang IN1. Überprüfen Sie, ob die Polarität korrekt ist.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste am COMPANO 100-Prüfgerät, um den Prüfstrom auszugeben und die Messung durchzuführen.
Die Messung wird mit den eingestellten Frequenzen durchgeführt und auf die angegebene Nennfrequenz interpoliert. Außerdem wird der am Bildschirm angezeigte Reduktionsfaktor aktualisiert.
Wiederholen Sie die Schritte 3 und 4 nach Bedarf (z.B. für alle vier Füße des Leitungsmasts oder für alle Kabelverbindungen zu anderen Erdungssystemen).
Alle Messungen erhalten eine eindeutige ID als Kennung. Falls erforderlich können einzelne Messungen gelöscht werden. Drehen Sie am Handrad, bis Messungen in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann auf das Handrad, wählen Sie die gewünschte Messung aus und drücken Sie anschließend Ausgew. löschen.
Wir empfehlen, sorgfältig zu dokumentieren, welche ID für welchen Strompfad verwendet wird. Fügen Sie falls möglich ein Foto hinzu, welches den Richtungspfeil auf der Rogowski-Spule zeigt. Aus diesem Grund werden die IDs nicht geändert, wenn später einzelne Ergebnisse gelöscht werden.
Der Stromreduktionsfaktor wird aus den Messergebnissen berechnet. Ist er größer als 1 oder kleiner als 0, liegt ein Fehler im Messaufbau vor.
Tipp: Sollten Sie an der Richtigkeit des Messergebnisses zweifeln, können Sie die Messung auch nochmals mit der entgegengesetzten Stromrichtung ausführen. Falls die Messergebnisse große Abweichungen aufweisen, liegt entweder ein Fehler vor (z.B. falsche Richtung des Pfeils auf der Rogowski-Spule, loser Anschluss bzw. lose Kabelverbindung usw.) oder der eingespeiste Strom war zu gering, um ein genaues Messergebnis zu erhalten.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Der eingegebene oder durch Messung ermittelte Reduktionsfaktor wird ungeachtet dessen zwischengespeichert und für die nachfolgenden Schritte verwendet.
Drehen Sie am Handrad, bis Ausgeben in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Die Ein-, Aus- und Pausezeiten können nach Bedarf angepasst werden. Drücken Sie zum Starten der Ausgabesequenz die Start/Stopp-Taste. Diese Sequenz wird solange wiederholt, bis sie manuell gestoppt wird.
Die Pausezeit ist hauptsächlich dafür gedacht, Akkuleistung einzusparen und so die Akkulaufzeit für lange Prüftage zu verlängern.
Nähere Informationen zur Messung mit dem HGT1 → Handmessgerät für Erdungsprüfungen HGT1.
Die Ergebnisse können auf einen USB-Stick gespeichert werden. Diese beinhalten die verwendeten Frequenzen, den Ausgangsstrom und den Reduktionsfaktor.
Mit Hilfe der mit dem COMPANO Excel File Loader mitgelieferten Vorlage Schritt- und Berührungsspannung können die Daten aus dem COMPANO 100-Prüfgerät und dem HGT1 in Excel geladen und ein Protokoll erstellt werden.
Nähere Informationen zum Excel File Loader → Excel File Loader.
Nähere Informationen zum Aufzeichnen und Speichern von Schritt- und Berührungsspannungsmessungen mit dem HGT1 finden Sie im HGT1 Benutzerhandbuch.
Vor dem Aufbau eines Erdungssystems wird eine Prüfung des spezifischen Erdwiderstands durchgeführt, um den spezifischen Widerstand des Erdreiches in unterschiedlichen Erdschichten festzustellen. Diese Messergebnisse können zudem für Softwareprodukte zur Berechnung und Simulation von Erdungsnetzen, wie beispielsweise CDEGS, verwendet werden.
Die Messung liefert für die unterschiedlichen Entfernungen zwischen den verwendeten Hilfserdern und Sonden zur Spannungsmessung die spezifischen Erdwiderstände und ermöglicht so Rückschlüsse auf die Erdschichten in größeren Tiefen.
Das Anwendungsmodul Spezifischer Erdwiderstand ermöglicht die Durchführung einer solchen Prüfung und eine direkte Bewertung der Ergebnisse nach dem Wenner- oder dem Schlumberger-Verfahren. Nachfolgend gezeigt ist ein Beispiel für das Wenner-Verfahren.
Das Anwendungsmodul Spezifischer Erdwiderstand bietet einen geführten Arbeitsablauf aus zwei nacheinander durchzuführenden Schritten.
| WARNUNG | ||
| Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen oder Ströme möglich.
Im unwahrscheinlichen Fall eines internen Fehlers im COMPANO 100-Prüfgerät können am Ausgang V OUT möglicherweise höhere Spannungen anliegen als erwartet.
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In den Einstellungen für den Ausgang des Anwendungsmoduls Spezifischer Erdwiderstand ist für den Ausgang V OUT eine Spannung von 40 V konfiguriert. Da diese Einstellung in den meisten Fällen nicht geändert werden muss, können Sie diesen Schritt auch übergehen und direkt mit dem nächsten Schritt fortfahren, der Messung.
Liegen jedoch außergewöhnliche Umstände vor, wie beispielsweise eine sehr starke Leitfähigkeit des Erdreiches, muss die Spannung reduziert werden, da andernfalls der resultierende Strom zu hoch für den Spannungsausgang wäre. Das Prüfgerät COMPANO 100 würde dann mit einer Fehlermeldung abschalten. Tritt ein solcher Fall ein, reduzieren Sie die Spannung und versuchen es erneut.
Aus Sicherheitsgründen ist für dieses Anwendungsmodul die Ausgangsspannung auf 40 V begrenzt.
Sollten sich in der Nähe des Messortes Tiere aufhalten, wie beispielsweise weidende Rinder, empfiehlt es sich, die Spannung auf ca. 10 V zu begrenzen.
Um die Spannungseinstellung zu ändern, drehen Sie am Handrad, bis Einstell. für Ausgang in der Benutzeroberfläche hervorgehoben ist. Drücken Sie dann einmal auf das Handrad.
Ein Frequenz-Delta von ±20 Hz von der Betriebsfrequenz der Leitung ist normalerweise gut geeignet. Falls erforderlich, kann der Wert aber auch geändert werden. Soll eine Messung nur bei einer einzigen Frequenz vorgenommen werden, kann auch ein Frequenz-Delta von 0 Hz eingegeben werden. Diese Einstellung kann beispielsweise verwendet werden, um Messungen bei 128 Hz durchzuführen, was bei manchen Erdungsprüfern als Messfrequenz gebräuchlich ist.
Durch Drücken der Start/Stopp-Taste kann die Ausgangskonfiguration überprüft werden.
Um den Wert für den schlechtest möglichen Fall zu sehen, empfehlen wir, mit der kleinsten benötigten Entfernung zu beginnen.
Bei jeder Messung wird der Ausgangsstrom gemessen. Daher müssen die Einstellungen für den Ausgang auch nach einer Positionsänderung der Sonden nicht wiederholt werden.
Durch Drücken der Funktionstaste Zum Menü können Sie zur Übersicht des geführten Arbeitsablaufs zurückkehren. Die vorgenommenen Einstellungen werden ungeachtet dessen zwischengespeichert und für den nachfolgenden Schritt verwendet.
Der Bildschirm des Moduls Spezifischer Erdwiderstand zeigt während der Messung die erforderliche Verkabelung an.
Das Prüfgerät COMPANO 100 unterstützt drei unterschiedliche Verfahren für die Messung des spezifischen Erdwiderstandes.
Wenner vereinfacht
Beim Verfahren Wenner vereinfacht werden insgesamt vier Sonden benötigt. Die beiden inneren Sonden sind für die Spannungsmessung, die beiden äußeren dienen als Hilfserder. Alle Sonden sind in gleichem Abstand (a) zueinander platziert. Sie müssen bis in eine Tiefe von maximal 1/20 des Abstands der Sonden zueinander in die Erde eingetrieben werden.
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Für die Berechnung des spezifischen Erdwiderstands ρ verwendet das Gerät die folgende Gleichung: ρ = 2πa|Z|.
Wenner
Beim Wenner-Verfahren werden ebenfalls vier Sonden verwendet, die in identischen Abständen (a) zueinander platziert sind. Allerdings kann hier die Tiefe (b), bis zu der die Sonden in die Erde eingetrieben werden, angegeben werden. Das Wenner-Verfahren wird auch als Messanordnung mit gleich großen Abständen bezeichnet.
Für die Berechnung des spezifischen Erdwiderstands ρ verwendet das Gerät die folgende Gleichung:
Schlumberger
Beim Schlumberger-Verfahren können wie in der nachfolgenden Abbildung gezeigt zwei unterschiedliche Abstände (a & c) zwischen den Sonden verwendet werden. Daher erfordert dieses Verfahren bei einer Durchführung mehrerer Messungen in unterschiedlichen Abständen keinen so großen Aufwand für die Umverkabelung, da zwei der Sonden verbleiben können, wo sie sind.
Das Schlumberger-Verfahren wird auch als Schlumberger-Palmer-Anordnung oder Messanordnung mit verschieden großen Abständen bezeichnet.
Für die Berechnung des spezifischen Erdwiderstands ρ verwendet das Gerät die folgende Gleichung:
| WARNUNG | ||
| Schwere Verletzungen bis hin zum Tod durch hohe Spannungen oder Ströme möglich.
Im unwahrscheinlichen Fall eines internen Fehlers im COMPANO 100-Prüfgerät können am Ausgang V OUT möglicherweise höhere Spannungen anliegen als erwartet.
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Durchführen der Messung
Wählen Sie das gewünschte Messverfahren aus.
Platzieren Sie die Erdungssonden entsprechend der Anzeige am Bildschirm.
Verbinden Sie die Sonden mit dem Ausgang V OUT und dem Eingang IN 1 des COMPANO 100-Prüfgerätes. Verwenden Sie hierzu die mitgelieferten Messleitungen und Krokodilklemmen.
Geben Sie in die Tabelle in der Bildschirmmaske des Moduls Spezifischer Erdwiderstand die Entfernungen ein.
Drücken Sie die Start/Stopp-Taste am COMPANO 100-Prüfgerät, um den Prüfstrom auszugeben und die Messung durchzuführen. Die Messung wird mit den eingestellten Frequenzen durchgeführt und auf die angegebene Nennfrequenz interpoliert.
Wiederholen Sie die Schritte 3 bis 5 für alle zu messenden Entfernungen.
Nach Abschluss der Messung wird das jeweilige Ergebnis mit einer eindeutigen Kennung in der Ergebnisliste angezeigt. Um ein einzelnes oder alle Ergebnisse zu löschen, wählen Sie die Liste mit dem Handrad aus.
Als Ergebnis wird der spezifische Erdwiderstand ρ in Ωm angezeigt. Alternativ können Sie die Werte auch als Rohimpedanz |Z| in Ω anzeigen. Die Rohwerte |Z| können zur manuellen Berechnung des spezifischen Erdwiderstands verwendet werden. Dies ist hilfreich, wenn andere Verfahren verwendet werden, beispielsweise das Pol-Dipol- oder das Dipol-Dipol-Verfahren.
Typische Widerstandswerte für übliche Bodenarten:
| Bodenart | Spezifischer Erdwiderstand |
|---|---|
| Moor, Sumpf, sehr feuchte Böden | 1 ... 50 Ωm |
| Löss, Lehm | 20 ... 100 Ωm |
| Humus, Ackerböden | 10 ... 200 Ωm |
| Sandiger Lehm | 50 ... 500 Ωm |
| Steinige Böden mit Grasnarbe | 100 ... 300 Ωm |
| Quarzsand | 200 ... 3000 Ωm |
| Fels | 300 ... 5000 Ωm |
| Granit, sandhaltiger Kreidefels | 1500 ... 10000 Ωm |
Der spezifische Erdwiderstand ist einer der Hauptfaktoren für die Korrosivität des Erdreiches:
| Korrosivität des Erdreiches | Spezifischer Erdwiderstand |
|---|---|
| Stark | < 10 Ωm |
| Korrosiv | 10 ... 50 Ωm |
| Mäßig korrosiv | 50 ... 100 Ωm |
| Leicht korrosiv | 100 ... 500 Ωm |
Die Ergebnisse können auf einen USB-Stick gespeichert werden.
Mit Hilfe des COMPANO Excel File Loader können die Daten aus dem COMPANO 100-Prüfgerät geladen werden. Anschließend können die Daten kopiert werden, beispielsweise in eine Berechnungssoftware für Erdungssysteme.
Nähere Informationen zum Excel File Loader → Excel File Loader.
