Измерение сопротивления изоляции электрических цепей. Измерения сопротивления изоляции. Контроль сопротивления изоляции

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.

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.
• 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.

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.

Мероприятия по измерению сопротивления изоляции проводятся с целью исключения утечки тока, сохранения безопасности человека и работоспособности приборов. При этом исследование осуществляется измерение изоляционного сопротивления проводки, кабеля и точек соединения электролинии. Эти электроизмерения выполняются с использованием специального оборудования - мегаомметра , который улавливает показатели утечки тока между 2 цепями электросети. Чем они выше, тем ниже изоляционное сопротивление, а это уже повод для беспокойства и тщательной ревизии электроустановки.

Специалисты компании ТМ-Электро выполняют замеры сопротивления изоляции электрооборудования с помощью современных цифровых электроизмерительных приборов компаний Sonel и Merten.

Профессиональное позволяет провести измерение сопротивления изоляции более точно, не мешая работе организации Заказчика и выпонять поставленные задачи в кратчайшие сроки по невысокой цене. Периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки определяется ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей). Например, для изоляции электропроводки осветительной сети составляет 1 раз в 3 года. Эти же нормы действуют для электроустановок офисных помещений и торговых павильонов, складов, предприятиях и общественных заведениях.

Внешняя электропроводка и электроустановки в особо опасных помещениях, должны проходить замер сопротивления изоляции ежегодно . Также необходимо ежегодно выполнять измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, кабельных трасс,электрооборудования и электроустановки в школах, институтах, детских, медицинских и оздоровительных учреждениях, в жилых многоквартирных домах.

Какие бывают измерения сопротивления изоляции:

Лабораторные измерения проводятся c определенной периодичностью, в случае:

• Приемо-сдаточные испытания;
• Выполняются после того, как завершены все электромонтажные мероприятия (новое строительство или реконструкция).
• Эксплуатационные испытания;
• Проводятся на промышленных или торговых объектах в соответствии с требованиями пожарного надзора, Ростехнадзора, прочих контролирующих организаций, с периодичностью, необходимой для нормального функционирования объекта, согласно ПУЭ.
• Профилактические испытания.

Измерения электрики осуществляются для предотвращения возгорания или поражения человека электрическим током. Периодичность проведения определяется ответственным за электрохозяйство. Профессионально замерить сопротивление изоляции могут только опытные инженеры , имеющие необходимый допуск, к производству электроизмерительных работ.

Также, организация оказывающая услуги электроизмерения обязана иметь действующее . Свидетельство выдается сроком на 3 года и должно быть актуально на момент исследования.

Юридическую силу имеют документы выданные только лицензированной электролабораторией и только после проведения реального исследования объекта.

Большое доверие вызывает компания, в которой имеется свой полный штат сотрудников электроизмерительной лаборатории и парк приборов необходимых для . Привлечение не обладающих должным опытом лиц для оказания услуги замера сопротивления изоляции приводит к снижению качества работ и не нужным рискам для Заказчика.

Компания ТМ-Электро обладает своим полным парком электроизмерительного оборудования для проведения любых измерений и испытаний, в штате компании только профессиональные сотрудники, постоянно повышающие свою квалификацию, имеющие группы допуска и все необходимые разрешения и свидетельства. Гарантируем точное соблюдение сроков и условия договора. Грамотно составим Технический отчет и дадим рекомендации. В случае необходимости предоставим свою электромонтажную бригаду.

Измерение сопротивления изоляции электрических аппаратов, вторичных цепей и электропроводок напряжением до 1кВ (1000В).

Измерение сопротивления изоляции является, пожалуй, самым необходимым лабораторным испытанием. В Техническом отчете - Протокол №3. Если говорить кратко, то это измерение нужно для проверки состояния изоляции проводов и кабелей. Сопротивление изоляции силовых кабельных линий до 1000 В измеряется мегаомметром или современным электронным оборудованием на напряжение 2500 В в течение одной минуты. Показатели сопротивления изоляции должны быть не менее 0,5 МОм. Полученные данные заносятся в журнал протокола с соответствующей пометкой “соответствует” или “не соответствует”.

При несоответствии нормативным значениям кабельную трассу рекомендуется заменить.

Очень часто изоляция кабеля повреждается при выполнении электромонтажных работ, при протаскивании через гильзы, отверстия с острой кромкой, при общестроительных работах (например, шурупом, во время крепления гипсокартона, плохо заизолированы кабельные муфты в земле) и т.д. В этих случаях очень помогут измерения сопротивления изоляции при выполнении комплекса приемо-сдаточных испытаний . Своевременно обнаруженный дефект проще устранить.

Периодичность проведения испытаний, обычно 1 раз в 3 года. Школьные и дошкольные учреждения 1 раз в год. По Нормативной документации Правительства г. Москвы изоляция бытовых стационарных электроплит измеряется не реже 1 раза в год в нагретом состоянии плиты. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

Изоляция силовых и осветительных электропроводок измеряется мегаомметром на 1000В при снятых плавких вставках на участке между снятыми предохранителями или за последними предохранителями между любым проводом и землёй, а также между двумя проводами. Проверка состояния таких цепей, провода, кабеля, электроприборов и аппаратов должна проводиться путём тщательного внешнего осмотра не реже 1 раза в год!

Стоит напомнить, что работы связанные с напряжением должен проводить только подготовленный технический персонал, прошедший необходимое обучение, получивший соответствующие удостоверения с правом проведения измерительных работ. Все испытания проводятся правильно откалиброванным оборудованием, прошедшим ежегодную поверку в сертифицированном центре.

Использование современного электронного оборудования компаний Sonel, Metrel, Fluke - гарантирует качество и удобство проведения работ.

Внимание, остерегайтесь пользоваться услугами неатестованных лабораторий и частников! Грамотные инженеры с современным оборудованием не нанесут вреда вашей электроустановке и подключенным приборам. При заказе работ требуйте документы подтверждающие квалификацию инженеров, свидетельство на лабораторию и поверку измерительных приборов. Не соглашайтесь на Технические отчеты “без выезда”! Ни одна уважающая себя лаборатория не будет даже предлагать подобные работы, т.к. это влечёт за собой административную и уголовную ответсвенность. Скорее всего, подобная организация пришла на рынок ненадолго и ответственность за выполненние работ ляжет на энергетическую службу предприятия Заказчика работ или директора.

Измерение сопротивления электрической изоляции – наиболее частое измерение при проведении электротехнических работ. Основная цель данного вида измерений – определение пригодности к эксплуатации электрических проводников, электрических машин, электрических аппаратов и электрооборудования в целом.

Сопротивление изоляции зависит от различных факторов. Это и температура окружающей среды, и влажность воздуха, и материал изоляции и т.д. Единица измерения сопротивления – Ом. При замерах сопротивления изоляции величиной обычно является килоОм (1кОм) и мегаОм (1МОм).

Сопротивление изоляции чаще всего измеряют у электрических кабелей, электрической проводки, электродвигателей, автоматических выключателей, силовых трансформаторов, распределительных устройств. Основным прибором для замеров является мегаомметр (мегомметр). Мегаомметры бывают двух основных видов – стрелочные с ручным приводом и электронные с цифровым дисплеем.

В процессе измерений мегаомметр генерирует испытательное напряжение. Стандартные напряжения мегаомметров – 100В, 250В, 500В, 1000В, 2500В. Чаще всего используют мегаомметры на напряжение 1000В и 2500В, реже на 500В.

Проверка исправности мегаомметра

Перед выполнением замеров, необходимо проверить исправность используемого прибора. Для этого выполняется два контрольных замера. Первое измерение проводится при закороченных между собой проводах мегаомметра. В этом случае измеряемая величина должна быть равна нулю. Второе контрольное измерение выполняется при разомкнутых проводах. Измеряемая величина сопротивления должна стремиться к бесконечно большому значению.

Техника безопасности при проведении измерений

При замерах сопротивления изоляции необходимо соблюдать технику безопасности. Во-первых, пользоваться неисправным мегаомметром категорически запрещается. Во-вторых, перед измерением необходимо проверить индикатором или указателем отсутствие напряжения на электрическом кабеле, двигателе или электрооборудовании. При отсутствии напряжения снимается остаточный заряд путём кратковременного заземления тех частей кабеля, двигателя или электрооборудования, которые в рабочем режиме находились под напряжением. Действия по снятию электрического заряда следует также проводить и после каждого замера.

Измерение сопротивления изоляции силовых электрических кабелей и электропроводки

Изоляция электрических кабелей и электрических проводов проверяется сначала на заводе изготовителе, затем перед непосредственной прокладкой, ну и после окончания электромонтажных работ. Количество замеров зависит от количества жил кабеля или провода.

Силовые электрические кабели и провода бывают трёхжильными, четырёхжильными и пятижильными. Три жилы – это или фаза, ноль и провод заземления, или три фазы «A», «B», «C». Четыре жилы – это три фазы плюс ноль (провод заземления или комбинированная жила PEN). Пять жил – это три фазы, нулевой проводник и провод заземления.

Замеры сопротивления изоляции трёхжильного кабеля или провода выполняют следующим образом. Каждая из трёх жил проверяется по отношению к двум другим заземлённым жилам. В итоге получается три замера. Кроме того, можно проверять сопротивление сначала между каждыми двумя жилами, а затем между каждой жилой и «землёй». В этом случае получается шесть замеров.

В случае с четырёхжильным или пятижильным электрическим кабелем (проводом) методика замеров аналогична измерениям трёхжильного проводника, только количество замеров будет несколько больше.

Для того, чтобы измеряемое значение соответствовало действительности, замер выполняется в течение одной минуты. Величина сопротивления изоляции электрического проводника должна быть в пределах государственных норм. Обычно для низковольтных кабелей 220В или 380В она составляет 0,5МОм или 1МОм.

Для электродвигателей проверяется изоляция обмоток статора. В настоящее время наибольшее распространение получили трёхфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором на рабочее напряжение 380В.

У таких двигателей имеется три обмотки статора, которые соединяются между собой либо по схеме треугольника, либо по схеме звезды. Соединение выполняется или внутри корпуса двигателя, или в соединительной коробке двигателя, которая называется «борно». Т.к. в первом случае отсоединить обмотки друг от друга не представляется возможным, то измерение сводится к замеру изоляции всех трёх соединённых обмоток по отношению к корпусу двигателя. Во втором варианте обмотки можно отсоединить друг от друга, после чего выполняется проверка изоляции между обмотками, а также проверка изоляции каждой обмотки по отношению к металлическому корпусу двигателя. Каждый замер выполняется в течение одной минуты. Конечное значение величины должно также соответствовать государственным нормам.

На производстве очень часто применяются достаточно мощные высоковольтные электродвигатели. Замер сопротивления изоляции обмоток таких двигателей часто сводится к определению коэффициента абсорбции, т.е. к определению увлажнённости обмоток. Для этого фиксируется значение после 15 секунд измерения и после 60 секунд. Значение коэффициента абсорбции - это отношение сопротивления R60 к сопротивлению R15. Величина не должна быть менее 1,3.

Измерение сопротивления изоляции силовых трансформаторов

В настоящее время единственным устройством, преобразующим электрическое напряжение из одной величины в другую, является трансформатор. Практически ни одно производство не обходится без силовых питающих трансформаторов. Перед пуском в эксплуатацию каждый такой трансформатор должен пройти высоковольтные испытания. Перед тем, как будут произведены высоковольтные испытания, необходимо выполнить замеры сопротивления изоляции обмоток.

Т.к. у трансформатора есть первичная и вторичная обмотка (обмотки), то проверяется изоляция каждой обмотки по отношению к другой, которая на момент замера должна быть заземлена. Также выполняется замер между первичной и вторичной обмоткой.

Достаточно часто необходимо определить увлажнённость обмоток трансформатора. В таком случае также как и с высоковольтным двигателем, определяется коэффициент абсорбции.

Самая главная причина повышенного внимания к кабельно-проводниковой продукции такова: мы полностью зависим от электричества. Всё в нашей жизни – от детских игрушек и компьютеров, до работы заводов и фабрик – продолжает свою деятельность благодаря электричеству. А так как для передачи электроэнергии другого способа, кроме проводов, нет, то их стабильная и безотказная работа – задача первостепенной важности.
И если сравнить требования непосредственно к токопроводящим жилам с требованиями к изоляции, то последних окажется на порядок больше. По большому счёту, у проводника задач всего две: передать электроэнергию, и по пути не «растерять» её. У кабельной изоляции задач, конечно больше.

Во-первых, изоляция защищает жилы от механических повреждений , а так же от воздействия окружающей среды, ведь кабели прокладываются и в воде, и в земле и штробах стен. Безусловно, для таких особенных способов прокладки правилами устанавливаются дополнительные требования защиты кабелей и проводов от повреждений (лотки, трубы и прочее). Но и сам кабель и его изоляция должны быть устойчивыми к воздействию извне. Поэтому на рынке существуют кабели с многослойной и разнокомпонентной изоляцией, а также бронированные провода.

Во-вторых, изоляция должна являться непреодолимым барьером для проводников внутри самого кабеля . Ни для кого не секрет, что замыкание токопроводящих жил не приведёт ни к чему хорошему. А так как большинство кабелей несёт в себе и фазную и нулевую нагрузку, изоляция между ними должна быть особенно надёжной.

В третьих, как мы уже обозначили выше, изоляция защищает человека от повреждения электрическим током. Конечно же, это не значит, что при работе с изолированными кабелями электрики могут работать голыми руками. Нет! В этом случае кабельная изоляция рассчитана в первую очередь на упразднение случайных соприкосновений. От таких случайностей кабель защищается изоляцией, а человек – резиновыми перчатками и ковриком, «правильным» инструментом, защитными очками, и так далее, в соответствии с Межотраслевыми Правилами по технике безопасности.

Ещё одно немаловажно требование, касающееся долговечности работы кабеля. Это, безусловно, тоже задача изоляции. В первую очередь здесь подразумевается сохранение герметичности токоведущих жил . Попадание на них, например, воды очень быстро вызовет коррозию и негативным образом скажется на работе кабеля в целом. Для обеспечения этого требования используют промасленную бумажную изоляцию.

Продолжать этот список можно ещё достаточно долго. Существует невероятное множество кабелей, проводов, шнуров с самой различной изоляцией, разработанной под определённые требования. Отметим лишь, что какой бы ни была изоляция, она должна оставаться в меру гибкой, чтобы не сломаться во время производства, упаковки, транспортировки и монтажа.

Периодичность проведения замеров сопротивления изоляции

Ещё одна причина, по которой замер сопротивления изоляции кабелей настолько популярен, – это необходимость постоянного его проведения. Дело в том, что кабельная изоляция со временем теряет свои свойства. Несмотря на то, что её изготавливают из материалов, которые способны прослужить надёжной защитой в течение многих лет, время от времени проверять её состояние всё же необходимо. Вдобавок к этому, в процессе эксплуатации токовая нагрузка на кабель может увеличиваться, потому что количество энергопотребителей растёт каждый день.

Если рассмотреть в качестве примера жилые дома, которые были построены несколько десятилетий назад, то нетрудно догадаться, что сегодня количество электроприборов в квартирах несравнимо больше. А на момент строительства электрическая проводка внутри здания, равно как и сечение вводного кабеля, не были рассчитаны на такие нагрузки. Результат – повышенная нагрузка на кабель, нагрев кабеля, преждевременный износ и неизбежная его замена.

Чтобы избежать этих неприятностей, за состоянием кабелей и кабельной изоляции необходимо постоянно следить. По сути, это техническое обслуживание электропроводки, в которое входит проведение комплекса измерений пропускной способности кабеля и замер сопротивления изоляции.

1. Производство .
   До того, как кабель обретёт своё место (будет проложен и смонтирован), его уже неоднократно проверяли и измеряли его технические свойства.
   Как правило, современные линии для производства кабельно-проводниковой продукции – это линии полного цикла. То есть, на входе происходит загрузка всех необходимых материалов, а на выходе – бухта кабеля или готовый к транспортировке барабан. Но прежде чем отправить готовую продукцию на склад или продать её, необходимо убедиться, что кабель соответствует всем требованиям. Для этого электротехническая лаборатория проводит комплекс измерений, среди которых в обязательном порядке замер сопротивления изоляции. Если барабан с кабелем или бухта не проходит тесты, значит, где-то был нарушен технологический процесс, и произведённый кабель не подлежит эксплуатации.
2. Монтаж .
   Во время производства электромонтажных работ кабельную изоляцию так же необходимо проверить на их целостность и готовность к прокладке. Испытание изоляции производится в обязательном порядке, при чём, как до монтажа кабеля, так и после него. Нужно отметить, что проверка состояния кабельной изоляции должна проводиться до и после каждой операции с кабелем.
   Доставили барабан с кабелем на строительную площадку – произвели замер.
   Если кабель на барабане необходимо прогреть, то после него нужно произвести замер.
   Размотали кабель перед прокладкой – произвели замер.
   Проложили кабель от источника до потребителя – произвели замер.
   Только после проведения замеров сопротивления изоляции на всех этапах монтажа с положительным результатом может быть дано разрешение на подачу электроэнергии.
3. Эксплуатация .
   Как мы уже писали выше, в период эксплуатации любой энергосистемы, следить за состоянием кабелей – первоочередная задача. Кабельная изоляция со временем рассыхается и теряет свои изолирующие свойства. Помимо этого, от чрезмерных нагрузок кабели могут нагреваться, что так же негативным образом сказывается на изоляции. В зданиях новой постройки на кабель может оказать отрицательно влияние такое явление как усадка. Да и вообще, кабели очень часто подвергаются воздействию, которое не лучшим образом сказывается на их работоспособности: почва, вода, морской воздух, грызуны, в конце концов! Поэтому очень важно постоянно следить за изоляцией кабельных трасс. Для кабельных линий общего назначения такие проверки должны проводиться не реже одного раза в три года, а для кабелей, находящихся в агрессивной или опасной среде – не реже одного раза в год.

Оборудование для проверки изоляции кабелей

Наверное, все в школе, на уроках физики, видели и пробовали работать такими приборами амперметр, вольтметр и омметр. Первый – для измерения силы тока, второй – для измерения напряжения, а третий измерял сопротивление проводника.
В случае с изоляцией тоже используют омметр. Но так как изоляция должна выдерживать повышенную токовую нагрузку, то её сопротивление измеряется в мегаоммах. Отсюда и название измерительного прибора – мегаомметр (или мегометр).
Сегодня на рынке существует три разновидности этого прибора.

1. Мегаомметры, произведённые до 2000-х годов (аналоговые). Они представляют собой коробку, размером, приблизительно, с двухлитровый тетрапак, с подключаемыми клеммниками и крутящейся ручкой. Основная составляющая такого прибора – это динамо-машина, После подключения прибора к кабелям, с помощью кручения ручки, динамо-машина нагнетает необходимый уровень избыточного напряжения при постоянном токе в проводниках.
   Несмотря на то, что такие приборы имеют достаточно большую массу и габариты, они до сих пор пользуются популярностью и стоят на вооружении многих электротехнических лабораторий.
2. Современные мегаомметры (цифровые) – измерительные приборы, в которых устранены самые главные недостатки предшественников: излишняя масса и большие габариты. По своей массе и размерам их можно сравнить с обычным блокнотом, формата А5. Очень часто такие приборы оснащают прорезиненным корпусом, поэтому их очень удобно держать в руке. Более того, никаких «ручек-крутилок» на современных мегаомметрах нет, и процесс измерения сопротивления изоляции кабелей максимально автоматизирован. Источником тока в них являются гальванические элементы или аккумуляторные батареи. Более того, так как прибор цифровой, его оснащают многими полезными функциями: автоматическое выставление нужных параметров тока для различных категорий энергопотребителей, возможностью запоминания и сохранения результатов измерений и прочими.
3. В последние годы очень популярными стали измерительные комплексы – мультиметры. То есть, в одном корпусе заключены несколько приборов, например, в паре с мегаомметром может работать и вольтметр. Для техников, постоянно производящих замеры, такое техническое решение является очень важным. При этом, ни размеры ни масса такого прибора не мешают носить его в кармане спецодежды.

Ну и конечно, нельзя не упомянуть, что любой измерительный прибор должен проходит ежегодную поверку. Такую проверку осуществляют специализированные метрологические и испытательные центры. Результатом поверки является заключение о состоянии измерительного прибора и специальная голографическая наклейка на корпусе, с указанием даты последней поверки.
Для проведения только лишь одного измерения, наряду с мегаомметром в электротехнической лаборатории используется ещё ряд вспомогательных приборов и приспособлений. Все они должны так же проходить поверку и иметь сопутствующую разрешительную документацию.

Суть, нормы и технология измерения сопротивления изоляции

Итак, мы добрались до самого главного – технологической части производства работ. И прежде, чем приступить к описанию тонкостей замеров сопротивления изоляции различных кабелей, необходимо объяснить физическую суть этого процесса.
На тех же уроках физики в школе нам объясняли, что в природе существуют материалы, которые по своим физическим свойствам могут быть либо проводниками электричества, либо полупроводниками, либо диэлектриками. Первые проводят электрический ток, при чём, делают это очень хорошо и с минимальными потерями. Вторые тоже проводят электрический ток, но делают это менее охотно. Последний тип материалов не проводит электричество вовсе. Эти свойства материалам придаёт такой параметр, как сопротивление. Зависимость токопроводящей способности материалов и их сопротивления обратно пропорциональны. То есть, чем меньше сопротивление у материала, тем лучше он проводит электричество, и наоборот.

Теперь вернёмся к нашим баранам, а точнее – к кабельной изоляции. Понятно, что жилы кабеля изготавливают из проводников, которые способны передавать электрический ток очень хорошо, с минимальными потерями даже на большие расстояния. Так же понятно, что изоляцию токопроводящих жил (и кабеля в целом) делают из диэлектрических материалов. Таким образом, изолированные жилы кабеля никогда не пересекутся, а, следовательно, не будет утечки электроэнергии и короткого замыкания. Вроде, всё логично и понятно.
Но, если жилы кабелей полностью изолированы друг от друга и никак не взаимодействуют между собой, то каким образом и за счёт чего производится измерение сопротивления изоляции? Какой параметр измеряет мегаомметр, если при измерениях все жилы кабеля разведены и никак не соприкасаются друг с другом? Так и напряжение, вырабатываемые мегаомметром, постоянные, следовательно, никаких наводок друг на друга кабели не испытывают.
Чтобы ответить на этот вопрос нужно помнить, что любая диэлектрическая основа изоляции со временем теряет свои свойства.

И процесс этот ускоряется из-за того, что изоляционный материал находится в постоянном контакте с металлической основой кабеля, находящейся под напряжением. Помимо этого, износ оболочки происходит по многим причинам. Например, резиновая изоляция больше других подвержена высыханию, и, как следствие, она не просто становится более жёсткой и хрупкой, она становится тонкой. Пластиковая изоляция тоже не вечна и со временем приходит в негодность. А если кабель находится в агрессивной или опасной среде, то его защитный ресурс может закончиться спустя всего несколько лет.

И что же происходит с электрическим током, который пропускают по жилам с плохим защитным слоем? Изоляция начинает его пропускать, и токоведущие жилы кабеля начинают между собой взаимодействовать. Конечно, в таких малых дозах это взаимодействие невозможно увидеть человеческим глазом, но мегаомметр эти изменения, безусловно, улавливает. Если сказать проще, то изоляционный слой со временем переходит из состояния диэлектрика в полупроводник. И до тех пор, пока этот переход остаётся в пределах допустимых значений, кабель допускается эксплуатировать.

Помимо этого, утечка электрического тока может проходить через микротрещины кабельной изоляции, и тоже до того момента, пока эта утечка остаётся в допустимых пределах. А если изоляция не герметична, то внутрь кабеля могут попадать влага и пыль, делая процесс износа изоляции более стремительным и неизбежным.

Когда кабель абсолютно новый, то результат замера сопротивления изоляции будет стремиться к бесконечности, ведь утечки тока нет, и токопроводящие жилы кабеля никак между собой не взаимодействуют. Но по мере «старения» изоляции, результаты замеров будут всё хуже и хуже. Когда кабель совсем старый, то во время замера может произойти даже короткое замыкание. Поэтому опытные техники никогда не подают на испытуемый кабель полную нагрузку, а делают это постепенно, как написано в МЭК 364-6-61.

В целом, говоря о нормативных документах в области электроизмерений, нужно отметить, что помимо внушительного списка различных правил и регламентов проведения замеров, у каждой электротехнической лаборатории должны быть методики и инструкции собственной разработки, предназначенные для техников и инженеров КИПиА, непосредственно производящих замеры. Эти документы разрабатываются на этапе образования лаборатории, утверждаются в Ростехнадзоре, и служат исключительно для внутреннего пользования в каждой электротехнической лаборатории. Мы разберём основные принципы и этапы проведения замеров изоляции кабелей.

Подготовительные работы

Любая работа в сфере строительства начинается с изучения эксплуатационной документации и объекта в целом. Техники должны тщательно изучить однолинейные схемы расключения шкафов и поэтажные планы разводки кабелей. Более того, так как величина сопротивления диэлектрической части кабеля не является постоянной, и зависит от нескольких факторов (например, температура окружающей среды, сроки эксплуатации кабелей и т.п.), специалистам необходимо так же детально изучить объект испытаний. Всё это необходимо для боле точных конечных результатов проверки.

Любые испытания кабельной продукции связаны с подачей на проводники электроэнергии. В связи с этим, нужно защитить от поражения людей и электроприборы. Первым делом, объект полностью обесточивается. Далее необходимо отсоединить автоматы, УЗО, защитные вставки и прочие устройства.
Процесс защиты энергопотребителей (лампы, электрооборудованияие и т.п.) заключается в отключении их от сети. Работа достаточно простая, но ёмкая по времени и трудозатратам. После отсоединения проводников от энергопотребителей следует завершить процесс заземлением всех кабелей, которые планируется испытывать. Это следует делать в обязательном порядке, так как кабели могут сохранять остаточный электрический заряд.
Защиту от поражения людей осуществляют путём огораживания мест проведения испытаний и установкой предупреждающих знаков и табличек. При необходимости, перед местом выполнения измерительных работ можно выставить охрану.

Замер сопротивления изоляции двухжильных кабелей

Самым простым, понятным и наглядным примером проведения замера сопротивления изоляции является кабель, состоящий из двух жил – пары. Щупы мегаомметра закрепляют на каждой жиле и подают напряжение. Уровень сопротивления изоляции для всех кабелей, проводов и шнуров, рассчитанных на рабочую нагрузку до 220В, должен быть не менее 0,5 МОм. Если кабель состоит из нескольких пар (например, магистральный телефонный кабель), то замеры нужно проводить как между жилами каждой пары, так и между жилами разных пар.

Замер сопротивления изоляции трёхжильных кабелей

В данном случае речь идёт о силовых и некоторых контрольных кабелях. Замер сопротивления изоляции здесь производится по кругу, парами. Сначала между жилами «фаза» – «ноль», затем «ноль» – «земля», и, наконец, «земля» – «фаза». Так как все жилы должны иметь одинаковую изоляцию, то и показания мегаомметра должны быть одинаковыми. Изоляция силовых трёхжильных кабелей, рассчитанных на рабочее напряжение до 1000В, должна иметь сопротивление не менее 0,5 МОм. А если замер производится на контрольном кабеле, то его сопротивление изоляции не должно быть меньше 1 МОм.

Замер сопротивления изоляции многожильных кабелей

Замер сопротивления изоляции у многожильных кабелей имеет ту же структуру что и у парных. Например, чтобы измерить сопротивление изоляции у четырёхжильного кабеля (три «фазы» и «ноль») необходимо сделать шесть замеров. Пятижильный кабель – десять замеров.
Силовые кабели, рассчитанные на номинальную рабочую нагрузку свыше 1000В, должны иметь изоляцию, сопротивление которой не может быть менее 10 МОм.

В заключение этого раздела необходимо так же обратить внимание на испытательное напряжение , которое, безусловно, отличается от номинального.

1. Если кабель рассчитан на повседневную работу под напряжениемдо 100 В , то максимальное напряжение, при котором производится замер сопротивления изоляции, 100 В;
   2. Если кабель работает под напряжениемот 100 до 500 В , то замер сопротивления изоляции производится под напряжением от 250 до 1000 В;
   3. Кабельные линии, рассчитанные на номинальную нагрузку от 500 до 1000 В необходимо испытывать напряжением от 500 до 1000 В;
   4. Ну а если в номинальное рабочее напряжение кабеля превышает 1000 В , то замер сопротивления производится нагрузкой 2500 В.

Итоги проведения измерений: технические отчёты, протоколы, акты

Чтобы измерения не остались в памяти людей, которые их проводили или в памяти цифрового мегаомметра, их результаты заносят в специальный документ – протокол . Сам по себе протокол может состоять как из одного вида испытаний, так и являться сборным документом после комплекса измерений. Изначально форма протокола разрабатывается каждой лабораторией самостоятельно и утверждается в органах Ростехнадзора вместе с методиками и инструкциями.

Протоколы объединяются в технический отчёт , помещаются в папку, снабжаются титульным листом и перечнем замеров, которые были проведены на объекте. Также электротехнические лаборатории комплектуют папку с техническим отчётом прочими необходимыми документами: Свидетельством ЭТЛ, паспортами и свидетельствами о поверке приборов, документами на специалистов, проводивших замеры, и т.п. Документация составляется таким образом, чтобы у надзорных органов при проверке не возникло дополнительных вопросов о проделанной на объекте работе.

Если замеры проводились в рамках строительства или реконструкции объекта, то технический отчёт в обязательном порядке включается в состав исполнительной документации. А если испытания кабельной системы были плановыми, то технический отчёт передаётся заказчику.

Сами протоколы представляют собой сводную таблицу, в которой отражаются абсолютно все результаты испытаний замеров сопротивления изоляции каждого проверенного кабеля. Это наиболее удобная и компактная форма записи большого количества информации. В шапке каждого протокола указывается наименование замера, дата проведения, а так же наименование компании и присвоенный номер электротехнической лаборатории. На последней странице каждого протокола, помимо подписей ответственных за проведение замера лиц, указывается наименование измерительного прибора и дата проведения последней поверки.

Передвижная электротехническая лаборатория: особенности испытания кабелей

Любая передвижная электротехническая лаборатория, конечно же, может проводить замер сопротивления изоляции кабелей. Более того, если на борту передвижной ЭТЛ будет генератор электрического тока, то лаборатория сможет проверять сопротивление изоляции даже у кабелей, рассчитанных на очень высокое рабочее напряжение.
Особенность проведения таких работ заключается в том, что передвижная лаборатория работает за пределами зданий, следовательно, имеет дела с магистральными кабелями, которые могут тянуться от одной подстанции до другой на расстояние в несколько десятков километров. Следовательно, чтобы провести даже подготовительные работы, нужно потратить какое-то время.

Расстояние – это самая главная особенность проведения испытаний магистральных кабелей. Например, если результаты испытаний внутри здания не соответствуют нормативным показателям, кабельная трасса дробится на мелкие участки по кабельным соединениям, и каждый участок проверяется индивидуально. Таким образом, можно выявить участок кабеля, на котором изоляция не соответствует значениям установленных стандартов, и заменить его, при этом материальные и трудовые затраты будут минимальными. Если же подобный дефект изоляции выявится на магистральном кабеле, то для его устранение потребуется в разы больше затрат. Но это уже тема для следующей статьи.

Контроль сопротивления изоляции

Итак, нужно подвести итог всему вышесказанному. Прежде всего, стоит оговориться, что методика замера сопротивления изоляции не так проста и однозначна, как было описано выше. Все тонкости данной работы, безусловно, очень хорошо известны профессионалам, ежедневно подвергая изоляцию кабельных линий испытаниям. И доверять такую ответственную работу стоит только истинным гуру в этой области, которые не оставят без внимания ни одной детали.

Нужно помнить, что надёжная и стабильная работа любой энергосистемы напрямую зависит от технического состояния кабельной системы, входящей в её состав. Следовательно, чтобы работали заводы, чтобы улицы ночью освещались фонарями, чтобы в Новогоднюю ночь дети радовались огням на новогодних ёлках, чтобы в каждом доме горел свет и (что ещё важнее!!!) работал интернет, нужно содержать все составляющие этой огромной системы в надлежащем состоянии.

Для безопасной работы все электрические установки и оборудование должны иметь сопротивление изоляции, соответствующее определенным характеристикам. Независимо от того, идет ли речь о соединительных кабелях, оборудовании секционирования и защиты, трансформаторах, электродвигателях и генераторах - электрические проводники изолируются с помощью материалов с высоким электрическим сопротивлением, которые позволяют ограничить, насколько это возможно, электрический ток за пределами проводников.

Из-за воздействий на оборудование качество этих изоляционных материалов меняется со временем. Подобные изменения снижают электрическое сопротивление изоляционных материалов, что увеличивает ток утечки, который, в свою очередь, приводит к серьезным последствиям, как с точки зрения безопасности (для людей и имущества), так и с точки зрения затрат на остановки производства.

Регулярная проверка изоляции, проводимая на установках и оборудовании в дополнение к измерениям, выполняемым на новом и восстановленном оборудовании во время ввода в эксплуатацию, помогает избегать подобных инцидентов за счет профилактического обслуживания. Данные испытания дают возможность обнаружить старение и преждевременное ухудшение изоляционных свойств прежде, чем они достигнут уровня, способного привести к описанным выше инцидентам.

Проверка: испытание или измерение?

На первом этапе полезно прояснить разницу между двумя типами проверки, которые часто путают - испытание электрической прочности изоляции и измерение сопротивления изоляции.

Испытание электрической прочности, также называемое «испытание на пробой», позволяет определить способность изоляции выдерживать выброс напряжения средней длительности без возникновения искрового пробоя. Фактически такой выброс напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности линии электропередачи. Основной целью этого теста является обеспечение соответствия строительным нормам и правилам, касающимся путей утечки и зазоров. Этот тест часто выполняется с использованием напряжения переменного тока, но также при испытаниях применяется и напряжение постоянного тока. Подобный тип измерений требует использования . Результатом является значение напряжения, обычно выраженное в киловольтах (кВ). Испытания электрической прочности в случае неисправности могут быть разрушительными, в зависимости от уровней тестирования и энергетических возможностей инструмента. Поэтому этот метод используется для типового тестирования на новом или восстановленном оборудовании.

При нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим тестированием. Этот замер выполняется с использованием напряжения постоянного тока меньшей величины, чем при испытании электрической прочности, и дает результат, выраженный в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками. Поскольку данное испытание является неразрушающим, его особенно удобно использовать для контроле старения изоляции работающего электрического оборудования или установок. Для данного измерения используется тестер изоляции, также называемый (доступны мегомметры с диапазоном до 999 ГОм).

Поскольку измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, по каким причинам возможно ухудшение характеристик изоляции. Только это позволит предпринять правильные шаги для их устранения.

Можно разделить причины неисправности изоляции на пять групп. Однако необходимо иметь в виду, что в случае отсутствия каких-либо корректирующих мер, различные причины будут накладываться друг на друга, приводя к пробою изоляции и повреждению оборудования.

1. Электрические нагрузки

В основном электрические нагрузки связаны с отклонением рабочего напряжения от номинального значения, причем влияние на изоляцию оказывают как перенапряжения, так и понижение напряжения.

2. Механические нагрузки

Частые последовательные запуски и выключения оборудования способны вызвать механические нагрузки. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и любые прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

3. Химические воздействия

Присутствие химических веществ, масел, агрессивных испарений и пыли в целом отрицательно влияет на характеристики изоляционных материалов.

4. Напряжения, связанные с колебаниями температуры:

В сочетании с механическими напряжениями, вызванными последовательными запусками и остановками оборудования, также на свойства изоляционных материалов влияют напряжения, возникающие при расширении и сжатии. Работа при экстремальных температурах также приводит к старению материалов.

5. Загрязнение окружающей среды

Плесень и посторонние частицы в теплой, влажной среде также способствуют ухудшению изоляционных свойств установок и оборудования.

В приведенной ниже таблице показана относительная частота различных причин отказа электродвигателя.

Внешние загрязнения:

В дополнение к внезапным повреждениям изоляции из-за таких чрезвычайных происшествий, как, например, наводнения, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки объединяются, иногда усиливая друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного мониторинга это приведет к возникновению ситуаций, которые станут критическими с точки зрения безопасности людей и нормальной эксплуатации. Таким образом, регулярное тестирование изоляции установок или электрических машин является полезным способом контроля состояния изоляции, позволяющим предпринимать необходимые действия еще до того, как возникло повреждение.

Измерение сопротивления изоляции базируется на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока с уровнем ниже, чем напряжение испытания электрической прочности, а затем измерив значение тока, очень просто замерить значение сопротивления. В принципе, значение сопротивления изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому измеряя малый протекающий ток, мегомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и способно указать на риск возникновения тока утечки.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего, когда к тестируемой цепи приложено напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые способны существенно повлиять на результаты измерений. Для начала давайте проанализируем характер токов, протекающих во время измерения изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Общий ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех компонентов:

• Емкость. Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и падает экспоненциально к значению, близкому к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжается. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится незначительным по сравнению с измеряемым током.
• Поглощение. Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, которая необходима для переориентации молекул изоляционного материала под воздействием прикладываемого электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда необходимо несколько минут, чтобы достичь значения, близкого к нулю.
• Ток утечки или ток проводимости. Этот ток характеризует качество изоляции и не изменяется со временем.

На приведенном ниже графике эти три тока показаны в зависимости от времени. Шкала времени является условной и может различаться в зависимости от тестируемой изоляции.

Для обеспечения надлежащих результатов тестирования очень больших электродвигателей или очень длинных кабелей сведение к минимуму емкостных токов и токов поглощения может занимать от 30 до 40 минут.

Когда в цепь подается постоянное напряжение, суммарный ток, протекающий в тестируемом изоляторе, изменяется в зависимости от времени. Это предполагает значительное изменение сопротивления изоляции.

Перед подробным рассмотрением различных методов измерения было бы полезно снова взглянуть на факторы, которые влияют на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны выполняться в одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны корректироваться относительно эталонной температуры. Например, увеличение температуры на 10°C уменьшает сопротивление изоляции ориентировочно наполовину, в то время как уменьшение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения ее поверхности. Никогда не следует измерять сопротивление изоляции, если температура ниже точки росы.

Коррекция сопротивления изоляции в зависимости от температуры (источник IEEE-43-2000)

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.

Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.

В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальный замер сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

Внимание: Данный метод измерения зависим от температуры, поэтому каждая попытка тестирования должна выполняться при стандартной температуре или, по крайней мере, температура должна фиксироваться вместе с результатом теста.

При измерении значений сопротивления изоляции (выше 1 ГОм) на точность измерений могут повлиять токи утечки, протекающие по поверхности изоляционного материала через имеющиеся на ней влагу и загрязнения. Значение сопротивления больше не является высоким, и поэтому пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением оцениваемой изоляции. Для устранения снижающей точность измерения изоляции поверхностной утечки тока на некоторых мегомметрах имеется третье гнездо с обозначением G (Guard). Это гнездо шунтирует измерительную цепь и повторно вводит поверхностный ток в одну из точек тестирования, минуя цепь измерения (смотрите рисунок ниже).

При выборе первой схемы, без использования гнезда G, одновременно измеряется ток утечки i и нежелательный поверхностный ток I1, поэтому сопротивление изоляции измеряется неверно.

Однако при выборе второй схемы измеряется только ток утечки i. Подключение к гнезду G позволяет отвести поверхностный ток I1, поэтому измерение сопротивления изоляции проводится правильно.

Гнездо G необходимо соединить с поверхностью, по которой протекают поверхностные токи, и которая не относится к таким изоляторам, как изоляционные материалы кабелей или трансформаторов. Знание возможных путей протекания испытательных токов через тестируемый элемент имеет решающее значение для выбора места соединения с гнездом G.

Нормы испытательного напряжения для кабелей/оборудования

Кроме того, эти значения задаются для электрических приборов в самых разнообразных местных и международных стандартах (IEC 60204, IEC 60439, IEC 60598 и т.д.).

Во Франции, например, стандарт NFC15-100 предусматривает значения испытательного напряжения и минимального сопротивления изоляции для электроустановок (500 В постоянного тока и 0,5 МОм при номинальном напряжении от 50 до 500 В).

Перед тестированием

A. Чтобы испытательное напряжение не было приложено к другому оборудованию, имеющему электрическое соединение с тестируемой цепью, испытание должно проводиться на отключенной, не проводящей электрический ток установке.

B. Убедитесь, что цепь разряжена. Ее можно разрядить, замкнув накоротко выводы оборудования и/или замкнув их на землю на определенное время (смотрите время разряда).

C. Если тестируемое оборудование находится в огнеопасной или взрывоопасной среде, необходима специальная защита, поскольку, если изоляция повреждена, при разряде изоляции (до и после испытания), а также во время тестирования могут возникать искры.

D. Из-за наличия напряжения постоянного тока, величина которого может быть достаточно высокой, рекомендуется ограничить доступ другого персонала и надевать средства индивидуальной защиты (например, защитные перчатки), предназначенные для работы на электрооборудовании.

E. Используйте только те соединительные кабели, которые подходят для проводимого испытания; убедитесь, что кабели находятся в хорошем состоянии. В лучшем случае неподходящие кабели приведут к ошибкам измерения, но гораздо важнее, что они могут быть опасными.

После тестирования

К концу испытания изоляция накапливает значительную энергию, которую необходимо сбросить до выполнения любых других операций. Простое правило безопасности заключается в том, чтобы предоставить оборудованию возможность разряжаться в течение времени, в пять раз превышающего время зарядки (время последнего теста). Для разрядки оборудования можно накоротко замкнуть его выводы и/или соединить их с землей. Все изготовленные компанией Chauvin Arnoux мегомметры оборудованы встроенными цепями разрядки, которые автоматически обеспечивают требуемую безопасность.

Часто задаваемые вопросы

Результат моих измерений - x МОм. Это нормально?

Какое должно быть сопротивление изоляции - на этот вопрос нет единого ответа. Точный ответ на него могут дать производитель оборудования или соответствующие стандарты. Для низковольтных установок минимальным значением можно считать значение 1 МОм. Для установок или оборудования с более высоким рабочим напряжением можно использовать правило, определяющее минимальное значение 1 МОм на кВ, в то время как рекомендации IEEE, касающиеся вращающихся машин, определяют минимальное сопротивление изоляции (n + 1) МОм, где n - рабочее напряжение в кВ.

Какие измерительные провода следует использовать для подключения мегомметра к тестируемой установке?

Используемые на мегомметрах провода должны иметь спецификации, подходящие для выполняемых измерений с точки зрения используемых напряжений или качества изоляционных материалов. Использование несоответствующих измерительных проводов может привести к ошибкам измерения или даже оказаться опасным.

Какие меры предосторожности следует принимать при измерении высокого сопротивления изоляции?

При измерении высоких значений сопротивления изоляции в дополнение к указанным выше правилам безопасности необходимо соблюдать следующие меры предосторожности.

• Используйте специальное гнездо G (Guard) (описывается в специальном разделе выше).
• Используйте чистые, сухие провода.
• Прокладывайте провода на расстоянии друг от друга и без контакта с любыми объектами или с полом. Это позволит ограничить возможность возникновения токов утечки в самой измерительной линии.
• Не касайтесь проводов и не перемещайте их во время измерения, чтобы избежать возникновения вызывающих помехи емкостных эффектов.
• Для стабилизации измерения выждите необходимое время.

Почему два последовательных измерения не всегда дают одинаковый результат?

Применение высокого напряжения создает электрическое поле, которое поляризует изоляционные материалы. Важно понимать, что для возвращения изоляционных материалов после завершения тестирования в состояние, в котором они находились до испытания, потребуется значительное время. В некоторых случаях на это может потребоваться больше времени, чем указанное выше время разрядки.

Как протестировать изоляцию, если я не могу отключить установку?

Если невозможно отключить питание тестируемой установки или оборудования, мегомметр использовать нельзя. В некоторых случаях можно провести тестирование без снятия напряжения, используя для измерения тока утечки специальные клещи, но этот метод гораздо менее точен.

При выборе измерителя сопротивления изоляции необходимо задать следующие ключевые вопросы:

• Какое максимальное испытательное напряжение необходимо?
• Какие методы измерения будут использоваться (точечные измерения, PI, DAR, DD, ступенчатое изменение напряжения)?
• Какое максимальное значение сопротивления изоляции будет измеряться?
• Как будет подаваться питание на мегомметр?
• Каковы возможности хранения результатов измерений?

Примеры измерений сопротивления изоляции

Измерение изоляции на трансформаторе

Измерение сопротивления изоляции трансформатора производят следующим образом:

a. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой и землей

b. Между низковольтной обмоткой и высоковольтной обмоткой и землей

c. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой

d. Между высоковольтной обмоткой и землей

e. Между низковольтной обмоткой и землей

Подробнее о приборах для проверки изоляции высоковольтных кабелей смотрите в .