Как измеряют сопротивление изоляции
Чтобы электрооборудование функционировало надёжно, изоляция проводов и кабелей должна удовлетворять требованиям безопасности. Убедиться в этом можно с помощью регулярных проверок, во время которых измеряется сопротивление изоляции. Данная процедура должна проходить в соответствии с действующими правилами и требованиями.
Как проводится проверка
Проведение замеров сопротивления изоляции в большинстве случаев осуществляется с целью проверки соединительных проводов и кабелей. Если они подвергаются различным воздействиям, особенно важно быть твёрдо уверенным в том, что сопротивление изоляции соответствует требованиям безопасности.
Измерение проводится на основе закона Ома. При этом к изоляции прикладывается определённое напряжение, а затем измеряется протекающий через неё ток. Для вычисления сопротивления используется формула закона Ома: Rиз = U/I.
Измерение сопротивления изоляции выполняется не только с целью контроля безопасности электросети, но и при проведении регулярного обслуживания. Замеры сопротивления изоляции элементов электропроводки необходимы в тех случаях, когда изоляция остаётся неповреждённой. Если же она отсутствует или в определённых местах имеются порезы провода или другие повреждения, то проводить измерение в этот момент нет смысла. Сначала требуется отремонтировать провод или заменить его на исправный.
Возможные причины неисправности изоляции
Современная промышленность уделяет серьёзное внимание качеству изоляции проводов и кабелей. Но несмотря на это, время от времени с ней возникают проблемы и в результате возникает необходимость проверить сопротивление. Чаще всего контроль бывает нужен, если присутствуют следующие факторы:
Своевременное обнаружение проблем с изоляцией позволит избежать таких опасных последствий, как короткое замыкание, воздействие тока на человека при пробое.
Нормативы
В результате проведения измерений получают фактическое значение сопротивления изоляции проводов. Его необходимо сравнить с нормативными данными. Чтобы понять, каким именно документом нужно пользоваться в конкретном случае, надо знать, какие существуют нормативы. Следует учитывать, что предельные значения, ими предусмотренные, могут существенно различаться. Существуют нормы сопротивления изоляции для:
Проверка электрического сопротивления изоляции зависит от напряжения, присутствующего в электросети. При этом надо учитывать, какая модель оборудования используется. Перед тем как проверить, следует ознакомиться с соответствующими документами, в которых указываются нормы сопротивления изоляции провода или кабеля. Далее приводится список наиболее распространенных ситуаций, для которых указывается допустимое сопротивление изоляции:
Какие измерительные приборы могут применяться
На первый взгляд может показаться, что было бы логично для этой цели использовать мультиметр. Однако в большинстве случаев ток, который проходит через проводку, настолько мал, что этим измерительным прибором не получится его точно измерить. В таких случаях удобно воспользоваться мегаомметром, с помощью которого можно измерить напряжение и электроток. Эти приборы могут быть аналоговыми или цифровыми. На основании закона Ома по полученным данным определяется величина сопротивления.
Принцип работы прибора можно пояснить на примере электромеханического варианта мегаомметра.
Чтобы подать ток, используется ручной генератор (a). Фактически речь идёт о ручке, которую для получения энергии необходимо покрутить. При этом нужно, чтобы скорость вращения была не меньше двух оборотов в секунду. К стрелке прибора подсоединён аналоговый амперметр (b).
Шкала прибора (c) проградуирована таким образом, чтобы показывать величину сопротивления. В схеме используется несколько резисторов (d). Сколько их — зависит от модели прибора. Имеется переключатель шкалы измерений (е). При этом можно измерять сопротивление в Омах или мегаОмах. Имеются входные клеммы (f), к которым подключаются провода.
Одним из достоинств такого прибора является то, что он не нуждается в дополнительном питании, поскольку для измерений применяется ток, полученный с помощью ручного генератора. Однако при его использовании необходимо учитывать присущие ему недостатки:
В приборе применяется нелинейная шкала, что отрицательно сказывается на точности измерений. В последующих моделях производители перешли от вращения ручки для получения тока к использованию источника электропитания. Это помогло избавиться от большинства недостатков электромеханического варианта прибора.
Большинство современных мегаомметров являются цифровыми. В их конструкциях активно применяются микросхемы. Использование современных микропроцессоров и других микросхем позволяет обеспечить относительно высокую точность измерений. При работе с цифровыми устройствами достаточно задать исходные данные и выбрать нужный режим работы. Их достоинствами являются компактность и большая функциональность.
Описание процедуры проведения измерений
Сначала необходимо прочесть соответствующий нормативный документ и узнать, какие требования предъявляются к сопротивлению изоляции в конкретном случае. Далее необходимо выбрать прибор, с помощью которого будут производиться замеры сопротивления изоляции. Для этой цели следует пользоваться только проверенным оборудованием. Причём нужно, чтобы имелся соответствующий сертификат. Перед началом работы объект, который проверяют, должен быть обесточен.
Перед тем как приступить к работе, необходимо нарисовать схему, согласно которой будет подсоединён используемый прибор. Для его подключения обычно в комплекте имеется два провода длиной примерно два метра каждый. К сопротивлению их изоляции предъявляются особые требования — оно не может быть меньше 100 МОм. Дальнейшие действия зависят от того, какой именно провод или кабель планируется проверять.
Проверка электропроводки
Сначала производится осмотр провода на предмет обнаружения явных повреждений. Если они есть, то провод необходимо отремонтировать или заменить. Если оболочка целая, то проверяют соединение этого провода с розеткой или выключателем.
Выполняется подключение мегаомметра к фазной и нулевой жилам, затем следует замерить сопротивление. Аналогичные действия повторяются для фазного провода и заземления.
В том случае, когда величина измеренного сопротивления соответствует установленному нормативу, проверка оканчивается. Если нет, то провода разделяют на более мелкие участки и повторяют процедуру. Таким образом находят место, где показатель прибора намного меньше по сравнению с тем, какое должно быть сопротивление согласно нормативу.
Высоковольтные кабели
В этом случае применяются повышенные требования к мерам безопасности. Измерение сопротивления изоляции высоковольтного кабеля выполняется следующим образом:
Силовые кабели
Сопротивление изоляции в данном случае измеряют аналогично тому, как это делается при проверке высоковольтных кабелей. При работе с отдельными проводами сначала измеряют сопротивление между каждым входящим в кабель проводом и заземлённым экраном — оболочкой. После этого делают замеры сопротивления между различными проводами попарно.
Надо сделать несколько измерений. Это нужно для того, чтобы получить более точные результаты. Затем вычисляют среднее арифметическое из полученных величин. Если в кабеле 3 жилы, то используют 3–6 измерений. Для 5-жильных — от 4 до 10 раз. Если выясняется, что норматив нарушен, измерения сопротивления изоляции проводят повторно, чтобы убедиться в этом.
Определение сопротивления изоляционных слоев трёхфазных проводов может выполняться по нескольким схемам. Предпочтительнее из них та, которую предлагает производитель кабеля.
Низковольтные силовые кабели
Перед тем как измерить сопротивление изоляции, нужно убедиться, что на кабель не подается напряжение опасного уровня. Перед началом работы кабель следует отсоединить. Далее требуется выполнить такие действия:
Измерение сопротивления изоляции низковольтных кабельных линий осуществляется с помощью прибора, способного работать с напряжением до 1000 Вольт. Алгоритм действий следующий:
После работы с каждой парой проводов необходимо проводить снятие остаточного заряда.
Контрольные кабели
Условия измерения и напряжение для проверки определяются в зависимости от конкретной разновидности кабеля. Если отсутствует нужная техническая информация, то это делают как для силовых кабелей до 1 кВ.
Проводить измерения имеет право работник с соответствующим допуском. Перед проверкой производится отсоединение кабеля, затем требуется снять остаточный заряд. К жилам кабеля подсоединение прибора осуществляется с помощью щупов с изолированными ручками. Для измерений потребуется мегаомметр, способный работать с напряжениями от 0.5 до 2.5 кВ.
Измерение сопротивления изоляции осуществляется следующим образом:
После того как серия испытаний будет закончена, необходимо снять остаточный заряд и подождать несколько минут. После этого замеры повторяют. Продолжительность паузы зависит от технических характеристик прибора и от особенностей кабеля. После завершения процедуры необходимо вычислить средние значения сопротивления изоляции проводов.
Правила техники безопасности
Методика, используемая для измерения сопротивления изоляции, должна гарантировать соблюдение требований техники безопасности. Обязательно следует придерживаться таких правил:
Документирование
После завершения проверки все измерения необходимо отразить в специальном документе. Он должен, в частности, включать следующую информацию:
Наличие такого документа будет полезно, например, при возникновении аварийной ситуации. Он будет свидетельствовать, что все необходимые условия эксплуатации были соблюдены. Документ, подтверждающий проведение измерений, должен быть заверен подписью проверяющего и работника, осуществлявшего проверку.
Когда должна проводиться проверка
Используя электрическое оборудование, необходимо быть уверенным в том, что оно работоспособно и полностью безопасно. Для этого необходимо регулярно осуществлять проверку сопротивления изоляции. Обычно время для неё наступает в следующих ситуациях:
Если сроки не будут соблюдены, это увеличит риск возникновения проблем. Обычно на предприятиях заранее составляют планы проведения таких работ. Для кабелей, используемых на улице, эти мероприятия осуществляются ежегодно, а для находящихся в помещениях — раз в три года.
Видео по теме
Как провести замер сопротивления изоляции
Сопротивление изоляции — важный параметр, без нормального показателя которого невозможна безопасная работа электроприборов. Что такое замер сопротивления, как проводить эту процедуру, как проверить электропроводку на этот показатель в электролаборатории и многое другое далее.
Что это такое
Сопротивление изоляции — показатель, который влияет на безопасность работы электрических установок. Также это главный параметр во всех кабелях и проводах, поскольку при эксплуатации они всегда подвергаются разным физическим и другим воздействиям. Согласно понятию из учебника физики это соотношение напряжения, которое приложено к диэлектрическому элементу к току, протекающему через этот элемент.
Сопротивление изоляции что это
Несмотря на то, что кабели сделаны из качественного и долговечного материала, он может выйти из строя вследствие:
Чтобы точно выяснить причины повреждений в цепи кабеля или проверить возможность в дальнейшем эксплуатировать изоляцию, необходимо сделать замер сопротивления изоляции.
Обратите внимание! В случае визуального обнаружения изоляции, выполнение измерений уже не требуется. Осуществляя проведение замеров сопротивления изоляции мегаомметром, можно убрать неисправность, предотвратить пожар и аварийную ситуацию, убрать чрезмерно изношенное устройство, устранить короткие замыкания с возможными ударами тока людей.
Как обследовать электропроводку
Сделать обследование электрической проводки можно только после осмотра ее целостности. Так, на проводных изгибах не должно быть поломанных, потресканных и раскрошенных частей. Если после визуального просмотра, не были выявлены предпосылки того, чтобы заменить кабель, необходимо сделать измерение сопротивления изоляции. Для этого нужно воспользоваться мегаомметром.
Исследование проводки
Согласно правилам устройства электрических установок, в сети не должно быть сопротивление меньше 0,5 МОм, чтобы можно было правильно провести испытание с напряжением в тысячу вольт.
Кроме того, исследуется электропроводка в качестве профилактики. К примеру, изоляционное сопротивление нужно проверять каждые три года по правилам технической эксплуатации электрических установок. Где есть особо опасные объекты и наружные установки, проверку делают раз в год.
Обратите внимание! При начале работы необходимо сделать подсчет общей мощности потенциальных установленных электрических приборов. Исходя из данной информации, необходимо вычисление сечения кабели по показателям мощности. Далее необходимо сравнить получившуюся цифру с той, что равна сечению кабеля. Если она меньше, значит нужно в срочном порядке менять всю электрическую проводку.
Потом нужно проверить всю скрытую проводку. На части изоляции не должно быть никаких повреждений. Провода должны иметь специальные клеммы.
Обязательно необходимо осуществить проверку распределительного щита. Он должен быть правильным образом собран. В противном случае, когда будут подключены все электроприборы к щитку, автомат будет выбивать из-за предельной нагрузки.
Просмотр целостности кабеля как необходимость до начала его проверки
Шкала допустимого сопротивления
Как правило, каждая шкала на предприятии своя, в зависимости от оборудования. Далее даны примеры допустимого изоляционного сопротивления электрических установок, аппаратов, цепей и проводок:
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 измерений
Сегодня измерением сопротивления изоляции в кабелях занимаются мегаомметры, лучшие из которых М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC — 30, MIC — 1000 и MIC-2500. Поскольку электротехника, как и мир, не стоит на месте, появляются новые устройства и обновления старых.
Мегаомметр
Мегаомметр является специальным прибором, используемым профессиональными электриками, чтобы измерять электросети и приборы. Отличается от омметра тем, что может измерять на более высоком напряжении. Чтобы проверять сопротивление, прибором напряжение генерируется самостоятельно благодаря встроенному механическому генератору или батареи.
Обратите внимание! Конструкция его проста: источник питания, к примеру, генератор переменного тока, имеющий выпрямительный мост, и измерительный механизм.
Применение его широкое. Его используют, чтобы выявить повреждения в электросетях перед тем, как начать эксплуатировать ее, а также обнаружить места, где уже создалась аварийная ситуация. Чтобы проверить изоляцию кабеля в трансформаторной, электродвигательной части и любых устройствах, обладающих электрической обмоткой и изоляцией. Главное предназначение в измерении изоляционного сопротивления кабелей.
Благодаря испытаниям, можно понять, где находятся слабые места в электрических сетях. Показатели, снимаемые с мегаомметра, используются, чтобы определить степень изоляционной изношенности для предотвращения неожиданных и нежелательных случаев возгорания.
Конструкция мегаомметра
Принцип работы устройства прост. Он подает напряжение на кабельный участок, который и проверяется в итоге на наличие нормального поступления тока. При утечках, показатели попадают на панель, откуда пользователь и делает выводы. Если утечка больше допустимого значения, значит, речь идет о повреждении изоляции и появления короткого замыкания, недопустимого для того, чтобы была нормальная эксплуатация электрических сетей. В противном случае, кабели могут загореться.
Укомплектован каждый мегаомметр на 1000 и 2500 вольт гибкими медными проводниками, достигающими в длину до трех метров. Каждый прибор оснащен наконечниками в виде крокодила.
Обратите внимание! Отличаются устройства друг от друга модели дизайном и устройством. Аналоговые измерительные устройства обладают динамо машиной, которая вращением специальной ручки делает выработку напряжения, производящего изоляционные замеры. Также есть приборы с аналоговым табло и механической стрелкой. Современные модели оснащены аккумуляторными батареями и блоком питания, имеют цифровое табло, которое отображает изоляционные показатели с памятью.
Инструкция по технике безопасности
Вся измерительная работа сводится к тому, что используется мегомметр для изучения показателя сопротивления при напряжении до 1000 вольт. При рассмотрении светильников, до работы с ними, отключается напряжение, они выключаются из сети. При применении газоразрядных ламп, можно не выкручивать, а только убрать стартеры.
Важно до начала контрольных измерений проверить прибор, определив показания при разомкнутом и замкнутом проводнике. В первом случае должно появится бесконечное сопротивление, а во втором случае — значение около нуля.
Затем необходимо обесточить кабель. Чтобы убедиться в том, что напряжение отсутствует, нужно использовать указатель напряжения, испытанный на подключенном к участку цепи электрической установки.
Потом нужно заземлить токоведущие жила кабеля и при измерении его надеть диэлектрического вида резиновые защитные перчатки.
Обратите внимание! Прикасаться к токоведущим элементам запрещено!
Сопротивление можно проверить только по отдельной фазе. Если есть отрицательный результат, необходима проверка изоляции в участке фазы и земли.
Выполняя измерения, необходимо полное следование инструкции, разработанной на предприятии. Воспрещено начинать работу, не убедившись в том, что отсутствует напряжение. Коммутация должна быть осуществлена только в том случае, если обесточены токоведущие части и использованы средства защиты.
Возгорание как следствие отсутствия проверки кабелей
В целом, сопротивление изоляции — параметр, который нужно измерять при выходе из строя кабели или в качестве профилактики при помощи мультиметра и других доступных способов. Важно при этом полностью следовать инструкции и соблюдать технику безопасности, чтобы все измерения проходили без ущерба для здоровья.
Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
Несмотря на то, что мегаомметр считается профессиональным измерительным прибором, в некоторых случаях он может быть востребован и в быту. Например, когда необходимо проверить состояние электрической проводки. Использование мультиметра для этой цели не позволит получить необходимые данные, максимум, он способен — зафиксировать проблему, но не определить ее масштаб. Именно поэтому измерение сопротивления изоляции мегаомметром остается наиболее эффективным способ испытаний, подробно об этом рассказано в нашей статье.
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 для участка цепи ( 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:
Рассмотрим их особенности.
Электромеханический мегаомметр
Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы
Упрощенная схема электромеханического мегаомметра
Обозначения:
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:
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.
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.
Как правильно пользоваться мегаомметром?
Для проведения испытаний важно правильно выставить диапазоны измерений и уровень тестового напряжения. Проще всего это сделать, воспользовавшись специальными таблицами, где указываются параметры для различных тестируемых объектов. Пример такой таблицы приведен ниже.
Таблица 1. Соответствие уровня напряжения допустимому значению сопротивления изоляции.
| Испытуемый объект | Уровень напряжения (В) | Минимальное сопротивление изоляции (МОм) |
| Проверка электропроводки | 1000,0 | 0,5> |
| Бытовая электроплита | 1000,0 | 1,0> |
| РУ, Электрические щиты, линии электропередач | 1000,0-2500,0 | 1,0> |
| Электрооборудование с питанием до 50,0 вольт | 100,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
| Электрооборудование с номинальным напряжением до 100,0 вольт | 250,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
| Электрооборудование с питанием до 380,0 вольт | 500,0-1000,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
| Оборудование до 1000,0 В | 2500,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
Перейдем к методике измерений.
Пошаговая инструкция измерения сопротивления изоляции мегаомметром
Несмотря на то, что пользоваться мегаомметром несложно, при испытаниях электроустановок необходимо придерживаться правил и определенного алгоритма действий. Для поиска дефектов изоляции генерируется высокий уровень напряжения, которое может представлять опасность для жизни человека. Требования ТБ при проведении испытаний будут рассмотрены отдельно, а пока речь пойдет о подготовительном этапе.
Подготовка к испытаниям
Перед началом тестирования электрической цепи, необходимо обесточить ее и снять подключенную нагрузку. Например, при проверке изоляции домашней проводки в квартирном щитке необходимо отключить все АВ, УЗО и диффавтоматы. Штепсельные соединения следует разомкнуть, то есть отключить электроприборы от розеток. Если проводится испытания линий освещения, то из всех осветительных приборов следует удалить источники света (лампы).
Медный провод должен быть прикреплен к палке таким образом, что бы им можно было прикоснуться к токоведущим линиям измеряемой цепи.
Подключение прибора к испытуемой линии
Аналоговые и цифровые мегаомметры комплектуются 3-мя щупами, два обычные, подключаемые к гнездам «З» и «Л», и один с двумя наконечниками, для контакта «Э». Он применяется при испытании экранированных кабельных линий, которые в быту, практически, не используются.
Для тестирования однофазной бытовой проводки производим подключение одинарных щупов к соответствующим гнездам («земля» и «линия»). В зависимости от режима испытания зажимы-крокодилы присоединяем к тестируемым проводам:
Если показатели отвечают норме, то на этом можно закончить испытания, в противном случае тестирование продолжается.
Алгоритм испытаний
Рассмотрев все основные этапы можно перейти, непосредственно, к порядку действий:
Чтобы измерить состояние других токоведущих проводников, описанная выше процедура повторяется, пока не будут проверены все элементы объекта, то есть речь идет об окончании замеров при испытании электрооборудования.
По итогам испытаний принимается решение о возможности эксплуатации электроустановки.
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: