Сопротивление изоляции

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.

Вам это будет интересно  Для чего ставят УЗО

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

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 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.

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.

Вам это будет интересно  Назначение, устройство и принцип работы АВР
Мегаомметр внешний вид

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.

Аналоговая модель

Необходимость проведения замеров

Изоляционный слой электрических проводников предназначен для обеспечения:

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

Назначения и типы изоляции 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.

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».

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.

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

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».

Схема измерения изоляции высоковольтного кабеля

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.

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.

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

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.

Измерение сопротивления изоляции между жилами кабеля

После каждого испытания следует снимать потенциал посредством установки заземления

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.

В этом случае измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:

1. Освободить жилы кабеля и развести их друг от друга.
2. Подключить испытательное заземление к двум жилам кабеля, на которых не меряется сопротивление изоляции.
3. Подключить один конец мегаомметра к заземляющему устройству.
4. Подключить второй конец мегаомметра к тестируемой жиле.
5. Провести измерение сопротивления изоляции в течение 1 минуты.
6. Повторить пункты 2–5 для двух оставшихся жил.

Так измеряется сопротивление изоляции высоковольтного силового кабеля

В этом случае измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:

1. Освободить жилы кабеля со второй стороны и развести их друг от друга.
2. Подключить один конец мегаомметра к фазе, относительно которой выполняются замеры.
3. Подключить второй конец мегаомметра поочередно к оставшимся двум фазам, нулю и земле.
4. Провести каждое измерение сопротивления изоляции в течение 1 минуты.

Так измеряется сопротивление изоляции низковольтного силового кабеля

В этом случае можно сделать исключение и не отсоединять кабель от схемы.

Измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:

1. Подключить один конец мегаомметра к тестируемой жиле.
2. Остальные жилы соединить друг с другом и с землей.
3. Подключить второй конец мегаомметра к земле или любой другой жиле.
4. Провести измерение сопротивления изоляции в течение 1 минуты.
5. Повторить пункты 1–4 для всех оставшихся жил кабеля.

Так измеряется сопротивление изоляции контрольного кабеля

Суть измерений

Под сопротивлением изоляции понимается способность материала не пропускать через себя электрический ток. Для каждого диэлектрика, в зависимости от места использования, установлены свои нормативные требования. Периодичность проверки и необходимые значения указываются в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) и в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителями» (ПТЭЭП).

Все виды испытаний можно условно разделить на три группы:

• проводимые производителем на заводе;
• выполняемые непосредственно на объекте после модернизации или проведения ремонта;
• запланированные согласно требованиям правил безопасности и нормам.

Возможные повреждения, кроме заводских дефектов, чаще всего возникают из-за условий эксплуатации. Это воздействие сверхтоков, вызывающих перегрев защитной оболочки, влияние химических реагентов, механические разрывы, вызванные как ошибками монтажа, так и грызунами. Цель измерений заключается в предотвращении поражения человека электрическим током и обеспечения пожарной безопасности.

Повреждение изоляции вызывает пробой. Это ситуация, при которой между двумя изолированными друг от друга проводниками появляется электрический контакт. Например, между рядом лежащими проводами в кабеле или при прикосновении человека к частям электроустановки. Обычно при пробое наблюдается прожженное отверстие и изменение цвета изоляционного материала. В основе механизма пробоя твердого диэлектрика лежит электронный лавинообразный процесс. Наступает он из-за образования в материале так называемого плазменного газоразрядного канала.

К измерению изоляции допускается только специалист, имеющий удостоверение о проверке знаний и группу допуска не ниже третьей, если замеры проводятся в сети с напряжением до 1 кВ, и не ниже четвертой — при измерении выше 1 кВ.

После завершения измерения электрического сопротивления изоляции, полученные результаты обрабатываются и делается вывод о возможности дальнейшей эксплуатации сети. Так, большое значение для достоверности результата имеет температура окружающей среды. Нормирование измерений в ПУЭ указано для 20 °C, поэтому если работы выполняют при другой температуре, то полученные данные пересчитывают по формуле: R=K*Rиз, где K — коэффициент приведения указанный в дополнениях к ПУЭ.

Приборы, с помощью которых проводят измерения, условно разделяются на две группы: щитовые измерители и мегомметры. Первые применяются с подвижными или стационарными электроустановками с отдельной нейтралью. В типовую конструкцию приборов контроля изоляции щитовой входит индикаторная и релейная часть. Эти измерители могут работать в непрерывном режиме и использоваться в сетях переменного напряжения 220 В или 380 В разной частоты.

В большинстве же случаев проведение измерений осуществляется мегомметром. Его отличие от обыкновенного омметра в том, что он работает с довольно высокими значениями напряжения, которые прибор сам и генерирует. Существует два типа мегомметров:

1. Аналоговые. В них для получения необходимой величины напряжения используется механический генератор, представляющий собой динамо-машину. Этот тип часто называют «стрелочным» из-за наличия градуированной шкалы и динамической головки со стрелкой. В принципе измерения лежит магнитоэлектрический эффект. Чем больше значение тока протекает через катушку, тем, в соответствии с законом электромагнитной индукции, на больший угол отклоняется и стрелка. Приборы относятся к простому типу устройств с хорошей надежностью. На сегодня уже морально устарели, так как обладают значительной массой и габаритами.
2. Цифровые. В схеме современного устройства используется мощный генератор сигнала, собранный на интегральной микросхеме (ШИМ контроллер) и полевых транзисторах. Дискретные мегомметры, в зависимости от своей конструкции, могут работать от сетевого адаптера или независимого источника питания, например, аккумуляторной батареи. Результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей. Работа построена на сравнении измеренного сигнала с эталонным и обработкой данных в специальном блоке — анализаторе. Прибор обладает небольшим весом и размерами, но для работы с ним необходима определенная квалификация.

Главным параметром, характеризующим работу измерителя, является погрешность выдаваемого результата. Кроме того, к его основным техническим параметрам относят: пределы сопротивления, величину генерируемого напряжения, температурный диапазон.

Для того чтобы правильно измерить сопротивление изоляции, необходимо подготовить как предмет испытаний, так и сам прибор. Температура в помещении должна находиться в пределах 25±10 °C с относительной влажностью не более 80%. Перед началом работ следует отключить измеряемый объект от питающей сети. Убедиться в том, что на отключенной линии не выполняются работы и никто не прикасается к токоведущим частям. Все предохранители, лампы и тому подобные электрические приборы должны быть сняты.

Перед испытанием с отключенных токоведущих частей снимается остаточный заряд. Делается это путем их соединения с шиной заземления. Контактная перемычка убирается только после подключения измерителя. По окончании испытания остаточный заряд снова снимается кратковременным восстановлением заземления.

В стандартную комплектацию мегомметра входит три щупа. К ним подключается: защитное заземление, тестируемая линия, экран. Последний используется для исключения токов утечки.

Методику измерения можно представить следующим образом:

1. В соответствии с требованиями ПУЭ, предъявляемыми к линии, выбирается тестовое напряжение. Например, для домашней проводки устанавливается значение от 100 В до 500 В. При работе с цифровым прибором для этого необходимо нажать кнопку «Тест», а на аналоговом покрутить ручку до того момента, пока индикатор не сообщит о появлении нужной величины напряжения.
2. Линейный вывод тестера подключается к проверяемой жиле кабеля, а земляной — к остальным проводам, объединенным в жгут. То есть каждая жила проверяется относительно остальных проводов, электрически связанных между собой.
3. Каждая жила испытывается относительно земли, при этом остальные провода к заземлению не подключаются.
4. Если полученные данные оказываются неудовлетворительными, то измерения проводят отдельно для каждой жилы по отношению ко всем взятым проводникам в кабеле.
5. Все полученные значения записывают, а затем их сравнивают с нормами ПУЭ и ПТЭЭП.

Следует отметить, что если по каким-либо причинам в низковольтной сети перед испытанием отключить нагрузку не представляется возможным, то замер фазного и нулевого проводников проводится только относительно РЕ (земли). При этом рабочие нули следует отключить от нейтральной шины. Если же это не выполнить, то полученные данные для любого провода будут одинаковы и равны сопротивлению проводника с наихудшими параметрами.

Допустимые значения

Минимальное показание измеренных напряжений должно быть выше нормированных значений. Необходимая величина сопротивления закладывается заводом изготовителем кабельной или электротехнической продукции, согласно действующим техническим условиям.

Выпускаемая электротехническая продукция различается на несколько типов и бывает: общего применения, силовой, контрольной и распределительной. Между собой изделия разделяют не только по физическим характеристикам, но и конструктивным. Их разнообразие обусловлено средой окружения, в которой они используются. Например, кабель, предназначенный для прокладки в земле, усиливается металлической лентой и состоит из нескольких слоев изоляции.

Измеряется сопротивление изоляции в Омах. Но из-за больших величин с показателем всегда используется приставка мега. Указываемое число обычно рассчитано для определенной длины, чаще всего это километр. Если же длина меньше, то просто выполняется перерасчет.

Для кабелей, использующихся в связи и передающих низкочастотный сигнал, сопротивление изоляции, должно быть не менее 5 тыс. МОм/км. А вот для магистральных линий — выше 10 тыс. МОм/км. Но при этом всегда минимальное необходимое значение указывается в паспорте на изделие.

В общем же случае приняты следующие нормы сопротивления изоляции:

• кабель, проложенный в помещении с нормальными условиями окружающей среды, — 0,50 МОм;
• электроплиты, не предназначенные для переноса, — 1 МОм;
• электрощитовые, содержащие распределительные части и магистральные провода, — 1 МОм;
• изделия, на которые подается напряжение до 50 В, — 0,3 МОм;
• электромоторы и другие приборы, работающие при напряжении 100−380 вольт, — 0,5 МОм;
• устройства, подключаемые к электрической линии, предназначенной для передачи сигнала с амплитудой до 1 кВ, — 1 МОм.

Для кабелей, подключенных к силовым линиям, действует немного другая норма. Так, провода, используемые в электрической сети с напряжением более 1 кВ, должны иметь значение сопротивления не менее 10 МОм. Для остальных же, кроме контрольных, минимальный порог снижен вдвое. Для контрольных проводов норматив требует значение сопротивления не менее 1 МОм.

Виды проверок изоляции кабелей

Для оценки состояния изоляции кабелей проводится два вида испытаний:

1. Проверка электрической прочности изоляции. Она выполняется при повышенном напряжении с помощью пробойной установки, в состав которой входит повышающий трансформатор. Как правило, этот вид испытания проводится в лаборатории.
2. Измерение сопротивления изоляции постоянному току. Для его проведения нужен только мегаомметр. Этот вид испытаний отличается мобильностью и может выполняться без привязки к стационарной лаборатории.

Периодичность проведения измерений

Периодичность проведения измерений сопротивления изоляции заложена в ПТЭЭП (пункт 2.12.7) и ГОСТ Р 50571.16-2007 «Электроустановки низковольтные. Испытания». Она составляет 1 раз в три года. В целом подобное тестирование проводится в следующих случаях:

1. При выпуске продукции на заводе-изготовителе.
2. На объекте перед монтажом.
3. После монтажа перед подачей напряжения.
4. При выявлении дефектов.
5. При проведении технического обслуживания 1 раз в 3 года.

Причины повреждения изоляции кабелей

Можно выделить основные причины повреждения изоляции кабелей:

• высокая влажность воздуха;
• резкие перепады температур;
• механические повреждения, возникающие во время монтажа или в процессе эксплуатации;
• физический износ.

Особенности мегаомметра

Основными элементами мегаомметра являются генератор постоянного напряжения и амперметр. В старых моделях приборов в качестве источников питания использовались ручные динамо-машины. Вращать их ручку и одновременно выполнять измерения было достаточно неудобно. В современных устройствах применяются встроенные или внешние источники питания.

Так схематично можно изобразить устройство мегаомметра

Генератор мегаомметра выдает напряжение величиной 100, 250, 500, 700, 1000 или 2500 В. Разные модели приборов могут работать только в одном или в нескольких диапазонах. Встроенный в мегаомметр амперметр измеряет силу тока в цепи. Учитывая, что генератор выдает откалиброванное напряжение известной величины, шкала измерительной головки сразу градуируется в единицах измерения сопротивления – мега- или килоомах.

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 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.

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.

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.

Методики проведения замеров сопротивления изоляции

Каждая электролаборатория обязана разработать и утвердить программы и методики проведения замеров сопротивления изоляции в определённых видах электроустановок. Данные программы – это своего рода организационно-технические алгоритмы, придерживаться которых должен персонал ЭТЛ. Например, в рамках выполнения замеров сопротивления изоляции специалисты ЭТЛ оформляют наряд или распоряжение, обесточивают цепи, проводят внешний осмотр, подключают контрольно-измерительную аппаратуру (мегомметры) и фиксируют показания.

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.

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.

Методика испытания кабеля повышенным напряжением

Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.

Схема подключения кабеля

Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.

Для завершения  измерений  ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод  обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.

В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления  локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.

В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.

Периодичность

Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.

Кабели, рассчитанные на напряжение 110  — 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего,  в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.

Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.

Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:

• используется в качестве питающих вводов и длина кабеля менее 100 м;
• срок их службы уже более 15 лет, а удельное количество отказов не менее 30 раз на 100 км в год;
• в ближайшие 5 лет планируется их реконструкция или полный демонтаж.

Аппараты для испытаний

• АИИ – 70 – одна из наиболее популярных стационарных установок, применяемых в испытании и фазировке силовых кабелей, вводов, проверке прочности жидких диэлектриков на пробой и т.д. Может обеспечивать как постоянное напряжение на выходе (максимально 70 кВ), так и переменное (50 кВ).
• АИД-70 – является диодным аналогом предыдущей модели. Наиболее широко применяется для испытания как постоянным, так и переменным напряжением в передвижках или переносных агрегатах, в лабораториях.
• ИВК-5, АИ-2000, КУ-65 и прочие – установки с диодной схемой. Применяется для продавливания вторичных электрических цепей.

Принципиальная схема ИВК

Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.

Вопрос электробезопасности

Почему перегорают светодиодные лампы

Измерение сопротивления изоляции проводится с целью обезопасить человека от поражения током и в целях пожарной безопасности. Отсюда минимальное значение сопротивления – 500 кОм. Оно взято из простого расчета:

U – фазное напряжение электроустановки;

RИЗ – сопротивление изоляции электрооборудования;

RЧ – сопротивление тела человека, для расчетов по электробезопасности принимается RЧ =1000 Ом.

Подставляя известные значения (U=220 В, RИЗ=500 кОм), получается ток утечки 0,43 мА. Порог ощутимого тока 0,5 мА. Таким образом, 0,5 МОм – это минимальное сопротивление изоляции, при котором среднестатистический человек не будет чувствовать тока утечки.

При измерении мегаомметром также стоит обратить внимание на безопасность, т.к. аппарат выдает до 2500 В на своих щупах, оно может быть смертельным для человека. Поэтому проводить измерения может только специально обученный персонал. Подключение мегаомметра и измерения должны проводиться на отключенной от электрической сети электроустановке. Необходимо провести проверку электропроводки на отсутствия напряжение. Если проходят испытания для кабеля, следует обезопасить это место от случайного прикосновения к неизолированным частям кабеля на противоположном конце от места испытания.

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.

Источники:

• https://rusenergetics.ru/ustroistvo/zamer-soprotivleniya-izolyatsii
• https://220.guru/electroprovodka/provoda-kabeli/zamer-soprotivleniya-izolyacii.html
• https://proagregat.com/kipia/normy-izolyatsii-i-izmereniya-soprotivleniya-kabeley/
• https://tze1.ru/articles/detail/kak-proverit-izolyatsiyu-kabelya/
• https://www.asutpp.ru/izmerenie-soprotivleniya-izolyatsii-megaommetrom.html
• https://energy-systems.ru/main-articles/electrolaboratoriy/4136-zamer-soprotivleniya-izolyatsii-2
• https://www.asutpp.ru/ispytanie-kabelya-povyshennym-napryazheniem.html
• https://amperof.ru/elektromontazh/electroprivodka/soprotivlenie-izolyatsii.html