Меню

Проверка тока через изоляцию

Нормы и порядок измерения сопротивления изоляции кабеля

Владимир СадовскийВладимир Садовский

Надежная эксплуатация электрических проводников возможна исключительно при должном контроле. Одним из важнейших показателей их состояния является изоляция. Рассмотрим, как и когда необходимо проверять сопротивление.

Необходимость проведения замеров

Изоляционный слой электрических проводников предназначен для обеспечения:

Назначения и типы изоляции электрооборудования

  • защиты от воздействия внешних факторов;
  • защиты обслуживающего персонала;
  • надежности работы электрооборудования.

На состояние изоляции влияют следующие факторы:

  • окружающая среда (повышенная температура, влажность и т. д.);
  • превышение допустимых токовых нагрузок;
  • воздействие механических сил;
  • естественный износ эксплуатационного ресурса.

При повреждении изоляционного покрытия могут фиксироваться утечки тока, короткие замыкания и несчастные случаи с людьми. Выполнение периодического контроля качества изоляции позволяет предотвратить указанные проблемы. Контроль осуществляется посредством замера сопротивления специальными техническими средствами.

Регулярное испытание кабельных линий позволяет предотвратить утечки тока и короткие замыкания

к содержанию ↑

Подготовка к измерению сопротивления изоляции кабеля

Замер сопротивления изоляции должен выполняться в соответствии с техническими и организационными мероприятиями. Прозвонить проводник можно только после отключения кабельной линии со всех сторон. В противном случае будет выполнена проверка сопротивления совместно с подключенным электрическим оборудованием.

Измерения должны осуществляться с учетом температуры окружающего воздуха. Она влияет на минимально допустимые показатели изоляционного слоя.

Перед проверкой следует отключить кабельную линию от источника тока и нагрузки

Перед проведением замера следует убедиться в отсутствии напряжения, используя указатель на соответствующий уровень напряжения. Затем закоротить проводник или установить заземление. Это требуется для снятия остаточного или наведенного потенциала. Далее вывешиваются плакаты:

  • запрещающие — «Не включать, работают люди»;
  • указательные — «Заземлено».

к содержанию ↑

Приборы и средства измерения

Измерение сопротивления изоляции токопроводящих жил проводится мегаомметрами или специальными установками. Второй вариант, как правило, применяется для проводов напряжением более 1 кВ. Испытания проводятся согласно установленным требованиям ПТЭ. Суть метода заключается в подаче напряжения от постоянного или переменного источника питания с постепенным увеличением его значения до максимально допустимого для конкретного типа кабеля. При фиксации пробоя изоляционного покрытия по итогам испытаний эксплуатация кабельной линии запрещается.

Использование мегаомметра позволяет зафиксировать снижение качества изоляции без ее разрушения. Существуют различные модификации данных устройств, которые можно разделить на две категории:

Цифровой прибор для измерения сопротивления изоляции

  • электромеханические;
  • электронные.

Измерительные приборы выпускаются со следующими номинальными уровнями напряжений: 100, 500, 1000 и 2500 В.

Принцип действия мегаомметра основан на подаче напряжения от постоянного источника питания и фиксации величины образуемого тока. После сопоставления указанных величин, в соответствии с законом Ома, на шкалу или монитор измерительного устройства выдается величина сопротивления.

Главным конструктивным отличием электромеханического и электронного мегаомметра является источник постоянного тока. Для первых предусматривается встроенный ручной генератор, а для вторых аккумуляторная батарея.

Мегаомметр ЭС0202/1Г с ручным генератором

к содержанию ↑

Нормы сопротивления изоляции для различных кабелей

Встречаются следующие виды электрических проводников:

  1. Высоковольтные — используются при уровне напряжения более 1 кВ. С их помощью прокладываются линии электропередач, и подается питание на шести киловольтные электродвигатели. Допустимой величиной сопротивления изоляционного слоя считается один мОм на кВ. Например, при уровне напряжения 6 кВ норма составит 6 мОм.
  2. Низковольтные — используются в электрических схемах напряжением менее 1 кВ. Наиболее часто применяются для прокладки сети освещения, подключения электродвигателей на 220 и 380 В. Минимальный показатель сопротивления для указанных токопроводящих жил — 0.5 мОм.
  3. Контрольные — предназначены для подключения измерительных приборов, устройств РЗА, а также для формирования схем вторичной коммутации. Для данной категории проводов нижний предел изоляции равняется 1 мОм.

Конкретные показатели сопротивлений для определенных марок кабеля можно узнать в следующей технической литературе:

  • ПУЭ — таблица 1.8.34;
  • ПТЭ — таблица 37.

к содержанию ↑

Как измеряется сопротивление

Порядок проверки состояния изоляционного слоя зависит от типа проверяемого электрического проводника. На начальной стадии выполняются идентичные действия:

  1. Проверяется работоспособность мегаомметра. Понадобится соединить два зажима устройства, и сделать замер. Прибор должен показать ноль. Затем концы проводов измерительного устройства разводятся в сторону, и выполняется замер. Если в результате получится бесконечность, то прибор исправен.
  2. Измерения ведутся со стороны кабельной линии, где установлено переносное заземление. В процессе работы необходимо использовать диэлектрические перчатки.
  3. На другом конце кабельной линии следует развести жилы проводника в стороны. Для обеспечения безопасности людей от поражения электрическим током во время проведения испытания, следует поставить человека для предупреждения об опасности.

На завершающем этапе необходимо сравнить полученные результаты с допустимыми значениями, и составить протокол. В нем отражается последовательность выполненных действий, используемые измерительные средства, температурный режим и заключение о состоянии электрического проводника.

Методика измерения сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей

Прозвонить высоковольтные проводники необходимо с использованием мегаомметра на 2500 В. Последовательность действий следующая:

Схема измерения изоляции высоковольтного кабеля

  1. Один конец измерительного устройства цепляется к контуру заземления, а второй к фазе «А» кабеля.
  2. Снимается заземляющий проводник с фазы «А», и делается замер на протяжении 60 секунд.
  3. Далее понадобится установить заземление на фазу «А», и снять зажим мегаомметра.
  4. В дальнейшем аналогичные операции проводятся для фаз «В» и «С».

При значительной длине кабельной линии испытания производятся с учетом коэффициента абсорбции. Потребуется зафиксировать показания прибора после 15 и 60 секунд измерений. Отношение значения сопротивления после 60 секунд к показанию после 15 секунд должно быть не менее 1.3. При меньшем значении делается вывод об увлажнении изоляционного слоя. Для устранения неисправности потребуется выполнить сушку проводника.

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей

Для проведения работ потребуется использовать мегаомметр на 1000 В. После выполнения первоначальных пунктов, необходимо приступить к выполнению следующих мероприятий:

Измерение сопротивления изоляции между жилами кабеля

  1. Делается измерение сопротивления между фазами кабельной линии, соответственно «А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С».
  2. Поочередно проверяется изоляция фаз кабеля относительно нулевого провода (N).
  3. Далее выполняется поочередные измерения между каждой фазой и заземляющим контуром (PE) при проверке пятижильного проводника.
  4. Отсоединяется нулевой провод от нулевой шинки и осуществляется измерение между N и PE.

После каждого испытания следует снимать потенциал посредством установки заземления.

Методика измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей

Процесс проверки состояния изоляционного слоя указанной категории токопроводящих жил идентичен предыдущему пункту, за одним исключением. Жилы кабеля, которые не участвуют в проверке, необходимо закоротить и подсоединить к заземляющему контуру.

Контроль над изоляцией

Периодичность проведения контрольных измерений состояния изоляционного покрытия устанавливается нормативными документами:

Периодичность замеров для различных объектов

  • раз в шесть месяцев — передвижные и переносные токоприемники;
  • ежегодно — проводники и приемники наружной установки, а также при их прокладке в условиях повышенной опасности;
  • каждые три года — все остальное электрооборудование.

На промышленных и энергетических предприятиях установлена своя периодичность проверки, согласно утвержденным инструкциям.

Требования безопасности

Согласно действующим межотраслевым правилам по охране труда при эксплуатации ЭУ, для проверки состояния изоляционного слоя мегомметром должны соблюдаться следующие меры безопасности:

Измерение проводится в диэлектрических перчатках

  1. Замеры должны осуществляться квалифицированными специалистами. К проверке изоляционного слоя кабельной линии напряжением менее 1000 Вольт допускаются лица с III, а при напряжении более 1000 В с IV группой по электробезопасности.
  2. Пользоваться прибором необходимо в диэлектрических перчатках.
  3. Установка зажимов мегаомметра должна производиться только на заземленный электрический проводник.
  4. По завершении измерения требуется снять потенциал с проводов, посредством установки заземления.

Работы с измерительным устройством выполняются по распоряжению, наряду-допуску или в порядке текущей эксплуатации, в зависимости от уровня напряжения. Проверка изоляционного покрытия установками с подачей высокого напряжения выполняется лицами с правом проведения высоковольтных испытаний.

Периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки

Состояние изоляционной оболочки, проложенной на открытом воздухе электропроводки, должно проверяться каждые двенадцать месяцев. При других вариантах прокладки — раз в тридцать шесть месяцев.

Проверка изоляции электропроводки в частном доме

Своевременно выявленное ухудшение качества изоляционного покрытия электрических проводников позволит предотвратить аварию или несчастный случай. Проведение требуемых работ должно производиться с соблюдением всех мер безопасности.

Источник

Как провести замер сопротивления изоляции

Время на чтение:

Сопротивление изоляции — важный параметр, без нормального показателя которого невозможна безопасная работа электроприборов. Что такое замер сопротивления, как проводить эту процедуру, как проверить электропроводку на этот показатель в электролаборатории и многое другое далее.

Что это такое

Сопротивление изоляции — показатель, который влияет на безопасность работы электрических установок. Также это главный параметр во всех кабелях и проводах, поскольку при эксплуатации они всегда подвергаются разным физическим и другим воздействиям. Согласно понятию из учебника физики это соотношение напряжения, которое приложено к диэлектрическому элементу к току, протекающему через этот элемент.

Сопротивление изоляции что это

Несмотря на то, что кабели сделаны из качественного и долговечного материала, он может выйти из строя вследствие:

  • высокого напряжения и солнечного света;
  • механического повреждения и постановки неправильного температурного режима;
  • неблагоприятной среды эксплуатации.

Чтобы точно выяснить причины повреждений в цепи кабеля или проверить возможность в дальнейшем эксплуатировать изоляцию, необходимо сделать замер сопротивления изоляции.

Обратите внимание! В случае визуального обнаружения изоляции, выполнение измерений уже не требуется. Осуществляя проведение замеров сопротивления изоляции мегаомметром, можно убрать неисправность, предотвратить пожар и аварийную ситуацию, убрать чрезмерно изношенное устройство, устранить короткие замыкания с возможными ударами тока людей.

Поврежденный кабель от солнечного света

Как обследовать электропроводку

Сделать обследование электрической проводки можно только после осмотра ее целостности. Так, на проводных изгибах не должно быть поломанных, потресканных и раскрошенных частей. Если после визуального просмотра, не были выявлены предпосылки того, чтобы заменить кабель, необходимо сделать измерение сопротивления изоляции. Для этого нужно воспользоваться мегаомметром.

Исследование проводки

Согласно правилам устройства электрических установок, в сети не должно быть сопротивление меньше 0,5 МОм, чтобы можно было правильно провести испытание с напряжением в тысячу вольт.

Кроме того, исследуется электропроводка в качестве профилактики. К примеру, изоляционное сопротивление нужно проверять каждые три года по правилам технической эксплуатации электрических установок. Где есть особо опасные объекты и наружные установки, проверку делают раз в год.

Читайте также:  Cti600 ccl kb 3151c уменьшить ток подсветки

Обратите внимание! При начале работы необходимо сделать подсчет общей мощности потенциальных установленных электрических приборов. Исходя из данной информации, необходимо вычисление сечения кабели по показателям мощности. Далее необходимо сравнить получившуюся цифру с той, что равна сечению кабеля. Если она меньше, значит нужно в срочном порядке менять всю электрическую проводку.

Потом нужно проверить всю скрытую проводку. На части изоляции не должно быть никаких повреждений. Провода должны иметь специальные клеммы.

Обязательно необходимо осуществить проверку распределительного щита. Он должен быть правильным образом собран. В противном случае, когда будут подключены все электроприборы к щитку, автомат будет выбивать из-за предельной нагрузки.

Просмотр целостности кабеля как необходимость до начала его проверки

Шкала допустимого сопротивления

Как правило, каждая шкала на предприятии своя, в зависимости от оборудования. Далее даны примеры допустимого изоляционного сопротивления электрических установок, аппаратов, цепей и проводок:

  1. Электроустановка 12 ватт = менее 0,5 МОм;
  2. Аппарат напряжения от 42 до 380 ватт = менее 0,5 МОм;
  3. Электрический инструмент ручного типа в виде трансформатора, переносного светильника = менее 0,5МОм, а в напряжении 2 МОм;
  4. Бытовая стационарная электроплита = 1МОм;
  5. Кран и люфт = 0,5МОм;
  6. Силовая и осветительная электропроводка, распределительная установка, щиток и токопровод = 0,5 МОм;
  7. Вторичная управленческая цепь защиты измерения или сигнализации = 1 МОм и выше;
  8. Цепь управления, цепь питания и цепи напряжения — 1 МОм и выше.

Замер сопротивления изоляции кабеля

Замер сопротивления изоляции электропроводки происходит около двух точек электрической установки, характеризующей утечку при подаче напряжения в сети. Результат — показатель, выражаемый в мегаомах. Измерение осуществляется при помощи мегаомметра, который исследует утечку тока, возникающую при действии регулярно поступающего напряжения к электрической установке.

Современными мегаомметрами выдаются разные уровни напряжения, чтобы испытать различное оборудование. В итоге, обязательная часть проверки цепи — изучение изоляционного сопротивления.

Принцип измерения показателя

Приборы для измерений

Сегодня измерением сопротивления изоляции в кабелях занимаются мегаомметры, лучшие из которых М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC — 30, MIC — 1000 и MIC-2500. Поскольку электротехника, как и мир, не стоит на месте, появляются новые устройства и обновления старых.

Мегаомметр

Мегаомметр является специальным прибором, используемым профессиональными электриками, чтобы измерять электросети и приборы. Отличается от омметра тем, что может измерять на более высоком напряжении. Чтобы проверять сопротивление, прибором напряжение генерируется самостоятельно благодаря встроенному механическому генератору или батареи.

Обратите внимание! Конструкция его проста: источник питания, к примеру, генератор переменного тока, имеющий выпрямительный мост, и измерительный механизм.

Применение его широкое. Его используют, чтобы выявить повреждения в электросетях перед тем, как начать эксплуатировать ее, а также обнаружить места, где уже создалась аварийная ситуация. Чтобы проверить изоляцию кабеля в трансформаторной, электродвигательной части и любых устройствах, обладающих электрической обмоткой и изоляцией. Главное предназначение в измерении изоляционного сопротивления кабелей.

Благодаря испытаниям, можно понять, где находятся слабые места в электрических сетях. Показатели, снимаемые с мегаомметра, используются, чтобы определить степень изоляционной изношенности для предотвращения неожиданных и нежелательных случаев возгорания.

Конструкция мегаомметра

Принцип работы устройства прост. Он подает напряжение на кабельный участок, который и проверяется в итоге на наличие нормального поступления тока. При утечках, показатели попадают на панель, откуда пользователь и делает выводы. Если утечка больше допустимого значения, значит, речь идет о повреждении изоляции и появления короткого замыкания, недопустимого для того, чтобы была нормальная эксплуатация электрических сетей. В противном случае, кабели могут загореться.

Укомплектован каждый мегаомметр на 1000 и 2500 вольт гибкими медными проводниками, достигающими в длину до трех метров. Каждый прибор оснащен наконечниками в виде крокодила.

Обратите внимание! Отличаются устройства друг от друга модели дизайном и устройством. Аналоговые измерительные устройства обладают динамо машиной, которая вращением специальной ручки делает выработку напряжения, производящего изоляционные замеры. Также есть приборы с аналоговым табло и механической стрелкой. Современные модели оснащены аккумуляторными батареями и блоком питания, имеют цифровое табло, которое отображает изоляционные показатели с памятью.

Инструкция по технике безопасности

Вся измерительная работа сводится к тому, что используется мегомметр для изучения показателя сопротивления при напряжении до 1000 вольт. При рассмотрении светильников, до работы с ними, отключается напряжение, они выключаются из сети. При применении газоразрядных ламп, можно не выкручивать, а только убрать стартеры.

Инструкция при работе с мегаомметром

Важно до начала контрольных измерений проверить прибор, определив показания при разомкнутом и замкнутом проводнике. В первом случае должно появится бесконечное сопротивление, а во втором случае — значение около нуля.

Затем необходимо обесточить кабель. Чтобы убедиться в том, что напряжение отсутствует, нужно использовать указатель напряжения, испытанный на подключенном к участку цепи электрической установки.

Потом нужно заземлить токоведущие жила кабеля и при измерении его надеть диэлектрического вида резиновые защитные перчатки.

Обратите внимание! Прикасаться к токоведущим элементам запрещено!

Сопротивление можно проверить только по отдельной фазе. Если есть отрицательный результат, необходима проверка изоляции в участке фазы и земли.

Выполняя измерения, необходимо полное следование инструкции, разработанной на предприятии. Воспрещено начинать работу, не убедившись в том, что отсутствует напряжение. Коммутация должна быть осуществлена только в том случае, если обесточены токоведущие части и использованы средства защиты.

Возгорание как следствие отсутствия проверки кабелей

В целом, сопротивление изоляции — параметр, который нужно измерять при выходе из строя кабели или в качестве профилактики при помощи мультиметра и других доступных способов. Важно при этом полностью следовать инструкции и соблюдать технику безопасности, чтобы все измерения проходили без ущерба для здоровья.

Источник

Измерение сопротивления изоляции. Методы и приборы

Мегаомметр – измерительный прибор для профессионального использования. Но в определенных ситуациях он может применяться и в бытовых условиях.

Прежде всего это касается случаев необходимости проверки состояния электрической проводки в квартире, частном доме.

Применение в таких случаях мультиметра является неоправданным. Это связанно с тем, что это приспособление позволяет обнаружить наличие проблемы, но не оценить ее масштабы. В этом плане мегаомметр считается более эффективным.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром – картинка

Что это такое мегаомметр

Мегаомметр – прибор, что позволяет определять большие уровни сопротивления напряжения в сети. Основная особенность данного устройства касается того, что в процессе исследования в цепь поддается относительно высокие напряжения.

Прибор мегаомметр

Существует 2 чаще всего использующихся вида мегаомметров, такие как:

  1. Индукторный. В таких приборах для получения испытательных высоких напряжений используется встроенный электромеханический генератор, который именуется индуктором. В нем применяется постоянное напряжение. Работает данное устройство посредством ручного управления от рукоятки.

Индукторный мегаомметр

  1. Безындукторный. В таких приборах источником постоянного высокого испытательного напряжения является электронный инвектор, оборудованный выпрямителем. Его питание происходит благодаря встроенным в корпус аккумуляторов. Вместо них могут быть применены сменные гальванические элементы.

Безындукторный мегаомметр

Индикаторы в индукторных и безындукторных мегаомметров тоже отличаются. В первом случае производители данных устройств используют стрелочные логометры, во втором – магнитоэлектрические приборы или же жидкокристаллические дисплеи.

Принцип работы прибора (мегаомметр)

Действие мегаомметров основано на определении силы тока и напряжения. В итоге прибор выдает соотношение этих 2 величин на том или ином отрывке. Зависимо от специфики конструкции, показателей мощности само напряжение может разительно меняться.

В комплекс сустройством включаются измерительные щупы. Они имеют достаточно простую конструкцию. В нее входят провода и наконечники. Один из них предназначен для подсоединения к гнезду устройства, другой же имеет вид «крокодила», использующегося для прочного крепления.

Щупы для мегаомметра

Перед использованием необходимо зафиксировать щупы в соответствующих гнездах устройства. После этого «крокодилами» следует подключить приспособление к измеряемому участку цепи. Вслед за этим происходит выработка высокого напряжения, что поступает на исследуемый объект.

Как подключить мегаомметр

Для получения корректных данных сопротивления, во время подключения необходимо соблюдать определенные правила. Прежде всего нужно акцентировать внимание на том, что на корпусе устройства присутствует 3 гнезда, которые обозначены определенными буквами, такими как:

  • Э – экран;
  • Л – линия;
  • З – земля.

Как правило, каждый мегаомметр имеет в комплекте 3 щупа. К первому подсоединяются два наконечника. Используется только, когда имеется необходимость исключить токовую утечку. Присоединяется данный щуп к экрану, если таковой имеется. Остальные же щупы должны быть соединены с теми гнездами, которые соответствуют маркировкам данных приспособлений.

Подключение мегаомметра

Когда надо померить только сопротивление изоляции без учета экрана, следует подключить лишь два щупа. Их надо подсоединять в гнезда З и Л. Другие их стороны должны быть подсоединены к объекту посредством «крокодилов». Это происходит следующим образом:

  • при тестировании на пробой между кабелями «крокодилы» крепятся к исследуемым проводам;
  • для определения пробоев на «землю» «крокодилы» прикрепляются к «земле» и жиле, что есть токоведущей.

Чаще проверка проводится на выявление пробоя. Это обусловлено тем, что тестирование экранизированной оболочки в обычных квартирах не проводится.

Как мегаомметром измерить сопротивление кабельных линий до 1 кВ

Мегаомметры используются для опредения сопротивления кабелей до и выше 1 кВ. Одножильные провода проверить при помощи такого прибора довольно легко – в сравнении с многожильными. Чем их больше, тем более масштабной будет исследование. Это обусловлено тем, что все линии надо проверять в отдельности от остальных.

При выборе контрольного напряжения следует основываться на эксплуатационном напряжении. Если кабель функционирует при 380 или же 220 В, тестовые показатели необходимо выставить на показатель 1000 В.

Читайте также:  Закон кирхгофа для полной цепи переменного тока

Когда необходимо проверить одножильный кабель, один щуп нужно прикрепить к жиле, оставшийся – на экран. В тех случаях, когда экран отсутствует, второй щуп стоит прикрепить к «земле». После этого следует подать напряжение от прибора.

Bзмерtybt сопротивление кабельных линий до 1 кВ

Если в итоге будет получено не меньше чем 500 кОм, можно делать вывод о том, что линия исправна. В ситуациях, когда сопротивление оказывается меньшим, проводник нужно перестать использовать. Подобный результат тестирование говорит о том, что изоляция кабеля повреждена.

Если происходит проверка линии с несколькими жилами, их нужно исследовать отдельно друг от друга. Во время этого остальные кабели могут быть связаны между собой жгутом. В тех ситуациях, когда требуется проверка пробоя на «землю», к незадействованным жилам прикрепляется линия заземления. Когда берется броня или экран, они тоже должны быть подкреплены к этому пучку. В нем следует обеспечить высокую плотность соприкосновения кабелей.

Как мегомметром измерить сопротивление кабеля

Отдельно стоит разобраться исследовании сопротивления изоляционного слоя в розетках. Для этого предварительно из них нужно отключить приборы. Дополнительно нужно убрать питание посредством распределительного щитка.

Один щуп должен быть подсоединен на «землю», другой – на фазу. Напряжение на устройстве ставится на показатель в 1000 В. Далее проводится проверка. Если будет получен результат боле 500 кОм (0,5 мОм), то изоляция полностью исправна. Таким же образом нужно в итоге проверить все фазы.

Измерение сопротивления обмоток машин (электродвигателей) и аппаратов

Для того чтобы замерить сопротивления обмоток в различных аппаратах при помощи мегаомметра, необходимо следовать следующему алгоритму действий:

  1. Обесточивание двигателя. Это необходимо для повышения безопасности проведения работ.
  2. Открытие крышки двигателя со всеми выводами использующихся обмоток.
  3. Установка напряжения для тестирования. Если двигатель эксплуатируется при напряжении до 1000 В, для проверки достаточно установить показатель в 500 В.
  4. Прикрепление одного щупа на корпус моторного отсека, другого – к имеющимся на устройстве к одному из выходов.

Измерение сопротивления обмоток машин

Также дополнительно необходимо убедиться в правильности соединения обмоток. Это можно сделать посредством подключения щупов парами.

Замер сопротивления обмоток трансформатора

Любой замер сопротивления обмоток трансформатора должен производиться между ними и корпусом («землей»), а также непосредственно между собой. Во втором случае остальные обмотки должны быть отсоединены и заземлены на корпус.

Процесс тестирования может быть начат только в том случае, если напряжение прибора будет не менее 2500 В. Максимальный показатель исследования не должен быть ниже 10000 мОм.

На трансформаторах, у которых предельное напряжение составляет 10 кВ и ниже, разрешается использование мегаомметров с напряжением на 1000 В, когда их максимум исследования не ниже 1000 мОм.

Прежде чем начать тестирование обмотки, ее следует заземлить на время более 2 минут. Если сопротивление не нормируется, необходимо его сравнивать с заводскими параметрами или же с данными, полученными в ходе прежних тестирований.

Также стоит обратить внимание на коэффициент абсорбции. Он тоже может не нормироваться. При этом он обязательно учитывается при рассмотрении результатов исследования. Если температура окружающей среды находится в диапазоне от +10 до +30 градусов Цельсия, он может быть для не увлажненных трансформаторов следующим:

  • менее 10000 кВА и напряжением 35 кВ и ниже: 1,3;
  • 110 кВ и выше: 1,5-2.

Если трансформатор является увлажненным или же на нем присутствуют локальные повреждения, абсорбционный процент должен быть близок к 1.

Процесс измерения – это ответственная работа, которая позволяет следить за состояние оборудования. Подобные меры способны предотвратить или же минимизировать неблагоприятные последствия повреждения кабельного хозяйства, сумев уберечь при этом электрические приборы от выхода из строя.

Источник



Умный сайт для вашего энергокомплекса

Руководство по измерению сопротивления изоляции

Подробное руководство по проведению измерения сопротивления изоляции

Навигация по статье:

Тестирование электрической изоляции

Для безопасной работы все электрические установки и оборудование должны иметь сопротивление изоляции, соответствующее определенным характеристикам. Независимо от того, идет ли речь о соединительных кабелях, оборудовании секционирования и защиты или электродвигателях и генераторах, электрические проводники изолируются с помощью материалов с высоким электрическим сопротивлением, которые позволяют ограничить, насколько это возможно, электрический ток за пределами проводников.

Из-за воздействий на оборудование качество этих изоляционных материалов меняется со временем. Подобные изменения снижают электрическое сопротивление изоляционных материалов, что увеличивает ток утечки, который, в свою очередь, приводит к серьезным последствиям, как с точки зрения безопасности (для людей и имущества), так и с точки зрения затрат на остановки производства.

Регулярное тестирование изоляции, проводимое на установках и оборудовании в дополнение к измерениям, выполняемым на новом и восстановленном оборудовании во время ввода в эксплуатацию, помогает избегать подобных инцидентов за счет профилактического обслуживания. Данные испытания дают возможность обнаружить старение и преждевременное ухудшение изоляционных свойств прежде, чем они достигнут уровня, способного привести к описанным выше инцидентам.

На этом этапе полезно прояснить разницу между двумя типами измерений, которые часто путают – испытанием электрической прочности изоляции и измерением сопротивления изоляции.

Испытание электрической прочности, также называемое «испытание на пробой», позволяет определить способность изоляции выдерживать выброс напряжения средней длительности без возникновения искрового пробоя. Фактически такой выброс напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности линии электропередачи. Основной целью этого теста является обеспечение соответствия строительным нормам и правилам, касающимся путей утечки и зазоров. Этот тест часто выполняется с использованием напряжения переменного тока, но также при испытаниях применяется и напряжение постоянного тока. Подобный тип измерений требует использования высоковольтного тестера. Результатом является значение напряжения, обычно выраженное в киловольтах (кВ). Испытания электрической прочности в случае неисправности могут быть разрушительными, в зависимости от уровней тестирования и энергетических возможностей инструмента. Поэтому этот метод используется для типового тестирования на новом или восстановленном оборудовании.

При нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим тестированием. Это измерение выполняется с использованием напряжения постоянного тока меньшей величины, чем при испытании электрической прочности, и дает результат, выраженный в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками. Поскольку данное испытание является неразрушающим, его особенно удобно использовать для контроля старения изоляции работающего электрического оборудования или установок. Для данного измерения используется тестер изоляции, также называемый мегомметром.

Поскольку измерение изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, по каким причинам возможно ухудшение характеристик изоляции. Только это позволит предпринять правильные шаги для их устранения.

Можно разделить причины неисправности изоляции на пять групп. Однако необходимо иметь в виду, что в случае отсутствия каких-либо корректирующих мер, различные причины будут накладываться друг на друга, приводя к пробою изоляции и повреждению оборудования.

Электрические нагрузки

В основном электрические нагрузки связаны с отклонением рабочего напряжения от номинального значения, причем влияние на изоляцию оказывают как перенапряжения, так и понижение напряжения.

Механические нагрузки

Частые последовательные запуски и выключения оборудования способны вызвать механические нагрузки. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и любые прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

Химические воздействия

Присутствие химических веществ, масел, агрессивных испарений и пыли в целом отрицательно влияет на характеристики изоляционных материалов.

Напряжения, связанные с колебаниями температуры

В сочетании с механическими напряжениями, вызванными последовательными запусками и остановками оборудования, также на свойства изоляционных материалов влияют напряжения, возникающие при расширении и сжатии. Работа при экстремальных температурах также приводит к старению материалов.

Загрязнение окружающей среды

Плесень и посторонние частицы в теплой влажной среде также способствуют ухудшению изоляционных свойств установок и оборудования.

В приведенной ниже таблице показана относительная частота различных причин отказа электродвигателя.

В дополнение к внезапным повреждениям изоляции из-за таких чрезвычайных происшествий, как, например, наводнения, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки объединяются, иногда усиливая друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного мониторинга это приведет к возникновению ситуаций, которые станут критическими с точки зрения безопасности людей и нормальной эксплуатации. Таким образом, регулярное тестирование изоляции установок или электрических машин является полезным способом контроля состояния изоляции, позволяющим предпринимать необходимые действия еще до того, как возникло повреждение.

Принцип тестирования изоляции и влияющие на него факторы

Измерение сопротивления изоляции базируется на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока с уровнем ниже, чем напряжение испытания электрической прочности, а затем измерив значение тока, очень просто определить значение сопротивления. В принципе, значение сопротивления изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому измеряя малый протекающий ток, мегомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и способно указать на риск возникновения тока утечки.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего, когда к тестируемой цепи приложено напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые способны существенно повлиять на результаты измерений. Для начала давайте проанализируем характер токов, протекающих во время измерения изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Общий ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех компонентов

Емкость: Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и падает экспоненциально к значению, близкому к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжается. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится незначительным по сравнению с измеряемым током.

Читайте также:  Зачем нужны генераторы постоянного тока

Поглощение: Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, которая необходима для переориентации молекул изоляционного материала под воздействием прикладываемого электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда необходимо несколько минут, чтобы достичь значения, близкого к нулю.

Ток утечки: Ток утечки или ток проводимости. Этот ток характеризует качество изоляции и не изменяется со временем.

На приведенном ниже графике эти три тока показаны в зависимости от времени. Шкала времени является условной и может различаться в зависимости от тестируемой изоляции.

Для обеспечения надлежащих результатов тестирования очень больших электродвигателей или очень длинных кабелей сведение к минимуму емкостных токов и токов поглощения может занимать от 30 до 40 минут.

Когда в цепь подается постоянное напряжение, суммарный ток, протекающий в тестируемом изоляторе, изменяется в зависимости от времени. Это предполагает значительное изменение сопротивления изоляции.

Перед подробным рассмотрением различных методов измерения было бы полезно снова взглянуть на факторы, которые влияют на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны выполняться в одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны корректироваться относительно эталонной температуры. Например, увеличение температуры на 10°C уменьшает сопротивление изоляции ориентировочно наполовину, в то время как уменьшение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения ее поверхности. Никогда не следует измерять сопротивление изоляции, если температура ниже точки росы.

Коррекция сопротивления изоляции в зависимости от температуры (источник IEEE-43-2000)

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.
Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.
В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана),
поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.
Источник: AEMC® Instruments

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальное измерение сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение PI

Состояние изоляции

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение DAR

Состояние изоляции

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

Источник