Метод измерения, основанный на показателе поляризации, весьма эффективен для тестирования электрических цепей, имеющих твердую изоляцию. Однако следует избегать его применения для таких устройств, как масляные трансформаторы, так как результат будет низким даже в случае, если изоляция находится в хорошем состоянии.
Как проверить изоляцию кабеля
Устойчивость электротехнического оборудования и электрических схем напрямую связана с состоянием изоляционных материалов кабелей. Для диагностики этого состояния применяются специализированные устройства – мегаомметры.
Основная функция изоляции заключается в отделении проводников с различной полярностью, а её ключевым показателем является способность сохранять работоспособность в течение длительного времени, несмотря на воздействие электрического тока. Неправильная установка или недоброкачественная изоляция могут повлечь за собой утечки тока, электрические травмы или даже пожары.
Виды проверок изоляции кабелей
Существуют два основных метода, используемых для оценки состояния изоляционных материалов кабелей:
- Проверка электрической прочности изоляции. Этот процесс осуществляется под воздействием увеличенного напряжения с использованием пробойной установки, в которую входит повышающий трансформатор. Обычно данный метод выполняется в лабораторных условиях.
- Измерение сопротивления изоляции постоянному току. Для этого метода требуется только мегаомметр. Данный способ отличается своей мобильностью и может быть осуществлён без необходимости привязываться к стационарной лаборатории.
Что такое сопротивление изоляции
Сопротивление изоляции – это величина, которая определяет, каким образом материал сопротивляется протекающему через него току. Это значение измеряется в омах. Для различных классов кабелей, проводов и электромашин существуют свои установленные нормы сопротивления изоляции.
По данным Министерства по чрезвычайным ситуациям, около трети всех пожаров происходит по причине неисправностей в электропроводке. Половина таких инцидентов связана с возгоранием кабельных линий, которые являются частью инженерных систем зданий. Подобные ситуации возникают из-за коротких замыканий, неисправностей в питающих проводах переносного электрического оборудования и отсутствия защиты для отходящих линий в распределительных устройствах. Усложняет ситуацию также плохое обслуживание электрических установок. Во многих зданиях продолжают эксплуатироваться устаревшие алюминиевые провода, срок службы которых истек. Сопротивление изоляционных материалов в таких проводах находится на низком уровне и продолжает снижаться с каждым годом. В таких условиях критически важно следить за состоянием электропроводки, чтобы предотвратить возможные угрозы. Это позволит избежать пожаров и сохранить здоровье людей. Поэтому основными причинами для проведения замеров сопротивления изоляции являются:
- Своевременное выявление дефектов ещё до того, как электроустановки будут введены в эксплуатацию;
- Проверка кабелей и проводов в действующих электроустановках для предотвращения коротких замыканий и возникновения пожаров.
Подчеркнем, что намного проще предотвратить возникновение проблемы, чем заниматься её устранением.
Основные причины неисправности изоляции
Причины неисправностей, разрушения и порчи изоляции можно назвать разнообразными:
- Механические воздействия. В процессе установки и эксплуатации кабельных линий они подвергаются разным механическим воздействиям. Это также включает в себя частое включение и отключение электроприборов.
- Атмосферные факторы. Негативные погодные условия, такие как дождь, снег и ветер, могут постепенно подрывать устойчивость изоляционных материалов. Это в наибольшей степени касается проводов, которые находятся на открытом воздухе.
- Электрические перегрузки. Присоединение к кабельной линии нагрузки, превышающей её номинальную мощность, может привести к оплавлению и даже возгоранию изоляционных материалов.
- Старение изоляции. Со временем изоляционные материалы кабелей теряют свои характеристики и их способность выдерживать напряжение со временем снижается.
Все эти факторы могут оказывать негативное воздействие как по отдельности, так и в совокупности, усиливая влияние друг друга.
Как правильно измерить сопротивление изоляции электроустановок и кабелей
Процесс измерения сопротивления изоляции включает в себя подачу повышенного испытательного напряжения – 250, 500, 1000 или 2500 В, в зависимости от типа объекта измерения. Параметр определяется на основании изменяемого тока утечки и приложения выпрямленного напряжения. При соответствующей нормам изоляции ток утечки не превысит допустимые значения, и сопротивление будет находиться в нормальном диапазоне.
Состояние изоляции также определяется по коэффициентам абсорбции и поляризации. Коэффициент абсорбции показывает уровень влажности изоляционных материалов. Это соотношение сопротивления, измеренного мегаомметром через 60 секунд после включения напряжения, к сопротивлению, измеренному через 15 секунд после начала подачи испытательного напряжения. На сухих изоляционных материалах коэффициент будет больше единицы.
Коэффициент поляризации показывает степень старения изоляции и помогает прогнозировать остаточный срок службы материала. Это отношение сопротивления, зафиксированного мегаомметром через 600 секунд после подачи напряжения, к значению сопротивления, измеренному через 60 секунд после начала подачи испытательного напряжения от прибора.
Предварительный этап
Процедура измерения сопротивления изоляции должна осуществляться согласно установленным нормативам, но прежде всего любая проверка начинается с подготовки. Перед тестированием необходимо:
- Проверить работоспособность мегаомметра – соединить два зажима, после чего провести замер. Исправный прибор должен показать значение 0.
- Подготовить место проведения тестирования, в особенности там, где находится заземление – все работы следует выполнять в диэлектрических перчатках.
- Развести жилы кабеля в стороны на противоположном конце цепи для обеспечения безопасности окружающих.
Также важно предупредить всех, кто находится на объекте, о проведении тестирования.
Проверка высоковольтных кабелей
- Изучить техническую документацию по проверяемому объекту;
- Один свободный конец мегаомметра подключить к контуры заземления;
- Второй свободный конец присоединить к фазе А на кабеле;
- Убрать заземляющий проводник и провести замер в течение минуты;
- Заземление вернуть обратно на фазу, снять зажимы прибора;
- Провести аналогичную процедуру для других фаз – В и С.
Полученные показания сопротивления изоляции кабеля должны сверяться с параметрами, указанными в технической документации, и вноситься в протокол.
Проверка низковольтных кабелей
- Сначала необходимо снять остаточный заряд с токоведущих жил;
- Изучить документы, содержащие данные о нормируемом сопротивлении изоляции для испытываемого объекта;
- Оценить измеряемое значение и выбрать соответствующий предел на мегаомметре;
- Произвести замер сопротивления между фазами кабельной линии;
- Поочередно исследовать изоляцию всех фаз относительно нулевого провода;
- Проверить изоляцию между фазами и заземляющим контуром;
- Отсоединить нулевой провод от нулевой шинки для добавочного замера.
После завершения всех работ результаты фиксируются, а потенциал снимается через повторную установку заземления.
Принцип измерения сопротивления изоляции и факторы, которые на него влияют
Измерение сопротивления изоляции основывается на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока, которое ниже испытательного напряжения электрической прочности, и затем измерив величину тока, можно получить значение сопротивления. По своей природе сопротивление изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому, измеряя малый ток, проходящий через изолятор, мегаомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (в зависимости от модели). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и может показывать риск утечки тока.
На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на величину тока, который протекает, когда в тестируемую цепь подано напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К ним относятся, например, температура и влажность, которые могут существенно изменить результаты измерений. Начнем с анализа характеристик токов, которые протекают во время измерения изоляции при условии, что указанные факторы не влияют на процесс измерения.
Общий ток, проходящий через изоляционный материал, является суммой трех компонентов:
- Емкость. Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и экспоненциально уменьшается к нулю, когда тестируемая цепь заряжается электрически. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится малозначимым по сравнению с измеряемым током.
- Поглощение. Ток поглощения, необходимый для переориентации молекул изоляционного материала под действием прикладываемого электрического поля. Такой ток может снижаться гораздо медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда требуется несколько минут, прежде чем его величина приблизится к нулю.
- Ток утечки или ток проводимости. Этот ток определяет качество изоляции и со временем не изменяется.
В приведенном ниже графике отображены три упомянутых тока в зависимости от времени. Шкала времени условная и может варьироваться в зависимости от тестируемого изолятора.
Для обеспечения достоверности результатов испытаний очень больших электродвигателей или длинных кабелей минимизация емкостных токов и токов поглощения может занять от 30 до 40 минут.
Во время подачи постоянного напряжения суммарный ток, проходящий через тестируемый изолятор, изменяется со временем. Это может вызвать значительные изменения в сопротивлении изоляции.
Перед подробным рассмотрением методов измерения стоит снова обратить внимание на факторы, влияющие на измерение сопротивления изоляции.
Влияние температуры
Изменение температуры вызывает квазиэкспоненциальные колебания сопротивления изоляции. В рамках программы профилактического технического обслуживания измерения рекомендуется выполнять при одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, корректировать их относительно эталонной температуры. Например, повышение температуры на 10°C снижает сопротивление изоляции примерно наполовину, тогда как снижение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.
Методы тестирования и интерпретация результатов
Кратковременное или точечное измерение
Данный метод является наиболее простым. Он предполагает подачу испытательного напряжения на короткий временной промежуток (30 или 60 секунд) и фиксирование значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже говорилось, на такое прямое измерение сопротивления значительно воздействуют температура и влажность, поэтому измерение нужно стандартизировать при контрольной температуре, а уровень влажности фиксировать для сравнения с предыдущими измерениями. Этот метод позволяет проанализировать качество изоляции, сопоставляя текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это дает возможность накопить более точную информацию о характеристиках изоляции оборудования, чем при одиночном испытании.
Если условия измерения остаются неизменными (одинаковое испытательное напряжение, одинаковое время замера и т.д.), то при периодических измерениях, контролируя и интерпретируя изменения, пытаются дать четкую оценку состоянию изоляции. После записи абсолютного значения важно проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, указывающее на относительно низкое значение изоляции, которое при этом стабильно со временем, сулит меньшую обеспокоенность, чем резкое снижение сопротивления изоляции со временем, даже если текущее сопротивление выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции сигнализирует о проблеме, требующей внимания.
На следующем графике представлен пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.
В точке A наблюдается снижение сопротивления изоляции, вызванное старением и накоплением пыли.
Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.
В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя была перемотана), что привело к возврату к более высокому уровню сопротивления изоляции, оставшемуся стабильным со временем, что указывает на её хорошее состояние.
Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)
Эти методы включают в себя последовательное измерение значений сопротивления изоляции с течением времени. Их плюс заключается в том, что они менее чувствительны к изменениям температуры, и могут применяться без коррекции результатов, если испытательное оборудование не подвергается значительным изменениям температуры во время теста.
Методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для контроля состояния изоляции.
Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, и начальный замер будет сильно зависеть от токов зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции будет увеличиваться, так как токи помех уменьшаются. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.
Если изоляционный материал поврежден, загрязнен или влажный, то ток утечки будет постоянным и высоким, часто превышая токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких ситуациях измерение сопротивления изоляции быстро становится стабильным на высоком значении.
Периодичность измерений сопротивления изоляции
Для коммерческих и промышленных объектов измерение сопротивления кабелей и проводов в Москве осуществляется раз в три года, в то время как для других категорий объектов периодичность может быть иной:
- Объекты здравоохранения – каждые полгода (особенно для помещений с пожаро- и взрывоопасной атмосферой);
- Образовательные учреждения – один раз в год;
- Заведения общественного питания – один раз в год.
Электроустановки лифтов и аналогичных подъемников требуют более частых проверок сопротивления изоляции с помощью мегаомметра.
Где заказать измерение сопротивления изоляции мегаомметром в Москве?
При выборе исполнителя предпочтение следует отдавать сертифицированным компаниям, которые являются членами профильных саморегулируемых организаций (СРО). Все данным требованиям полностью соответствует НПО Энергия, которое готово провести измерение сопротивления изоляции электропроводки и различных электроустановок. Мы гарантируем нашим клиентам высокое качество предлагаемых услуг, доступные цены и удобный сервис. По этому результатам выполнения работ оформляется заключение в соответствии с установленными нормами. Чтобы заказать измерение изоляции трансформатора, достаточно заполнить форму на сайте или обратиться к менеджеру по телефону.
Для получения информации о стоимости или консультации:
— отправьте запрос на одну из следующих адресов электронной почты: info@npo-energiya.ru
— пишите нам в Telegram или WhatsApp:
— или позвоните нам по телефонам:
