Как замеряют сопротивление изоляции

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).

Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

  • Аналоговые (электромеханические) – мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
  • Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства. Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

  1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
  2. Аналоговый амперметр.
  3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
  4. Сопротивления.
  5. Переключатель измерений кОм/Мом.
  6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

  • Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
  • На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
  • Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек. Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, – вращает ручку генератора.
  • Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Заметим, что в более поздних аналоговых мегаомметрах производители отказались от использования динамо-машины, заменив ее возможностью работы от встроенного или внешнего источника питания. Это позволило избавиться от характерных недостатков, помимо этого у таких устройств существенно увеличились функциональные возможности, в частности, расширился диапазон калибровки напряжения.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Как правильно пользоваться мегаомметром?

Для проведения испытаний важно правильно выставить диапазоны измерений и уровень тестового напряжения. Проще всего это сделать, воспользовавшись специальными таблицами, где указываются параметры для различных тестируемых объектов. Пример такой таблицы приведен ниже.

Таблица 1. Соответствие уровня напряжения допустимому значению сопротивления изоляции.

Испытуемый объект Уровень напряжения (В) Минимальное сопротивление изоляции (МОм)
Проверка электропроводки 1000,0 0,5>
Бытовая электроплита 1000,0 1,0>
РУ, Электрические щиты, линии электропередач 1000,0-2500,0 1,0>
Электрооборудование с питанием до 50,0 вольт 100,0 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте
Электрооборудование с номинальным напряжением до 100,0 вольт 250,0 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте
Электрооборудование с питанием до 380,0 вольт 500,0-1000,0 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте
Оборудование до 1000,0 В 2500,0 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте

Перейдем к методике измерений.

Пошаговая инструкция измерения сопротивления изоляции мегаомметром

Несмотря на то, что пользоваться мегаомметром несложно, при испытаниях электроустановок необходимо придерживаться правил и определенного алгоритма действий. Для поиска дефектов изоляции генерируется высокий уровень напряжения, которое может представлять опасность для жизни человека. Требования ТБ при проведении испытаний будут рассмотрены отдельно, а пока речь пойдет о подготовительном этапе.

Подготовка к испытаниям

Перед началом тестирования электрической цепи, необходимо обесточить ее и снять подключенную нагрузку. Например, при проверке изоляции домашней проводки в квартирном щитке необходимо отключить все АВ, УЗО и диффавтоматы. Штепсельные соединения следует разомкнуть, то есть отключить электроприборы от розеток. Если проводится испытания линий освещения, то из всех осветительных приборов следует удалить источники света (лампы).

Следующее действие подготовительного этапа – установка переносного заземления. С его помощью убираются остаточные заряды в тестируемой цепи. Организовать переносное заземление несложно, для этого нам понадобиться многожильный проводник (обязательно медный), сечение которого не менее 2,0 мм2. Оба конца провода освобождаются от изоляции, потом один из них подключают на шину заземления электрощитка, а второй крепится к изоляционной штанге, за неимением последней можно использовать сухую деревянную палку.

Медный провод должен быть прикреплен к палке таким образом, что бы им можно было прикоснуться к токоведущим линиям измеряемой цепи.

Подключение прибора к испытуемой линии

Аналоговые и цифровые мегаомметры комплектуются 3-мя щупами, два обычные, подключаемые к гнездам «З» и «Л», и один с двумя наконечниками, для контакта «Э». Он применяется при испытании экранированных кабельных линий, которые в быту, практически, не используются.

Для тестирования однофазной бытовой проводки производим подключение одинарных щупов к соответствующим гнездам («земля» и «линия»). В зависимости от режима испытания зажимы-крокодилы присоединяем к тестируемым проводам:

  • Каждый провод в кабеле тестируется относительно остальных жил, которые соединены вместе. Тестируемый провод подключается к гнезду «Л», остальные, соединенные вместе жилы к гнезду «З». Подобная схема подключения приведена на рисунке. Подключение мегаомметра

Если показатели отвечают норме, то на этом можно закончить испытания, в противном случае тестирование продолжается.

  • Каждый из проводов проверяется относительно земли.
  • Осуществляется проверка каждого провода относительно других жил.

Алгоритм испытаний

Рассмотрев все основные этапы можно перейти, непосредственно, к порядку действий:

  1. Подготовительный этап (полностью описан выше).
  2. Установка переносного заземления для снятия электрического заряда.
  3. На мегаомметре задается уровень напряжения, для бытовой проводки – 1000,0 вольт.
  4. В зависимости от ожидаемого результата выбирается диапазон измерения сопротивления.
  5. Проверка обесточенности тестируемого объекта, сделать это можно при помощи индикатора напряжения или мультиметра.
  6. Производится подключение специальных щупов-крокодилов измерительных проводов к линии.
  7. Отключение переносного заземления с тестируемого объекта.
  8. Осуществляется подача высокого напряжения. В электронных мегаомметрах для этого достаточно нажать кнопку «Тест», если используется аналоговый прибор, следует вращать ручку динамо-машинки с заданной скоростью.
  9. Считываем показания прибора. При необходимости данные заносятся в протокол измерений.
  10. Снимаем остаточное напряжение при помощи переносного заземления.
  11. Производим отключение измерительных щупов.

Чтобы измерить состояние других токоведущих проводников, описанная выше процедура повторяется, пока не будут проверены все элементы объекта, то есть речь идет об окончании замеров при испытании электрооборудования.

По итогам испытаний принимается решение о возможности эксплуатации электроустановки.

Проверка сопротивления изоляции проводов, проведение и контроль замеров

В любом электротехническом оборудовании проверка сопротивления изоляции проводится при его выпуске, вводе в эксплуатацию, а также при приемо-сдаточных испытаниях после окончания работ по прокладке электрических сетей в новом здании. Со временем материалы теряют свои изоляционные свойства. Именно по этой причине необходим контроль сопротивления изоляции в электротехнических установках, то есть замеры сопротивления изоляции должны проводиться регулярно.

Проверка сопротивления изоляции проводов помогает выявить отклонение данного параметра от нормы, а соответственно, избежать выхода из строя электрооборудования в результате возгорания электропроводки или короткого замыкания, и защитить людей от поражения электрическим током. Таким образом, регулярные замеры сопротивления изоляции позволяют предотвратить аварийные ситуации.

Значение сопротивления изоляции указывают в мегаомах (Мом). Соответственно, проведение замеров сопротивления изоляции осуществляется с использованием мегомметров. Для проведения таких работ необходим допуск. Поэтому проверка сопротивления изоляции проводится специальными электроизмерительными лабораториями. Компании, предлагающие услуги электролабораторий, имеют укомплектованный штат квалифицированных специалистов со всеми необходимыми допусками. Процедура измерения сопротивления изоляции регламентируется ГОСТ 3345-76. Она предусматривает подключение к жилам кабельной линии клемм мегомметра и подачу высокого напряжения. Во время проверки сопротивления изоляции вся нагрузка должна быть отключена.

Сопротивление изоляции для участка цепи определяют по закону Ома как отношение напряжения, которое приложено к цепи, к току, вызвавшему это напряжение. Однако данное значение не является постоянным. Оно зависит от влажности и температуры. По этой причине проверка сопротивления изоляции проводов, которые проложены в земле, как правило, проводится в период максимальной влажности грунта. Значение сопротивления изоляции в норме, если оно не ниже значений, указанных в ПУЭ и ПТЭЭП.

Напряжение, генерируемое мегомметром, выбирают в зависимости от напряжения, на которое рассчитана электросеть. Так, если напряжение цепи не превышает 1000 В (к примеру, цепи управления или тепломеханики), то мегомметр имеет напряжение 1000 В. В случае если цепи рассчитаны на напряжение свыше 1000 В (обмотки трансформаторов, силовые кабели и т.п.), то в ходе проведения замеров сопротивления изоляции на них подается 2500 В. При проверке сопротивления изоляции проводов испытательное напряжение выбирают исходя из сечения провода: сечение до 16 мм2 – 1000 В, 16 мм2 и более – 2500 В.

По завершении измерительных работ составляется протокол сопротивления изоляции, в который записывают значения измерения сопротивления. Такой протокол должен хранится в электролаборатории не менее 5 лет.

Периодичность контроля сопротивления изоляции установлена ПТЭЭП (приложение 3.1). В частности, замеры сопротивления изоляция электропроводки, в том числе осветительной сети, на особо опасных объектах проводят ежегодно. В остальных случаях проведение замеров сопротивления изоляции осуществляется раз в 3 года. Проверка электрического сопротивления изоляции кранов и лифтов проводят раз в год, а контроль сопротивления изоляции электротехнического оборудования (переносные электроприемники, сварочные аппараты) проводят раз в полгода. Несоблюдение сроков проведения замеров сопротивления изоляции не только увеличивает вероятность опасных и аварийных ситуаций, но и влечет за собой административные санкции согласно действующему законодательству России.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *