Прибор для измерения сопротивления изоляции

Замер сопротивления изоляции кабеля

Замер сопротивления изоляции электропроводки происходит около двух точек электрической установки, характеризующей утечку при подаче напряжения в сети. Результат — показатель, выражаемый в мегаомах. Измерение осуществляется при помощи мегаомметра, который исследует утечку тока, возникающую при действии регулярно поступающего напряжения к электрической установке.

Современными мегаомметрами выдаются разные уровни напряжения, чтобы испытать различное оборудование. В итоге, обязательная часть проверки цепи — изучение изоляционного сопротивления.

Принцип измерения показателя

Приборы для проведения измерений

Для проведения испытаний именно постоянным пульсирующим напряжением наилучшим выбором является мегаомметр. В приборах старых конструкций для получения напряжений использовался встроенный механический генератор, работающий по принципу динамо-машины. Чтобы выдать необходимое напряжение, надо было усиленно крутить ручку. В настоящее время мегаомметры выполняются в виде электронных устройств, работающих от батарей, они имеют компактный размер и удобное программное обеспечение. Современные мегаомметры имеют память, где хранятся несколько испытаний. При каждом измерении проводится автоматический подсчет коэффициента абсорбции. Его значение определяется отношением тока поляризации к току утечки через диэлектрик — изоляцию обмотки. При влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к 1. При сухой изоляции R60 (сопротивление изоляции через 60 сек после начала испытания) на 30-50 % больше, чем R15 (через 15 сек).

Устройство и принцип работы мегаомметра

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

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

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

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

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

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
2. Аналоговый амперметр.
3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
4. Сопротивления.
5. Переключатель измерений кОм/Мом.
6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек

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

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

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

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

Электронный мегаомметр

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

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

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.

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.

Устройство мегаомметра

Типовой мегаомметр состоит из генератора постоянного тока, измерительной головки, тумблера-переключателя и токоограничивающих резисторов. Работа измерительной головки основана на взаимодействии рабочей и противодействующей рамок. Тумблер может выставляться на определенные пределы измерения. Он осуществляет коммутацию различных резисторных цепочек, изменяющих выходное напряжение и режим работы головки.

Все элементы заключены в прочный, герметичный диэлектрический корпус, оборудованный ручкой для более удобной переноски. Здесь же располагается портативная складывающаяся генераторная рукоятка. Чтобы начать вырабатывать напряжение, она раскладывается и вращается. На корпусе имеется рычаг управления тумблером и выходные клеммы, в количестве трех, к которым подключаются соединительные провода. Каждый выход имеет собственное обозначение: «З» – земля, «Л» – линия и «Э» – экран.

Клеммы «З» и «Л» применяются во всех случаях, когда требуется измерить сопротивление изоляции по отношению к контуру заземления. Вывод «Э» необходим для устранения воздействия токов утечки при измерение между кабельными жилами, расположенными параллельно или похожими токоведущими частями. Клемма «Э» работает совместно со специальным измерительным проводом, имеющим экранированные концы. Обычно она подключается к кожуху или экрану. С помощью этой клеммы производятся наиболее точные измерения. В некоторых моделях клеммы «Л» и «З» обозначаются соответствующей маркировкой «rx» и «-».

Принцип работы мегаомметров, использующих внутренние или внешние источники питания генератора, такой же, как и у конструкций с ручкой. Для того чтобы выдать напряжение на проверяемую схему, необходимо нажать кнопку и удерживать ее в этом состоянии. Существуют приборы, способные выдавать различные комбинации напряжения путем сочетания нескольких кнопок.

Современные мегаомметры отличаются более сложным внутренним устройством. Напряжение, выдаваемое генераторами разных конструкций, составляет примерный ряд величин: 100, 250, 500, 700, 1000 и 2500 В. Одни мегаомметры могут работать лишь в одном диапазоне, а другие – сразу в нескольких.

Значение выходной мощности мегаомметра, способны проверять изоляцию на высоковольтном промышленном оборудовании, во много раз выше, чем этот же параметр у моделей мегаомметров, способных проверять лишь бытовую проводку. Их размеры также заметно различаются между собой.

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.

Мегаомметр, что это такое и как им пользоваться?

Мегаомметр или мегомметр как правильно говорить? Такой вопрос возникает у многих. С точки зрения русского языка правильно мегомметр, без идущих друг за другом гласных. Но если посмотреть с профессиональной стороны, то правильно будет мегаомметр, «мега» приставка, показывающая диапазон измерения прибора на высоком напряжении, и «Ом» единица сопротивления, то есть то, что измеряет прибор, ведь не зря во многих рабочих журналах проверок средств защиты пишут именно мегаомметр. Слово «метр» означает измеряю. Прибор используется для определения большого значения сопротивления, отключенных от электропитания, электрических цепей и диэлектриков, применяемых для изоляции кабельной продукции, изолированных проводов, двигателей, трансформаторных и электротехнических устройств, установок телекоммуникаций и прочих электрических машин.

Прибор также осуществляет измерительные действия по определению поверхностных и объемных сопротивлений изоляции, определяющей состояние безопасности установки.

Устройство и конструкция

Большинство моделей таких измерительных приборов включают в себя генератор постоянного тока, измерительную головку, переключатель, а также резисторы, ограничивающие подачу тока. С помощью этого узла обеспечивается коммутация любых цепей резистора, влияющих на показатели выходного напряжения и режим работы.

Все составляющие мегаомметра совмещены в одном корпусе с прочным диэлектрическим покрытием. Для удобного транспортирования прибор оснащен комфортабельной ручкой, на которой размещена портативная генераторная рукоять. Для запуска устройства достаточно разложить ручку и запустить вращение.

Принцип действия устройств с внутренним или внешним питанием не отличается от механических моделей с ручкой. Чтобы выдать требуемое напряжение, достаточно нажать на соответствующую кнопку и держать ее до тех пор, пока не будут достигнуты нужные показатели. Некоторые устройства могут выдавать разные комбинации напряжения с помощью нескольких простых кнопок.

В моделях современного уровня присутствует более сложное внутреннее устройство. В связи с этим, они могут выдавать разное напряжение, от 100 до 2500 В. К тому же, отдельные приборы способны работать сразу с несколькими диапазонами, что делает их высокоэффективными.

Цель выполняемых измерений

Технический паспорт содержит информацию о сопротивлении изоляции проводов и кабелей. Поэтому при её регулярном контроле можно обнаружить изменения, происходящие с ней в существующих условиях эксплуатации. Получаемые по результатам контроля данные позволяют предотвратить такие события как удар током при контакте с проводом или кабелем, перегрев или воспламенение провода или кабеля.

Если выполнение контроля требует определённых времени и средств, то последствия аварий от пожаров или ударов током получается намного более ощутимыми

Поэтому важно своевременно выявить те участки с проводами или кабелями, которые уже пребывают в состоянии, требующем их замены по причине износа изоляционного слоя. И эту замену необходимо сделать до появления проблем с ним связанных

В электрических сетях особенно с напряжением более 1000 Вольт применяется много электрооборудования, в котором используются масло и прочие материалы с очень мощным горением. Например, распределительная подстанция, в которой в каком-то одном месте воспламенилась изоляция, может быстро стать одним большим пожаром. А это значит, что противопожарная безопасность всей подстанции имеет связь с состоянием изоляционного слоя проводов и кабелей проложенных в ней.

Данные результатов контроля их изоляции подлежат учёту в специальных протоколах. Они составляются в ходе выполнения необходимых измерений измерительными лабораториями и только в таком случае могут предъявляться соответствующим государственным контролирующим органам выполняющим проверку объектов на противопожарную безопасность. Протоколы, составленные иным путём, не имеют юридической силы.

Мегомметр М-1101 — Ремонт электрических аппаратов напряжением выше 1000 в и заземляющих устройств

Мегомметр М-1101 состоит из генератора с приводным механизмом и логометрического устройства.

Генератор прибора является источником постоянного тока и состоит из магнитопровода 1 статора с пластинчатыми полюсами и ротора 2, представляющего собой восьмиполюсный постоянный магнит. Ротор расположен в статоре и приводится во вращение зубчатой передачей 7, соединенной с ручкой 8.

При полном обороте вращающегося ротора направление магнитного потока, пересекающего обмотку статора, изменяется на обратное восемь раз. При этом вследствие изменения полярности магнита ротора индуктируется в обмотке статора переменное напряжение, выпрямляемое коллектором 4.

Генератор мегомметра M-1101

Генератор мегомметра M-1101 с приводным механизмом и регулятором: 1 — магнитопровод статора генератора, 2 — ротор генератора, 3 — щетки, 4 — коллектор, 5 — обмотка статора, 6 — пружина расцепления при вращении в обратном направлении, 7 — зубчатая передача, 8 — ручка вращения ротора генератора, 9 — центробежный регулятор, 10 — грузы регулятора.

Постоянство напряжения на зажимах прибора поддерживается центробежным регулятором с грузами. При повышенной скорости вращения ручки прибора грузы под действием центробежных сил расходятся и, выдвигая ротор из статора, уменьшают магнитное сцепление обмотки и индуктируемое в ней напряжение.

Логометрическое устройство состоит из неподвижной части (постоянный магнит, магнитопроводы, полюсные наконечники) и подвижной (рабочая и противодействующая рамки). Рабочая и противодействующая рамки жестко скреплены под углом 90°.

Токи, протекая по обеим катушкам и взаимодействуя с магнитным полем, создают вращающие моменты, направленные в противоположные стороны. Угол поворота подвижной части зависит от отношений токов в катушках и не зависит от приложенного напряжения.

При измерении сопротивления цепи, присоединенной к зажимам прибора, его подвижная часть поворачивается на определенный угол, а закрепленная на ее оси стрелка указывает величину сопротивления на шкале прибора, отградуированной в килоомах и мегомах.

Нормальная скорость вращения ручки прибора 120 об/мин. Изменение ее скорости вращения в пределах 80 — 160 об/мин практически не влияет на точность измерений.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,В.Б.Атабеков

Реле РТМ, встроенное в привод ПРБА, состоит из чугунного корпуса 1, который крепится к нижней части привода, образуя вместе с ней магнитопровод реле. Обмотка 2 реле размещена на каркасе 11 и имеет отпайки 10, служащие для изменения уставок тока срабатывания. Концы отпаек присоединены к контактам переключателя 9. Внутри каркаса установлена латунная тонкостенная гильза 5, в…

Ремонтируя предохранитель ПК, обращают внимание на состояние указателя срабатывания. При перегорании плавкой вставки одновременно с ней перегорает указательная проволока

Освободившаяся при этом головка под действием пружины выбрасывается наружу и повисает, сигнализируя о срабатывании предохранителя. При перезарядке предохранителя крючок указателя срабатывания зацепляют за указательную проволоку. Это делают так, чтобы не оборвать ее. Указатель срабатывания патрона предохранителя…

Реле рассмотренной конструкции имеет сложное и недостаточно надежное переключающее устройство. Конструктивно более совершенным является реле РТМ, разработанное Рижским опытным заводом Латвэнерго. Максимальное токовое реле РТМ Максимальное токовое реле РТМ мгновенного действия Рижского опытного завода Латвэнерго: 1 — каркас, 2 — контрполюс, 3 — обмотка, 4 — гильза, 5 — сердечник, 6 — полка, 7 —…

Разрядники служат для защиты электроустановок от внутренних и внешних перенапряжений, представляющих серьезную угрозу как для целости изоляции самих установок, так и для имеющихся в них электрических аппаратов. Внутренние, или, как их часто называют, коммутационные, перенапряжения возникают при резких изменениях режима работы электроустановки, например при включении, отключении или внезапном изменении нагрузок, при отключении коротких замыканий. Внешние…

Реле РТВ завода «Электроаппарат» — с зависимой от тока выдержкой времени. Реле установлено между полками 1 привода. На каркасе 2 расположена обмотка 3 с ответвлениями 20, присоединенными к переключателю числа витков 21. Ответвления служат для изменения величины тока срабатывания реле. Реле снабжено часовым механизмом 13, при помощи которого создается выдержка времени. Механизм вместе с корпусом…