Методика измерение сопротивления изоляции электрических установок. Измерения сопротивления изоляции Схема измерения сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции проводов, силового оборудования, кабелей, аппаратов, других элементов электроустановки производятся с целью устранения возможных нарушений соответствия сопротивления установленным нормам.

Стандарты измерения изоляции

Измерение сопротивления изоляции электрооборудования до 1000В производится по правилам, установленным п. 612. 3 стандарта МЭК 364-6-61. При измерении сопротивления изоляции проводов (кабелей) сначала проводят измерения между фазными проводниками всех пар фаз поочередно. Затем измеряется сопротивление изоляции каждого фазного провода относительно земли. Основное условие – отсоединить электроприборы, вывернуть лампы и снять предохранители. В том случае, если к цепи стационарно подключены электронные приборы, то измерение должно проводиться по другой методике: соединяются фазные и нейтральные проводники и измеряется сопротивление между ними и землей. Если не соблюдать это правило при измерении сопротивления изоляции электрооборудования, то есть риск повреждения электронных приборов.

Дополнительно требования к измерению сопротивления изоляции изложены в п. 1. 20 приложения 1 ПТЭЭП и п.413.3 ГОСТ Р 50571.3-94. Они касаются не только состояния системы, в которой проводится измерение. Особое внимание уделяется помещению, в котором проводятся электроизмерительные работы как части электрохозяйства: пол и стены помещения, зоны или площадки, где проводится измерение сопротивления изоляции, должны быть непроводящими. Это необходимо для того, чтобы при прикосновении к частям аппаратуры с разными потенциалами в случае, если изоляция повреждена, не произошло поражения током.

Требования жестко устанавливают расположение токопроводящих частей при измерении сопротивления изоляции: так, открытые проводящие части и сторонние проводящие части разводятся на расстояние. Между открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями должны быть установлены эффективные приборы. Сторонние проводящие части изолируются с определенным напряжением: при измерении сопротивления изоляции электрооборудования при номинальном напряжении электроустановок не выше 500 В – 50 кОм, при напряжении свыше 500 В - 100 кОм. Для того, чтобы измерить изоляцию поверхностей, требуется провести три измерения: в одном метре от сторонних проводящих частей, два других – на большем удалении. Нормативы измерений установлены в МЭК 364-6-61.

Измерения сопротивления изоляции проводится с помощью мегаоомметра, а испытания оборудования с подачей повышенного напряжения промышленной частоты или выпрямленного напряжения в электроустановках до и выше 1 кВ – выполняется только бригадой от двух человек и больше, с группой допуска по электробезопасности у производителя работ - не ниже четвертой (IV) , у члена бригады –должна быть третья группа (III) по электробезопасности (ЭБ) ,у охраняющего рабочее место допускается вторая (II) группа по ЭБ. Все испытания электрооборудования, выполняемые с помощью передвижной установки, проводятся по наряду. Допуск к работам в электроустановке осуществляет оперативный персонал, а вне электроустановок – ответственный руководитель работ или производитель работ. Если напряжение в установке ниже 1 кВ, для измерения все равно требуются два работника, один из которых должен иметь допуск по электробезопасности не меньше третьей группы. Измерение сопротивления изоляции может проводиться одним работником с третьей группой по электробезопасности. Ротор работающего генератора в части измерения сопротивления изоляции проверяется двумя работниками третьей и четвертой группой по электробезопасности. После подключения мегаоомметра к токоведущим частям надо снять заземление. Заземление необходимо для снятия заряда с токоведущих частей.

В соответствии с нормативным документом «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТ), список мероприятий по измерению сопротивления изоляции электрооборудования определяет лицо, выдающее наряд или распоряжение. Периодичность испытаний и минимальная допустимая величина сопротивления изоляции должны соответствовать указанным в нормативных документах: Объем и нормы испытаний электрооборудования (ОиНИЭ, РД (СО) 34.45-51.300-97), Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В ГОСТ Р 50571.16-99 также указаны нормируемые величины сопротивления изоляции электроустановок.

Важно, чтобы соблюдался температурный режим и уровень влажности, допустимый при измерении сопротивления: температура изоляции не должна подниматься выше +35 градусов Цельсия и опускаться ниже +5 градусов. Степень увлажненности рассчитывается по формуле Kабс=R60/R15, где R60 – измеренное сопротивление изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаоомметра, R15 – через 15 секугд. Отношение этих двух величин называется коэффициентом абсорбции. Практика измерения сопротивления изоляции электрооборудования показывает, что оптимальная влажность воздуха для достижения коэффициента абсорбции, отличающегося от заводских показателей не более, чем на 20%, должна быть не выше 80%. Коэффициент абсорбции не должен превышать величину 1,3 (нормируется в ПТЭЭП) при температуре от +10 до +30 градусов Цельсия. Если по результатам измерений электрооборудование имеет коэффициент абсорбции ниже 1,3- оно подлежит сушке.

Измерение сопротивления изоляции электроустановок производится с помощью цифровых измерителей с преобразованием напряжения, либо мегаоомметры генераторного типа. Ежегодная поверка приборов проводится органами Госстандарта РФ, в Санкт-Петербурге - ФГУ Тест –Санкт Петербург, или ВНИИМ им. Д.И.Менделеева о чем выдаются свидетельства о проверке. Если проверка не проведена в срок, прибор к эксплуатации не допускается. Измерение сопротивления изоляции групповых кабельных линий электропроводок проводится мегаоомметрами на 1 кВ для магистральных кабелей - на напряжение 2,5 кВ. Для измерения сопротивления изоляции электрооборудования после монтажа значения напряжения мегаомметра (0,5 или 1 кВ) указаны в НД ПУЭ,глава 1.8 в таб. 1.8.34. Заключение о непригодности проводки делается в случае, если после измерения сопротивления изоляции выясняется, что сопротивление менее нормируемого значения.

Порядок измерения сопротивления изоляции

В настоящее время наиболее распространены мегаомметры типа М4100 (пяти модификаций М4100/1-М4100/5). Мегаомметры серии Ф. 4100, с электронным питанием от электросети, рассчитаны на номинальное рабочее напряжение 100, 500, 1000 (Ф4101, Ф4102). Мегаоомметры ЭС-0202/1Г (на 100, 250, 500 В) и ЭС0202/2Г (500, 1000 и 2500) уже не выпускаются, тем не менее, мегаомметры типа M l101 М, МС-05, МС-06 используются с большим успехом. Минимальный класс точности приборов – четвертый. Измерение сопротивления изоляции электроустановок происходит путем присоединения мегаоомметров к схеме. Присоединение проводится с помощью гибких одножильных проводов. Сопротивление изоляции этих проводов, длина которых должна составлять не менее 2-3 метров, должна составлять 100 Мом. Концы проводов маркируются, на них со стороны мегаоомметра надеваются оконцеватели, а противоположные концы снабжаются зажимами типа «крокодил», при этом зажимы снабжаются специальными щупами или изолированными ручками. Провода при измерении сопротивления изоляции электроустановок «не должны касаться друг друга, почвы, заземленных конструкций, оболочек кабелей. При измерении сопротивления изоляции относительно земли зажимы «з» (земля) соединяются с заземленным корпусом аппарата, заземленной металлической оболочкой кабеля или с защитным заземлением, а зажим «л» (линия) - к проводнику тока».

Измерение сопротивления изоляции силовых кабелей и электропроводок

Начало измерения сопротивления изоляции начинается с проверки кабеля на напряжение – оно должно отсутствовать. Заземление на 2-3 минуты снимает с токоведущей жилы остаточные заряды, и можно приступать к работе. Пыль, грязь, другие посторонние субстанции затрудняют точное измерение сопротивления изоляции, поэтому кабель нужно от них очистить. Сверка с заводским паспортом дает нашим экспертам величину предполагаемого сопротивления, исходя из чего, выбирается предел измерений. После контрольной проверки – определения показаний на шкалах мегаоомметра при замкнутых и разомкнутых проводах – прибор допускается эксплуатацию. При разомкнутых проводах стрелка должна указывать на бесконечность, при замкнутых – на ноль.

Измерение сопротивления изоляции начинается с проверки каждой фазы относительно заземления. Если показания выявят нарушения изолирующей функции, проводится замер относительно земли изоляции каждой фазы, а также между двумя фазами. Количество замеров варьируется: для трехжильного кабеля могут быть проведены 3-6 замеров, для пятижильного – 4, 8 или 10. Поскольку существует несколько схем, в паспорте замеров обязательно указывать схему, по которой выполнялись работы.

Граничные показатели мегаомметра – 15 и 60 секунд с момента присоединения к исследуемому объекту, из них вычисляется и коэффициент абсорбции, то есть влажности изоляции. Если значения явно не соответствуют ожидаемому, рекомендуется повторно снять остаточное напряжение, наложив заземление, переключить предел и повторить замер. По правилам техники безопасности измерения сопротивления изоляции электрооборудования, эту операцию требуется проводить в диэлектрических перчатках. Помимо этого, строго рекомендуется соблюдать правила измерений, указанные в п.п. 1.7.81, 2.1.35 ПУЭ: «Нулевые рабочие и нулевые защитные проводники должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников»; «как со стороны источников питания, так и со стороны приемника, нулевые проводники должны быть отсоединены от заземленных частей», «схема испытания… имеет различия лишь в количестве замеров (4 или 8, вместо 3 или 6) и в отсутствие необходимости использовать зажим «Экран» на мегаомметрах»; «измерение сопротивления изоляции силовых и осветительных электропроводок производится при снятом напряжении, выключенных выключателях, снятых предохранителях, отключенных электроприемниках, аппаратах, вывернутых электролампах».

Измерение сопротивления изоляции силового электрооборудования

Как и для изоляции кабелей, для электрических аппаратов и машин большое значение имеет температура. Так, для изоляции класса А характерно увеличение сопротивления изоляции в полтора раза при понижении температуры на каждые 10 градусов. Изоляция класса В увеличивает сопротивление в два раза при повышении температуры на 10 градусов. Поэтому установлены температурные пределы для измерения сопротивления изоляции электрооборудования, а также разработаны специальные коэффициенты: для электрических машин – Кт, для трансформаторов – Кз, которые можно посмотреть в таблице. Нормы для сопротивления изоляции приведены в двух документах: для уже работающих установок – в ПТЭЭП, для находящихся в процессе ввода в эксплуатацию – в ПУЭ.

Помимо изоляции проводки, при измерении сопротивления изоляции электрооборудования, замеряется и сопротивление относительно корпуса и наружных металлических частей при выключенном двигателе. Как правило, такие замеры проводятся для переносных электроинструментов. Если корпус инструмента выполнен из диэлектрика, его перед измерением оборачивают металлической фольгой и соединяют с контуром заземления. Для переносных трансформаторов дополнительно проводятся замеры сопротивления изоляции между корпусом и обмотками. А также между обмотками, при этом вторичную обмотку надо закоротить на корпус. Измерения сопротивления изоляции электрооборудования включают в себя и измерения сопротивления изоляции автоматических выключателей и устройств защитного отключения.

Правила измерения регулируются ГОСТ Р 50345-99 и ГОСТ Р 50030.2-99, которых рассматриваются разные типы УЗО и АВ, первый устанавливает правила измерений для аппаратов с минимальным сопротивлением изоляции 2 или 5 МОм (п.п. 1,2 и п.3 - соответственно), второй документ устанавливает правила измерений для аппаратов с минимальным сопротивлением изоляции не менее 0,5 МОм. Согласно ГОСТам, измерение сопротивления изоляции электрооборудования такого типа производятся:

1. Между каждым выводом полюса и соединенными между собой противоположными выводами полюсов при разомкнутом состоянии выключателя или УЗО;
2. Между каждым разноименным полюсом и соединенными между собой оставшимися полюсами при замкнутом состоянии выключателя или УЗО;
3. Между всеми соединенными между собой полюсами и корпусом, обернутым металлической фольгой.

При работе с измерительными приборами в части замеров сопротивления изоляции УЗО и АВ, необходимо помнить о разнице параметров выходного напряжения и наибольшего значения измеряемого сопротивления у разных видов измерительных приборов: только в семействе мегаомметров Ф4100 насчитывается пять разных типов.

Все виды измерений сопротивления изоляции электрооборудования проводятся нашими специалистами в точном соответствии с требованиями ГОСТ Р, ПТЭЭП, ПУЭ, ОиНИЭ и других нормативных документов, оформляются протоколами со всеми необходимыми приложениями. Электроизмерительная лаборатория имеет все разрешительные документы для проведения видов работ.

Цель работы:

Изучить методы измерения сопротивления изоляции электроустановок.

Задание:

Ознакомиться с теорией по сопротивлению изоляции электросети.

Изучить методы измерения сопротивления изоляции электроустановок.

Провести экспериментальное определение сопротивления изоляции проводов, предложенных преподавателем, с помощью:

1. Мегаомметра М 4100.

   Тераомметра Е6-13А.

   Мультиметра М-830В.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

При снижении сопротивления изоляции в месте повреждения (загрязнение, увлажнение и т. п.) увеличивается ток, протекающий под действием рабочего напряжения сети; соответственно повышается температура нагреваэтого места. Повышение температуры нагрева изоляционного материала снижает его сопротивление, что приводит к соответствующему увеличению тока. Последнее вызывает новое повышение температуры и соответствующее дополнительное снижение сопротивления изоляции. Процесс нарастания электрического тока продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между тепловыделением и теплоотводом (при какой-тоустановившейся температуре перегрева). В случае, когда условия охлаждения не соответствуют интенсивности тепловыделения в месте повреждения, наступает лавинообразное нарастание тока, приводящее к тепловому разрушению материала и дуговому замыканию. Поэтому при снижении сопротивления изоляции необходимо принимать меры к устранению неисправности.

Сопротивление изоляции сети

Сеть состоит из комплекса гальванически связанных электротехнических изделий - источника электроэнергии, распределительных щитов, приемников электроэнергии, линий связи и пр. Каждое изделие имеет определенное значение сопротивления изоляции.

Если все токоведущие части данной фазы находятся под электрическим потенциалом ф ф, а земля имеет электрический потенциал ф 0 , то сопротивления изоляции R 0 этой фазы у всех элементов сети оказываются под одной и той же разностью потенциалов. Отсюда следует, что сопротивленияR 0 всех элементов сети включены между собой параллельно. Обычноизмеряют эквивалентное сопротивление изоляции не отдельных фаз, а сети в целом (или ее отдельных участков). Тогда

где R ni - сопротивление изоляции отдельного электротехнического изделия, n - количество изделий в сети.

То есть эквивалентное сопротивление изоляции сети относительно земли зависит от количества входящих в эту сеть электротехнических изделий и значений их сопротивления изоляции. Чем разветвленнее сеть, чембольше в ней элементов, тем ниже уровень ее сопротивления изоляции. При этом даже и случаи исправной изоляции у всех элементов значениеэквивалентного сопротивления изоляции сети может быть весьма низким. В разветвленной сети на фоне низкого значения эквивалентного сопротивления изоляции незаметно аварийное снижение сопротивления изоляции одного из элементов. Тем самым возрастает пожарная опасность разветвленных сетей.

Емкость относительно земли

Токоведущие части и корпус электротехнического изделия (либо земля) образуют своеобразный конденсатор, обладающий определенной емкостью. Действительно, здесь мы имеем две токопроводящие среды, изолированные друг от друга и находящиеся под разными потенциалами φ ф и φ 0 .

Так, на рисунке 3.1, а видно, что каждый элементарный участок провода длиной ΔL обладает емкостьюΔ С относительно земли. Эквивалентная емкость провода равна сумме этих частичных емкостей. Емкость жилы кабеля длиной 1 км относительно внешней металлической оплетки колеблется в диапазоне 0,1-1,0 мкФ в зависимости от ее сечения и конструкции кабеля. Каждый токоведущий элемент - обмотки электрическихмашин, трансформаторов и реле, печатный монтаж и пр. - имеет определенную емкость.

Емкость относительно земли - элемент, распределенный по длине линии. Однако при анализе условий электробезопасности распределенную емкость заменяют сосредоточенной эквивалентной и применяют аппарат теории цепей с сосредоточенными параметрами. Это справедливо, так как длина электромагнитной волны промышленной частоты 50 Гц равна 6000 км (λ = c/f), то есть она существенно больше геометрических размеров электрической сети любого промышленного объекта. Емкость как распределенный элемент учитывается при анализе нестационарных высокочастотных процессов типа импульсных перенапряжений в сети при внезапных замыканиях на землю и при расчете процессов в протяженных линиях передачи электроэнергии.

Рисунок 3.1 - Емкость токоведущих частей относительно земли: распределенная (а) и эквивалентная (б).

Другим источником емкости (основным по количественному значению) являются фильтры защиты аппаратуры автоматики и радиоэлектронной аппаратуры от помех. Эти фильтры устанавливают у источника помехи и в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

В любой сети постоянною токи или промышленной частоты при каждом разрыве электрической цепи возникают высокочастотные электромагнитные колебания (электромагнитные помехи), которые как излучаются во внешнее пространство, так и проходят по сети. Генераторами подобных помех являются коммутационные аппараты (контакторы, реле), коллекторные электрические машины и тому подобные элементы. Другим источником помех является нелинейные элементы сети, искажающие форму кривой напряжения и генерирующие высокочастотные составляющие (например, полупроводниковые выпрямители).

Обычно уровень электромагнитных помех снижают путем применения емкостных помехоподавляющих фильтров.

Например, конденсаторы C 1 , включаются между каждой щеткой коллекторной электрической машины и корпусом. При этом для высокочастотной электромагнитной помехи внутри корпуса машины создается контур«щетка Щ1 - конденсатор C 1 - корпус - конденсатор C 1 - щетка Щ2», имеющий бесконечно низкое сопротивление

Х с =1/2 πnfC l ->0

где n- кратность частоты помехи по отношению к основной гармонике 50 Гц. В результате помеха не выходит за пределы корпуса машины. Емкость каждого фильтра в зависимости от конкретных обстоятельств лежит в диапазоне 0,049-10 мкФ и более.

Емкость ухудшает изоляционные параметры сети, снижая эквивалентное сопротивление токоведущих частей относительно земли при исправной электрической изоляции. Например, если имеем эксплуатационный уровень эквивалентного сопротивления изоляции сети 600 кОм, то при значении емкости 1 мкФ он снижается в 200 раз - до 3 кОм; еслиемкость составляет 100 мкФ, то он падает в 20000 раз - до 30 Ом.

Таким образом, анализ условий электробезопасности как на стадии разработки проекта электроустановки, так и при ее эксплуатации должен выполняться с учетом параметров цепей связи токоведущих элементов с землей. В качестве примера на рис. 3.1, б приведена эквивалентная схема трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Как правильно измерить сопротивление изоляции электроустановок

Сопротивления изоляции распределены по сети. Обычно оперируют значениями эквивалентных величин. Вследствие этого линии связи между токоведущими частями и корпусом, показанные в упомянутой статье на схемах замещения (рис. 3.2), и соответствующие им подключения элементов к фазам (полюсам) сети и земле в природе отсутствуют. Поэтому измерить значение сопротивления изоляции непосредственным подключением какого-либо прибора к схемным линиям связи не представляется возможным. По этой причине обычно используют косвенные методы измерений - активные (с применением вспомогательного источника напряжения) или пассивные (с использованием рабочего напряжения сети в качестве оперативного напряжения).

В сетях с заземленной нейтралью выполняют периодический контроль при снятом рабочем напряжении, а в сетях, изолированных от земли, согласно п. 1.6.12 « Правил устройства электроустановок» - автоматическийконтроль под рабочим напряжением.

Представление о значении сопротивления изоляции дает лишь сила тока в измерительной цепи в установившемся режиме, так как в первыемоменты после приложения измерительного напряжения, а также при каждом изменении структуры и состава сети (например, при подключении новых электроприемников) в измерительной цепи протекают токи переходных режимов, обусловленные перезарядом емкости полюсов сети относительно корпуса или зарядом емкости подключаемого участка сети. Крометого, на результат измерений оказывает влияние рабочее напряжение электроустановки.

Правильный результат может быть получен лишь при соответ ствии принятого метода измерений параметрам контролируемой сети. Без соблюдения этого условия в одной и той же сети при измерении различными средствами могут быть получены данные, противоречащие одни другим.

Измерения при снятом рабочем напряжении

При снятом рабочем напряжении применяют метод наложения постоянного напряжения. Измерительный прибор - переносной либо щитовой мегаомметр И- содержит источник постоянного напряжения Е и миллиамперметр А (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Измерение при снятом рабочем напряжении

Один полюс прибора (обычно положительный) подключается к токоведущей части (например, к клемме 1), а второй полюс - к корпусу проверяемого электротехнического изделия.

В установившемся режиме после заряда емкостей C 1 и С 2 относительно корпуса ток I ИЗМ, протекающий под действием источника Е, на полюсе 1 разветвляется: его часть I" изм протекает через эквивалентное сопротивление изоляции R 1 полюса 1, а другая часть I"" изм - через сопротивление нагрузки R н и эквивалентное сопротивление изоляции R 2 полюса 2. Далее ток протекает по корпусу и суммируется в цепи миллиамперметра А.

Силу тока I ИЗМ определяет выражение:

I изм = E /{ R вн + R ) (3.2)

где R BH - внутреннее сопротивление мегаомметра (миллиамперметра, источника измерительного напряжения и добавочного сопротивления R д), R -эквивалентное сопротивление изоляции. Строго говоря, в последнем следовало бы учесть сопротивление R H , но обычно R H «R2 поэтому его влиянием допустимо пренебрегать (в тех случаях, когда внутреннее сопротивление контролируемого изделия соизмеримо с величиной сопротивления изоляции, такое допущение может приводить к ошибочным результатам, завышенным против фактических).

При R BH = const и Е = const сила тока в измерительной цепи зависит только от величиныR, поэтому миллиамперметр градуируют непосредственно в единицах сопротивления.

На практике обычно применяют переносные мегаомметры с питанием от сети переменного тока (типа MI27) или с автономным источником (типа М4100). В качестве последнего используют индукторный генератор с ручным приводом (скорость вращения рукоятки около 2 об/с). Чтобы уменьшить погрешность измерений из-за непостоянства скорости вращения рукоятки, в таких мегаомметрах в качестве измерительного прибора используют не миллиамперметр, а логометр, одна рамка которого подключенанепосредственно к источнику напряжения, а вторая, жестко связанная с ней, включена в измерительную цепь.

Для повышения достоверности измерений измерительное напряжение выбирают близким к рабочему напряжению контролируемой цепи. Для электрооборудования напряжением от 100 В до 400 В применяют мегаомметры напряжением 500 В. Безопасность измерений при этом достигается за счет ограничения силы тока в измерительной цепи до величины 1 мАдобавочным сопротивлением R = 0,5 МОм.

Измерения в сетях постоянного тока

Норвежская фирма Autronicaсоздала автоматизированную систему контроля сопротивления изоляцииSystemAJ-1 с генератором оперативного напряжения частотой 5 Гц. ФирмаMerlinGerin(Франция) выпускаетприборы Vigilohm System XM-200 с оперативным источником частотой 2,5 Гц.

В ряде случаев вместо источника напряжения непромышленной частоты используют вспомогательный источник постоянного напряжения переменной полярности. Так, фирмаBender(Германия), выпускает приборIRDH 265-4.

Метод уравновешенного моста

На этом методе, как правило, основана работа отечественных щитовых мегаомметров в сетях постоянного тока. Схема измерений этим методом приведена на рисунке 3.3, где использованы следующие обозначения:А - миллиамперметр; R д - добавочное сопротивление; П - переключатель; Е - источник измерительного напряжения (до 150 В); R п - потенциометр.

Плечами моста являются сопротивления изоляции R 1 и R 2 и сопротивления r 1 и г 2 плеч потенциометра R п. Измерительный прибор и ограничительное сопротивление R д включены в диагональ моста.

Рисунок 3.3 - Измерение сопротивления изоляции сети постоянного токаметодом уравновешенного моста

Сила тока I изм в диагонали моста определяется выражением:

(3.3)

где R- эквивалентное сопротивление изоляции сети.

Измерение производится в два этапа. На первом этапе переключатель П устанавливают в положение 1 и перемещением движка потенциометра балансируют мост - добиваются отсутствия тока в диагонали моста. На втором этапе переключатель устанавливают в положение 2, подключая в диагональ моста источник измерительного напряжения Е. После окончания процессов перезаряда емкостей снимают показание миллиамперметра.

В сбалансированном мосте составляющая тока, определяемая вторым слагаемым, отсутствует. Поэтому при Е = const,R д =constи при условииr 1 r 2 /R n «R сила тока I ИЗМ однозначно определяется сопротивлением изоляции R (приборы типа MI54, М1508, М1608, М1428, М1628).

Обычно при работе с сетями постоянного тока применяют методы измерений, основанные на использовании рабочего напряжения сети в качествеоперативного напряжения. Рассмотрим один из них.

Метод трех отсчетов вольтметра

Этот метод заключается в последовательном измерении вольтметром с известным сопротивлением r трех напряжений: U - рабочего; U 1 – между положительным полюсом сети и землей; U 2 - между отрицательным полюсом и землей. Расчет искомой величины сопротивления изоляции сетипроизводится по формуле:

(3.4)

Рассмотрим физические основания этого метода.

Рисунок 3.4 - Измерение сопротивления изоляции

сети постоянного тока вольтметрами

а) - по методу двух вольтметров; б) и в) - по методу трех отсчетов вольтметра

На рисунке 3.4(а) показана эквивалентная схема сети постоянного тока с сопротивлениями изоляции полюсов R1, R2 и рабочим напряжением U.

Напряжения между полюсами сети и корпусом U" и U" пропорциональны соответствующим сопротивлениям изоляции, то есть всегда выполняются следующие соотношения:

(3.5)

Если для измерения этих напряжений между полюсами сети и корпусом включить вольтметры V1 и V2 c равными внутренними сопротивлениями r, то получим:

(3.6)

При r » R выражение (3.6) будет совпадать с предыдущим.

Такой способ контроля (с использованием двух вольтметров) ранее применялся для индикации однополюсных снижений сопротивления изоляции и однополюсных замыканий на землю. Вольтметр, соответствующий полюсу с меньшим сопротивлением изоляции, имеет меньшее показание (зачастую вместо вольтметров включали две лампы накаливания).

Пользуясь результатами измерения напряжений U` иU", определитьвеличины сопротивлений R 1 и R 2 , соответственно и значение эквивалентного сопротивления изоляции сетиR, не представляется возможным, так как система уравнений (3.5) неполная: эквивалентная схема соcтоит из трех контуров, в то время как сама система содержит только два уравнения. Чтобы ее все-таки можно было разрешить, в сеть вносят нормированные искажения.

При включении вольтметра V по схеме рисунка 3.4(б) меняется эквивалентное сопротивление между положительным полюсом сети и землей (за счет шунтирования сопротивления изоляцииR i внутренним сопротивлением вольтметра r). Оно становится равным:

(3.6)

Так как при этом сопротивление между отрицательным полюсом сети и корпусом не изменится, то уменьшается напряжение между положительным полюсом и землей: U 1 U"). При измерении по схеме рис. 3.4,в аналогично получаем:U 2

Следует еще раз подчеркнуть, что оно образуется за счет намеренного поочередного уменьшения сопротивлений между полюсами сети и землей путем шунтирования сопротивлений изоляции R 1 иR 2 известным сопротивлениемr.

Теперь система уравнений, составленных для напряжений U 1 иU 2 , оказывается разрешимой, так как она содержит известные величиныU,U 1 ,U 2 ,rи две неизвестные величины:R 1 иR 2 . Решая систему относительно последних, получаем выражение (3.4) для эквивалентного сопротивления изоляции сети.

Соотношение величин напряжений UиU 1 +U 2 , определяющее точность измерений при данном сопротивлении изоляции сети, зависит от величины сопротивления вольтметраr. Еслиr>>R(например, при измерении ламповым, цифровым или электростатическим вольтметром), то при подключении вольтметра в сеть вносятся несущественные искажения, так как сопротивления между полюсами сети и землей практически не изменяются. Как следствие этого получаемU 1 +U 2 =U. Соответственно нулевыми будут результаты при расчетах по формуле (3.4).

Наибольшая точность измерений достигается при выполнении следующего соотношения: r= 0,8R, при которомU 1 +U 2 =0,44U. Обычно рекомендуется выбирать вольтметр с внутренним сопротивлением, приблизительно равным измеряемому сопротивлению изоляции.

Изложенное справедливо не только для силовых сетей, но и для низковольтных систем автоматики. В последних опасно выполнять контроль сопротивления изоляции с использованием щитовых мега-омметров, содержащих источник измерительного напряжения 100-150 В. Под действием этого источника при определенных условиях могут выйти из строя комплектующие систему полупроводниковые приборы и микросхемы.

Этот метод прост в выполнении и доступен, так как не требует применения специальной аппаратуры. Однако он имеет и ряд недостатков, связанных с необходимостью выполнения вычислений.

Опыт показывает, что целесообразна подмена расчетов по формуле (3.4) работой с соответствующими номограммами. В качестве примера нарис. 3.5 приведена номограмма, предназначенная для определения значения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 до 600 В.

Номограмма имеет три шкалы - рабочего напряжения U, суммы напряжений полюсов сети относительно корпуса U 1 +U 2 , и искомого значения сопротивления изоляцииR. Порядок работы с номограммой таков: к точкам шкалUиU 1 +U 2 , соответствующим полученным результатам измерений, прикладывается линейка; искомое значение считывается по шкалеR.

В практической деятельности не всегда имеется в наличии вольтметр с предусмотренным номограммой значением внутреннего сопротивления. Поэтому на рисунке 3.6 приведена номограмма, пригодная для работы сразличными типами вольтметров. Она состоит из двух параллельных шкал (U 1 + U 2 и R) и бинарного поля с координатами «напряжение сети - внутреннее сопротивление вольтметра». Работа с такой номограммой также несоставляет труда.

Рисунок 3.5 - Номограмма для определения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 В до 600 В при измерении вольтметром с внутренном сопротивлением 100 кОм

Рисунок 3.6 - Номограмма для определения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 В до 600 В при измерении вольтметром с внутренним сопротивлением от 50 до 200 кОм

Измерения в сетях переменного тока

Принцип действия большинства приборов, предназначенных для работы в сетях переменного тока, находящихся под рабочим напряжением, основан на использовании метода наложения постоянного измерительного напряжения (см. рисунок 3.6), аналогичного методу измерений при снятом напряжении. Так как под действием рабочего напряжения Uф в измерительной цепи может протекать, переменный ток, то для ее защиты применяют индуктивный или, как показано на схеме, емкостный фильтр (цепь R1-C1). Конденсатор С1 также защищает измерительную цепь от бросков тока IИЗМ в переходных режимах работы сети (при подключении электроприемников) (см. рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 - Контроль изоляции сетей переменного тока методом наложения постоянного напряжения

Измерение сопротивления изоляции производят при нажатой кнопке К, когда измерительная цепь замыкается через миллиамперметр А, проградуированный в единицах сопротивления. При «свободном» состоянии кнопки (в режиме автоматического контроля) цепь замыкается через резистор Rд, являющийся входным элементом блока сигнализации БС. Падение напряжения на этом резисторе, так же как и сила тока в измерительной цепи, однозначно определяется значением эквивалентного сопротивления изоляции сети. При уменьшении сопротивления изоляции это напряжение возрастает; в случае снижения сопротивления доопределенного значения (установленной для данной сети уставки срабатывания сигнализации Uycт) на выходе БС появляется соответствующий сигнал (световой или звуковой).

На таком принципе работают устройства «Электрон-1» (автоматический контроль и измерение), ПКИ (автоматический контроль) и щитовые мегаомметры М1423, М1503, М1527. М1623. М1603.

В процессе настройки или эксплуатации электроустановки нередко возникает необходимость измерять сопротивление изоляции «прикладным» методом, не обращаясь к штатным средствам контроля. Л.П. Подольским в 1946 г. предложен достаточно простой способ двух отсчетов вольтметра применительно к трехфазным сетям (см. рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 - Измерение сопротивления изоляции сети переменного тока методом двух отсчетов вольтметра

Согласно этому способу измеряют напряжение U1 между одной из фаз сети и землей. Затем между этой фазой и землей включают дополнительное сопротивление известной величины R1 и измеряют напряжение U2; вместо сопротивления R1 подключают сопротивление R2 и вновь измеряют напряжение между фазой и землей Uз.

Величина эквивалентного сопротивления изоляции сети определяется по

(3.7)

где q1 = (U1/U2)2 -1; q2 = (U, /U3) -1.

Измерения в сетях двойного рода тока

В современных сетях переменного тока обычно присутствуют полупроводниковые выпрямители, подключенные непосредственно к фазам сети (без применения трансформаторов). Это могут быть как маломощные элементы (например, для питания катушек контакторов в магнитных пускателях), так и силовые агрегаты (питание электроприводов постоянного тока). В подобных сетях величина эквивалентного сопротивления изоляции определяется пятью составляющими: сопротивлениями изоляции r а, r 0 , r с фаз цепей переменного тока и сопротивлениями изоляцииR 1 иR 2 полюсов цепи постоянного тока.

Рассмотренные выше методы измерений в сетях переменного тока называются непригодными для сетей двойного рода тока. Это объяснятся тем, что в сети двойного рода тока полюса цепи постоянного тока имеют определенные; постоянные напряжения относительно земли - в зависимости от значения сопротивления их изоляции.

Через полупроводниковый выпрямитель эти напряжения в определенной закономерности переносятся на цепи переменного тока и влияют на работу приборов контроля изоляции. Так, в простейшем случае, при использовании трехфазного неуправляемого выпрямителя, собранного по схеме Ларионова, среднее значение напряжения между фазами сети переменного тока и землей определяется выражением:

(3.8)

где U mФ - амплитуда фазного напряжения на входе выпрямительного моста; R1, R2 - сопротивления изоляции полюсов цепи постоянного тока; R-, R~ - эквивалентные сопротивления изоляции цепей постоянного и переменного тока соответственно.

Из этого выражения следует, что при равенстве величин R1 и R2 имеет место U = 0 и никаких искажений в работу приборов контроля не вносится.

Однако в общем виде R1≠R2, соответственно Ucp ≠ 0. В предельных случаях при однополюсном замыкании на корпус (R1<

В трехфазных сетях напряжением 380 В напряжение на выходе выпрямительного моста U=510 В. В приборах контроля изоляции измерительное напряжение Е существенно меньше (обычно оно равно 150 В), поэтому напряжение U оказывает существенное влияние на силу тока и напряжение в измерительной цепи, вносит дополнительную погрешность. Стрелка мегаомметра может занимать любое положение на рабочем участке шкалы, независимо от измеряемого значения сопротивления изоляции. Она может даже зашкаливать за отметки «о» и «∞», показывая лишенные физического смысла величины R<0 и R>∞ . В качестве примера на рисунке 3.9 приведены показания щитового мегаомметра типаM1503 в зависимости от значения сопротивления изоляции отрицательного полюса цепи постоянного тока при постоянном значении сопротивления изоляции положительного полюса (50 кОм) и эквивалентном сопротивлении изоляции цепей переменного тока 100 кОм (кривая 1). Кривая 2 соответствует фактическимзначениям эквивапентного сопротивления изоляции сети.

Из графиков видно, что кривые 1 и 2 совпадают только в одной точке, когда R1=R2= 50кОм. При низких значениях эквивалентного сопротивления изоляции (менее 10 кОм) стрелка прибора находится вблизи отметки «оо», и наоборот, при достаточно высоких сопротивлениях (более 25 кОм) прибор показывает R < 0.

ЛПО «Вибратор» выпускает мегаомметры типа M1428 и M1628, пригодные для работы в сетях двойного рода тока.

Рисунок 3.9 - Эквивалентное сопротивление изоляции сети двойного рода тока

В сетях переменного и двойного рода тока можно применять метод, разработанный на кафедре безопасности жизнедеятельности СПб ТЭТУ «ЛЭТИ». Существо метода заключается в следующем. К фазам сети переменного тока подключается трехфазный выпрямительный мост, собранный на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова (см. рисунок 3.10).

Вольтметром магнитоэлектрической системы поочередно измеряют три напряжения; U cp - на выходе моста, U 1 - между положительным полюсом моста и землей, U 2 - между отрицательным полюсом моста и землей. Расчет сопротивления изоляции сети выполняют по формуле:

(3.9)

аналогичной формуле (3.4) для метода трех отсчетов вольтметра в сетях постоянного тока. Существенно, что в подобных случаях измерения должны производиться вольтметром именно магнитоэлектрической системы, так как носителями информации о величине сопротивления изоляции являются только средние значения напряжений. Предел измерений вольтметра должен соответствовать величине U cp , то есть для трехфазных сетей 380 В пригодны вольтметры со шкалой 0-600 В. Внутреннее сопротивление вольтметра выбирается в соответствии с рекомендациями, приведеннымивыше применительно к сетям постоянного тока.

Рисунок 3.10 - Измерение сопротивления изоляции сети двойного рода тока по способу ЛЭТИ

Этот метод пригоден для применения в однофазных и трехфазных сетях переменного тока, в сетях с управляемыми и неуправляемыми выпрямителями. Во избежание ошибок в расчетах здесь также рекомендуетсяприменять номограммы. Поскольку напряжение источников переменного тока стабильно, номограммы оказываются существенно более простыми (рис. 3.11).

Порядок выполнения работы

Изучите теоретическую часть, прилагаемую к данной лабораторной работе.

Сделайте расчет сопротивления своего тела (путь пролегания тока и площадь контактируемого с электродом участка тела – по заданию преподавателя).

Проверьте расчет экспериментальным определением сопротивления указанного участка тела с помощью мультиметра М-830В.

Сравните полученные результаты и сделайте соответствующие выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Для чего производится контроль сопротивления изоляции электроустановок?

Чем опасны емкостные явления между токопроводящими средами и землей?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок при снятом рабочем напряжении?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок методом уравновешенного моста?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок методом трех отсчетов вольтметра?

Что такое «номограмма»?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок в сетях переменного тока?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок в сетях двойного рода тока?

Как измерить сопротивление изоляции электроустановок по схеме Ларионова?

Рисунок 3 .11 - Номограмма

Пуско-наладочные работы по испытанию и измерению сопротивлений изоляции проводов, кабелей, силового элек­трооборудования и аппаратов выполняются при вводе элект­роустановок в эксплуатацию, при периодических ревизиях и аварийных проверках.

Работа по проверке величины сопротивления изоляции электроприборов, кабелей, оборудования, вводных распреде­лительных устройств, квартирных и этажных щитков, а также оборудования потребительских трансформаторных подстан­ций и защитной аппаратуры с целью оценки качества изоля­ции и сравнения с действующими нормативами, выполняет­ся на основании действующих методик пуско-наладочных ла­бораторий, составленных с учетом выполнения требований действующих ГОСТ, ПУЭ, ПТЭЭП, ПОТ, инструкций и сопроводительных документов заводов-изготовителей.

Организационные и технические мероприятия по безопасности

Измерения сопротивления изоляции мегаомметром разре­шается выполнять в электроустановках напряжением выше 1000 В по наряду бригадой в составе не менее двух человек, один из которых должен иметь группу по электробезопаснос­ти не ниже IV.

В электроустановках напряжением до 1000 В измерения выполняются по распоряжению двумя работниками, один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже III.

В электроустановках, расположенных в помещениях, кро­ме особо опасных в отношении поражения электрическим током, имеющих напряжение до 1000 В, работник с группой III, имеющий право быть производителем работ, может вы­полнять измерения единолично.

Для измерения сопротивления изоляции применяют мега­омметры типа: ЭСО 202/1, ЭСО 202/1-г, ПСИ-2500 и тд., с выходным напря­жением 500, 1000,2500 В, измерители М4100 и их модифика­ции, измерители Ф4100 и др.

Особенности проведения измерений

Если цепь имеет электронные приборы, то должно быть сделано только измерение сопротивления изоляции между фазными и нейтральными проводниками, соединенными вместе, и с землей.

Эта мера предосторожности необходима, так как выполнение испытаний без соединения токоведущих проводников может вызвать повреждение электронных приборов.

В соответствии с ГОСТ Р 50571.3-2009 изолирую­щие (непроводящие) помещения, зоны, площадки имеют це­лью предотвратить одновременное прикосновение к частям, оказавшимся под разными потенциалами в случае поврежде­ния основной изоляции токоведущих частей. Требования счи­таются выполненными, если пол и стены помещения явля­ются изолирующими и выполняется одно или несколько из условий, приведенных ниже:

• открытые проводящие части и сторонние проводящие части, а также открытые проводящие части друг от друга удале­ны не менее 2 м, а за пределами зоны досягаемости -1,25 м;

• установлены эффективные барьеры между открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями;
• сторонние проводящие части изолированы.

Сопротивление изолирующего пола и стен, измеренное в каждой точке, должно быть не ниже:

• 50 кОм при номинальном напряжении электроустано­вок не выше 500 В;
• 100 кОм при номинальном напряжении электроустанов­ки выше 500 В.

В каждом помещении и для каждой поверхности в соот­ветствии с пунктом 612.5 стандарта МЭК 364-4-61 должны быть сделаны три измерения. Одно измерение должно быть выполнено примерно в 1 м от сторонних проводящих частей, находящихся в помещении. Другие измерения должны быть сделаны на большем удалении.

При измерении сопротивления изоляции кабелей и элект­ропроводок необходимо учитывать следующее:

• измерение сопротивления изоляции кабелей (за исклю­чением кабелей бронированных) сечением до 16 мм 2 осуще­ствляется мегаомметром на 1000 В, а выше 16 мм 2 и брониро­ванных - мегаомметром на 2500 В;
• измерение сопротивления изоляции проводов всех се­чений производится мегаомметром на 1000 В.

При этом необходимо производить следующие замеры:

• на двух- и трехпроводных линиях - три замера: L-N; N-PE; L-PE;
• на четырехпроводных линиях - четыре замера: L 1 -L 2 ,L 3 ; L 2 -L 3 L 1 PEN ; L 3 -L 1 L 2 PEN; PEN-L 1 L 2 L 3 или шесть за­меров: L 1 -L 2 ; L 2 -L 3 ; L 1 -L 3 ; L 1 -PEN; L 2 -PEN; L 3 -PEN;
• на пятипроводных линиях - пять замеров: L 1 -L 2 L 3 NPE; L 2 -L 1 L 3 NPE; L 3- L 1, L 2 NPE; N-L 1 L 2 L 3 РЕ; PE-NL 1 L 2 L 3 или 10 за­меров: L 1 -L 2 ; L 2 -L 3 ; L 1 — — L 3 ; L 1 -N; L 2 -N; L 3 -N; L 1 -РЕ; L 2 -PE; L 3 — PE; N-PE.

Если электроприемники, находящиеся в эксплуатации, име­ют сопротивление изоляции 1 Мом, то заключение об их при­годности делается после испытания переменным током про­мышленной частоты, напряжением 1 кВ.

Величина сопротивления изоляции электрических машин и аппаратов зависит в значительной степени от температуры. Поэтому замерять сопротивление изоляции следует при ее тем­пературе не ниже +5°С, кроме особо оговоренных в прилагае­мых инструкциях случаев. При более низких температурах дос­товерные результаты измерений получить затруднительно.

Степень увлажненности изоляции определяют по коэффи­циенту абсорбции, который рассчитывают на основании двух замеров сопротивления: одного измерения, полученного че­рез 60 секунд после приложения напряжения мегаомметра (R 60), к измеренному состоянию изоляции через 15 секунд (R 15)

При измерении сопротивления изоляции силовых транс­форматоров используют мегаомметры с выходным напряже­нием 2500 В. Измерения проводятся между каждой обмоткой и корпусом и между обмотками трансформатора. При этом значение R 60 должно быть приведено к результатам заводских испытаний в зависимости от разности температур, при кото­рых проводились испытания. Значение коэффициента абсор­бции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводс­ких данных в пределах 20%, а величина его быть не ниже 1,3 при температуре 10-30°С. Если эти условия не соблюдаются, трансформатор подвергают сушке. Минимально допустимое сопротивление изоляции для установок, находящихся в эксп­луатации, приведено в приложении по действующим данным.

Измерение сопротивления изоляции АВ и УЗО

Измерение сопротивления изоляции АВ и УЗО проводят:

1. Между каждым выводом полюса и соединенными меж­ду собой выводами полюсов (при разомкнутом состоянии АВ или УЗО).
2. Между каждым разноименным полюсом и соединенны­ми между собой остальными полюсами (при замкнутом со­стоянии АВ или УЗО).
3. Между всеми полюсами, соединенными между собой и между корпусом, обернутым металлической фольгой.

При этом для бытовых АВ (ГОСТ Р 50345-2010) и УЗО при измерениях пп. 1,2 сопротивление изоляции допускается не менее 2 МОм, а по п. 3 - не менее 0,5 МОм.

При измерениях сопротивления изоляции необходимо при­менять для присоединения мегаомметра к испытываемому объекту минимально короткие провода с изолированными ручками, имеющими на концах ограничительные кольца пе­ред контактными зажимами и изоляцию не менее 10 МОм. Перед проведением работ необходимо установить мегаомметр практически горизонтально, вдали от мощных силовых транс­форматоров.

Знать сопротивление изоляции бывает очень важно. Но если сопротивление проводников играет роль для прохождения токов, следовательно, на конкретных значениях сопротивления в конкретных элементах цепей строится большая часть работы схем, то сопротивление изоляции нужно нам совсем по другому поводу.

Есть, конечно, некие конкретные изделия, называемые изоляторы, которые употребляются в высоковольтных сетях передачи энергии. Но у них обычно важны чисто пространственные параметры, длина, на которую один проводник они отдаляют от другого. И уж если пробьет высокое напряжение, то не через них, а мимо через окружающий воздух.

Вся изоляция окружает проводники с током как некая среда, как воздух нас, и важно не то, сколько ом, килоом или мегом в каком-то кусочке диэлектрика, а уверенность, что при действующем напряжении кусочек этот электрическим разрядом пробит не будет.

Как проверить изоляцию

Когда делают проводку, говорят о сечении проводника. Когда создают электрический контакт, думают о площади соприкосновения проводников, достаточной ли будет она для надежного контакта. А вот площадь соприкосновения изоляции с проводником в проводах, кабелях или изоляционных подложках никак и никогда не рассматривается. Как же тогда говорить об этом, и вообще, как измерить сопротивление изоляции?

Для измерения сопротивления различных материалов можно взять образец материала определенной формы и размера и, при приложении некоторого напряжения к двум торцам, получить некоторый ток. Измерить его и по закону Ома получить сопротивление

Удельное сопротивление будет равно

Оно, в отличие от R, не зависит ни от длины (толщины) материала, ни от контактной площади.

По такому принципу для различных материалов удельные сопротивления измерены, и их можно найти в справочных таблицах. И для изоляторов тоже.

То есть для работы можно было бы просто выбирать изолятор, который получше, и использовать. Да это и не нужно бывает, потому что обычно слово «изолятор» говорит само за себя. Электрические материалы выпускаются промышленностью с учетом всех нормативов. Задача изолятора - не пропускать ток, оказывая сопротивление (как видим из таблицы - сопротивление огромное), а просто изолировать одни проводники от других.

Но эталонные значения сопротивления изоляторов с течением времени могут меняться. Все материалы стареют, разрушаются, разлагаются под действием изменений температуры, от света, вибраций, их структура нарушается. Появляются микротрещины, шелушения, отслоения. Они истончаются, в поры проникает вода, могут разлагаться химически. Происходит запыление, а не всякая пыль является изолятором. То есть изолирующие свойства диэлектриков со временем ухудшаются.

Поэтому хотелось бы быть уверенным, что именно данный изолятор на данном проводе или электрической шине будет хорошо играть свою роль.

Тогда и проверяют сопротивление изоляции кабеля (или проводов и кабелей, шнуров и так далее). А вместе с этим и проверяют на электрическую прочность при определенном измерительном напряжении. Все это делается в силовых электрических цепях, где такие характеристики жизненно важны.

Норма сопротивления изоляции кабеля

Существуют Правила эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП, изд. 5, 1997 г., МинТопЭнерго РФ, Москва), в которых прописаны нормативы, касающиеся безопасной эксплуатации электрических установок, а также линий электропередач и помещений, где работает электрическая техника. В таблице 43 приложения 1 описано, какими напряжениями следует проводить испытание изоляции на различных электроустановках до 1000 вольт. Конкретно, в каких местах мерить и какое нормативное сопротивление должно быть у изоляции.

Часть таблицы привожу здесь (без пространных указаний, где именно измеряется сопротивление изоляции по многим из приведенных в ней видов установок).

Как видим, сопротивление изоляции должно быть, в основном, не выше 0,5 МОм*м.

А измерения (испытания) проводятся напряжением до 1000 вольт, и это опасное для жизни напряжение. Методика такова, что испытание проводится в установках на местах их расположения. Чтобы испытание не повредило элементы схем, они предварительно шунтируются.

Кабели испытываются подачей напряжения на один из их проводов, а измеряют сопротивление изоляции между ним и другими проводами кабеля.

Приборы для измерения сопротивления изоляции

Любой прибор для измерения электрического сопротивления в своей конструкции использует эталонный источник напряжения. Некоторые мультиметры позволяют для измерения больших сопротивлений подключать еще внешний источник высокого напряжения. Только есть приборы, специально предназначенные, чтобы проводить измерение сопротивления изоляции кабеля. Называются они мегомметры. Ими проводятся: измерение сопротивления изоляции электропроводки, проверка сопротивления изоляции на пробой высоким напряжением, замеры сопротивления изоляции в различных устройствах, проведение замеров сопротивления изоляции силового электрооборудования и так далее.

Для проведения работы мегомметр должен отвечать следующим характеристикам:

• быть исправен - с точки зрения внешнего осмотра;
• официально поверен в метрологической лаборатории, срок очередной поверки должен быть не закончен;
• на нем должна быть ненарушенная пломба метрологов;
• высоковольтная часть должна быть испытана в электротехнической лаборатории на исправность изоляции, в комплекте должны быть высоковольтные провода с измеренным и достаточным для работ с высоким напряжением сопротивлением изоляции;
• на нем должен быть проведен контрольный замер изоляции образца с известным сопротивлением.

Необходимо иметь в виду, что:

Любая работа с мегомметром относится к категории опасных. Опасность касается как людей, непосредственно проводящих измерение, так и всех, кто может оказаться в месте проведения испытаний. Опасности подвергается также и оборудование, которое может быть повреждено испытательным напряжением.

Опасность исходит от высокого напряжения, под которое во время испытания ставятся проводники установок, кабели, шины заземления.

Подготовка к проведению испытания сопротивления изоляции

Большая часть подготовки к проведению измерений касается безопасности работ. Все действия необходимо проводить тщательно во избежание несчастных случаев. Особое внимание нужно уделить оповещению людей, которые не участвуют в измерениях, но могут оказаться по каким-либо причинам вблизи мест проведения работ.

• Измерение сопротивления изоляции мегомметром должно проводиться на проводниках, отключенных от напряжения питания. Окружающее оборудование также должно быть обесточено, чтобы избежать влияния на результаты измерения электрических полей.

Несмотря на то, что испытательное напряжение, когда делается замер сопротивления изоляции электропроводки, высокое, само измерение является тонким и подверженным влиянию совсем небольших помех. Это объясняется тем, что сквозь изоляцию даже при высоком напряжении проникают токи микроамперных величин ввиду чрезвычайно высоких удельных сопротивлений изоляторов. Измерение этих токов и дает, в конечном счете, величину сопротивленияпорядка единиц мегомов.

• Проверяемый кабель, являющийся частью рабочей проводки оборудования, до проведения измерений должен быть отсоединен полностью от остальной проводки.

• Необходимо учитывать конфигурацию и протяженность испытываемого кабеля, так как он весь окажется под высоким испытательным напряжением. Надо исключить воздействие этого напряжения на людей по всей длине его нахождения. Это достигается вывешиванием предупреждающих табличек, контролем зоны проведения испытаний.
• Длинные кабели, обычно находящиеся под воздействием высоких напряжений, после отключения могут нести в себе значительные остаточные заряды или заряды наводок от окружающего высоковольтного оборудования. Это опасно для людей и может повредить оборудование в случае разряда. Это может повлиять на результаты измерений. По всем этим причинам испытываемый кабель, а также все проводящие электричество детали схем должны быть разряжены через заземление.

• Использовать защитные средства, перед началом работы на конкретном месте проведения замеров устанавливать переносное заземление.

Методика измерения сопротивления изоляции

Испытаний на кабельных линиях предусмотрено несколько, они охватывают все возможные варианты пробоев линии в разных направлениях. Подобные же измерения изоляции кабеля мегомметром периодически проводятся и в местах установки электрооборудования.

Проводится замер сопротивления изоляции проводов относительно земли.

Последовательность такова:

• Сначала устанавливается переносное заземление.
• Одним концом оно подключается к проводу заземления.
• Другим концом по очереди подключаются все провода кабельной линии, чтобы разрядить их от остаточных зарядов. Все жилы кабеля закорачиваются между собой.
• Не снимая заземления с них, провод заземления подключается к прибору.
• Проводится отключение жил проводов кабельных линий от заземления.
• К жилам подключается второй провод мегомметра.
• Производится включение испытательного напряжения - порядка 1000 В. Оно должно быть подано на кабель в течение примерно минуты, чтобы все переходные процессы в проводах линии завершились.
• Делается замер по прибору, и результаты заносятся в испытательную таблицу.

Отличие от предыдущего испытания в том, что замер делается последовательно в проводниках кабеля относительно проводника заземления.

Точно так же можно измерить сопротивление изоляторов жил относительно нулевого провода и относительно друг друга.

Между проведением разных испытаний испытательное напряжение выключается, а участвовавшие в испытании жилы кабельных линий разряжаются через заземление.

Измерения изоляционных свойств диэлектриков силового оборудования относительно земли.

Измерение изоляции оборудования проводится относительно заземления. Работы подобного рода должны выполняться только после тщательного изучения схем оборудования. Сначала все оборудование отключается от внешних сетей, после этого разряжается через заземление, после чего проводится испытание его изоляции на клеммах основных питающих оборудование шин.

Проверка полов и стен на сопротивление изоляции мегомметром.

Полы и стены проверяются несколько раз на разных расстояниях от оборудования. Сначала в непосредственной близости, потом через несколько метров. Один провод мегомметра подключается к заземлению, другой - к электроду из куска плоского металла размером не менее 250х250 мм. Электрод, под который подкладывается мокрая бумага или ткань, прижимается к стене (полу) на время измерения. Для прижатия используется минимальное усилие: 750 Н - к полу, 250 Н - к стене.

Все работы проводятся в резиновых защитных перчатках и защитных ботах.

После выполнения всех мероприятий результаты оформляются протоколом.

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.