Замеров сопротивления изоляции. Измерение сопротивления изоляции: важный этап в обеспечении электробезопасности

Важнейшей причиной проверки изоляции является обеспечение общественной и личной безопасности. Выполняя испытание высоким постоянным напряжением между обесточенными токоведущими (горячими), заземленными и заземляющими проводниками, вы можете исключить возможность опасного для жизни короткого замыкания или короткого замыкания на землю. Этот тест обычно проводится после первоначальной установки оборудования. Этот процесс защитит систему от неправильно подключенного и неисправного оборудования, а также обеспечит высокое качество установки, удовлетворенность клиентов и защитит от пожара или удара.

Второй по значимости причиной проверки изоляции является защита и продление срока службы электрических систем и двигателей. На протяжении многих лет электрические системы подвергаются воздействию факторов окружающей среды, таких как грязь, жир, температура, напряжение и вибрация. Эти условия могут привести к нарушению изоляции, что приведет к остановке производства или даже к пожару. Периодические эксплуатационные испытания могут предоставить ценную информацию о состоянии износа и помочь в прогнозировании возможного отказа системы. Устранение неполадок приведет не только к безотказной работе системы, но и продлит срок эксплуатации различного оборудования.

Чтобы получить достоверные результаты измерения сопротивления изоляции, электрик должен тщательно осмотреть проверяемую систему. Наилучшие результаты достигаются, когда:

1. Система или оборудование выводятся из эксплуатации и отключаются от всех других цепей, выключателей, конденсаторов, щеток, разрядников и автоматических выключателей. Убедитесь, что на измерения не влияет ток утечки через переключатели и устройства защиты от перегрузки по току.
2. Температура проводника выше точки росы окружающего воздуха. В противном случае на поверхности изоляции будет образовываться влажный налет, который в некоторых случаях будет поглощаться материалом.
3. Поверхность проводника не содержит углерода и других инородных тел, которые могут стать проводящими во влажных условиях.
4. Приложенное напряжение не слишком высокое. При испытании низковольтных систем; слишком большое напряжение может привести к перенапряжению или повреждению изоляции.
5. Тестируемая система полностью разрядилась на землю. Время разряда заземления должно примерно в пять раз превышать время испытательного заряда.
6. Учитывается влияние температуры. Поскольку сопротивление изоляции обратно пропорционально температуре изоляции (сопротивление уменьшается с повышением температуры), регистрируемые показания изменяются при изменении температуры изоляционного материала. Рекомендуется проводить испытания при стандартной температуре проводника 20 °C (68 °F). Как правило, при сравнении показаний с базовой температурой 20 °C удваивайте сопротивление на каждые 10 °C (18 °F) выше 20 °C или уменьшайте вдвое сопротивление на каждые 10 °C ниже 20 °C температуры. Например, сопротивление в один МОм при 40 ° C (104 ° F) будет преобразовано в сопротивление в четыре МОм при 20 ° C (68 ° F). Для измерения температуры проводника используйте бесконтактный инфракрасный термометр, например Fluke 65.

За безопасность отвечают все, но в конечном счете она в ваших руках. Ни один инструмент сам по себе не может гарантировать вашу безопасность. Именно сочетание прибора и безопасных методов работы обеспечивает максимальную защиту. Вот несколько советов по безопасности, которым вы должны следовать:

• По возможности работайте с обесточенными цепями. Используйте надлежащие процедуры блокировки/маркировки. Если эти процедуры отсутствуют или не соблюдаются, предполагается, что цепь находится под напряжением.
• В цепях под напряжением используйте защитное снаряжение:
  • Используйте изолированные инструменты
  • Носите огнеупорную одежду, защитные очки и изолирующие перчатки
  • Снимите часы или другие украшения
  • Встаньте на изолирующий коврик
• При измерении напряжения в цепях под напряжением:
  • Сначала зацепите заземляющий зажим, затем соприкоснитесь с горячим проводом. Сначала удалите горячий провод, а в последнюю очередь провод заземления.
  • Подвесьте или положите счетчик, если это возможно. Старайтесь не держать его в руках, чтобы свести к минимуму личное воздействие переходных процессов.
  • Используйте метод проверки по трем точкам, особенно при проверке, не обесточена ли цепь. Сначала проверьте известную действующую цепь. Во-вторых, проверьте целевую схему. В-третьих, снова протестируйте действующую цепь. Это подтверждает, что ваш измеритель работал правильно до и после измерения.
  • Используйте старый прием электриков, держа одну руку в кармане. Это уменьшает вероятность замкнутого контура в груди и сердце.
• При проведении испытаний изоляции и сопротивления:
  • Никогда не подключайте тестер изоляции к проводникам под напряжением или оборудованию под напряжением и всегда следуйте рекомендациям производителя.
  • Выключите тестируемое оборудование, разомкнув предохранители, выключатели и автоматические выключатели.
  • Отсоедините проводники ответвленной цепи, заземляющие проводники, заземляющие проводники и все другое оборудование от тестируемого устройства.
  • Емкость разрядного проводника до и после испытания. Некоторые инструменты могут иметь функции автоматического сброса.
  • Проверьте наличие тока утечки через предохранители, переключатели и выключатели в обесточенных цепях. Ток утечки может привести к непоследовательным и неправильным показаниям.
  • Не используйте тестер изоляции в опасной или взрывоопасной среде, так как прибор может вызвать искрение в поврежденной изоляции.
  • При подключении измерительных проводов используйте изолированные резиновые перчатки.

Во время процедуры тестирования высокое постоянное напряжение, создаваемое нажатием кнопки тестирования, вызывает небольшой ток (микроампер) через проводник и изоляцию. Величина тока зависит от величины приложенного напряжения, емкости системы, общего сопротивления и температуры материала. При фиксированном напряжении чем выше ток, тем ниже сопротивление (E=IR, R=E/I). Общее сопротивление представляет собой сумму внутреннего сопротивления проводника (малое значение) плюс сопротивление изоляции в МО.

Значение сопротивления изоляции, считываемое измерителем, будет зависеть от следующих трех независимых субтоков.

Кондуктивный ток утечки (I _L ) Кондуктивный ток представляет собой небольшой (микроампер) ток, который обычно протекает через изоляцию, между проводниками или от проводника к земле. Этот ток увеличивается по мере ухудшения изоляции и становится преобладающим после исчезновения тока поглощения (см. рис. 1). Поскольку он довольно стабилен и не зависит от времени, это самый важный ток для измерения сопротивления изоляции.

Ток утечки емкостной зарядки (I _C ) Когда два или более проводника проходят вместе в кабелепроводе, они действуют как конденсатор. Из-за этого емкостного эффекта через изоляцию проводника протекает ток утечки. Этот ток длится всего несколько секунд при подаче постоянного напряжения и исчезает после того, как изоляция заряжается до полного испытательного напряжения. В оборудовании с малой емкостью емкостный ток выше, чем кондуктивный ток утечки, но обычно исчезает к тому времени, когда мы начинаем записывать данные. Из-за этого важно дать показаниям «устояться» перед их записью. С другой стороны, при тестировании оборудования с высокой емкостью емкостной зарядный ток утечки может сохраняться в течение очень долгого времени, прежде чем установится.

Поляризационно-абсорбционный ток утечки (I _A )
Абсорбционный ток вызван поляризацией молекул внутри диэлектрического материала. В оборудовании с малой емкостью ток высок в течение первых нескольких секунд и медленно снижается почти до нуля. При работе с оборудованием с высокой емкостью или влажной и загрязненной изоляцией ток поглощения не будет уменьшаться в течение длительного времени.

Электрики и инженеры проводят контрольные испытания, чтобы убедиться в правильной установке и целостности проводников. Контрольное испытание представляет собой простое быстрое испытание, используемое для определения мгновенного состояния изоляции. Он не предоставляет диагностических данных, а используемые тестовые напряжения намного выше, чем напряжения, используемые в тестах профилактического обслуживания. Контрольное испытание иногда называют ИСПЫТАНИЕМ ГОТОВО/НЕГОДНО, потому что оно проверяет кабельные системы на ошибки обслуживания, неправильную установку, серьезное ухудшение качества или загрязнение. Установка считается приемлемой, если во время испытаний не произошло поломки. Выбор испытательного напряжения Контрольное испытание может быть выполнено на оборудовании любой емкости. Это выполняется с одним напряжением, обычно между 500 и 5000 В, в течение примерно одной минуты. Обычно на изоляцию воздействуют напряжением, превышающим нормальное рабочее напряжение, чтобы обнаружить слабые места в изоляции. Для нового оборудования испытание следует проводить при напряжении от 60% до 80% от заводского испытательного напряжения изготовителя (выше номинального напряжения, которое можно получить у производителя кабеля). Если вы не знаете заводское испытательное напряжение, при испытании используйте напряжение, примерно вдвое превышающее номинальное напряжение кабеля, плюс 1000 вольт. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, которому проводник может подвергаться в течение длительного времени, обычно указанное на проводнике. Для однофазных, двухфазных или трехфазных систем кабель рассчитан между фазами. Этот ранее упомянутый метод следует использовать только для тестирования небольших и новых устройств из-за его способности выдерживать более высокие напряжения нагрузки. Для более крупного или старого оборудования или проводов используйте испытательные напряжения постоянного тока (см. таблицу 3). Стандартные контрольные испытательные напряжения постоянного тока (не испытательные напряжения производителя), используемые для испытаний вращающегося оборудования, показаны в таблице 1.

Контрольное испытание может быть выполнено на оборудовании любой емкости. Это выполняется с одним напряжением, обычно между 500 и 5000 В, в течение примерно одной минуты. Обычно на изоляцию воздействуют напряжением, превышающим нормальное рабочее напряжение, чтобы обнаружить слабые места в изоляции. Для нового оборудования испытание следует проводить при напряжении от 60% до 80% от заводского испытательного напряжения изготовителя (выше номинального напряжения, которое можно получить у производителя кабеля). Если вы не знаете заводское испытательное напряжение, при испытании используйте напряжение, примерно вдвое превышающее номинальное напряжение кабеля, плюс 1000 вольт. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, которому проводник может подвергаться в течение длительного времени, обычно указанное на проводнике. Для однофазных, двухфазных или трехфазных систем кабель рассчитан между фазами. Этот ранее упомянутый метод следует использовать только для тестирования небольших и новых устройств из-за его способности выдерживать более высокие напряжения нагрузки. Для более крупного или старого оборудования или проводов используйте испытательные напряжения постоянного тока (см. таблицу 3). Стандартные контрольные испытательные напряжения постоянного тока (не испытательные напряжения производителя), используемые для испытаний вращающегося оборудования, показаны в таблице 1.

Чтобы провести контрольную проверку установки, используйте следующую процедуру:

• Используйте мультиметр или функцию измерения напряжения на мегомметре, чтобы убедиться, что на тестируемую цепь не подается питание.
• Выберите соответствующий уровень напряжения.
• Подсоедините один конец черного щупа к общей клемме измерителя и коснитесь щупом заземления или другого проводника. Иногда полезно заземлить все проводники, которые не являются частью теста. Зажимы типа «крокодил» могут упростить измерения и сделать их более точными.
• Подсоедините один конец красного щупа к клемме вольт/ом на мультиметре и подсоедините щуп к проверяемому проводнику.
• Нажмите кнопку проверки, чтобы подать нужное напряжение, и прочтите значение сопротивления, отображаемое на измерителе. Для установления показаний может потребоваться несколько секунд. Чем выше сопротивление, тем лучше.
• Проверьте каждый провод относительно земли и всех других проводников, присутствующих в кабелепроводе. Храните датированную запись измеренных значений в надежном месте.
• Если некоторые проводники не прошли тест, определите проблему или перетяните проводники. Влага, вода или грязь могут привести к снижению показаний сопротивления.

Эксплуатационные испытания могут предоставить важную информацию о текущем и будущем состоянии проводников, генераторов, трансформаторов и двигателей. Ключом к эффективному эксплуатационному тестированию является хороший сбор данных. Изучение собранных данных поможет в планировании диагностических и ремонтных работ, что сократит время простоя из-за непредвиденных сбоев. Ниже приведены наиболее часто применяемые испытательные напряжения постоянного тока и проведенные эксплуатационные испытания:

Во время кратковременного теста мегаомметр подключается непосредственно к тестируемому оборудованию и прикладывается тестовое напряжение примерно на 60 секунд. Для получения стабильных показаний изоляции примерно за одну минуту испытание следует проводить только на оборудовании с малой емкостью. Основная процедура подключения такая же, как и для контрольного испытания, а прикладываемое напряжение рассчитывается по формулам испытательного напряжения постоянного тока. При тестировании хорошего оборудования вы должны заметить устойчивое увеличение сопротивления изоляции из-за уменьшения емкостных токов и токов поглощения. Поскольку температура и влажность могут повлиять на показания, измерения желательно проводить выше точки росы при стандартной температуре, около 20 °C/68 °F. Для оборудования с номинальным напряжением 1000 вольт или ниже значение сопротивления изоляции должно составлять 1 МОм или выше. Для оборудования с номинальным напряжением выше 1000 вольт ожидаемое сопротивление должно увеличиться до одного мегаома на 1000 вольт приложенных. Обычно измеренное сопротивление изоляции будет немного меньше значений, зарегистрированных ранее, что приводит к постепенному снижению сопротивления, как показано на рис. 6. Снижение сопротивления является нормальным признаком старения изоляции. Резкий наклон вниз указывает на нарушение изоляции или предупреждение о предстоящих проблемах.

DCt — испытательное напряжение постоянного тока относительно максимальной изоляции
нагрузка при нормальной работе переменного тока

E _pp — номинальное линейное напряжение

E _p-n — номинальное линейное напряжение

2

Проверка ступенчатым напряжением включает проверку сопротивления при различных настройках напряжения. В этом тесте вы прикладываете каждое тестовое напряжение в течение одного и того же периода времени (обычно 60 секунд), отображая записанное сопротивление изоляции в виде графика. Последовательно увеличивая напряжение, изоляция подвергается повышенному электрическому напряжению, которое может выявить дефекты изоляции, такие как точечные отверстия, физические повреждения или хрупкость. Хорошая изоляция должна выдерживать увеличение перенапряжения, а ее сопротивление должно оставаться примерно одинаковым при испытаниях с разными уровнями напряжения. С другой стороны, особенно при более высоких уровнях напряжения, поврежденная, треснувшая или загрязненная изоляция будет подвергаться повышенному току, что приведет к снижению сопротивления изоляции. Это испытание не зависит от материала изоляции, емкости оборудования и влияния температуры. Поскольку для запуска требуется больше времени, его следует выполнять только после того, как точечный тест изоляции не дал результатов. Точечное испытание имеет дело с абсолютным изменением сопротивления (однократное показание) во времени, в то время как испытание ступенчатым напряжением отслеживает тенденции изменения сопротивления при различных испытательных напряжениях.

Испытание на устойчивость во времени не зависит от размера оборудования и температуры. Он сравнивает характеристики поглощения загрязненной изоляции с характеристиками поглощения хорошей изоляции. Испытательное напряжение прикладывается в течение 10-минутного периода, при этом данные записываются каждые 10 секунд в течение первой минуты, а затем каждую минуту после этого. Интерпретация наклона построенного графика будет определять состояние изоляции. Постоянное увеличение показанного на графике сопротивления указывает на хорошую изоляцию. Плоская или нисходящая кривая указывает на треснутую или загрязненную изоляцию.

Другим методом определения качества изоляции является использование теста индекса поляризации (PI). Это особенно ценно для обнаружения проникновения влаги и масла, которые сглаживают кривую PI, вызывая ток утечки и, в конечном итоге, короткое замыкание обмоток. Индекс поляризации представляет собой отношение двух показаний временного сопротивления: одно снято через 1 минуту, а другое через 10 минут. При хорошей изоляции сопротивление изоляции вначале будет низким и будет увеличиваться по мере уменьшения емкостного тока утечки и тока поглощения. Результаты получают путем деления значения 10-минутного теста на значение одноминутного теста. Низкий индекс поляризации обычно указывает на проблемы с изоляцией. Когда время испытания ограничено, кратчайший путь к тесту индекса поляризации — второй тест коэффициента диэлектрической абсорбции (60/30).

Для проверки сопротивления изоляции в генераторах, трансформаторах, двигателях и электроустановках мы можем использовать любой из ранее упомянутых тестов профилактического обслуживания. Выбираем ли мы тесты точечного считывания, ступенчатого напряжения или испытаний на сопротивление во времени, зависит от причины проведения испытаний и достоверности полученных данных. При испытании генераторов, двигателей или трансформаторов каждую обмотку/фазу следует испытывать последовательно и отдельно, при этом все остальные обмотки должны быть заземлены. Таким образом также проверяется изоляция между фазами.

Для проверки сопротивления изоляции якоря и обмотки возбуждения при различных температурах IEEE рекомендует следующую формулу сопротивления изоляции.

Rm — Минимальное сопротивление изоляции, приведенное к 40 °C (104 °F) в МО

Kt — Температурный коэффициент сопротивления изоляции при температуре обмотки, полученный из рисунка 10

Для трехфазной системы, испытанной с заземленными двумя другими фазами, сопротивление, зарегистрированное для каждой фазы, должно быть разделено на два. Затем полученное значение можно сравнить с рекомендуемым минимальным сопротивлением изоляции (Rm).

При проверке сопротивления катушек статора убедитесь, что обмотка статора и фазы отсоединены. Измерьте сопротивление изоляции между обмотками и обмотками относительно земли. Кроме того, при испытании генераторов или двигателей постоянного тока щетки должны быть подняты, чтобы катушки можно было испытывать отдельно от якоря. В следующей таблице перечислены рекомендуемые значения минимального сопротивления для двигателей с различным номинальным напряжением.

При испытании однофазных трансформаторов проверяйте обмотку на обмотку, обмотку на землю или проверяйте по одной обмотке при заземлении всех остальных. Для трехфазных трансформаторов замените E на EP-P (для трансформаторов, соединенных треугольником) или Ep-n (для трансформаторов, соединенных звездой) и кВА на номинальную мощность испытуемой обмотки в кВА3Ø. Для определения минимального сопротивления изоляции используйте следующую формулу.

R — Минимальное сопротивление изоляции при напряжении 500 В пост. тока в одну минуту в мегаомах C — Постоянная величина для измерений при 20 °C (68 °F) (см. ниже) E — Номинальное напряжение обмотки. KVA — Номинальная мощность испытуемой обмотки. Для трехфазных блоков кВА3Ø = v3 x кВА1Ø

При проверке проводов или кабелей их следует отсоединять от панелей и механизмов, чтобы они не были изолированы. Провода и кабели следует тестировать относительно друг друга и относительно земли (см. рис. 4 на стр. 4). Ассоциация инженеров по изолированным силовым кабелям (IPCEA) предлагает следующую формулу, которая предлагает минимальные значения сопротивления изоляции.

R — МО на 1000 футов (305 метров) кабеля. Основано на испытательном напряжении постоянного тока 500 вольт, приложенном в течение одной минуты при температуре 15,6 °C (60 °F))

K — постоянство материала изоляции. (Например: Бумага пропитанная-2640, Камбрик лакированный-2460, Полиэтилен термопласт-50000, Полиэтилен композитный-30000)

D — Наружный диаметр изоляции жилы для одножильного провода и кабеля D = d + 2c + 2b диаметр одиночной жилы кабель

d — Диаметр жилы

c — Толщина изоляции проводника

b — Толщина изоляции оболочки

Например, одна тысяча футов 6 A. W.G. Многожильный провод с термостойкой изоляцией из натурального каучука с толщиной изоляции 0,125 будет иметь K = 10 560 и Log10 (D/d) = 0,373 дюйма. Согласно формуле (R = K x Log10 (D/d), R = 10,560 x 0,373 = 3,939 МОм на 1000 футов) ожидаемое минимальное сопротивление изоляции для одного проводника на тысячу футов при температуре 60 °F составит 3,939 МО.

Фотографии предоставлены Fluke.

Измерение изоляции – глоссарий, характеристики, метод измерения

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Основы

Испытание на сопротивление изоляции — это метод проверки безопасности и надлежащей функциональности электрического оборудования и приборов. Необходимо, чтобы все проводники, выключатели и, прежде всего, предохранительные устройства были изолированы материалами и имели очень высокое электрическое сопротивление, чтобы ток протекал в количестве, предназначенном для проводников. Измерение изоляции необходимо из-за ухудшения изоляционных свойств материалов из-за воздействия окружающей среды, а также стрессов с течением времени. При измерении изоляции проверяется качество изоляции. Измерение изоляции следует проводить не только при пуске и после ремонта электроустановки, но и через определенные промежутки времени после ввода в эксплуатацию. Таким образом, можно заранее определить, когда изоляция ухудшится и станет опасной. Для коммерческих установок требуется регулярное измерение изоляции.

Проведение испытания сопротивления изоляции

К испытуемому объекту прикладывают постоянный ток (DC), который намного ниже напряжения пробоя. Напряжение постоянного тока используется для исключения емкостных нагрузок.

Величина измеренного напряжения должна соответствовать как минимум величине рабочего напряжения. Измерение выполняется в порядке защитного провода (PC) к нейтрали (N) и защитного заземления от всех внешних линий (L1, L2, L3).

Измеряется расход жидкости вокруг объекта испытаний, результат указывается в кОм, миллиомах или ТОм. Измерение основано на законе Ома U = R * I. В обычном случае измерение является неразрушающим и выполняется с помощью тестера изоляции (также известного как мегаомметр).

На результат измерения влияет ряд факторов (например, температура, влажность).

Соединение зарядный ток – поглощение тока – ток утечки

Ток, протекающий через изоляционный корпус, в этом случае состоит из 3 компонентов:

Емкостный зарядный ток

Емкостный зарядный ток протекает через изоляция зарядилась до приложенного испытательного напряжения. Он вначале очень высок, а затем экспоненциально снижается до значения, близкого к 0. Через несколько секунд после начала измерения емкостной зарядный ток пренебрежимо мал.

Ток диэлектрической абсорбции

Он протекает так, что молекулы внутри диэлектрика, из которого состоит изолятор, переориентируют электрическое поле и играют роль дольше, чем емкостной зарядный ток. Ток поглощения достигает 0 через несколько минут.

Похожие записи

21.11.2024 0

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

19.11.2024 0

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

19.11.2024 0

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика