Измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Видео

Чтобы измерить значение сопротивления, а также выявить дефекты кабелей и проводок электрических сетей, используют специально разработанное для этого приспособление мегаомметр.

В названии аппарата ясно распознаются три слова:

“Мега”, ” Ом”, и ”Метр”, где первое слово подразумевает значение измеряемой величины, второе — единицу измерения и третье производное от слова “измерить”.

В основе рабочего процесса мегаомметра лежат принципы закона Ома, касающиеся участков электрической цепи, поэтому любая модификация прибора содержит во внутренней части корпуса:

• измерительную систему тока (амперметр);
• набор выходных клемм;
• генератор постоянного напряжения.

Конструктивные особенности генераторов напряжения могут изменяться в довольно широких границах. В основу их производства положены простые ручные динамо-машины, которые использовались раньше. Современные генераторы оснащены встроенными или внешними источниками питания.

Показатели выходной мощности и напряжения генератора могут варьироваться в пределах нескольких интервалов, а также иметь единственную, фиксированную величину.

Соединительные провода с одной стороны подключают к клеммам мегаомметра, а с другой фиксируют в измеряемой цепи при помощи “крокодилов”. Это специальные приспособления, предназначенные для более надежного соединения.

С помощью амперметра, который встроен внутри агрегата, измеряют показатели проходящего по цепи тока.

На шкале одного из самых надежных проверенных аналоговых мегаомметров, выпущенных около пятидесяти лет назад М4100/5, расположено две шкалы, что позволяет выполнить замер на двух границах. Новые технологии отображают показания сопротивления более наглядно. На цифровой дисплей выводится уже обработанный цифровой сигнал.

Устройство и принцип работы мегаомметра

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

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

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

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

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

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

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.

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

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

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

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

Электронный мегаомметр

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

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

Как пользоваться

Чтобы правильно проводить испытания важно сделать правильное выставление измерительных диапазонов и тестовой энергии. Самый простой метод этого выполнения, использовать специальные таблицы с указанием параметров для разных тестируемых объектов

Важно понимать, что во время тестирования необходимо использование диэлектрических перчаток. Также необходимо убрать посторонних с вывешиванием соответствующих предупреждающих плакатов

Во время подключения щупов, необходимо только касаться тех частей, которые заизолированы. До измерения следует сделать переносной вид заземления для отключения контрольных кабелей. При этом сами измерения нужно проводить при сухой изоляции до превышения допустимых пределов влажности.

Использование аппарата по руководству к эксплуатации как возможность его правильной работы и отсутствия поломок

Как прозвонить кабель

Проверить одножильный кабель можно несколькими манипуляциями, выставив тестовый вид напряжения. Первый щуп должен быть прицеплен на часть жилы, а второй должен быть прицеплен на броню. После этого будет подано напряжение. Если не имеется брони, то необходима земляная жила. При нахождении показаний до 0,5 мОм, значит кабель неизношен и его можно использовать дальше и не заменять.

Обратите внимание! Прозванивая многожильный кабель, нужно осуществлять проверку каждой жили, а из остальных полупроводников сделать сбор единого жгута. Чтобы получить достоверные результаты, необходимо обеспечение хорошего контакта

Правильный прозвон кабеля путем аппарата

Проверка изоляции

Проверка изоляции — еще одна функция измерительного прибора. Изоляция позволяет защитить жилу от соприкосновения с другой жилой. Характеристика изоляционного качества — сопротивление. Это измеряется в омах с производными. Сопротивление является величиной, которая обратна производимости. То есть она может показать возможность непропуска электротока.

Чем меньше изоляция, тем больше возможность нахождение тока пути и распространение из кабеля к токопроводящим поверхностям и материалам. То есть может быть изоляционный кабельный пробой

Важно понимать, что изоляция стареет, ухудшается из-за влажности и механического повреждения. Также ухудшается из-за воздействия агрессивной внешней среды

Вам это будет интересно Особенности приборов для замера емкости аккумулятора

Проверка изоляции как одно из условий использования

Устройство и принцип работы

Вопрос о том, как прозвонить кабель мегаомметром, встает в связи с невозможностью корректно измерять этот показатель посредством обычного мультиметра. Последний не дает возможности оценить наличие повреждений у кабельного изоляционного слоя и нарушений его целостности: даже в случае достаточно большого номинального напряжения ток утечки слишком мал, чтобы измеряться мультиметром.

Мегаомметр дает возможность определять сопротивление изоляционного материала, разделяющего кабельные жилы, обмотки электродвигателя, иные конструкции в электроинструментах.

Важно! Данные приборы выпускаются в разных вариантах исполнения. Чтобы выбрать, какой измеритель приобрести, стоит опираться на особенности их функционирования, а также учитывать сметы и расценки

Электромеханический мегаомметр

Это самая ранняя конфигурация данного прибора. Она включает в себя генератор тока, работающий от вращения ручки, сопротивления, амперметр со шкалой, а также клеммы, к которым при определении нужных параметров подсоединяются проводки: заземление, линия и экран. Аппарат можно описать как обладающий простой конструкцией и не зависящий от внешних источников тока. Есть и ряд минусов: высокая погрешность шкалы, необходимость поддержания неподвижности корпуса прибора для получения максимально точных измерений.

Электронный мегаомметр

В таких приборах испытательное напряжение формирует электросхема, замер реализуется посредством измерителя аналогового типа. Таким образом, можно проверять сопротивление без необходимости крутить ручку. Он также позволяет замерить показатель абсорбции, описывающий содержание влаги в изоляционном материале.

Микропроцессорные мегаомметры

Основными плюсами таких приборов являются компактное исполнение и наличие цифрового табло. Это позволяет совместить разные функции (оценку сопротивления заземления, фазно-нулевой петли и иные) в одном корпусе, что избавляет от необходимости носить с собой много устройств.

Принцип работы электромеханического мегаомметра

Задача любого мегаомметра – создать на измерительных выводах напряжение выбранной для измерений величины и измерить ток, проходящий по измеряемой цепи.

Сначала для генерации напряжения использовались электромеханические машины постоянного тока. Их роторы вращались при помощи рукоятки мегаомметра. Для того, чтобы генератор при измерениях выдавал номинальное напряжение, частоту вращений выдерживали в пределах 2 оборота в секунду.

Мегаомметр М4100

Такие конструкции применялись в мегаомметрах М4100, но применяется и сейчас – в ЭСО 202. Достоинство этих приборов одно: им не требуется ни подключение к сети, ни батарейки или аккумуляторы. Но недостатков намного больше:

• Во время измерений корпус прибора сложно удержать в неподвижном состоянии. Вместе с корпусом дергается и стрелка, что снижает точность измерений.
• Показания прибора зависят от скорости вращения.
• В местах, где провода прибора при измерениях приходится держать руками (с применением диэлектрических перчаток, конечно), в измерениях участвуют два человека. Один обеспечивает контакт проводов с объектом измерений, другой – крутит ручку мегаомметра.
• При большом количестве требуемых измерений процесс происходит медленнее, чем при использовании электронных приборов.

Измерительная система электромеханических приборов – аналоговая, результаты считываются по шкале со стрелочным указателем. Дополнительный недостаток измерительной системы – шкала нелинейная, класс точности – небольшой.

Мегаомметр ЭСО 202

Отличие современного прибора ЭСО 202 от М4100 – наличие переключателя напряжений, выдаваемых мегаомметром. Это удобно при измерениях на объектах, имеющих в составе электрооборудование, сопротивление изоляции которого измеряют при разных напряжениях. Например, кабели с напряжением 380 В (изоляция измеряется при 1000 В) и электродвигатели (500 В). В остальном приборы схожи, только переключение диапазонов измерений у М4100 производится на клеммах прибора, а у ЭСО 202 – переключателем.

Измерение сопротивления обмоток машин (электродвигателей) и аппаратов

Для того чтобы замерить сопротивления обмоток в различных аппаратах при помощи мегаомметра, необходимо следовать следующему алгоритму действий:

1. Обесточивание двигателя. Это необходимо для повышения безопасности проведения работ.
2. Открытие крышки двигателя со всеми выводами использующихся обмоток.
3. Установка напряжения для тестирования. Если двигатель эксплуатируется при напряжении до 1000 В, для проверки достаточно установить показатель в 500 В.
4. Прикрепление одного щупа на корпус моторного отсека, другого – к имеющимся на устройстве к одному из выходов.

Также дополнительно необходимо убедиться в правильности соединения обмоток. Это можно сделать посредством подключения щупов парами.

Назначение и принцип работы

Мегаомметр – измерительный прибор, предназначенный для измерения сопротивления изоляции проводов и других токоведущих частей и элементов схемы. Его чувствительность достаточна, чтобы указать, на каком участке линии изоляция проводов (либо клемм) состарилась настолько, что она может пробиться под действием высокого напряжения. Пробой изоляции в сетях и электроцепях высокого напряжения – источник шагового напряжения, ток которого утекает в землю, и возможного пожара.

Кроме измерительной головки и источника питания, в состав мегаомметра входят переключатель диапазонов измеряемого сопротивления и добавочные резисторы, которые и устанавливают этот предел. Для подключения прибора нужны клеммы, через которые тот подсоединяется к измеряемой цепи или линии посредством щупов с изолированными друг от друга проводами. Для надёжности подключения концы щупов, подсоединяемые к замеряемой цепи, оснащены «крокодилами», отдалённо напоминающими прищепку. Использование «крокодила» даёт возможность установить надёжный электрический контакт. Для питания, без которого сопротивление замеряемой среды не измерить, применяют либо отдельный сетевой адаптер, либо батарейку или аккумулятор. Он, в свою очередь, выдаёт напряжение, берущееся в расчёт сопротивления.

В отличие от (кило) омметров, где подаваемое на замеряемую цепь напряжение не превышает одного или нескольких вольт, эта величина в мегаомметрах задаётся в пределах 50-5000 В, что вынуждает замерщиков применять диэлектрические перчатки, резиновый ковёр и обувь с такой же подошвой, и надёжно изолированный инструмент. Принцип действия мегаомметра, как и его собрата – омметра, основан на применении закона Ома, которым руководствуются все электрики и энергетики. Согласно этому закону, зная напряжение (или ЭДС источника питания) и измерив ток утечки, возможно определить действующее в данный момент сопротивление среды, через которую этот ток и проходит. До проведения измерений участок линии или цепи, на котором замеряется сопротивление, отключают от общей схемы.

По результатам измерения вычисляется действующее значение электрической прочности (в вольтах на метр толщины изолятора, но используют дольно-кратную единицу – киловольты на миллиметр слоя диэлектрика). Существует приблизительный норматив на минимальное количество мегаом, в который должен вписываться любой из проверяемых на «пробойность» электроизоляторов. Например, материал платы кинескопа – текстолит, в ныне устаревших телевизорах не обладал объёмным сопротивлением менее, чем 100 мегаом на миллиметр толщины (между печатными дорожками), так как на электроды кинескопа подавалось напряжение от 4 до 25 киловольт.

Ток утечки должен быть таким, чтобы им можно было пренебречь, то есть на порядок меньшим, чем его рабочее значение. Однако ГОСТ 183-74 не диктует более чётких значений объёмного и поверхностного значений сопротивления диэлектрика – конкретные требования к нему вычисляются инженерами-конструкторами ещё на этапе системо- и схемотехнического проектирования того или иного устройства. Если общее сопротивление проверяемого участка линии или цепи оказалось меньше этого значения – изолятор необходимо заменить, пока утечка тока не стала заметной либо не привела к пробою изолятора и замыканию.

Проверка изоляции кабеля с помощью мегаомметра

Сопротивление изоляции — это наиболее важный параметр работоспособности кабеля, и как только сопротивление падает ниже определенного уровня, то кабель признается негодным и подлежит незамедлительной замене. В этой статье я расскажу о причинах, приводящих к ухудшению изоляции, и как правильно проверить ее уровень с помощью мегаомметра.

Оглавление

Почему изоляция ухудшается.

Техника безопасности при работе с мегаомметром.

Проверка работоспособности мегаомметра.

Как понять, что изоляция стала негодной.

Почему изоляция ухудшается

Существует целый ряд факторов, влияющих на величину сопротивления изоляции, а именно:

1. Атмосферные условия. Если кабель будет постоянно окружен влагой, то даже микротрещина в изоляционном материале приведет к тому, что сопротивление изоляции резко ухудшится. Именно поэтому в дождливую погоду электроприборы, подключенные через кабель, с плохой изоляцией могут просто напросто не работать.

2. Неправильная укладка кабеля. Если при укладке кабеля допустить повреждение изоляционного материала, то даже новый кабель (при образовании сырости) может показать низкий показатель сопротивления изоляции.

3. Устаревание изоляции. Как ни крути даже самый качественный провод со сверх надежной изоляцией с течением времени придет в негодность из-за постоянного воздействия окружающей среды.

Чтобы вовремя выявить проблемный кабель и не допустить аварийной ситуации, как раз и применяется для периодической проверки состояния такой прибор как мегаомметр.

Существуют как механические, так и электронные измерительные приборы. Далее я расскажу о процессе проверки кабеля механическим Мегаомметром ЭС0202/2-Г.

Техника безопасности при работе с мегаомметром

Для осуществления безопасной проверки в Правилах по охране труда при эксплуатации электроустановок (в редакции Приказа Минтруда России от 12.02.2016 № 74н) звучат следующие требования:

Проверка работоспособности мегомметра

Перед непосредственными измерениями изоляции необходимо проверить работоспособность самого измерительного прибора. Для этого выполните следующие действия:

— Достаньте прибор из чехла и внимательно осмотрите его щупы. На них вы не должны обнаружить повреждения изоляционного материала;

— Затем вставляем щупы, выставляем регуляторы как показано на картинке и прокручиваем ручку несколько раз и убеждаемся, что стрелка стремится к показу бесконечного сопротивления;

— Следующим шагом замыкаем щупы между собой (с помощью крокодилов) и так же делаем несколько оборотов и убеждаемся, что стрелка показывает нулевое значение;

Итак, убедившись в полной исправности измерительного аппарата, можно приступать к дальнейшим действиям.

Проверка изоляции кабеля

1. Перед проверкой кабель отключаем от электроустановки с двух сторон и заземляем его.

2. Затем подсоединяем мегаомметр к измеряемой жиле и заземляющему контуру (или к двум соседним жилам, если проверяем сопротивление изоляции между жилами), при этом сам прибор должен быть установлен на горизонтальной поверхности.

Примечание. В зависимости от положения переключателя Мегаомметр ЭС0202/2-Г способен измерять сопротивление до 50 и до 10 000 МОм.

3. Далее снимаем заземление с измеряемых жил.

4. Начинаем крутить ручку и следим за показателями прибора. Причем если мы производим измерение высоковольтного кабеля, то устанавливаем регулятор напряжения на 2 500 V.

Если на первом пределе показания прибора зашкаливают, то переводим его на второй предел и теперь в показаниях будет учавствовать верхняя шкала.

5. Затем фиксируем показания. А потом специальной перемычкой (сойдет обычный кусок провода) снимаем остаточный заряд с измеряемой жилы (соединяя ее с землей) и устанавливаем заземление обратно.

6. Все, измерения конкретно этой жилы или жил считается оконченным. Измерения других концов кабеля происходит точно так же. Но по условиям работы данного мегаомметра перерыв между каждым измерением должен быть равен двум минутам.

При этом выбор напряжения для испытания регламентируется ПУЭ 7-е издание п. 1.8.7

Как понять, что изоляция стала негодной

Согласно требованиям технической документации нижний предел изоляции после которого замена кабеля неизбежна, равняется 0,5 МОм

Но для лучшего ориентирования в степени качества изоляции кабеля можно воспользоваться следующей таблицей

Этого будет вполне достаточно, чтобы понять степень изношенности изоляции конкретного кабеля.

Это все, что я хотел вам рассказать о проверке изоляции кабеля с применением мегаомметра. Если статья была вам интересна или полезна, то оцените ее лайком.

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.

Для чего проверяют сопротивление изоляции кабеля?

Для чего вообще производят эти измерения? Ток у нас течет по проводнику, которым является медная или алюминиевая жила (или много жил). И между токопроводящей жилой и окружающей средой находится изоляция – пластмассовая, резиновая, ПВХ, бумажная, масляная.

Изоляция защищает жилу от соприкосновения с другой жилой, с окружающей средой, с человеком. Характеристикой качества изоляции, кроме прочих, является сопротивление изоляции. Эта характеристика измеряется в омах и их производных (кило, мега, гига).

Сопротивление – это величина обратная проводимости, то есть она показывает способность не пропускать электрический ток. Чем слабее изоляция, тем больше вероятность, что ток найдет путь и распространится из кабеля через токопроводящие поверхности и материалы. То есть произойдет пробой изоляции кабеля на поверхность какую-нибудь.

Изоляция может ухудшаться по следующим причинам:

• старение изоляции в течении времени
• увеличенная влажность
• механические повреждения
• воздействие агрессивной среды