Измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Везде, где присутствует электричество, обязательно есть два вида электромонтажных изделий: проводники и изоляторы. По проводникам ток течёт, изоляторы должны препятствовать протеканию тока в нежелательном направлении. Для измерения качества изоляции используются специальные приборы, которые называются мегаомметры.

Сопротивление изоляции измеряется так же, как и любое другое сопротивление: к испытуемым проводникам прикладывается известное постоянное напряжение и отмечается величина проходящего через цепь тока. Проблема в том, что изоляция как раз призвана препятствовать его протеканию. Это противоречие приходится разрешать, прикладывая к исследуемой цепи очень большое напряжение и стараясь измерить самый малый ток, который всё-таки в цепи протекает.

На практике применяют напряжения в сотни и тысячи вольт. Для измерения сопротивления изоляции сигнальных цепей и низковольтных силовых линий к ним прикладывается напряжение 100 или 250 В. Бытовая и силовая электропроводка испытывается напряжением 500 В. Для проверки высоковольтных цепей может потребоваться потенциал в единицы киловольт.

В простых приборах используются магнитоэлектрические измерители («измерительные головки»). Такие приборы просты и недороги. Но считывание показаний стрелочного индикатора требует определённого навыка.

Современные приборы используют цифровые индикаторы. Такие мегаомметры обладают очень высокой чувствительностью. Это позволяет измерять сопротивление изоляции, прикладывая к цепи не слишком высокое испытательное напряжение.

Лучшие из мегаомметров содержат также микропроцессорный блок. Этот модуль запоминает результаты измерений, отмеряет требуемые интервалы времени и производит необходимые вычисления дополнительных параметров (которые измеряются косвенным методом).

Высокое испытательное напряжение в приборах традиционной конструкции получали с помощью магнитоэлектрического генератора (динамо-машины) постоянного тока. Внутри мегаомметра закреплена небольшая динамо-машинка, а сбоку корпуса есть рукоять. Так как для нормальной работы динамо-машины требуется, чтобы якорь вращался с высокой скоростью, рукоять связана с якорем через шестерёнчатый повышающий редуктор.

Учитывая, что измерения проводятся на протяжении нескольких минут, это нелёгкая работа. Кроме того, корпус прибора не всегда удаётся хорошо закрепить, и стрелка прибора колеблется, затрудняя считывание показаний. Всё это приводит к тому, что пользоваться прибором с ручным приводом непросто. Но у мегаомметров этого типа есть неоспоримое преимущество: они не требуют ни батареек, ни аккумуляторов. Измерения можно производить буквально «в чистом поле».

Позднее появились мегаомметры с возможностью подключения внешнего источника испытательного напряжения. Такие приборы удобно использовать в комплекте передвижных испытательных лабораторий — «летучек». При испытаниях к линии подключают мегаомметр и отдельный источник высокого напряжения. Стабильность внешнего источника позволяет производить продолжительные и точные измерения.

Гораздо удобнее проверять состояние электрооборудования с помощью современных приборов, питающихся от аккумулятора.

Цифровые индикаторы облегчают считывание результата измерения. Микропроцессорный блок не только запоминает результаты, но и позволяет сразу вычислить дополнительные параметры качества изоляции и сопоставить их с таблицами допустимых величин. Даже величина испытательного напряжения задаётся простым поворотом ручки или вводом с клавиатуры.

Для того чтобы корректно измерить сопротивление изоляции, требуется правильно подготовить проверяемую электрическую установку. Все потребители должны быть отключены, все соединения разомкнуты, концы проводов отсоединены от аппаратуры. Если будут проводиться испытания системы освещения, недостаточно просто отключить выключатели – обязательно нужно удалить все осветительные приборы (выкрутить лампочки). Если есть возможность, лучше всего на время испытаний совсем отключить проводку от осветительной арматуры.

Если планируется проверять кабельную линию, подготовку следует начать с «дальнего» конца: отсоединить все аппараты, разомкнуть автоматы защиты и выключатели (рубильники), убедиться в том, что концы проверяемого кабеля свободны.

После этого следует ограничить доступ к «дальнему» концу линии. Это нужно для того, чтобы:

• никто не был случайно травмирован высоким испытательным напряжением;
• не было возможности по ошибке подать напряжение на кабель, пока проводятся измерения.

Для этого либо выставляется пост (помощник), либо помещение запирается, вывешиваются предупреждающие таблички.

В процессе измерений обязательно потребуется переносное заземление. Его можно организовать, проведя к месту замеров от клеммы защитного заземления электрощита гибкий медный провод сечением не менее 2 кв. мм. Второй конец провода подключается к заземляющей штанге. Если нет готовой штанги, её можно сделать из куска изолятора подходящей длины. Подойдёт сухая деревянная палка. Можно использовать кусок полипропиленовой трубы. Главное, чтобы с её помощью можно было поднести заземляющий провод к испытываемому проводнику с безопасного расстояния (примерно 1,5 метра).

Мегаомметр должен быть заведомо исправен. Проверка мегаомметров производится в специализированной метрологической мастерской. При этом проводится поверка измерительной системы и проверка исправности изоляции клемм.

Не следует путать термины «поверка» и «проверка»:

• в ходе «проверки» убеждаются в общей целостности и исправности аппарата;
• при «поверке» специалист-метролог выясняет, измеряет ли прибор необходимый параметр с должной точностью.

Проверяется также исправность изоляции измерительных проводов. На проверенный и поверенный приборы метролог накладывает контрольную пломбу и вносит соответствующую запись в журнал.

Обязательно надо убедиться в наличии необходимых средств индивидуальной защиты. Все участвующие в измерениях должны иметь необходимый допуск (III группа электробезопасности) и пройти медицинский осмотр.

Перед началом измерений следует убедиться в отсутствии напряжения на проверяемой аппаратуре. Для этого каждый из проверяемых проводников на несколько секунд заземляется с помощью переносного заземления на штанге.

Дальнейшая схема действий зависит от того, проверяется ли единственный проводник или многожильный кабель. В первом случае измеряют сопротивление изоляции относительно земли.

Если испытанию подлежит кабель, сначала проверяют поочерёдно качество изоляции каждого отдельного провода относительно остальных проводов, соединённых вместе. После этого поочерёдно измеряют сопротивление изоляции каждого отдельного изделия относительно земли. Если требуется проверка силового трансформатора, вначале будет проверяться качество изоляции его выводов относительно корпуса. После этого проверяется сопротивление изоляции между отдельными обмотками трансформатора.

Каждое измерение сопротивления изоляции мегаомметром следует производить в следующем порядке:

• убедиться, что напряжение на проверяемом проводе отсутствует;
• подключить мегаомметр к исследуемой цепи;
• проверить правильность соединений;
• снять с проводов заземление;
• провести необходимые измерения;
• заземлить провода, которые только что проверяли;
• только после этого отключаем мегаомметр.

Методика измерения этого параметра такова:

• собирается измерительная цепь;
• на линию подаётся испытательное напряжение;
• через 15 секунд после подачи напряжения записываются показания (назовём их R15) — но испытание продолжается;
• записываются показания через 60 сек. после подачи напряжения (R60).

Отношение значения R60 к R15 и есть «коэффициент адсорбции». Кабель считается хорошим, если этот параметр превышает 1,5.

Кроме коэффициента адсорбции, есть другой важный параметр, который говорит о качестве изоляции и может быть измерен с помощью мегаомметра. Испытание проводят так же, как при измерении коэффициента адсорбции, но показания мегаомметра записывают через 1 минуту и через 10 мин. Отношение R600 к R60 называется индекс поляризации. Он говорит о степени деградации изолирующих материалов.

Современные микропроцессорные мегаомметры умеют самостоятельно отмерять требуемые временные интервалы и вычислять коэффициент адсорбции и индекс поляризации. По окончании испытания такие приборы сразу выводят готовые показания на экран.

Как и любые электротехнические работы, измерение сопротивления изоляции подразумевает риск поражения электрическим током.

Обязательно проверьте, все ли условия выполняются:

• приборы должны быть исправны и предварительно проверены в лаборатории;
• доступ посторонних к месту проведения измерений должен быть ограничен;
• обязательно надо использовать средства индивидуальной защиты (изолирующие перчатки);
• измерения проводятся только в сухих помещениях (или при ясной сухой погоде).

Следует помнить, что основным принципом измерения сопротивления изоляции является испытание высоким напряжением.

Во время проведения измерений напряжение в измерительных цепях может достигать нескольких тысяч вольт, что, безусловно, опасно для жизни и здоровья человека. Коварным моментом является то, что после проведения измерений на испытуемых цепях сохраняется высокий потенциал. В процессе работы к отдельным проводникам длительное время прикладывается значительное напряжение, и оно накапливается в кабеле как в конденсаторе. Так, при испытании протяжённых кабельных линий на напряжение 3–6 кВ опасное значение может сохраняться на жилах кабеля до нескольких часов.

При проведении испытаний кабельных трасс работы обязательно нужно проводить вдвоём. При этом крайне желательно обеспечить сотрудников телефонной или радиосвязью. Все работы проводятся согласованно. После каждого измерения проверявшаяся цепь обязательно должна быть закорочена и заземлена. Только после этого можно приступать к очередному этапу.

В следующем видео вы сможете понаблюдать за измерением сопротивления изоляции Мегаомметром Е6-24/2.