Измерение изоляции

На что обращать внимание при работах с мегаометром

Повышенное напряжение прибора

Выходной мощности генератора мегаомметра вполне достаточно для того, чтобы не только определить появление микротрещин в слое изоляции, но и получить серьезную электрическую травму. По этой причине правила безопасности разрешают пользоваться прибором только обученному и хорошо подготовленному персоналу, допущенному к работам в электроустановках под напряжением. А это минимум третья группа по ТБ. Повышенное напряжение прибора во время замера присутствует на испытуемой схеме, соединительных проводах и клеммах. Для защиты от него применяются специальные щупы, установленные на измерительные провода с усиленной поверхностью изоляции. На концах щупов предохранительными кольцами выделена запретная зона. К ней нельзя прикасаться открытыми частями тела. Иначе можно попасть под действие напряжения. Для манипуляций с измерительными щупами руками берутся за поверхность рабочей зоны. Во время измерений для подключения к схеме используют хорошо заизолированные зажимы типа «крокодил». Применять другие провода и щупы запрещено.

Во время проведения замера на всем испытуемом участке не должно быть людей. Особенно это актуально при замерах сопротивления изоляции длинномерных кабелей, протяженность которых может составить несколько километров.

Наведенное напряжение

Проходящая по проводам линий электропередач энергия обладает большим магнитным полем, которое, изменяясь по синусоидальному закону, наводит во всех металлических проводниках вторичную ЭДС и ток. Его величина на протяженных изделиях может достигать больших величин.

Этот фактор необходимо учитывать по двум причинам, связанным с:

2. безопасностью работающего персонала.

Первая причина заключается в том, что при сборке схемы для замера сопротивления изоляции через измерительный орган мегаомметра потечет ток неизвестной величины и направления, вызванный наводкой электрической энергии. Его значение добавится к показанию прибора от калиброванного напряжения генератора. В итоге две неизвестных величины тока суммируются произвольным образом и создают неразрешимую метрологическую задачу. Измерение сопротивлений электрических цепей, находящихся под любым напряжением, а не только под наведенным, поэтому вообще лишено смысла.

Вторая причина объясняется тем, что работы под наведенным напряжением могут привести к получению электрических травм и требуют строгого соблюдения правил безопасности.

Остаточный заряд

Когда генератор прибора выдает напряжение в измеряемую сеть, то между шиной электрооборудования или проводом линии и контуром земли создается разность потенциалов и образуется емкость, которая получает заряд. После разрыва цепи мегаомметра за счет отключения измерительного провода часть этого потенциала сохраняется: шина или провод обладают емкостным зарядом. Стоит только человеку прикоснуться к этому участку, как он получает электрическую травму от тока разряда через его тело. По этой причине необходимо принимать дополнительные меры безопасности и постоянно пользоваться переносным заземлением с изолированной рукояткой для безопасного снятия емкостного напряжения. Перед подключением мегаомметра к схеме, изоляция которой будет замеряться, всегда необходимо поверять отсутствие на ней напряжения или остаточного заряда. Делают это испытанным индикатором или поверенным вольтметром соответствующих номиналов. После выполнения каждого замера емкостной заряд снимается переносным заземлением с использованием изолирующей штанги и других дополнительных защитных средств.

Обычно мегаомметром необходимо выполнять много замеров. Например, чтобы сделать вывод о качестве изоляции контрольного десятижильного кабеля требуется проверить ее относительно земли и каждой жилы и между всеми жилами поочередно. При каждом замере необходимо пользоваться переносным заземлением. Для быстрой и безопасной работы один конец заземляющего проводника первоначально присоединяют к контуру заземления и оставляют в таком положении до полного завершения работ. Второй конец провода прикрепляют к изоляционной штанге и с ее помощью каждый раз накладывают заземление для снятия остаточного заряда.

Как измеряется сопротивление мегаомметром

Измерение сопротивление изоляции мегаомметром любых видов кабельных линий производится практически одинаково с некоторыми специфичными различиями. Чтобы понять, какие отличия есть в каждом случае, разберем их все три по отдельности.

Измерение высоковольтных линий

Итак, в первую очередь кабель проверяется на отсутствие на нем напряжения. Для этого используются специальные указатели высокого напряжения. После чего сам измерительный прибор подключается к жилам со стороны, где проверяется изоляция. С другой стороны жилы разводятся на определенное расстояние, узаконенное ПУЭ. Кстати, именно с этой стороны необходимо поставить человека, который будет выполнять функции сторожа, чтобы любопытные не решили потрогать торчащие провода голыми руками. Обязательно везде вывешиваются плакаты о том, что проводятся испытания.

Теперь можно проводить тестирование. Для этого проверяется каждая жила. То есть, две свободные заземляются, а к проверяемой подключается один вывод мегаомметра, а его второй вывод подключается к земле (заземлению). Далее, измеряют сопротивление мегаомметром на 2500 вольт. Длительность испытания – одна минута. Точно также проверяются и другие.

Испытание низковольтных кабелей

Предварительные этапы здесь точно такие же. А вот схема самого измерения сильно отличается от вышеописанной. В низковольтных линиях несколько схем подключения и испытания. Вот они с учетом маркировки жил (А; В и С).

• Сначала испытываются жилы между собой. То есть, А-С, А-В и С-В.
• Далее, производится проверка между каждой жилой и нулем. То есть, N-А, N-В и N-С.
• Затем между жилами и заземляющим контуром. То есть, PE-А, PE-В, PE-С.
• И обязательно проверяется сопротивление нулевого контура. При этом подключение мегаомметра производится по схеме N-PE. Не забывайте, что в этом случае ноль необходимо отключить от заземления.

Испытание контрольных кабельных систем

Измерение сопротивления изоляции контрольных систем кабелей производится по той же технологии с единственным отличием. То есть, сначала производится определение отсутствия напряжения на жилах, выставляется мегаомметр на проверку 500-2500 вольт.

Один конец (выход) прибора подключается к концу испытуемого кабеля, второй к заземлению. Остальные жилы соединяются между собой и подключаются к заземляющему контуру. Можно второй выход мегаомметра подключить к одной из свободных жил. Проверка проводится в течение одной минуты. Точно также проверяются все жилы кабеля.

Полученные результаты обязательно записываются, а в последствии сравниваются с табличными. Таблицы можно найти в ПУЭ и ПТЭЭП. Если фактическое значение не ниже табличного, то проверяемый кабель можно дальше эксплуатировать. Кстати, на основе проводимых испытаний должно быть сделано заключение и обязательно составлен протокол, где указаны фактические показатели тестирования.

Порядок проверки сопротивления изоляции кабеля мегаомметром

Приходишь на объект, и видишь например следующую картину.

Перед непосредственно проверкой сопротивления изоляции надо убедиться, что:

• на жилах кабеля, куда будем подавать напряжение нет грязи, нагори, краски (на жиле кабеля такого нет, но это может быть на заземлении, которое окрашивают или же оно может быть покрыто слоем ржавчины, тогда надо отскрести отверткой или ножом)
• на другом конце кабеля никто не работает и кабель отсоединен от нагрузки и источника питания (не стоит подавать напряжение на монтажника, который может разделывать кабель с другой стороны, или замерять Rx кабеля с нагрузкой, также стоит проследить, чтобы мы не подали высокое напряжение на вторичные цепи и элементы, которые могут от 2500В прийти в негодность, поэтому иногда их просто мегерят на 500В)
• кабель обесточен и предусмотрены меры, не допускающие случайную подачу напряжения на испытуемый кабель (замки, плакаты, выкачены ячейки)
• если мегер-тест (измерение сопротивления изоляции) идет в комплексе с высоковольтными испытаниями, то нужно убедиться, что на втором конце кабеля (второй конец — противоположный от места испытания) выставлен человек или помещение заперто и огорожено с вывешенными плакатами
• мегаомметр находится в исправном состоянии и годен к эксплуатации (клеймо поверки на корпусе и концы прибора испытаны)
• вы имеете право и квалификацию работать с мегаомметром и производить данный вид работ (3 группа по электробезопасности и не просроченная проверка специальных знаний, плюс медосмотр)
• провода мегаомметра должны иметь высокую изоляцию (тут можно еще сделать следующее: свести два провода мегаомметра и подать напряжение — значение должно быть нулевым, так как изоляции между проводами нет, а если развести — то бесконечность — так как сопротивление воздуха велико)

После того, как вышеприведенные пункты стали очевидно реализованы, можно приступать к делу. Помегерим!

Какие меры безопасности должны соблюдаться при работе с мегомметром

Все, казалось бы, чрезвычайно просто. Но, оказывается, такие приборы относятся исключительно к категории профессиональных. И далеко не все работники могут быть допущены к их эксплуатации – требуется определенное обучение и получение соответствующего допуска – не ниже третьей группы электробезопасности.

Автор статьи в данном случае ни в коем случае не рекомендует, как обычно принято на строительных сайтах, выполнять измерения своими руками. Но если уж какой-то хозяин дома или квартиры возьмёт на себя смелость и ответственность за выполнение самостоятельных измерений – он должен по меньшей мере максимально соблюдать требования безопасности выполнения работ.

Сам прибор не должен иметь никаких механических повреждений корпуса

Особое внимание — целостности изоляции измерительных проводов, исправности щупов, зажимов-«крокодилов», штыревых контактов для подключения к мегомметру.
Любой тестируемый объект или линия в обязательном порядке обесточивается. Все автоматы переводятся в положение «выключено» или, в старых распределительных щитах, выкручиваются плавкие предохранители – пробки

В некоторых случаях требуется временное отсоединение проводов от выходных клемм автоматических выключателей.

Перед тестированием сопротивления изоляции проводится полное обесточивание объекта

На намеренно отключенное состояние сети желательно акцентировать внимание установкой таблички, например, «Не включать! Идут работы». Так, чтобы никто из домашних или помощников случайно не включил автоматы во время тестирования

От сети отключаются все приборы. Вилки вынимаются их розеток. Лампочки выкручиваются из патронов светильников

Особое внимание – приборам с точной электроникой. Подаваемое в линию высокое напряжение может запросто их «убить»

Изо всех розеток вытаскиваются вилки. Из светильников (не забываем и про точечные) выкручиваются (вынимаются) лампы.

Готовится к работе так называемое переносное заземление. Мастера пользуются приспособлением заводского изготовления, но вполне можно сделать вполне рабочее устройство и самому.

Переносное заземление заводского производства. Нечто подобное делается и собственными руками.

Оно может представлять собой отрезок медного многожильного провода требуемой длины, сечением не менее 1,5 мм². Один его конец зачищается, и может быть оснащен клеммой или зажимом-крокодилом с расчетом на подключение к шине заземления. Второй конец, также зачищенный, необходимо укрепить на диэлектрической штанге. Хорошо, если найдется пластиковый стержень нужной длины. Если нет, то подойдет и сухая деревянная рейка, на краю которой и крепится зачищенный конец провода, например, несколькими витками изоленты. Место на штанге, за которое придется браться руками, тоже можно «одеть» в пару слоев изоленты. А длина штанги выбирается такой, чтобы было удобно касаться концов тестируемых проводов с безопасного расстояния.

После каждого замера рекомендуется снимать остаточное напряжение в проверяемых проводниках касанием этого переносного заземления. Кстати, при тестировании линий значительной протяженности заряд может оставаться в них нешуточный, способный нанести тяжелую электротравму.

Работы по замеру сопротивления изоляции желательно проводить в диэлектрических перчатках. Многие это игнорируют и, наверное, напрасно. В ходе замеров, особенно по неопытности, ничего не стоит коснуться щупа или токоведущей детали, скажем, тыльной стороной ладони. А работать-то приходится с напряжениями, порой достигающими и 2500 вольт! Не шутка!
Необходимо правильно обращаться со щупами

Если обратить внимание, то на каждом из них на рукоятке имеется бортик, своеобразная гарда. Это не столько для удобства, сколько для обеспечения безопасности

Тем самым задается граница безопасной для пальцев зоны, пересекать которую при проведении замеров – запрещается.

Гарды на рукоятках щупов четко ограничивают расположение пальцев оператора. Ближе к оголённой части – становится опасным.

После каждого замера должно сниматься остаточное напряжение и в щупах мегомметра. Для этого их оголенные концы просто замыкают между собой. Надо сказать, что современные приборы часто оснащаются функцией автоматического разряда после снятия каждого показания. Но лучше перестраховаться, а у многих электриков такое замыкание контактов после каждого замера – просто вошло в привычку.

Правила безопасности при работе с мегаомметром

Поскольку данные приборы могут генерировать очень высокое напряжение, измерительные операции должны производиться парой работников, хотя бы у одного из них должна быть четвертая группа допуска по электрической безопасности. Без соответствующей подготовки использовать такое оборудование опасно – пользователя может ударить током.

Подключение мегаомметра к тестируемой линии

В гнездовые разъемы, соответствующие линии и заземлению, вставляют щупы с одиночными наконечниками. Бинарный щуп применяют, когда требуется ликвидировать токи утечки: один конец ставят в гнездо линии, а другой, помеченный как «Э», – в экранное.

С линией прибор соединяют с помощью клемм. С целью узнать сопротивление изоляционного материала оба щупа помещают на голые участки проводов.

Измерения

При выполнении измерений мастер не должен прикасаться к незащищенным участкам проводов и других компонентов цепи, а также к выходным клеммам измерительного прибора. Нельзя выполнять работы без предварительной проверки отсутствия напряжения на кабельных жилках (ее можно осуществить специальным тестером).

Важно! Ни в коем случае нельзя выполнять работы без предварительной ликвидации остаточного заряда с оборудования. Делают ее посредством портативного заземления, прикладывая его к токоведущим компонентам

Остаточный заряд нужно убирать также после каждого измерения.

Измерительные приборы

Приборы для измерения сопротивления изоляции условно делятся на две группы. Это: щитовые измерители переменного тока и малогабаритные приборы (они переносятся вручную). Первые образцы применяются в комплекте с подвижными или стационарными установками, имеющими собственную нейтраль. Конструктивно они состоят из релейной и индикаторной частей и способны непрерывно работать в действующих сетях 220 или 380 Вольт.

Чаще всего замеры сопротивления изоляции электропроводки организуются и проводятся с использованием мобильных устройств, называемых мегаомметрами. В отличие от обычного омметра, это прибор предназначается для измерений особого класса, основанных на оценке состояния изоляции при воздействии на нее высокого напряжения.

Известные модели этих приборов бывают аналоговыми и цифровыми. В первых из них для получения нужной величины испытательного напряжения используется механический принцип (как в “динамо-машине”). Специалисты нередко называют их “стрелочными”, что объясняется наличием градуированной шкалы и измерительной головки со стрелкой.

Эти устройства достаточно надежны и просты в обращении, но на сегодня они морально устарели. Основное неудобство работы с ними состоит в значительном весе и больших габаритах. На смену им пришли современные цифровые измерители, в схеме которых предусмотрен мощный генератор, собранный на ШИМ контроллере и нескольких полевых транзисторах.

Такие модели в зависимости от конкретной конструкции способны работать как от сетевого адаптера, так и от автономного питания (один из вариантов – аккумуляторные батареи). Показания по измерению изоляции силовых кабелей в этих приборах выводятся на ЖК дисплей. Принцип их работы основан на сравнении проверяемого параметра и эталона, после которого полученные данные поступают в специальный блок (анализатор) и обрабатываются там.

Цифровые приборы отличаются сравнительно небольшим весом и малыми размерами, что очень удобно при проведении полевых испытаний. Типичными представителями таких приборов являются популярные измерители Fluke 1507 (фото слева). Однако для работы с электронной схемой нужен определенный уровень квалификации, позволяющий подготовить прибор и получить при измерениях минимальную погрешность. Такой же подход потребуется и при обращении с импортным цифровым изделием под обозначением “1800 in”.

Важно отметить, что проверять изоляцию кабельной продукции посредством обычных измерительных приборов не имеет смысла. Для этих целей не годится ни самый “продвинутый” мультиметр, ни любой другой подобный ему образец

С их помощью удастся провести лишь приблизительную оценку параметра, полученного с большим процентом погрешности.

Подготовка к измерениям

Подготовка к проведению испытаний изоляции сводится к выбору прибора, подходящего по своим характеристикам для заявленных целей, а также к организации схемы измерений. Наиболее подходящими для большинства случаев считаются следующие приборы:

1. Мегаомметры типа М4100, имеющие до пяти модификаций.
2. Измерители серии Ф 4100 (модели Ф4101, Ф4102, рассчитанные на пределы от 100 Вольт до одного киловольта).
3. Приборы ЭС-0202/1Г (пределы 100, 250, 500 Вольт) и ЭС0202/2Г (0,5, 1,0 и 2,5 кВ).
4. Цифровой прибор Fluke 1507 (пределы 50, 100, 250, 500, 1000 Вольт).

Мегаомметр М4100

Мегаомметр-Ф-4100

Мегаомметр-ЭС-02021Г

Цифровой измеритель Fluke 1507

Согласно ПУЭ перед замерами сопротивления изоляции потребуется подготовить схему присоединения мегаомметра к элементам проверяемого объекта. Для этого в комплекте измерителя имеется пара гибких проводов длиной не более 2-х метров. Собственное сопротивление их изоляции не может быть менее 100 Мом.

Отметим также, что для удобства проверки изоляции кабеля мегаомметром рабочее концы проводов маркируются, а со стороны прибора на них надеваются специальные наконечники. С ответной стороны измерительные кабели оборудуются зажимами типа «крокодил» со специальными щупами и изолированными ручками.

Нормы сопротивления изоляции для электрических цепей и установок

Нормативные показатели по допустимому сопротивлению изоляции у электроустановок вводятся отдельно для каждого электротехнического объекта отдельно. Требования к этому показателю существенно отличаются для таких типов оборудования, как:

1. Силовой или сигнальный кабели, прокладываемые в различных условиях эксплуатации.
2. Действующие промышленные электроустановки с рабочей проводкой.
3. Бытовые приборы, имеющие внутреннюю разводку и оснащенные сетевым шнуром.

Основной показатель, из величины которого исходят при нормировании допустимого сопротивления изоляции – действующее в контролируемой цепи напряжение. Причем учитывается не только его абсолютное значение, но и тип питания (однофазное или трехфазное). Ниже приводится перечень некоторых электротехнических устройств и цепей с указанием соответствующего им нормы сопротивления изоляции:

• кабельные проводки, расположенные на местностях и объектах без отклонений климатических условий от нормальных – 0,5 МОм;
• стационарные электрические плиты –1 МОм;
• щитовые с расположенными в них электропроводками и кабелями –1 МОм;
• электротехнические приемники, работающие от напряжений до 50 Вольт – 0,3 МОм;
• электромоторы и агрегаты с питающим напряжением 100-380 Вольт – не менее 0,5 МОм.

И, наконец, согласно ПУЭ для любых устройств, включаемых в электрические линии с действующим напряжением до 1 кВ, этот показатель не может быть менее 1 МОм. Определить, какое должно быть сопротивление защитной оболочки эксплуатируемого оборудования поможет изучение сопроводительной документации на конкретный образец.

Допустимые значения сопротивления изоляции

Где используется

Изоляция, подобно любому материалу, со временем и в связи с погодными условиями портится и изнашивается. Чтобы своевременно обнаружить изоляционный дефект, применяется мегаомметр. Он нужен, чтобы измерять изоляционное сопротивление силового кабеля, электроразъема, трансформаторной межобмотки, электромашины. Также он необходим, чтобы измерять поверхностные и объемные диэлектрики. Достоинство прибора в полной автономности, независимости от источников питания и автоматическом вычислении абсорбционного и резисторного процесса.

Применение в условиях промышленности как основная сфера

Особенности эксплуатации прибора

Любые измерительные мероприятия в электрических установках осуществляются исключительно исправными, обязательно испытанными и полностью проверенными электрическими приборами или устройствами со строгим соблюдением всех правил производимых замеров.

Прежде чем приступать к измерениям, убедитесь в исправности мегаомметра

Мегаомметры подбираются с целью проверки изолирующих свойств и замеров показателей сопротивления диэлектриков по установленным показателям.

Влияние наведённого напряжения

Электроэнергией, которая переносится проводами линий электрических передач, создаётся большое магнитное поле, изменяемое согласно синусоидальному закону. Такая особенность провоцирует наведение в проводниках из металла появление электродвижущей вторичной силы и токовых показателей значительной величины.

Электроэнергия, передаваемая линиями элекропередач, образуется мощное магнитное поле

Этой особенностью оказывается ощутимое воздействие на уровень точности всех выполняемых замеров, а образуемая сумма пары неизвестных величин тока может сделать метрологическую задачу весьма проблемной. Именно по этой причине замеры сопротивления сетевой изоляции в условиях напряжения — мероприятие абсолютно бесперспективное.

Действие остаточного напряжения

Формирование генератором параметров напряжения, которое поступает в замеряемую электросеть, способствует появлению разницы потенциалов между заземляющим контуром и проводами, что сопровождается ёмкостным образованием с наличием определённого заряда.

Перед подключение для выполнения замеров нужно убедиться в отсутствии остаточного напряжения

Непосредственно после отсоединения измерительного проводника происходит быстрый разрыв электроцепи, что способствует частичному сохранению потенциала за счёт создания ёмкостного заряда внутри шины или проводной системы. При случайном или преднамеренном касании данного участка есть риск получения электрической травмы при прохождении разряда тока через тело. Предотвращение травматизма обеспечивается использованием мобильной системы заземления с рукоятью, обеспеченной качественной изоляцией.

Прежде чем подключиться для выполнения замеров изоляции, важно убедиться в полном отсутствии остаточного заряда или напряжения внутри проверяемой схемы. С этой целью используются специализированные индикаторные устройства или вольтметры, обладающие соответствующими номинальными значениями

Для быстрой и абсолютно безопасной эксплуатации потребуется выполнить подсоединение одного конца заземляющего проводника к контуру заземления. Другому концу на проводнике обеспечивается контакт со штангой изоляции, что позволяет получить заземление для устранения остаточного заряда.

Особенности приборов разных видов

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.

Что это такое мегаомметр

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

Существует 2 чаще всего использующихся вида мегаомметров, такие как:

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

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

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