Измерение сопротивления заземления мегаомметром

Правила безопасности при работе с мегаомметром

При испытаниях электрооборудования к работе с мегаомметром должен допускаться электротехнический персонал, у которого группа электробезопасности не ниже третьей. Даже если измерения производятся в быту, тем, кто намерен использовать мегаомметр следует ознакомиться с основными требованиями ТБ:

  • При тестировании следует использовать диэлектрические перчатки, к сожалению, данное требование часто игнорируется, что приводит к частым травмам.
  • Перед проведением испытаний, необходимо убрать посторонних лиц с тестируемого объекта, а также вывесить соответствующие предупреждающие плакаты.
  • При подключении щупов необходимо касаться их изолированных участков (рукоятей).
  • После каждого из измерений, следует не забывать подключать переносное заземление, прежде чем отключать контрольные кабели.
  • Измерения должны проводиться только при сухой изоляции, если ее влажность превышает допустимые пределы, испытания переносятся.

Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя с номинальным напряжением до 500 В производится мегаомметром на 1000 В (обмотка статора) и 500 В (обмотка фазного ротора).

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками асинхронного электродвигателя производится в холодном состоянии. Для асинхронного электродвигателя с фазным ротором сопротивление изоляция должно быть измерено отдельно для обмоток статора и обмоток ротора.

При проверке изоляции обмотки по отношению к корпусу один из щупов прикладывают к зачищенной металлической поверхности корпуса электродвигателя (желательно в месте заземления корпуса), второй к выводному концу или обнаженной поверхности проводников той обмотки, сопротивление изоляции которой измеряют. Помимо измерения сопротивления изоляции каждой обмотки по отношению к корпусу необходимо проверить состояние их изоляции между собой (рисунок 1).

Рисунок 1- Схемы для измерения сопротивления изоляции обмоток асинхронного электродвигателя:

а) сопротивление изоляции фазы относительно корпуса и двух других заземленных фаз (при доступной нулевой точке);

б) сопротивление изоляции между обмотками (при доступной нулевой

в) сопротивление изоляции обмоток в сборе относительно корпуса (при недоступной нулевой точке);

Л- зажимы “линия”; “З”- зажимы “земля”.

Показания мегаомметра следует снимать через 60 секунд после приложения напряжения R60.

В некоторых случаях сопротивление изоляции требуется измерять дважды. Перед повторным измерением или после окончания испытания изоляции испытуемая обмотка должна быть разряжена, а потенциал высокого напряжения должен быть снят, так как в противном случае эти заряды могут служить причиной поражения персонала при прикосновении к выводам обмоток. Кроме того, если не будет сделана такая разрядка на корпус электродвигателя, то неизбежно появится большая погрешность в показаниях мегаомметра в сторону завышения. По окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток электродвигателя следует повторно проверить исправность мегаомметра.

Для обмоток статора асинхронного электродвигателя напряжением до 660 В сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм при температуре 10-30 0 С и не менее 0,5 МОм при температуре 60 0 С, а для обмоток фазного ротора сопротивление изоляции не нормируется.

Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых

Принцип измерения сопротивления изоляции мегомметром

Принцип измерения величины сопротивления изоляции сам по себе несложен. Используется закон Ома – замеряется сила протекающего между двумя щупами тока при известном поданном на них напряжении. Отношение величины напряжения к силе тока как раз и даст искомый результат. Этот принцип применяется практически во всех контрольно-измерительных приборах, предназначенных для измерения сопротивлений.

R = U/ I

Но для того чтобы вызвать и «засечь» электрический ток в цепи при очень больших показателях сопротивления (а у изоляции по умолчанию они должны быть такими), требуется подавать и весьма внушительное напряжение. Именно это и реализовано в мегомметрах.

Независимо от типа и модели прибора, он в обязательном порядке имеет:

  1. Высоковольтный источник постоянного напряжения.
  2. Измерительный блок, оценивающий силу проходящего по цепи электрического тока.
  3. Устройство индикации показаний – стрелочное со шкалами, или в виде цифрового дисплея с показом абсолютных значений.
  4. Набор измерительных проводов со щупами, посредством которых высокое напряжение передается на тестируемый объект.

На сегодняшний день существует два основных типа подобных приборов.

Еще не столь давно безраздельно господствовали мегомметры со стрелочной шкалой и встроенным индуктором – динамомашиной. Вращением специальной рукоятки генерируется высокое напряжение, которое после необходимого преобразования подаётся на щупы. Частота вращения – примерно 120÷140 оборотов в минуту (2 оборота в секунду). О выходе на установленное калиброванное высокое напряжение, как правило, извещает загоревшийся индикатор, расположенный на передней панели.

Подобные мегомметры без сколь-нибудь принципиальных изменений выпускаются уже много десятков лет. И, надо сказать, не торопятся «уходить со сцены».

Подобные модели довольно просты в устройстве, несложны в управлении. Как правило, имеют весьма солидные габариты и вес. Но зато – они полностью автономны, то есть не требуют ни элементов питания, ни подключения к сети

Идеальное решение для любых «полевых» условий, что бывает особенно важно во время ведения строительства

Как бы то ни было, мегомметры такого типа все еще выпускаются промышленностью, находят спрос. А многие мастера-электрики и вовсе предпочитают исключительно их, несмотря на появление более компактных и «навороченных» приборов.

Другой тип мегомметров – это электронные приборы, которые обычно намного компактнее и легче. Высокое напряжение у них вырабатывается в специальном электронном преобразователе от встроенного аккумулятора, сменных источников питания или от блока питания, требующего подключения к сети. Многие модели позволяют выбрать любой из этих  вариантов питания. Но в любом случае прослеживается зависимость от наличия источника – полной автономности в работе нет.

Многие современные мегомметры внешне напоминают привычные мультитестеры. А нередко и способны выполнять ряд функций, им присущих.

Электронные приборы довольно компактны, и некоторые из них внешне даже вполне можно спутать с мультиметрами. Кстати, во многих моделях это сходство не ограничивается лишь внешним. Действительно, в них заложены некоторые функции «общего плана». Обычно это измерение постоянного и переменного напряжения, прозвон цепей и определение сопротивления в нижнем диапазоне значений, то есть от нуля до мегаома. Могут иметься и другие функции, в том числе и узкоспециализированного предназначения.

Проведение измерений – до предела упрощено. После выставления всех необходимых параметров и коммутации проводов мегомметра к проверяемому объекту, остается только нажать кнопку «TEST».

Индикация полученных показаний замеров выводится на цифровой дисплей, что, безусловно, значительно упрощает восприятие информации. Спустя несколько секунд после пуска, на дисплее появится измеренное значение сопротивления, с указанием соответствующей величины (МОм или ГОм, МΩ или GΩ).

Цифровые дисплеи намного удобнее для считывания измеренных значений сопротивления

Удобство в том, что и замеры, и считывание результатов никак не зависит от пространственного положения прибора. У стрелочных с этим сложнее – для корректных замеров требуется исключительно горизонтальное расположение.

Итак, независимо от типа мегомметра, принцип его работы един. На тестируемом объекте закрепляются щупы измерительных проводов, подключенных к прибору. Затем на них подается калиброванное высокое напряжение. Измеренное значение силы тока позволяет судить о сопротивлении между щупами. Значение выводится на устройство индикации.

Советы по работе с мегаомметром:

  • некоторые путаются со шкалами прибора М4100. Где расположена шкала измерения в мегаомах, а где в килоомах? Чтобы не запамятовать воспользуйтесь подсказкой: мегаом (мОм) как единица измерения выше, чем килоом (кОм), соответственно и ее шкала находится выше!
  • перед измерением очищайте концы жил кабеля от грязи. Грязная изоляция может дать плохие результаты, хотя сам кабель будет исправным;
  • измерительные провода самого мегаомметра должны иметь изоляцию минимум 10мОм. Не используйте непонятные обрезки или куски старых проводов. Вы только ухудшите показания измерений и не узнаете точных результатов;
  • когда проверяете кабель, в цепи которого присутствует счетчик, обязательно отсоединяйте все фазные жилы и нулевую жилу от корпуса или шинки. Иначе из-за прибора учета, у вас будут показания мегаомметра, как будто жилы кабеля дают короткое замыкание между собой;
  • если вы последовательно проводите измерения отдельных участков проводки, всегда отключайте нулевые жилы от общей шины. В противном случае получите одинаковые замеры на всех кабелях. И эти результаты будут равны худшему сопротивлению одного из подключенных кабелей;
  • если кабель протяженный (более 1 км), с большой емкостью, то снимать остаточный заряд необходимо с помощью специальной штанги. А то можно создать большой ”бум” прямо перед глазами;
  • при измерениях в сетях освещения выкручивайте лампочки накаливания со светильников, сами выключатели оставляйте включенными. Для газоразрядных ламп замеры можно проводить не вытаскивая лампочек из корпусов, но с обязательным выкручиванием стартера.

Зачем нужен замер сопротивления изоляции

Время от времени изоляционные свойства кабелей претерпевают изменения из-за воздействия на них внешних факторов. Соответственно, работа оборудования в электроустановках нарушается.

Причины снижения уровня изоляции:

  • Локальные нагревы соединений контактов – тепло, нагревая материал, снижает свойства его изоляции;
  • Оседание пыли, грязи на корпусах электрических приборов;
  • Перегрев механизмов, обугливание корпусов после замыканий;
  • Большая влажность – конденсат, повреждения труб, затопления подвальных помещений приводит к появлению влаги на корпусах электрооборудования (кстати, это еще и опасно, так как вода, попадая на грязь и пыль, растворяет эти вещества, становясь проводником тока, вследствие чего может произойти замыкание);
  • Последствия монтажных работ, вследствие которых была нарушена проводка;
  • Неправильная эксплуатация электроприборов, инструментов и оборудования.

Учитывая все эти явления, проверка изоляции проводов – необходимое мероприятие, позволяющее выявить неисправности и предотвратить аварийные ситуации.

Для чего проверяют сопротивление изоляции кабеля?

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

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

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

Изоляция может ухудшаться по следующим причинам:

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

Стрелочный мегаомметр и его устройство

Упрощенная электрическая схема, характерная для аналоговых приборов оснащена такими составными частями:

  • генератором постоянного тока;
  • измерительной головкой, которая состоит из двух взаимодействующих рамок (рабочая и противодействующая);
  • тумблером-переключателем между пределами измерений, который позволяет регулировать работу различных резисторных цепочек, предназначенных для коррекции выходного напряжения и режимов работоспособности головки;
  • токоограничивающего резистора.

В свою очередь диэлектрический герметичный прочный корпус данного агрегата оснащен:

  • ручкой для комфорта в транспортировке;
  • складной портативной рукояткой генератора, вращая которую вырабатывают напряжение;
  • рычагом, с помощь которого переключают режимы измерения;
  • выходными клеммами, предназначенными для работоспособности всей схемы (к клеммам подключаются соединительные провода).

У большинства моделей мегаомметров имеются три выходные клеммы для подключения. Каждая из них имеет название: земля (З), линия (Л) и экран (Э).

З и Л предназначены для замеров сопротивления изоляции. Э – для того чтобы ликвидировать влияние токовых потерь в случае проведения замера в области двух параллельно проходящих жил кабелей.

В комплектацию прибора входит специальный измерительный провод с характерной конструкцией и экранированным концом, оборудованным двумя клеммами. На одной из них есть маркировка в виде буквы “Э”. Что это значит? Это значит: что ее следует подключить к соответствующей клемме, расположенной на мегаомметре.

Для мегаомметров, основанных на работе внешней сети, характерен тот же принцип работы, ручка здесь уже не крутится, то есть для того чтобы выдать напряжение для испытываемой схемы следует просто удерживать специально предназначенную для этого кнопку. Прибор, способный выдавать не одну комбинацию напряжения, оснащен соответственно несколькими кнопками. Их может быть две, три… даже несколько наборов сочетаний. Такие мегаомметры имеют более сложное внутреннее устройство.

Халатное отношение в работе с высоким уровнем опасности недопустимо. Так как же правильно пользоваться мегаомметром? Из всего вышеописанного вывод напрашивается сам собой:

Согласно мерам безопасности при работе с мегаомметром возможность производить замеры получает только специально обученный и подготовленный человек. Его специализация должна позволять проводить ремонтные работы электроустановок, находящихся под напряжением.

При замере испытуемой схемы соединительные провода и клеммы обладают повышенным напряжением, поэтому работа с ними обязывает пользоваться специальными щупами. Они устанавливаются в области измерительных проводов, поверхность которых усиленно изолирована.

Действия на случай неудовлетворительного результата

При обнаружении несоответствий документации выполненным работам члены рабочей комиссии акт подписывать не будут. Главе представляется соответствующее заключение. После этого комиссия составляет перечень выявленных дефектов и указывает название организации, ответственной за их своевременное устранение, которая должна исправить несоответствия на протяжении 10 дней. Рабочие обязаны заняться ликвидацией возникших неисправностей согласно инструкции. Они устраняют поломки и выполняют все согласно правилам. Изолирующий материал должен быть в хорошем состоянии, не способствовать возникновению возгорания. После этого необходимо снова представить акт рабочей комиссии для повторной проверки. При полном согласии все участники ставят свои подписи.

Инструкция по эксплуатации

Проверка сопротивления изоляции производится на обесточенном оборудовании или кабельной линии, электропроводке. Помните о том, что устройство генерирует высокое напряжение и при нарушении мер безопасности по использованию мегаомметра возможен электротравматизм, т.к. замер изоляции конденсатора или кабельной линии большой протяженности может стать причиной накопления опасного заряда. Поэтому испытание производится бригадой из двух человек, имеющих представление об опасности электрического тока и получивших допуск по ТБ. Во время испытания объекта, рядом не должны находиться посторонние лица. Помним про высокое напряжение.

Прибор при каждом использовании осматривается на целостность, на отсутствие сколов и поврежденной изоляции на измерительных щупах. Производится пробное тестирование путем испытания с разведенными щупами и замкнутыми. Если испытания производят механическим устройством, то нужно разместить его на горизонтальной ровной поверхности, чтобы не было погрешности в измерениях. При измерении сопротивления изоляции мегаомметром старого образца нужно вращать ручку генератора с постоянной частотой, примерно 120-140 оборотов в минуту.

Если измерять сопротивление относительно корпуса или земли, задействуют два щупа. Когда производят испытание жил кабеля относительно друг друга, нужно использовать клемму «Э» мегаомметра и экран кабеля чтобы компенсировать токи утечки.

Сопротивление изоляции не имеет постоянного значения и во многом зависит от внешних факторов, поэтому может варьировать во время измерения. Проверку производят минимум 60 секунд, начиная с 15 секунды фиксируют показания.

Для бытовых сетей испытания производятся напряжением 500 вольт. Промышленные сети и устройства испытываются напряжением в диапазоне 1000-2000 вольт. Каким именно пределом измерений пользоваться, нужно узнать в инструкции по эксплуатации. Минимально допустимое значение сопротивления для сетей до 1000 вольт — 0.5 МОм. Для промышленных устройств не меньше — 1МОм.

Что касается самой технологии измерения, использовать мегаомметр нужно по описанной ниже методике. Для примера мы взяли ситуацию с замером изоляции в ЩС (щит силовой). Итак, порядок действий следующий:

Выводим людей из проверяемой части электроустановки. Предупреждаем об опасности, вывешиваем предупредительные плакаты.
Снимаем напряжение, обесточиваем полностью щит, вводной кабель, принимаем меры от ошибочной подачи напряжения. Вывешиваем плакат — НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ.
Проверяем отсутствие напряжения. Предварительно заземлив выводы испытуемого объекта, устанавливаем измерительные щупы, как показано на схеме подключения мегаомметра, а также снимаем заземление. Данная процедура проводится при каждом новом замере, поскольку близлежащие элементы могут накапливать заряд, вносить погрешность в показания и представлять опасность для жизни. Установка и снятие щупов производится за изолированные ручки в резиновых перчатках

Обращаем ваше внимание на то, что изолирующий слой кабеля перед проверкой сопротивления нужно очистить от пыли и грязи.

Проверяем изоляцию вводного кабеля между фазами А-В, В-С, С-А, А-PEN, B-PEN, C-PEN. Результаты заносим в протокол измерений.
Отключаем все автоматы, УЗО, отключаем лампы и светильники освещения, отсоединяем нулевые провода от нулевой клеммы.
Производим замер каждой линии между фазой и N, фазой и PE, N и PE

Результаты вносим в протокол измерений.
В случае обнаружения дефекта разбираем измеряемую часть на составные элементы, ищем неисправность и устраняем.

По окончании испытания переносным заземлением снимаем остаточный заряд с объекта, путем кратковременного замыкания, и самого измерительного прибора, разряжая щупы между собой. Вот по такой инструкции необходимо пользоваться мегаомметром при замерах сопротивления изоляции кабельных и других линий. Чтобы вам было более понятна информация, ниже мы предоставили видео, в которых наглядно демонстрируется порядок измерений при работе с определенными моделями приборов.

Основные типы и марки приборов мегаомметров из моей практики (устройство и принцип работы)

Мегаомметр ЭСО-210

Начнем с простеньких. Итак, первые участники сегодняшнего парада – украинские приборы ЭСО 210/3 и ЭСО 210/3Г. Буква «Г» говорит о том, что прибор работает от внутреннего генератора и имеет ручку. Модель без ручки работает от сети 220В и от кнопки. Они невелики по размеру и удобны в пользовании. Это верные помощники энергетиков. Ими удобно мегерить любое электрооборудование. А еще можно взять после испытания один из концов и разземлять им, ибо концы с обеих сторон имеют металлические наконечники. В моделях с ручкой в качестве источника напряжения выступает генератор переменного тока, в моделях с кнопкой — трансформатор, преобразующий переменное напряжение в постоянное.

Значит, пройдемся по настройкам прибора. Прибором можно испытывать, подавая постоянное напряжение величиной 500, 1000 или 2500 Вольт. Показания появляются на стрелочной шкале, которая имеет несколько пределов, которые переключаются выключателем. Это шкала «I», «II» и «IIx10».

Шкала «I» — нижние цифры верхней шкалы. Отсчет идет справа налево. Значения от 0 до 50 МОм.

Шкала «II» — верхние цифры верхней шкалы. Отсчет идет слева направо. Значения от 50МОм до 10 ГОм.

Шкала «IIx10» — аналогична шкале «II», однако, значения от 500МОм до 100 ГОм.

В приборе также имеется нижняя шкала от 0 до 600 В. Эта шкала имеется в приборе ЭСО-210/3 и при не нажатом положении кнопки подачи напряжения показывает напряжение на концах. В общем, поднесли концы мегаомметра к розетке, и стрелка поднялась до 220В. Но только правильно подключить их надо на измерение напряжения, а не сопротивления изоляции. Один на молнию, а второй на Ux.

При подаче напряжения загорается красная лампочка на шкале, что сигнализирует о наличии напряжения на концах прибора.

Как подсоединить щупы прибора? У нас имеется три отверстия для присоединения щупов – экран, высокое напряжение и третий измерительный (rx, u). Вообще два щупа спарены и один из них подписан. Ошибиться внимательному человеку непросто.

Мегаомметр sonel mic-2510

Шагнем далее и остановим свой взор на мощном польском приборе под названием Sonel – мегаомметр mic-2510. Этот мегаомметр является цифровым. Внешне он очень симпатичный, в комплект входит сумка, в которую складываются щупы типа крокодилы (достаточно мощные и надежные) и втычные. Кроме того, в комплект входит зарядное устройство. Сам же прибор работает на батарейке, что достаточно удобно. Не требуется подключение к сети и не требуется вращение ручки, как у старых моделей отечественных мегаомметров. Также имеется лента, для удобного расположения на шее. Вначале это казалось мне не очень удобно, но в итоге к этому привыкаешь и осознаешь все достоинства. Кроме надежной батарейки к плюсам можно отнести возможность подачи напряжения без поддержания кнопки. Для этого вначале нажимаешь старт, потом «энтер» и всё – следи за показаниями и не подпускай никого под напряжение.

Этим прибором можно измерять следующие величины двухпроводным способом и трехпроводным. Трехпроводный способ используется для измерений, где необходимо исключить влияние поверхностных токов – трансформаторы, кабели с экраном.

Также прибором можно измерять температуру с помощью термодатчиков, напряжение до 600 вольт, низкоомное сопротивление контактов.

Шкала прибора имеет значения 100, 250, 500, 1000, 2500 Вольт. Это достаточно широкий диапазон, который может удовлетворить нужды инженеров при проведении самых различных испытаний. От коэффициента абсорбции, до коэффициента поляризации. Максимально измеряемое сопротивление изоляции, которое способен измерить прибор составляет 2000 ГОм — впечатляющая величина.

Коэффициент поляризации характеризует степень старения изоляции. Чем он меньше, тем более изоляция изношена. Коэффициент поляризации на 2500В и замеряем сопротивление изоляции через 60 и 600с или через 1 и 10минут. Если он больше двух, то всё хорошо, если от 1 до 2 – то изоляция сомнительна, если же коэффициент поляризации меньше 1 – время бить тревогу. Западные шеф-инженеры не приветствуют высоковольтные испытания, тем же АИДом, а рады провести мегер-тест на 5кВ или 2,5кВ с измерением данного коэффициента.

Коэффициент абсорбции это отношения сопротивления изоляции через 60 и 15 секунд. Этот коэффициент характеризует увлажненность изоляции. Если он стремится к единице, то необходимо поднимать вопрос о сушке изоляции. Более подробно о его величине для разного типа оборудования описано в нормах испытания электрооборудования вашей страны.

В процессе работы я встречался и с другими приборами, но именно эти два показывают, как далеко шагнул прогресс в процессе производства мегаомметров. У каждого из увиденных мною приборов есть свои плюсы и минусы.

Ссылка на основную публикацию