Что такое сопротивление изоляции

Измерение сопротивления изоляции. Методика и приборы. Порядок

Качественные изолирующие материалы определяют функциональность и надежность снабжения объектов электрической энергией. Каждый специалист на предприятии должен понимать важность свойств изоляции оборудования. Периодически необходимо контролировать работу электрических устройств, проводить измерение сопротивления изоляции.

Материал изоляции кабелей имеет свой срок службы. На качество диэлектрического материала изоляции влияют следующие факторы:

• Высокое напряжение.
• Солнечный свет.
• Механические повреждения.
• Температурный режим.
• Среда использования.

Измерение сопротивления изоляции рекомендуется для более точного выяснения причин повреждений в кабельной цепи, или цепи электрических устройств, а также для проверки возможности дальнейшей эксплуатации изоляции.

Если дефект изоляции обнаружен визуально, то выполнять измерения сопротивления уже нет необходимости. При обнаружении нарушения изоляции с помощью мегомметра, можно предотвратить:

• Неисправности устройств.
• Возникновение пожара.
• Аварийные ситуации.
• Чрезмерный износ устройства.
• Короткие замыкания.
• Удары электрическим током персонала, обслуживающего устройства.

Методика

Главной характеристикой состояния изоляции электрооборудования принято считать сопротивление постоянному току, поэтому обязательной частью проверки цепей является контроль сопротивления изоляции.

Приборы

Значение сопротивления изоляции контролируется при помощи мегомметрами. Сегодня популярными являются мегомметры марок: М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC – 30, MIC — 1000, MIC-2500. Прогресс технологий в электротехнике не стоит на месте, поэтому виды измерительных приборов постоянно обновляются.

Мегомметр состоит из источника питания постоянного тока и механизма измерения. В качестве источника тока может использоваться генератор переменного тока с выпрямительным мостом.

Мегомметры можно разделить по величине напряжения:

• До 1000 вольт.
• До 2500 вольт.

В комплекте к прибору приложены гибкие медные проводники. Их длина может достигать до 3 метров. Сопротивление изоляции измерительных проводов должно быть более 100 мегом. Концы проводов мегомметра должны быть оснащены наконечниками со стороны подключения к прибору. Другие концы проводов должны оснащаться зажимами вида «крокодил» с рукоятками из диэлектрического материала.

Порядок измерений

Перед началом контрольных измерений необходимо выполнить:

• Перед непосредственным измерением необходимо выполнить контрольную проверку прибора. Такая проверка производится путем определения показаний прибора во время разомкнутых и замкнутых проводников. При разомкнутых проводниках стрелка или индикатор должны показывать бесконечное сопротивление. При замкнутых проводах показания должны быть близки к нулю.
• Обесточить измеряемый кабель. Для проверки отсутствия напряжения необходимо пользоваться указателем напряжения, который испытан на заведомо подключенном к напряжению участке цепи электроустановки, согласно требованиям правил охраны труда.
• Произвести заземление токоведущих жил испытуемого кабеля.

Во время измерения сопротивления на участках цепи свыше 1000 вольт, необходимо применять диэлектрические резиновые перчатки. Запрещается касаться токоведущих элементов, присоединенных к мегомметру.

Сопротивление проверяется для отдельной фазы по отношению к другим фазам. При отрицательном результате необходимо проверить сопротивление изоляции между отдельной фазой и землей.

Схема проверки сопротивления

Измерение сопротивления изоляции на кабеле, рассчитанном на напряжение более 1000 вольт, на изоляцию накладывают экранное кольцо, которое соединено с экраном.

При работах с кабелями до 1000 вольт, имеющих нулевые жилы, необходимо знать:

• Изоляция нулевых проводов должна быть не хуже, чем у фазных проводников.
• Нулевые проводники должны быть отключены от заземления со стороны приемника и источника питания.

При вращении ручки привода генератора мегомметра необходимо добиться устойчивого состояния стрелки прибора. Только после этого можно измерять сопротивление. Для устойчивого положения стрелки ручку вращают со скоростью около 120 об / мин.

После начала вращения ручки до момента измерения должно пройти не менее 1 минуты. Далее после подключения проводов к кабелю необходимо выждать 15 секунд. После этого зафиксировать величину сопротивления.

При ошибочно выбранном интервале измерений, необходимо выполнить следующие мероприятия:

• Снять напряжение с измеряемого проводника, подключить к нему заземление.
• Установить правильное положение переключателя и возобновить измерение на новом диапазоне.

При подключении и снятии заземления применение диэлектрических перчаток является обязательным. После проведения измерений на кабеле накапливается заряд энергии, который необходимо снять перед отключением прибора. Заряд снимается при помощи наложения заземления.

Проверка изоляции осветительной цепи

Измерение сопротивления изоляции осветительной цепи выполняется мегомметром, рассчитанным на напряжение до 1000 вольт. Работы по измерению включают в себя следующие этапы:

• Измерение сопротивления изоляции магистрали: от щитов 0,4 кВ до электрических автоматов распредщитов.
• Сопротивления изоляции от этажных распредщитов до квартирных щитков.
• Измерение сопротивления изоляции цепи освещения от автоматов выключения и групповых щитков до арматур освещения. В светильниках перед измерением отключается напряжение, выключатели света должны находиться во включенном состоянии, нулевые рабочие и защитные провода должны быть отключены, лампы освещения вывернуты. Если применяются газоразрядные лампы, то их допускается не выкручивать, однако необходимо снять стартеры.
• Значение сопротивления на участках освещения и осветительной арматуры должно быть выше 0,5 мегома.

Информация по применению в измерениях приборов, и итоги замеров оформляются протоколами.

Требования безопасности

Работники измерительной лаборатории, направленные для исполнения работ в различных электроустановках, и не находящиеся в штате предприятия, владеющего электроустановкой, считаются командированными работниками.

Специалисты должны иметь в наличии определенной формы удостоверения. При этом должна быть отметка комиссии командирующей фирмы о присвоении группы электробезопасности. Фирма, отправляющая специалистов, несет ответственность за исполнение нормативов по технике безопасности и соответствию групп по электробезопасности.

Организация работ сотрудников предполагает выполнение мероприятий перед началом работ:

• Извещение владельца проверяемой электроустановки о целях работы.
• Предоставление специалистам права производства работ в виде выдачи наряда, назначения ответственных лиц.
• Проведение вводного инструктажа.
• Ознакомление с электросхемой и особенностями установки.
• Подготовка рабочего места.

Организация (владелец) несет ответственность за соблюдением требований охраны труда. Работы осуществляются по наряду-допуску.

При выполнении измерений необходимо:

• Соблюдать указания инструкций, применяемых приборов, разработанных на предприятии. Также необходимо выполнять вспомогательные требования согласно нарядам-допускам.
• Запрещается начинать работы по измерениям, не убедившись в отсутствии напряжения на измеряемом участке. Контролировать отсутствие напряжения питания при выполнении измерений. Это требование выполняется с помощью испытанного указателя, который должен быть протестирован на подключенных к напряжению элементах электроустановки, согласно правилам ТБ. Напряжения контролировать между фазами, землей и фазами. Эта операция требует особой тщательности и ответственности.
• Коммутацию приборов осуществлять при обесточенных токоведущих частях.
• Обеспечить использование средств защиты и специального инструмента с диэлектрическими ручками, которые заранее испытаны.

Бригада специалистов должна иметь в составе не менее 2-х человек, включая производителя работ с 4 группой электробезопасности, и работника с 3 группой электробезопасности. При выполнении измерений запрещается подходить к токоведущим элементам ближе безопасного расстояния, которое определено в таблице.

Интервалы проведения проверок

Временные нормативы проведения плановых измерений величин сопротивлений, значение напряжения для измерения изоляции описываются в правилах технической эксплуатации. Ежегодно производится измерение сопротивления изоляции осветительной аппаратуры, лифтовой проводки, а также электропроводки подъемно-транспортных механизмов.

В остальных случаях такие проверки осуществляются один раз в несколько лет. Каждые 6 месяцев производится проверка переносного электрооборудования и инструмента, а также сварочных аппаратов.

При невыполнении установленных интервалов проверок повышается вероятность появления различных нежелательных неисправностей электроустановок. Нарушители этих правил могут подвергаться определенным санкциям и штрафам. В организациях должны быть разработаны планы проведения проверок изоляции. При этом делается упор на особенности и технические запросы, которым должны соответствовать электроустановки, а также кабельные сети. Изоляция проверяется во время эксплуатационных испытаний.

СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ

Сопротивление изоляции кабеля на постоянном токе представ­ляет собой частное от деления напряжения на ток, проходящий сквозь изоляцию через минуту после включения напряжения.

Сопротивление изоляции одножильного кабеля и провода

Практически сопротивление изоляции кабеля или провода опре­деляют в мегомах на 1 км длины кабеля и провода:

Сопротивление изоляции между жилами двухжильного кабеля

Сопротивление изоляции двух жил двухжильного кабеля, соеди­ненных вместе, против металлической оболочки

Сопротивление изоляции между жилами трехжильного кабеля

Сопротивление изоляции трех жил трехжильного кабеля, соеди­ненных вместе, против металлической оболочки

Сопротивление изоляции одной жилы трехжильного кабеля про­тив двух других, соединенных с металлической оболочкой,

Значения Г1 и Г2 могут быть определены также по номограмме рис. 2–7.

Значения удельного объемного сопротивления наиболее широко применяемых в кабельной промышленности материалов приведены в табл. 2–6.

Сопротивление изоляции кабелей изменяется в зависимости от температуры. Пересчет сопротивления изоляции кабелей к темпера­туре 20°С (Rиз20) производят по формуле

где α из — температурный коэффициент сопротивления изоляции, равный: у непролитанной бумаги при 10—30° С 0,02—0,03, пропитанной массо-канифольным составом 0,038—0,170, полиэтилена 0,41—2,4, поливинилхлоридного пластиката 0,22—4,45, полистирольной пленки (стирофлекса)—0,001, резины 0,03—0,07.

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.

Современные приборы для измерения сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции — характеристика, влияющая на степень безопасности эксплуатации электроустановок.

Сопротивление изоляции является важной характеристикой состояния изоляции электрооборудования. Поэтому измерение сопротивления производится при всех проверках состояния изоляции.

Для установления соответствия Rиз. нормальным значениям, а также для своевременного выявления и устранения повреждений электроустановки проводят приемосдаточные испытания (по нормам ПУЭ) и испытания в процессе эксплуатации. Помимо соответствия Rиз. нормам, установленным Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, критерием состояния изоляции служит сравнение измеренных значений с данными, полученными при предыдущих испытаниях или при вводе в эксплуатацию. Резкое снижение Rиз. по отношению к предыдущим измерениям на (30—40%) свидетельствует о неблагополучном состоянии изоляции.

Снижение сопротивления изоляции ниже установленных норм может привести к пожару и получению электрических травм!

От состояния электроизоляции напрямую зависят потери электрического тока, связанные с возможностью его утечки из электросистемы через участки с некачественной изоляцией, ее безопасность для человека и возможность длительной безаварийной работы. Для того чтобы подобных проблем не возникало, необходимо точно придерживаться правил проектирования и эксплуатации электросетей.

Измерение сопротивления изоляции с использованием специальных методов и оборудования должно регулярно проводиться на всех электрических линиях и сетях, только так можно заранее выявить степень изношенности изоляции и ее изолирующие качества.

Основные показатели сопротивления изоляции:

• Сопротивление изоляции постоянному току Rиз. Наличие грубых внутренних и внешних дефектов (повреждение, увлажнение, поверхностное загрязнение) снижает сопротивление изоляции. Определение Rиз (Ом) производится методом измерения тока утечки, проходящего через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения.
• Коэффициент абсорбции. Лучше всего определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции — это отношение измеренного сопротивления изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаомметра (R60) к измеренному сопротивлению изоляции через 15 секунд (R15). Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции начительно превышает единицу, в то время как у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Значение коэффициента абсорбции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводских данных не более, чем на 20%, а его значение должно быть не ниже 1.3 при температуре 10–30оС. При невыполнении этих условий изделие подлежит сушке.
• Коэффициент поляризации. Указывает способность заряженных частиц и диполей в диэлектрике перемещаться под действием электрического поля, что определяет степень старения изоляции. Коэффициент поляризации также должен значительно превышать единицу. Коэффициент поляризации — это отношение измеренного сопротивления изоляции через 600 секунд после приложения напряжения мегаомметра R600 к измеренному сопротивлению изоляции через 60 секунд (R60).

Прибор, предназначенный для измерения сопротивления изоляции, называется мегаомметром.

Измерение сопротивления изоляции постоянному току

Сопротивление изоляции постоянному току является основным показателем состояния изоляции, и его измерение является неотъемлемой частью испытаний всех видов электрооборудования и электрических цепей.

Нормы проверок и испытаний изоляции электрооборудования , определяются ГОСТ, ПУЭ и другими директивными материалами.

Сопротивление изоляции практически во всех случаях измеряется мегомметром — прибором, состоящим из источника напряжения — генератора постоянного тока чаще всего с ручным приводом, магнитоэлектрического логометра и добавочных сопротивлений.

В электромеханических приборах источником питания служит электрома-шинный генератор, приводимый во вращение рукояткой, измерительная система выполнена в виде магнитоэлектрического логометра.

В других типах мегаомметров в качестве измерительного элемента используется вольтметр, фиксирующий падение напряжения на образцовом резисторе от тока в измеряемом сопротивлении. Измерительная система электронных мегаомметров строится на двух операционных усилителях с логарифмической характеристикой, выходной ток одного из которых определяется током объекта, а другого — падением напряжения на нем.

Измерительный прибор включается на разность этих токов, а шкала выполняется в логарифмическом масштабе, что дает возможность градуировать ее в единицах сопротивления. Результат измерения мегаомметрами всех этих систем практически не зависит от напряжения. Однако в некоторых случаях (испытание изоляции, измерение коэффициента абсорбции) следует учитывать, что при малых сопротивлениях изоляции напряжение на зажимах мегаомметра может быть существенно ниже номинального из-за высокого сопротивления ограничивающего резистора, служащего для защиты источника питания от перегрузки.

Выходное сопротивление мегаомметра и истинное значение напряжения на объекте можно рассчитать, зная ток короткого замыкания прибора, в частности: 0,5 для мегаомметров типа Ф4102; 1,0 — для Ф4108 и 0,3 мА — для ЭС0202.

Поскольку в мегомметрах есть источник постоянного тока, то сопротивление изоляции можно измерять при значительном напряжении (2500 В в мегомметрах типов МС-05, М4100/5 и Ф4100) и для некоторых видов электроаппаратуры одновременно испытывать изоляцию повышенным напряжением. Однако следует иметь в виду, что при подключении мегомметра к аппарату с пониженным сопротивлением изоляции напряжение на выводах мегомметра также понижается.

Измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра

Перед началом измерений необходимо убедиться, что на испытываемом объекте нет напряжения, тщательно очистить изоляцию от пыли и грязи и на 2 — 3 мин заземлить объект для снятия с него возможных остаточных зарядов. Измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора. Для этого нужно быстро, но равномерно вращать ручку генератора. Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора мегомметра. После окончания измерений испытываемый объект необходимо разрядить. Для присоединения мегомметра к испытываемому аппарату или линии следует применять раздельные провода с большим со противлением изоляции (обычно не меньше 100 МОм).

Перед пользованием мегомметр следует подвергнуть контрольной проверке, которая заключается в проверке показания по шкале при разомкнутых и короткозамкнутых проводах. В первом случае стрелка должна находиться у отметки шкалы «бесконечность», во втором — у нуля.

Для того чтобы на показания мегомметра не оказывали влияния токи утечки по поверхности изоляции, особенно при проведении измерений в сырую погоду, мегомметр подключают к измеряемому объекту с использованием зажима Э (экран) мегомметра. При такой схеме измерений токи утечки по поверхности изоляции отводятся в землю, минуя обмотку логометра.

Значение сопротивления изоляции в большой степени зависит от температуры . Сопротивление изоляции следует измерять при температуре изоляции не ниже + 5°С, кроме случаев, оговоренных специальными инструкциями. При более низких температурах результаты измерения из-за нестабильного состояния влаги не отражают истинной характеристики изоляции.

В некоторых установках постоянного тока (аккумуляторных батареях, генераторах постоянного тока и т. п.) можно контролировать изоляцию с помощью вольтметра с большим внутренним сопротивлением (30 000 — 50 000 Ом). При этом измеряют три напряжения — между полюсами (U) и между каждым из полюсов и землей.

Назначение замера сопротивления изоляции

Назначением изоляции проводов и кабелей является отделение токоведущих жил друг от друга (фазная изоляция) и самого кабеля от земли (поясная изоляция). Изолирующая оболочка может быть пластиковой, резиновой или бумажной (с пропиткой смесью канифоли и масла). Вне зависимости от используемого материала, должна выполняться основанная ее функция – функция изоляции. Для проверки защитных свойств изоляции необходимо проводить регулярные замеры сопротивления изоляции кабелей и проводки.

Сопротивлением называется электрическое сопротивление изолирующего материала. В диагностике электрики замер сопротивления изоляции является одним из важных элементов. Электроснабжение объекта зависит от состояния проводов и кабелей, а их состояние в свою очередь зависит от качества изоляции. Именно поэтому изоляции уделяется такое большое значение. Ее сопротивление проверяется на заводе-изготовителе и перед началом проведения электромонтажа (так как изоляция может быть повреждена и при транспортировке), а также после окончания электромонтажных работ. Впоследствии выявление неисправностей также проводят с помощью замеров сопротивления изоляции. После проведения ремонтных работ и замены кабелей проводят контрольные измерения.

На состояние изоляции влияет срок эксплуатации и погодные условия. При очень высоких или низких температурах устаревание изоляции происходит быстрее. Проведение замеров сопротивления изоляции помогает выявить степень ее изношенности и изолирующие качества, что позволяет предотвратить поломки и несчастные случаи. Не стоит ждать аварии, чтобы проверить качество изоляции проводов и кабелей. Проверку стоит проводить периодически. Обязательно проводится проверка изоляции после прокладки нового кабеля, до и после ремонта существующих электролиний.

Количество замеров зависит от того, сколько проводов есть на линии. По итогам замеров сопротивления изоляции принимается решение о ремонте, замене изоляции, если она не соответствует нормам.

Для проведения измерений сопротивления изоляции проводов и кабелей используют специальный прибор – мегаомметр, который используется при высоких напряжениях (от 1000 до 2500В). Электролаборатория нашей компании проводит замеры сопротивления изоляции мегомметром Еб-24 (№1400, погрешность не более 1%, диапазон 0,01 Ом – 9,99 ГОм). Каждый год мегомметр проходит испытания, без которых его использование не допускается.

Специалисты нашей электролаборатории быстро и качественно проводят все замеры, используя профессиональное оборудование и весь наработанный практический опыт. Все измерения проводятся в соответствии с требованиями и нормами. По итогам проведения измерений составляется технический отчет с результатами проверки, который может быть использован как основание для проведения ремонта или замены изоляции кабелей, электропроводки и контуров всех видов.

Перед началом проведения замеров осуществляется визуальный осмотр проводки, кабелей, электрооборудования и распределительных коробок. Особое внимание уделяется местам, в которых изоляция имеет оплавленные концы.

После визуального осмотра необходимо отключить оборудование от всех измеряемых проводов и кабелей, сами кабеля отключить от электричества, снять в энергосистеме все лампы и проверить включены ли выключатели. Если все условия выполнены, можно приступать к замерам.

Наиболее часто для замера сопротивления изоляции, контура заземления, контрольного кабеля, проводки используют три показателя: коэффициент сопротивления изоляции постоянному току и коэффициенты поляризации и абсорбции. Эти показатели позволяют определить наличие загрязнений и повреждений изоляции, ее старение и увлажнение. У контрольного кабеля измерение сопротивления изоляции проводится только в самых важных электроцепях.

Без участия электролаборатории можно обнаружить лишь некоторые неисправности. К примеру, срочный замер сопротивления изоляции электропроводки может проводиться штатным электриком предприятия. При обнаружении неисправности можно сразу приступить к ремонту и не допустить сбоев в работе или аварии. В случае если кроме замера сопротивления необходимы и соответствующие документы, необходимо вызывать электролабораторию.

Помимо испытаний, специалисты электролаборатории и штатные электрики могут провести визуальный осмотр электроустановки для поиска повреждений и неисправностей. Но результаты визуального осмотра можно использовать только в случае срочной необходимости ремонта или замена кабеля. Без проведения замеров сопротивления изоляции электропроводки любые документы об осмотре не имеют силы.
Во всех случаях выявлении неудовлетворительного состояния изоляции нужно принимать меры по восстановлению изолирующих качеств проводки хотя бы до минимально допустимых показателей.

Неудобно и невыгодно вызывать электролабораторию, как правило, для проведения измерений сопротивления изоляции контура заземления или пары проводов, так как эти измерения проводят параллельно с другими испытаниями и замерами электротехнической системы объекта.
Если вам нужно, чтобы энергосистема объекта работала долго и без сбоев, не стоит забывать про проведение регулярных периодических проверок изоляции.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»

Что такое измерение сопротивления изоляции и почему это важно

Как любое оборудование, техника, со временем из строя начинают выходить и электрические кабели различных видов. Одной из методик определение запаса прочности кабеля и выявления дефектов является измерение сопротивления изоляции. В этой статье рассказывается о том, что это, когда и как оно проводится.

Обследование электропроводки

В каждой организации, в ведении которой находится электроустановки, должен быть ответственный за электрохозяйство. В его обязанности входит составление планово-предупредительных работ по ремонту этого оборудования, а также проведения периодических испытаний и измерений, обследования электропроводки. Периодичность таких измерений, как правило, составляется на основе требований ПТЭЭП. Например, по поводу измерения сопротивления изоляции там сказано, что испытания стоит проводить 1 раз в 3 года.

Что такое измерение сопротивления изоляции

Это измерение специальным прибором (мегаомметром) сопротивления между двумя точками электроустановки, которое характеризует ток утечки между этими точками при подаче постоянного напряжения. Результатом измерения является значение, которое выражается в МОм (мегаОмы). Измерение проводится прибором – мегаомметром, принцип действия которого состоит в измерении тока утечки, возникающего под действием на электроустановку постоянного пульсирующего напряжения. Современные мегаомметры выдают различные уровни напряжения для испытания разного оборудования.

Допустимое сопротивление для различного оборудования

Основным руководящим документом является ПТЭЭП, в котором приводится периодичность испытаний, величина испытательного напряжения и норма значения сопротивления для каждого вида электрооборудования (ПТЭЭП приложение 3.1, таблица 37). Ниже приводится выдержка из документа.

Не стоит путать сопротивление электрических кабелей с сопротивлением коаксиального кабеля и волновым сопротивлением кабеля, т.к. это относится к радиотехнике и там действуют другие принципы подхода к допустимым значениям.

Вопрос электробезопасности

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.

Методика измерения сопротивления изоляции кабеля

Сначала персонал должен определить отсутствие напряжения на кабеле с помощью указателя напряжения. На противоположном конце жилы кабеля должны быть разведены на достаточное расстояние, чтобы не было случайного замыкания. Затем вывешиваются запрещающие знаки в зоне проведения испытания. Также необходимо провести визуальный осмотр кабеля, если это возможно, чтобы определить, есть ли места перегрева или оголенные участки. После этого можно приступать к измерениям. Необходимо измерить сопротивление изоляции между фазами (А-В, А-С, В-С), между фазами и нулем (А-N. B-N, C-N), между нулем и заземляющим проводом. Время каждого измерения – 1 минута. После каждого испытания необходимо заземлять жилу кабеля, хотя современные мегаомметры могут проводить самостоятельную разрядку. Полученные результаты записываются в протокол. Стоит помнить, что, если полученные данные делаются для какой-то проверяющей комиссии, протокол имеет право делать только специализированная электролаборатория.

Приборы для проведения измерений

Для проведения испытаний именно постоянным пульсирующим напряжением наилучшим выбором является мегаомметр. В приборах старых конструкций для получения напряжений использовался встроенный механический генератор, работающий по принципу динамо-машины. Чтобы выдать необходимое напряжение, надо было усиленно крутить ручку. В настоящее время мегаомметры выполняются в виде электронных устройств, работающих от батарей, они имеют компактный размер и удобное программное обеспечение. Современные мегаомметры имеют память, где хранятся несколько испытаний. При каждом измерении проводится автоматический подсчет коэффициента абсорбции. Его значение определяется отношением тока поляризации к току утечки через диэлектрик — изоляцию обмотки. При влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к 1. При сухой изоляции R60 (сопротивление изоляции через 60 сек после начала испытания) на 30-50 % больше, чем R15 (через 15 сек).

Измерение сопротивления изоляции кабеля – ответственная процедура, от правильности выполнения которой, зависит безопасность, как людей, так и оборудования. Поэтому не стоит пренебрегать этой несложной, но полезной операции. Это поможет сэкономить немало средств.

Измерение сопротивления изоляции: формула, физический смысл, прибор

Прибор, который используется для определения сопротивления изоляции называется мегомметром, он известен с конца позапрошлого (XIX) века.

На рисунке ниже схематически представлен участок изоляции И, вверху находится корпус машины К, внизу- изолируемый проводник П. Далее представлена схема замещения.

Предположим, что напряжение постоянного тока толчком приложено между проводником и корпусом, и рассмотрим возникающие после этого явления. Вся конструкция в целом (корпус, изоляция, обмотка) представляет собой конденсатор сложной формы. Емкость такого конденсатора определяется размерами поверхности его обкладок, в данном случае — наружной и внутренней поверхностью соприкосновения изоляции с корпусом и обмоткой электрической машины- и свойствами изоляции- ее толщиной и диэлектрической проницаемостью.

При приложении напряжения эта емкость (С

) заряжается. Заряд происходит за очень короткое время, много меньшее периода промышленной частоты. В результате этого на поверхностях корпуса машины и проводников обмотки сосредоточатся положительные и отрицательные заряды, создающие в изоляции электрическое поле, под их действием в толще изоляции возникнут поляризационные явления- электроны и ионы устремятся к полюсам противоположных знаков, дипольные молекулы изоляции начнут поворачиваться так, чтобы их заряды ориентировались по направлениям линий электрического поля; в слоистой изоляции внутренние слои, являющиеся своеобразными последовательно включенными емкостями, станут заряжаться через очень большие сопротивления смежных слоев. Эти процессы сопровождаются накапливанием в слоях изоляции зарядов, вследствие чего от источника постоянного тока через емкости слоев потекут токи.

Описанные физические процессы могут быть отражены схемой замещения на рис. 4. В этой схеме имеются три параллельные цепи.

Одна цепь с емкостью С отражает заряд геометрической емкости и электронную и ионную поляризацию; соответствующие этим явлениям токи протекают одинаково быстро, поэтому обобщены в одну цепь.

Вторая цепь- последовательно включенные емкость С и сопротивление r, эквивалентные емкостям и сопротивлениям последовательно включенных емкостей и сопротивлений по числу слоев.

Третья цепь — сопротивление R соответствует сквозной проводимости.

Через измерительный прибор потечет ток, равный сумме токов трех ветвей:

i, iабс, iпр. Первый ток не отразится на показаниях прибора, т.к. он быстро затухает; ток сквозной проводимости iпр останется постоянным в продолжение всего процесса. Его величина определит установившееся значение показаний прибора. ток поляризации — ток абсорбции iабс является затухающим. Время его затухания зависит от свойств изоляции. Ток абсорбции изменяется по экспоненциальному закону с постоянной времени , т.е. он тем медленнее убывает, чем больше сопротивление тех слоев изоляции, через которые заряжается межслоевая емкость. Сопротивление слоя зависит от его увлажнения – чем суше изоляция, тем медленнее затухает ток абсорбции. На рис. 5 показано изменение токов и сопротивления изоляции во времени. Прибор градуируется в единицах сопротивления.

Чтобы судить о быстроте спада , снимают показания прибора через 15 и 60 с после приложения напряжения и берут их отношение, называемое коэффициентом абсорбции:

При сухой изоляции = 2 — 2.5, при влажной 1 (рис.6).

Коэффициент абсорбции служит для характеристики внутреннего увлажнения изоляции, он не зависит от наружного увлажнения.

Большая зависимость сопротивления изоляции от увлажнения вызывает и не меньшую зависимость сопротивления изоляции от температуры, т. к. при повышении температуры вода и ее пары проникают во внутренние слои изоляции, образуют непрерывные проводящие цепочки и снижают сопротивление изоляции

Можно определить, что

ГОСТ на электрические машины требует, чтобы сопротивление изоляции, МОм, при температуре +75 °С было больше

Здесь Uном -номинальное напряжение машины, В; — номинальная мощность машины, кВт.

Если измерение производится при отличной от 75°С температуре, необходимо воспользоваться формулой пересчета или специальными кривыми. Значение коэффициента абсорбции практически не зависит от температуры.

Как правило, сопротивление изоляции большинства машин выше. Для того, чтобы установить, не произошло ли каких-либо изменений в изоляции, целесообразно сопоставлять результаты вновь производимых измерений с прежними. Значение нормируется ТУ и «Нормами испытания оборудования», как правило, оно должно быть не меньше 1,2 — 1,3.

Сопротивление изоляции

Надежность электрооборудования в значительной степени определяется качеством их изоляционных конструкций, которые часто работают в весьма неблагоприятных условиях. В процессе эксплуатации изоляция подвергается одновременному воздействию сильных электрических полей, нагреву, влаге, механическим воздействиям, действию окружающей среды и т. д. Под действием этих факторов электрические свойства диэлектриков изменяются, в связи с чем изменяются и технические характеристики изоляционных конструкций.

Изменения свойств изоляции могут быть обратимыми и необратимыми. Необратимые изменения связаны с изменением физических свойств и химической структуры материала в связи с длительной эксплуатацией электроустановок. Необратимое ухудшение свойств диэлектриков во времени получило название старения, а сам процесс ухудшения этих свойств в результате старения — износа.

Важнейшими задачами эксплуатационного персонала является определение интенсивности старения изоляционных конструкций и своевременное принятие мер по поддержанию свойств изоляционных материалов на установленном уровне.

Сопротивление изоляции постоянному току Rиз является основным показателем состояния изоляции. Наличие грубых внутренних и внешних дефектов (повреждение, увлажнение, поверхностное загрязнение) снижает сопротивление изоляции. Определение Rиз (Ом) производится методом измерения тока утечки Iут, проходящего через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения:

В связи с явлением поляризации, результатом перемещения заряженных частиц и диполей в диэлектрике под действием электрического поля, определяемое сопротивление Rиз зависит от времени, прошедшего с момента приложения напряжения. Достоверный результат может дать измерение тока утечки по истечению 60 секунд после приложения, т.е. в момент, к которому ток абсорбции в изоляции в основном затухает.

Вторым показателем состояния изоляции машин и трансформаторов является коэффициент абсорбции. Коэффициент абсорбции Кабс лучше всего определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции Кабс — это отношение Rиз, измеренного мегаомметром через 60 секунд с момента приложения напряжения, к Rиз, измеренного через 15 секунд после начала приложения испытательного напряжения от мегаомметра:

Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции значительно превышает единицу, в то время как у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Объясняется это временем заряда абсорбционной емкости у сухой и влажной изоляции. В первом случае (сухая изоляция) время велико, ток заряда изменяется медленно значения Rиз, соответствующие 15 и 60 секундам после начала измерения, сильно различаются. Во втором случае (влажная изоляция) время мало — ток заряда изменяется быстро и уже к 15 секундам после начала измерения достигает установившегося значения, поэтому Rиз, соответствующие 15 и 60 секундам после начала измерения, почти не различаются.

Третьим показателем состояния электроизоляции является коэффициент поляризации Кпол (индекс поляризации IP), который указывает способность заряженных частиц и диполей в диэлектрике перемещаться под действием электрического поля, что определяет степень старения изоляции. Коэффициент поляризации также должен значительно превышать единицу. Коэффициент поляризации Кпол — это отношение Rиз, измеренного мегаомметром через 600 секунд с момента приложения напряжения, к Rиз, измеренного через 60 секунд после начала приложения испытательного напряжения от мегаомметра:

Измерение параметров электроизоляции производится специализированными измерительными приборами — мегаомметрами (мегомметрами).

Мегомметр или мегаомметр (от мега…, ом и …метр) — прибор для измерения очень больших (свыше 105 Ом) электрических сопротивлений. Мегаомметр применяется для измерения сопротивления изоляции электрической проводов, кабелей, разъёмов, трансформаторов, обмоток электрических машин и других устройств, а также для измерения поверхностных и объёмных сопротивлений изоляционных материалов.