Измерение сопротивления изоляции: полное руководство

Когда нужно производить проверку сопротивления изоляции

При вводе в эксплуатацию необходимо провести проверку изоляции всех силовых цепей. Протокол измерения сопротивления изоляции является одним из оснований для разрешения эксплуатации объекта. Специалисты лаборатории тщательно проверяют все силовые цепи, определяют значения сопротивления установки. Полученные замеры дают реальную картину качества всех кабельных работ.

Состояние изоляции постоянно меняется, на величину могут влиять условия эксплуатации, проводимые на рабочем месте, возможные аварийные ситуации и перегрузки электроустановок.

Поэтому лицо, ответственное за электроустановки (инженер-электрик, главный инженер), должно составить график периодических проверок с учетом собственной документации по электробезопасности, требований производителя оборудования. Согласно требованиям ПТЭЭП необходимо измерять сопротивление изоляции:

• Особо опасные помещения. Проверка проводится не реже одного раза в год. Информацию о том, какие объекты можно отнести к этой категории, можно получить в ПУЭ. Обычно это электрощитовые, чердаки, технические этажи, подвалы и помещения, где установлены котлы и бойлеры. Точный список опасных помещений (по степени поражения электрическим током) должен быть на каждом предприятии.

Заказать данную услугу недорого можно у специалистов электроизмерительной лаборатории. Перечень помещений должен соответствовать проектной документации, планам БТИ. Затем отдельным заказом для бизнеса устанавливается особая периодичность специально для этих объектов.

• Обычно по степени опасности для помещения. Объекты, не вошедшие в список особо опасных, считаются нормальными. В них работы можно проводить с периодичностью не реже 1 раза в 3 года. Однако после вмешательств в работу приборов с заменой установок, кабелей необходимо проводить внеочередную проверку сопротивления диэлектрической оболочки проводов.
• Спец. Назначение. К ним относятся объекты общественного питания, химчистки, медицинские и образовательные учреждения. В них, согласно требованиям НТД, измерения сопротивления изоляции следует проводить не реже одного раза в год, а для помещений с особой опасностью и того чаще — раз в полгода.

Самостоятельно определить категорию помещения и периодичность замера сопротивления изоляции кабелей в Москве довольно сложно — нужно пользоваться комплектом нормативных документов (ПУЭ, ПТЭЭП, НТД) и специальными таблицами, поэтому надежнее обращаться в электротехнические измерительная лаборатория.

Используемые методы испытаний

Еще до проверки состояния изоляции важно определиться с объектом, на котором вы хотите оценить качество. Он может стать:

1. Электрическая проводка.
2. Силовые кабели высокого напряжения.
3. Линии электропередач низкого напряжения.
4. Проверьте проводку.

Для каждой из этих электрических категорий выбираются индивидуальные методы измерения сопротивления изоляции. Рассмотрим все эти варианты более подробно.

Электропроводка

Перед началом измерительных процедур электрические провода и распределительные коробки осматривают на отсутствие обрывов и явных повреждений. После этого осматриваются места подключения проводов к штатным розеткам и выключателям.

Важно! К измерению сопротивления изоляции допускается приступать только после полного обесточивания проводов и отключения от нее всех потребителей установки.

Измерение сопротивления изоляции проводов с помощью цифрового тестера Fluke-1507

В однофазной сети для определения нужного параметра необходимо выполнить следующие операции:

1. Сначала щупы мегомметра подключаются между фазным и нулевым проводом к проводам.
2. Затем определяют сопротивление изоляции между фазой и центральной жилой защитного заземления.
3. Количество выполненных измерений соответствует набору проводов в линии.

Если мегаомметр показывает на показаниях сопротивление менее 0,5 МОм, электрический провод необходимо разделить на более короткие отрезки. По результатам последующих исследований каждого из них был обнаружен участок с неудовлетворительным качеством изоляции. В конечном итоге его придется полностью заменить.

Высоковольтные силовые кабели (подготовка)

Перед измерением изоляции силового кабеля последний проверяют на отсутствие на нем опасных напряжений. Кроме того, для подготовки измерительной схемы необходимо выполнить следующие операции:

1. В первую очередь необходимо снять остаточный заряд с токоведущих проводников с помощью переносного заземлителя.
2. После этого кабель полностью очищается от пыли и грязи, мешающих процессу измерения.
3. После этого нужно ознакомиться с паспортными данными кабеля (там указан нужный параметр, полученный по результатам заводских испытаний).
4. Последняя операция необходима для того, чтобы заранее определить рабочий предел, установленный на устройстве.

Подготовка кабельной линии к измерению сопротивления изоляции

Важно! Перед измерением сопротивления изоляции кабеля важно произвести контрольную проверку мегаомметра на исправность.

Эта операция заключается в контроле показаний по шкале прибора при закрытых и открытых измерительных концах. В первом случае стрелка приближается к «нулю», а во втором — к показу «бесконечности».

Силовые кабели (измерения)

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром начинают с контрольной проверки каждой из фаз по отношению к заземленной стальной оболочке. И только после этого проверяется сопротивление между отдельными жилами (рисунок слева).

В процессе снятия показаний недопустимо соприкосновение измерительных концов друг с другом, а также соприкосновение с заземляющими конструкциями и стальной рубашкой.

а) сопротивление изоляции измеряют между фазой и заземленной оболочкой кабеля, б) сопротивление измеряют между фазами в кабельной линии соответственно «А» — «В», «В» — «С» и » А» — «С».

Если окажется, что сопротивление изоляции ниже допустимого уровня, дальнейшие измерения проводят в соответствии с требованиями ПУЭ. Они включают в себя измерение изоляции всех фаз по отношению к земле и оценку проводимости между фазными проводниками.

Примечание: Для повышения точности снятия показаний, указывающих значение сопротивления изоляции проводов, проводят несколько замеров.

Их общее количество варьируется: для 3-жильного кабеля в пределах 3-6 замеров, а для пятижильного может потребоваться 4, 8 и даже 10 подходов.

Измерение сопротивления изоляции силового кабеля в частном доме

Поскольку существует несколько схем измерения трехфазных цепей, следует ознакомиться с вариантом, предлагаемым производителем, по тому же паспорту. До индикации точных показаний на шкале мегаомметра по ГОСТ 3345 должно пройти не менее 60 секунд, но не более 5 минут (с момента соединения концов и подачи высокого напряжения).

Если за это время, например, из-за повышенной влажности, не удалось определить показания (стрелка не отклонилась от расчетного значения), операцию необходимо выполнить повторно.

Бланк для измерения сопротивления изоляции высоковольтного кабеля

Перед повторным испытанием следует снова удалить остаточный заряд путем нанесения грунта. Затем нужно переключить прибор на нужный предел и повторить контрольные измерения.

По технике безопасности данную операцию необходимо производить в диэлектрических перчатках, рекомендуется соблюдать указания п.п. 1.7.81, 2.1.35 ПУЭ, определяющие условия безопасной эксплуатации. Наиболее важные из них перечислены ниже.

• для нулевых рабочих и защитных палуб изоляция должна быть эквивалентна защитному покрытию фазных проводов;
• со стороны источников питающего напряжения и его приемника нулевые проводники должны быть отсоединены от заземленных элементов цепи;
• измерения в ЛЭП проводят только при полном снятии напряжения, отключении вводных автоматов или рубильников.

Последний пункт дополняется обязательным требованием вынуть предохранители, отключить все имеющиеся приемники и выключить лампочки. Схемы измерений, предложенные в инструкции, отличаются только номером (4 и 8 вместо 3 и 6) и необходимостью использования клеммы защиты «Экран» мегомметра.

Низковольтные силовые кабели

При работе с низковольтными проводами их в первую очередь проверяют на отсутствие опасных напряжений на их элементах. Как и с уже рассмотренными высоковольтными кабелями, перед осмотром этих изделий необходимо выполнить следующие операции:

1. Сначала с токоведущих проводов снимается опасный остаточный заряд с помощью переносного заземлителя.
2. По окончании этой операции оболочка кабеля и его рабочие жилы полностью очищаются от пыли и грязи.
3. Затем изучаются документы (например паспорта), в которых указано нормированное сопротивление изоляции испытуемого образца.
4. Последняя операция проводится с целью приблизительной оценки измеряемой величины и выбора нужного предела измерения на приборе.

Для его реализации берется мегаомметр, рассчитанный на напряжение генерации 1000 вольт. После завершения всех подготовительных операций переходят непосредственно к замерам. Их порядок можно представить в виде следующей последовательности действий:

1. Сначала измеряется искомое сопротивление между фазными жилами проверяемой кабельной линии («А» — «В», «В» — «С» и «А» — «С»).
2. Затем по очереди оценивают состояние изоляции каждой из фаз по отношению к нулевому проводу (N).
3. Далее следует последовательность измерений между каждой фазой и заземляющим проводником РЕ (выполняется при испытании трехфазного пятижильного проводника).
4. Для выполнения последней операции нулевой провод отключается от шины заземления, после чего измеряются сопротивления между проводниками N и PE.

В конце каждого последующего действия необходимо «снять» остаточный заряд способом, уже описанным ранее.

Контрольные кабели (подготовка)

В этом случае проверить сопротивление можно будет только при соблюдении следующих требований:

1. Температура окружающей среды должна быть в пределах от -30 до +50 градусов (при влажности до 90%).
2. Они влияют на допустимость работы с тем или иным образцом мегаомметра в конкретной ситуации.
3. Условия измерения (в частности длина контролируемого кабеля) и рабочее напряжение выбираются в зависимости от марки.
4. При отсутствии паспорта на кабельную продукцию применяют испытательное напряжение от 0,5 до 1 кВ по ПУЭ (таблица 1.8.39.

Обратите внимание: Допускается проведение испытаний совместно со всем оборудованием, подключенным к кабелю (магнитные пускатели и реле защиты, установленные в линии).

Перед проверкой сопротивления обязательно ознакомьтесь с методами безопасного обращения с кабелем. Они сводятся к следующим правилам:

• к измерениям под напряжением до 1 кВ допускаются только специалисты с третьей группой допуска и выше;
• проверяемый кабель должен быть отключен от сети, после чего с него снимается остаточный заряд;
• перед началом проведения измерений убедитесь, что вблизи этого места нет посторонних лиц.

Подача напряжения на токоведущие жилы осуществляется с помощью щупов с изолированными рукоятками типа «держатель». Кроме того, из соображений безопасности запрещается прикасаться к токопроводящим декам, к которым подключен поставляемый мегаомметр.

После завершения соответствующих испытаний остаточный заряд должен быть снят с контрольной части кабеля. Для этого используются переносные причины или специальная функция до активации измерительного блока (имеется в некоторых моделях).

Контрольные кабели (порядок работ)

Порядок испытаний изоляционной защиты контрольных кабелей аналогичен положениям, разработанным для низковольтных линий (до 1 кВ). Исключением является пункт об отключении токопроводящих жил от нагрузочного оборудования. Из-за низкого значения передаваемого сигнала в данной ситуации это не требуется.

Для проверки необходим цифровой или аналоговый мегомметр, согласно паспорту, рассчитанный на рабочее напряжение от 0,5 до 2,5 кВ. Процедура измерения в этом случае выглядит так:

1. Сначала на проверяемой стороне кабеля жилы токопроводящих жил аккуратно обрезаются и зачищаются, а затем отделяются друг от друга на расстояние (около 5-10 см).
2. При этом каждая жила подключается к «+» мегаомметра, а все остальные жилы скручиваются и подключаются к «земле».
3. Туда же подключается другой вход («–») устройства (см рис ниже).
4. Затем к рабочему кабелю прикладывается испытательное напряжение.
5. При использовании современных цифровых приборов требуется внешний источник питания (сеть или аккумулятор).
6. Испытания продолжаются не менее одной минуты, после чего результат фиксируется на весах, а затем заносится в журнал учета.
7. Далее все описанные операции выполняются с каждой сигнальной жилой отдельно (она подключается к устройству, а все остальные скручиваются и подключаются ко второму контакту, который в свою очередь подключается к земле.

По окончании измерений остаточный заряд с рабочих сердечников снимают, а мегаомметр дают «посадить» для следующей серии испытаний. Продолжительность отведенного для этого перерыва зависит от конкретного типа и марки устройства. Следующие измерения проводят с учетом периодичности испытания изоляции.

Проверка: испытание или измерение?

На первом этапе полезно уточнить разницу между двумя типами испытаний, которые часто путают, — испытанием на электрическую прочность изоляции и измерением сопротивления изоляции.

Испытание на электрическую прочность изоляции, также называемое испытанием на пробой, измеряет способность изоляции выдерживать напряжение средней продолжительности без искрения. На самом деле такой скачок напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности ЛЭП.

Основной целью этого испытания является обеспечение соответствия строительным нормам в отношении путей утечки и воздушных зазоров.

Этот тест часто выполняется с использованием переменного напряжения, но в тесте также используется постоянное напряжение. Этот тип измерения требует использования тестеров высоковольтных кабелей. Результатом является значение напряжения, обычно выражаемое в киловольтах (кВ).

Проверка диэлектрической прочности в случае отказа может быть разрушительной, в зависимости от уровней испытаний и энергоемкости инструмента. Поэтому этот метод используется для типовых испытаний нового или отремонтированного оборудования.

В нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим испытанием. Это измерение выполняется при напряжении постоянного тока меньшем, чем при испытании на электрическую прочность, и дает результат в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками.

Поскольку это испытание является неразрушающим, оно особенно полезно для контроля старения изоляции электрооборудования или установок, находящихся под напряжением. Для этого измерения используется тестер изоляции, также называемый мегомметром (доступны мегомметры с диапазоном до 999 ГОм).

Типовые причины неисправности изоляция

Поскольку измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, почему характеристики изоляции могут ухудшиться. Только это позволит вам предпринять правильные шаги по их устранению.

Причины повреждения изоляции можно разделить на пять групп. Однако необходимо учитывать, что при отсутствии корректирующих мероприятий 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 на изоляцию оказывают влияние как перенапряжение, так и пониженное напряжение.

2. Механические нагрузки

Частые последовательные пуски и остановки оборудования могут вызвать механическое воздействие. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и возможные прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

3. Химические воздействия

Присутствие химикатов, масел, агрессивных паров и пыли, как правило, неблагоприятно влияет на эксплуатационные характеристики изоляционных материалов.

4. Напряжения, связанные с колебаниями температуры:

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

5. Загрязнение окружающей среды

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

В таблице ниже показана относительная частота различных причин отказа двигателя.

Внешнее загрязнение:

Помимо внезапных повреждений изоляции вследствие аварийных ситуаций, таких как затопление, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки, сочетаются, а иногда и усиливают друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного контроля это приведет к ситуациям, которые станут критическими с точки зрения безопасности человека и нормальной эксплуатации.

Поэтому регулярные испытания изоляции установок или электрических машин являются полезным способом контроля состояния изоляции, чтобы можно было принять необходимые меры еще до того, как произойдет повреждение.

Принцип измерения сопротивления изоляции и влияющие на него факторы

Измерение сопротивления изоляции основано на законе Ома. Применяя известное постоянное напряжение на уровне ниже, чем испытательное напряжение диэлектрика, а затем измеряя значение тока, очень легко измерить значение сопротивления.

В принципе, величина сопротивления изоляции очень велика, но не бесконечна, поэтому, измеряя небольшой протекающий ток, мегаомметр показывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях) . Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и может указывать на риск утечки тока.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего при приложении постоянного напряжения к тестируемой цепи, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые могут существенно повлиять на результаты измерений.

Сначала проанализируем характер токов, протекающих при измерении изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Полный ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех составляющих:

• Емкость. Для заряда емкости испытуемой изоляции требуется зарядный ток емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и экспоненциально спадает до значения, близкого к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжена. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится пренебрежимо малым по сравнению с измеряемым током.
• Поглощение. Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, необходимой для переориентации молекул изоляционного материала под действием приложенного электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем зарядный ток емкости; иногда для достижения значения, близкого к нулю, требуется несколько минут.
• Ток утечки или линейный ток. Этот ток характеризует качество изоляции и не меняется со временем.

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

Минимизация емкостных и стоковых токов может занять от 30 до 40 минут, чтобы обеспечить правильные результаты испытаний на очень больших двигателях или очень длинных кабелях.

Когда к цепи прикладывается постоянное напряжение, общий ток, протекающий через испытуемый изолятор, изменяется со временем. Это означает значительное изменение сопротивления изоляции.

Прежде чем более подробно рассмотреть различные методы измерения, будет полезно еще раз взглянуть на факторы, влияющие на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны проводиться при одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны быть скорректированы относительно эталонной температуры.

Например, повышение температуры на 10°C снижает сопротивление изоляции примерно наполовину, а снижение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения поверхности. Сопротивление изоляции никогда не следует измерять, 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 самый простой метод. Он заключается в подаче испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксации значения сопротивления изоляции в этот момент.

Как упоминалось выше, на это прямое измерение сопротивления изоляции существенное влияние оказывают температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при эталонной температуре, а уровень влажности следует записывать для сравнения с предыдущими измерениями.

С помощью этого метода можно анализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих испытаний. Со временем это позволит получить более надежную информацию о характеристиках изоляции испытуемой установки или оборудования, чем это было бы возможно при однократном испытании.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же самое время измерения и т д.), периодические измерения могут дать точную оценку состояния изоляции путем отслеживания и интерпретации любых изменений. После записи абсолютного значения необходимо проанализировать изменение во времени.

Измерение, которое показывает относительно низкое значение сопротивления изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно быть менее проблематичным, чем значительное снижение сопротивления изоляции во времени, даже если сопротивление изоляции выше рекомендуемого минимального значения.

Как правило, любое внезапное падение сопротивления изоляции является признаком проблемы, которую необходимо исследовать.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции двигателя.

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

Резкое падение в точке В свидетельствует о нарушении изоляции.

В точке C неисправность устранена (обмотка двигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, которое остается стабильным с течением времени, что указывает на хорошее состояние.

Читайте также: Сварочные кабели: сечение кабеля аппаратов для сварки, клеммы, кг 1х25, 1х16 и других размеров, медный и соединительный, силовой и многожильный

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

Эти методы предполагают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в заданное время. Их преимущество заключается в том, что они не подвержены особому влиянию температуры, поэтому их можно использовать без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается значительным колебаниям температуры во время испытания.

Эти методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся механизмов и контроля изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или проводимости будет низким, а начальное измерение сильно зависит от токов емкостной зарядки и диэлектрической абсорбции. При приложении испытательного напряжения измеренное значение сопротивления изоляции со временем увеличивается по мере уменьшения этих помеховых токов.

Время стабилизации, необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии, зависит от типа изоляционного материала.

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

Изучение изменения величины сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения позволяет оценить качество изоляции. Этот метод позволяет делать выводы, даже если журнал измерений изоляции не ведется. Однако рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в связи с программой профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода снимаются два показания через 1 и 10 минут соответственно. Отношение (без единиц измерения) между 10-минутным значением сопротивления изоляции и 1-минутным значением называется индексом поляризации (ПИ). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием индекса поляризации идеален для проверки цепей с твердой изоляцией. Этот метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает плохие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

В рекомендуемых методах IEEE 43-2000 для проверки сопротивления изоляции вращающихся машин минимальное значение индекса поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H составляет 2,0. Как правило, значение PI больше 4 указывает на отличную изоляцию, а значение ниже 2 указывает на возможную проблему.

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

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение PI (нормальное)	Статус изоляции
<2	Проблемный
от 2 до 4	Хороший
> 4	Отличный

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, где ток поглощения быстро уменьшается, измерения через 30 секунд и 60 секунд может быть достаточно для оценки состояния изоляции. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

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

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение ДАР (нормы)	Статус изоляции
<1,25	Неудовлетворительный
<1,6	Обычный
>1,6	Отличный

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

Наличие загрязняющих веществ (пыли, грязи и т д.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко определяется посредством измерения сопротивления в зависимости от времени (PI, DAR и т д.).

Однако этот тип испытаний, выполняемый с использованием низкого напряжения по сравнению с диэлектрическим напряжением испытуемого изоляционного материала, иногда может пропустить признаки старения изоляции или механического повреждения.

Значительное увеличение приложенного испытательного напряжения может, в свою очередь, привести к повреждению этих слабых мест, что приведет к значительному снижению измеренного значения сопротивления изоляции.

Чтобы быть эффективным, соотношение ступеней напряжения должно быть от 1 до 5, и каждая ступень должна быть одинаковой по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь ниже напряжения классического испытания диэлектрика (2Un + 1000 В).

Результаты, полученные с помощью этого метода, совершенно не зависят от типа изоляции и температуры, поскольку он основан не на внутреннем значении измеренного изолятора, а на эффективном снижении значения, полученного через одно и то же время для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25 % и более между первым и вторым этапами измерения свидетельствует об ухудшении состояния изоляции, которое обычно связано с наличием загрязняющих веществ.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Испытание на диэлектрическую утечку (DD), также известное как измерение тока реабсорбции, выполняется путем измерения тока диэлектрической утечки испытуемого оборудования.

Поскольку все три составляющие тока (ток заряда емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, наличие тока утечки может повлиять на определение тока поляризации или тока поглощения.

Вместо того, чтобы пытаться измерить ток поляризации во время испытания изоляции, испытание на утечку диэлектрика (DD) измеряет ток деполяризации и ток разряда емкости после испытания изоляции.

Принцип измерения следующий. Во-первых, EUT заряжается в течение времени, достаточного для достижения установившегося состояния (зарядка емкости и поляризация завершены, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и измеряется протекающий ток.

Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока реабсорбции, которые вместе дают полный ток утечки в диэлектрике. Этот 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 выявить чрезмерные разрядные токи при повреждении или загрязнении одного из слоев многослойной изоляции. При точечном тестировании или тестах PI и DAR такой дефект можно пропустить. При заданных напряжении и емкости разрядный ток будет выше при повреждении одного из слоев изоляции.

Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет соответствовать другим слоям, 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 таблице ниже показано состояние в зависимости от достигнутого значения DD.

ДД (нормы)	Государственный
> 7	Очень плохо
от 4 до 7	Плохо
от 2 до 4	Сомнительный
<2	Обычный

Предостережение: этот метод измерения зависит от температуры, поэтому каждая попытка измерения должна выполняться при стандартной температуре или, по крайней мере, температура должна быть записана вместе с результатом испытания.

Тестирование изоляции с высоким сопротивлением: использование гнезда G на мегомметре

При измерении значений сопротивления изоляции (выше 1 ГОм) на точность измерения могут влиять токи утечки, протекающие по поверхности материала изоляции через влагу и загрязнения на ней. Значение сопротивления больше не является высоким и поэтому пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением оцениваемой изоляции.

Чтобы устранить поверхностный ток утечки, снижающий точность измерения изоляции, некоторые мегомметры имеют третье гнездо с маркировкой G (Guard). Этот контакт шунтирует измерительную цепь и повторно подает поверхностный ток в одну из контрольных точек, минуя измерительную цепь (см рисунок ниже).

При выборе первой цепи без использования гнезда G одновременно измеряются ток утечки i и нежелательный поверхностный ток I1, так что сопротивление изоляции измеряется неправильно.

Но при выборе второй цепи измеряется только ток утечки I. Подключение к розетке G позволяет отвести поверхностный ток I1, чтобы измерение сопротивления изоляции выполнялось правильно.

Розетка G должна быть подключена к поверхности, по которой проходит поверхностный ток и которая не является изолятором, например, изоляционными материалами для кабелей или трансформаторов. Знание возможных путей прохождения испытательного тока через испытуемый элемент необходимо для выбора подключения к гнезду G.

Нормы испытательного напряжения для кабелей/оборудования

Рабочее напряжение кабеля/оборудования	Пределы испытательного напряжения постоянного тока
от 24 до 50 В	от 50 до 100 В постоянного тока
от 50 до 100 В	от 100 до 250 В постоянного тока
от 100 до 240 В	от 250 до 500 В постоянного тока
от 440 до 550 В	от 500 до 1000 В постоянного тока
2400 В	от 1000 до 2500 В постоянного тока
4100 В	от 1000 до 5000 В постоянного тока
от 5000 до 12000 В	от 2500 до 5000 В постоянного тока
> 12 000 В	от 5 000 до 10 000 В постоянного тока

В приведенной выше таблице показаны рекомендуемые испытательные напряжения в соответствии с рабочими напряжениями установок и оборудования (значения взяты из руководства IEEE 43-2000).

Кроме того, эти значения указаны для электроприборов в ряде местных и международных стандартов (IEC 60204, IEC 60439, IEC 60598 и т д).

Например, во Франции стандарт NFC15-100 обеспечивает испытательное напряжение и минимальное сопротивление изоляции для электроустановок (500 В постоянного тока и 0,5 МОм при номинальном напряжении от 50 до 500 В).

Тем не менее, вам настоятельно рекомендуется обратиться к производителю кабеля/оборудования за его собственными рекомендациями по требуемому испытательному напряжению.

Безопасность при тестировании изоляции

Перед тестированием

А. Чтобы предотвратить приложение испытательного напряжения к другому оборудованию, имеющему электрическое соединение с испытуемой цепью, испытание должно выполняться на отключенной непроводящей установке.

B. Убедитесь, что цепь обесточена. Его можно разрядить, закоротив линии оборудования и/или замкнув их на землю на определенное время (см время разрядки).

C. Если испытуемое оборудование находится в легковоспламеняющейся или взрывоопасной среде, требуется специальная защита, поскольку при повреждении изоляции возможно возникновение искр при разряде изоляции (до и после испытания), а также во время испытаний.

Г. В связи с наличием постоянного напряжения, которое может быть достаточно высоким, рекомендуется ограничить доступ постороннего персонала и использовать средства индивидуальной защиты (например, защитные перчатки), предназначенные для работы на электрооборудовании.

E. Используйте только соединительные кабели, подходящие для проводимого теста; убедитесь, что кабели в хорошем состоянии. В лучшем случае неподходящие кабели приведут к ошибкам измерения, но, что более важно, они могут быть опасны.

После тестирования

В конце испытания изоляция накопила значительную энергию, которую необходимо высвободить, прежде чем можно будет выполнять другие операции. Простое правило безопасности заключается в том, чтобы оборудование разряжалось в пять раз дольше, чем время зарядки (время последней проверки).

Оборудование может быть разряжено путем замыкания клемм и/или их заземления. Все мегаомметры производства Chauvin Arnoux оснащены встроенными разрядными цепями, автоматически обеспечивающими необходимую безопасность.

Часто задаваемые вопросы

Результат моих измерений – x МОм. Это нормально?

Каким должно быть сопротивление изоляции – на этот вопрос нет однозначного ответа. Точный ответ может дать производитель оборудования или соответствующие стандарты. Для низковольтных установок минимальным значением можно считать 1 МОм.

Для установок или оборудования с более высоким рабочим напряжением можно использовать минимальное правило 1 МОм на кВ, в то время как в рекомендациях IEEE для вращающихся машин указано минимальное сопротивление изоляции (n + 1) МОм, где n — рабочее напряжение в кВ.

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

Провода, используемые в мегомметрах, должны иметь характеристики, подходящие для проводимых измерений с учетом используемых напряжений или качества изоляционных материалов. Использование неправильных измерительных проводов может привести к ошибкам измерения или даже быть опасным.

Какие меры предосторожности следует принимать при измерении высокого сопротивления изоляции?

При измерении высоких значений сопротивления изоляции, помимо вышеизложенных правил безопасности, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности.

• Используйте специальный разъем G (Guard) (описан в специальном разделе выше).
• Используйте чистые, сухие кабели.
• Прокладывайте кабели на расстоянии друг от друга и без контакта с предметами или полом. Это ограничит возможность возникновения токов утечки в самой измерительной линии.
• Не прикасайтесь к проводам и не перемещайте их во время измерения, чтобы избежать емкостных эффектов, вызывающих помехи.
• Подождите необходимое время для стабилизации измерения.

Почему два последовательных измерения не всегда дают одинаковый результат?

Приложение высокого напряжения создает электрическое поле, которое поляризует изоляционные материалы. Важно понимать, что потребуется много времени, чтобы изоляционные материалы вернулись в исходное состояние после завершения испытаний. В некоторых случаях это может занять больше времени, чем указано выше.

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 испытание без напряжения с помощью специальных клещей для измерения тока утечки, но этот метод гораздо менее точен.

Как выбрать измеритель сопротивления изоляции (мегомметр)?

При выборе измерителя сопротивления изоляции необходимо ответить на следующие основные вопросы:

• Какое максимальное испытательное напряжение требуется?
• Какие методы измерения будут использоваться (точечные измерения, PI, DAR, DD, шаги напряжения)?
• Какое максимальное значение сопротивления изоляции необходимо измерить?
• Как будет подаваться питание на мегомметр?
• Какие есть варианты сохранения результатов измерений?

Примеры измерений сопротивления изоляции

Измерение изоляции на электроустановке, электрооборудовании

Измерение изоляции на вращающейся машине (электродвигатель)

Измерение изоляции на электроинструменте

Измерение изоляции на трансформаторе

Измерение сопротивления изоляции трансформатора проводят следующим образом:

один. Между обмоткой высокого напряжения и обмоткой низкого напряжения и землей

б. Между обмоткой низкого напряжения и обмоткой высокого напряжения и землей

c. Между обмоткой высокого напряжения и обмоткой низкого напряжения

г. Между обмоткой высокого напряжения и землей

е. Между низковольтной обмоткой и землей

Выбираем приборы

Установки для испытания кабелей повышенным напряжением

Кабельные горелки

Испытательные машины для кабеля переменного напряжения (AC

Кабельные тестеры из сшитого полиэтилена (XLPE