aardlus meting met huis en tuin middelen

Naar aanleiding van beide onderstaande berichten het ik ook de aardingsweerstand proberen te meten.

Bericht van 20 april 2012 23:58 door KlaasZ
https://www.circuitsonline.net/forum/view/104189/1

Bericht van 10 november 2020 01:43 door kris van damme
https://www.circuitsonline.net/forum/view/150995/8

.

Met onderstaande huis en tuin en keuken middelen heb ik een aardweerstands meting proberen te doen.
- variac : 0-230V
- scheidingstrafo : 230V naar 110V
- twee multimeters

Om de weerstand van de meetdraad naar de aardlus in de woning te elimineren, heb ik deze als dubbele draad uitgevoerd (cfr 4 draadsmeting)

De meetpunten liggen ongeveer 30 en 60 meter uit elkaar.

code:


De meetresultaten zijn 
1ste meting : 21.28 mA @  0.654 V geeft  0.654 / 0.02128   = 30.73 ohm
2de  meting : 47.55 mA @   1.48 V geeft   1.48 / 0.04755   = 31.13 ohm
3de  meting : 79.88 mA @   2.49 V geeft   2.49 / 0.07988   = 31.17 ohm
4de  meting : 104.6 mA @   3.26 V geeft   3.26 / 0.1046	   = 31.17 ohm
5de  meting : 137.7 mA @   4.29 V geeft   4.29 / 0.1377	   = 31.15 ohm

.

Is er nog iets verkeerd aan de opstelling of heb ik gewoon pech dat de aardingsweerstand groter is dan 30 ohm en er dus bijkomende aardelektrodes moeten geplaatst worden ?

.

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeterxx%20schema.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeterx%20overzichtsfoto.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeterx%20plaatsoverzicht.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeterx%20spanningssonde.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeterx%20aardingklem.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeter%20meting%201.jpg

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/aardingsmeter%20meting%202.jpg

Mooie opstelling. geen regen vandaag? (hier wel) Ik zie geen fouten in het meetplan.

[Bericht gewijzigd door kris van damme op 22 november 2020 22:37:18 (42%)]

mvdk

Golden Member

Als de keurder komt, dan kan het naar twee kanten uitpakken: misschien 20ohm, misschien 40ohm.
De grootste kans dat je een meting doet die een gelijke uitkomst heeft als die van de keurder, is om gebruik te maken van hetzelfde apparaat waar de keurder mee komt, liefst ook gekalibreerd en geijkt bij dezelfde instantie.

Edit: de praktijk is weerbarstiger dan de theorie.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Het verschil tussen theorie en praktijk is in de praktijk altijd groter dan in theorie. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 22 november 2020 22:45:55 schreef mvdk:
Als de keurder komt, dan kan het naar twee kanten uitpakken: misschien 20ohm, misschien 40ohm.

Ik zie niet in waarom? dat er enkele procenten afwijking opzit, ja, al was het maar door veranderende omstandigheden. maar 50% ? heb wat aardemeters liggen, en of het nu heel oud of recent is, komen overeen.

@Pamwikkeling. je zet je hulpaardingen keurig in lijn , langs de zelfde kant zie ik in je schema. enige reden daarvoor? Je mag ook één links van je huis prikken en de andere rechts. En dan kan ook de onderlinge afstand wat korter. hulpaardingen dan 10 meter uit elkaar en elk 5 meter van de de te meten aarde is dan het minimum voldoende.

Om de meetopstelling te verifiëren, de testelektrode van de voltmeter 10% naar de aardelektrode brengen en in tweede instantie er 10% van weg . Bij stabiele grond zal dit weinig invloed hebben .

Mooie proef en wat de opstelling betreft zie ik ook geen problemen. Ben wel benieuwd naar het resultaat met een gekalibreerde aardingsmeter.

Wat mijn inziens in grote lijnen volgens hetzelfde princiepe werkt. Hieronder gesimuleerd met weerstanden.

Zie topic evarist
https://www.circuitsonline.net/forum/view/150995/last

Gewoon fantastisch!!!! Zou dit laten staan als die keurder komt.

Titel lijkt mij wel iets met de haren getrokken, een Variac in elke keuken, even vragen of mijn vrouwtje dat heeft staan :D

Toeternietoe

Dubbelgeïsoleerd

Zo zou je een aarding kunnen meten, maar waarom zet je de hulp-electroden in een lijn?
Het is belangrijk voor een juiste meting dat de “spanningselectrode” buiten de invloed van de andere twee elektroden staat.
Probeer eens de spanningselektrode een heel eind te verplaatsen! lieven naar de andere kant van je “te meten aardelectrode”

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)

Als aanvulling:

In de fluke manual spreken ze enkel om een minimale afstand te respecteren. Indien je een 4 pool meting doet om de bodemweerstand te meten vragen ze zelfs nadrukkelijk om alles in lijn te zetten. Nogmaals, ik weet niet zeker hoe het intern werkt, maar mijn inziens hetzelfde princiepe: stroom sturen via hulpelektrode en spanning meten.

https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/1623-2__umeng0000.pdf

mvg

Op 23 november 2020 08:30:37 schreef Robbe de Smet:

In de fluke manual spreken ze enkel om een minimale afstand te respecteren. Indien je een 4 pool meting doet om de bodemweerstand te meten vragen ze zelfs nadrukkelijk om alles in lijn te zetten.

bodemweerstand is wat anders dan aardweerstand. Die methode volgens Wenner voor de bodemweerstand verwacht nu eenmaal de probes in lijn en in een bepaalde volgorde /afstand/diepte door de gebruikte methode.

Pam gebruikt een methode die ik eerder heb beschreven. Maar in plaats van een variac en scheidingstrafo heb ik een gewone beltrafo gebruikt. En dan gaat het ineens wel over huis-tuin en keukenmiddelen.
Ik heb deze methode een keer toegepast op een aardelektrode die ongeveer 1 ohm bleek te zijn. Dus ja, die 30 ohm zou best eens waar kunnen zijn.

Wat je nog kan proberen: de polariteit van de trafo omkeren. Omdat je meet met 50Hz kan de meting beïnvloed worden door zwerfstromen in de grond. Door een keer om te polen kan die invloed omgekeerd worden.

En misschien kun je de testpennen wat dieper slaan.

@ kris van damme

De reden waarom ik de twee probes (spanningsprobe en stroomprobe) netjes “in een rechte lijn” geplaatst heb ten opzichte van een hoekpunt van de woning, is terug te vinden in onderstaande tekst.

Voor zover ik de tekst begrepen heb, heeft de grafiek “aardingsweerstand versus afstand tot aardlus” een “S - vormig” verloop. Hierbij mag je niet gaan meten direct in de buurt van de aardingslus of in de buurt van de stroomprobe.
De gradiënt van de aardingsweerstand ( = procentuele verandering in functie van de concentrische ringen rond de plaats van de probe en aardlus) is groter in de buurt van de elektrodes dan in het midden van de S- vormig grafiek.
Merk op : bij een gegeven stroom is de weerstand recht evenredig met de spanning (U = R x I). Dus je meet wel spanning meer die is evenredig met de weerstand van de ondergrond.

De gradiënt heeft als gevolg dat je de meetprobes minstens op voldoende afstand van de te meten aardlus moet zetten.

Als we veronderstellen dat de soortelijke weerstand van de ondergrond onveranderlijk is tussen de aardingslus en de stroomprobe,
Zal het “vlakke middenstuk” van de S-curve zich halverweg tussen aardingslus en stroomprobe bevinden.
Vandaar de vereiste dat de afstand tussen enerzijds aardlus en spanningsprobe en anderzijds tussen spanningsprobe en stroomprobe gelijk moeten zijn.

De spanningsprobe, de stroomprobe en de te meten aardingslus dienen dan, als gevolg van de S-vormige curve, logischerwijze in een lijn te liggen.

.

Een andere verklaring om de probes in één lijn te zetten is een gevolg van de meetfout die ontstaat door (geïnduceerde) kringstromen in grondlussen.
Blijkbaar is het magnetisch veld van de ondergrond niet overal gelijk en constant. Het oppervlak van de driehoek die gevormd wordt door de aardlus, de spanningsprobe en de stroomprobe, draagt bij aan de meetfout. Door dit oppervlakte zo klein mogelijk te houden, is deze invloed te minimaliseren.

.

Over het gebruik van additionele aardpennen ter verbetering van de aardingsweerstand ook nog volgende interessante opmerkingen.
1) Om een goede overgangsweerstand te hebben tussen de ondergrond en de aardingspen kan je zowel
- diep in de grond gaan zitten (hoe dieper, hoe vochtiger ?) als ook
- een groot contact oppervlak hebben (platen of netten gebruiken als extra electrode)
(dit komt uit een andere bron : https://cr4.globalspec.com/thread/2704/Earth-Resistance#comment10726)

2) Uit veiligheidsoverwegingen moeten aardingspennen ver uit elkaar staan. Immers in geval van blikseminslag in de buurt van aardingspennen ontstaat er grote spanningsgradiënt in de ondergrond. De het spanningsverschil tussen twee naburig aardingspennen kan hoog dan oplopen. Dit kan resulteren in hoge stromen door de aardingsgeleiders die deze kunnen beschadigen.

.

Bron : “Earth electrode and earth loop impedance testing, Theory and applications “ van www.megger.com

So what makes up an earth electrode resistance value? There are 3 main components involved:
1. Resistance of the electrode itself (dependent on material) and the connections to it
2. Contact resistance between the electrode and the soil it is driven into
3. Resistance of the surrounding body of soil

1 - Electrode resistance will vary slightly due to the type of material used. Copper is the preferred material for earth rods
and mats, but it is not uncommon to find steel or iron used. The resistance value between the materials is measurable but not
normally significant. Contact resistance between connections is where issues may arise – primarily down to incorrect
termination techniques or corrosion.

2 - Contact resistance is often thought of as one of the main contributors to high earth resistance readings, but provided the
electrode is free from paint and grease and the earth is packed firmly, the value is negligible

3 - Finally, an electrode driven in to the earth of uniform resistivity will radiate current in all directions. By envisaging the
electrode surrounded by shells of earth of equal thickness, it is easy to realise that the nearest shell will have the smallest
surface area, but as you move further away the surface area of each shell is somewhat larger and offers less resistance.
Finally, a distance from the electrode will be reached where additional shells will not add significantly to the resistance
of the earth surrounding the electrode. It is this critical volume of soil that determines the effectiveness of the electrode.

In most cases, the greatest influence on the earth resistance value will be the depth of the electrode. Doubling the depth can
see a reduction of up to 40% in the measured value. If multiple rods are required, as a rule of thumb, the spacing of the rods
needs to be at least equal to the driven depth.

Fall of potential method (for measuring earth resistance)
This is the classic method for measuring resistance of a single electrode, or a system of electrodes, to Earth. Two auxiliary
spikes are driven into the ground in line with the electrodes under test. Current is generated by the instrument between
the electrodes under test and the auxiliary C spike. The resultant potential across the soil resistance is then measured
between the electrode under test and the auxiliary P spike. However to measure the true resistance of the electrodes
under test, the auxiliary C spike must be far enough away from the electrodes under test for the spheres of influence
not to interfere with each other. This is determined by moving the P spike in steps between the electrodes under test
and the C spike and plotting the resistance curve caused by the ‘fall of potential’. The plotted curve must
have a flat, see diagram, and the true resistance of the electrode/s is measured here. If there is no flat the distance
between the electrodes under test and the C spike must be increased until there is.

https://www.uploadarchief.net:443/files/download/tekening%20aardingsmeting.png

wel Pam, wat ik bedoel, zet je spanningsreferentie aan de andere kan en hebt van die S curve geen last meer.. en ook geen twijfel of het stuk grond wel 100% hetzelfde is over de meetzone.
juist zien dat de imaginaire schillen(halve sferen) groot genoeg zijn. bij 5 meter afstand is dat zo. Je kan altijd wat meer nemen, uiteraard.

Op 23 november 2020 09:25:20 schreef kris van damme:
[...]

bodemweerstand is wat anders dan aardweerstand. Die methode volgens Wenner voor de bodemweerstand verwacht nu eenmaal de probes in lijn en in een bepaalde volgorde /afstand/diepte door de gebruikte methode.

Inderdaad Kris, hier heb je een punt, bodemweerstand is niet hetzelfde als spreidingsweerstand van een aardingslus. Maar het gaat hem om het princiepe van meten. Stroompje uitsturen en spanning meten. Ik zie gewoon niet in als de elektroden ten opzichte van elkaar ver genoeg uit elkaar staan deze niet in lijn zouden mogen staan. Nu ga even de tijd nemen om pamwikkeling zijn nieuwe post te lezen.

@ kris

De spanningsprobe aan de andere kant zetten zou ik niet doen. Volgens mij is de meting analoog met een vier draads meting van een weerstand. Door twee draden stuur je een gekende stroom en via twee andere draden ga je (hoogohmig) een spanning meten.

De “gebruikelijke” meetstroom vloeit tussen de aardingslus en de stroomprobe.
Waarom zou de stroom die van de andere kant van de stroomprobe (rond de aardbol :S ) naar de andere kant van de aardingslus loopt, even groot zijn als de “gebruikelijke” gekende meetstroom ?
Als de stroom rond de aardbol kleiner is, zal de R = U/I berekening (foutief) een grotere aardingsweerstand suggereren.

Ik moet in de loop van de week aan de woning toch nog metingen gaan doen,
ik zal eens op verschillende plaatsen gaan prikken.

Pam,

de spanningsmeter heeft enkel een aarde als "nulreferentie nodig". (er loopt geen stroom door)

die vind je, als je moeilijk wil doen, midden tussen de twee andere aardpunten, waartussen de stroom loopt en als alle andere condities voldaan zijn (juist afstanden, gelijke aardetype...). maar ook op 99,99999% van de aardbol, aan de andere kant van de de testen aarde dus, als je maar op 5 meter + 5meter afstand blijft.. das makkelijker. (5 meter is tot waar de invloed van een testaarde rijkt, maar de de testen aarde heeft ook die 5 meter, goede afstand is dus 10 meter of meer, ergens hierboven schreef ik dat fout)