Для измерения сопротивления изоляции, в электротехнике используют особый электроизмерительный прибор «мегаомметр». В отличие от обычного омметра, мегаомметр предназначен для измерения высоких сопротивлений - от сотен килоом до десятков мегаом. Поэтому в процессе работы с данным прибором, напряжение на его щупах может составлять от 100 вольт до 2500 вольт.
Мегаомметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения высоких значений электрического сопротивления, в основном сопротивления изоляции различных электрических устройств и материалов. Его отличительной особенностью является использование высокого испытательного напряжения (обычно 100, 500, 1000 или 2500 В), которое прибор сам генерирует.
Мегаомметры работают по мостовому методу измерения напряжения постоянного тока на выходе делителя. Измеряемое сопротивление подключается в одно из плеч делителя, что позволяет точно определить активное сопротивление, а также параметры индуктивности и емкости.
С точки зрения безопасного использования любой электроустановки соответствующее сопротивление изоляции является ключевым параметром.
Мегаомметры делятся на два основных типа, которые различаются по принципу работы и источнику питания. Первый тип — это индукторные мегаомметры. Они оснащены встроенным электромеханическим генератором (индуктором), который вырабатывает постоянное напряжение за счет ручного вращения рукоятки.
Такие приборы полностью автономны и не требуют внешнего источника питания, что делает их удобными для использования в полевых условиях. Результаты измерений отображаются на аналоговой шкале с помощью стрелочного логометра.
Второй тип — безындукторные, или электронные, мегаомметры. Эти устройства используют электронный инвертор с выпрямителем для генерации высокого постоянного напряжения и питаются от аккумуляторов или батареек.
Они компактны, легки и обладают дополнительными функциями, такими как автоматическое вычисление коэффициентов абсорбции и сохранение данных в памяти прибора. Результаты измерений отображаются на цифровом дисплее или магнитоэлектрическом индикаторе.
Кроме того, мегаомметры можно разделить на аналоговые и цифровые. Аналоговые модели традиционно оснащены механическим генератором и стрелочным индикатором. Они надежны, но имеют большие размеры и массу.
Цифровые мегаомметры более современные, легкие и функциональные, однако требуют определенной квалификации для работы. Выбор подходящего типа прибора зависит от условий эксплуатации и задач измерений.
Современный мегаомметр
Как известно, эксплуатация проводов сопровождается систематическим снижением сопротивления изоляции. Значительно влияние внешних факторов, таких как влажность или температура воздуха. Поэтому периодическое измерение состояния сопротивления изоляции играет ключевую роль.
Регулярное измерение сопротивления изоляции электросети необходимо для обеспечения безопасности людей, а также гарантирует правильную работу электроустановок. Такое обследование должно проводиться лицом, имеющим соответствующую квалификацию.
Сопротивление изоляции обычно проверяют при регулярных периодических испытаниях электрических установок с помощью мегаомметров. Испытание заключается в проверке силы тока, протекающего через изоляцию под действием определенного напряжения.
Мегаомметр включается в цепь параллельно тому ее участку, сопротивление которого требуется узнать, обычно этот участок представляет собой пространство между двумя проводниками, изолированными друг от друга слоем изоляции.
Щупы присоединяются каждый к своему проводнику: первый («З») и второй щупы («Л») прибора присоединяются между землей (и первым проводником) и вторым проводником, а третий щуп («Э»), если он есть, соединяется при необходимости с экраном кабеля.
Принцип работы мегаомметра очень похож на принцип работы амперметра, с учетом известной зависимости величины тока от напряжения и сопротивления (закон Ома). Мегаомметры, соответственно, так же как и амперметры, — бывают аналоговыми и цифровыми.
Аналоговый прибор М1101М
В аналоговых приборах показания отображаются стрелкой на отградуированной в мегаомах шкале. В цифровых мегаомметрах — в виде тех же цифр, только на дисплее. Приборы обоих видов позволяют диагностировать проводку, проверять состояние изоляции обмоток трансформаторов и электродвигателей, тестировать различные электроизоляционные материалы, проводить сервисное обслуживание различных электрических машин и установок и т.д.
Устройство мегаомметра
Старый плакат "Мегомметры". Госэнергоиздат. Авторы Г. П. Минин и В. М. Спиридонов.
Аналоговый мегаомметр относится к приборам мгнитоэлектрической системы, где по существу измеряется ток, проходящий через измеряемое сопротивление, и практически сравнивается с током через внутреннюю цепь прибора (если система двухкатушечная).
Взаимное отклонение катушек, через которые внутри прибора течет эталонный и измеряемый ток, либо отклонение катушки с измеряемым током в магнитном поле постоянного магнита, приводит к отклонению связанной с катушкой стрелки прибора, показывающей сопротивление, так как оно, по закону Ома, обратно пропорционально току.
Поскольку напряжение известно, то измерив ток через цепь, легко тут же вычислить ее сопротивление и отобразить результат на шкале. Существуют аналоговые мегаомметры, питаемые встроенной динамомашиной — крутишь ручку — прибор работает, на его щупы при этом подается необходимое напряжение.
Цифровой измерительный прибор
Цифровой прибор работает несколько иначе. Здесь нет никаких физически отклоняющихся катушек, зато есть источник точно калиброванного постоянного напряжения, который через схему цифрового амперметра включается последовательно цепи, сопротивление которой нужно узнать. В зависимости от характеристик исследуемой цепи, напряжение на щупах прибора будет разным, начиная от 100 вольт, заканчивая всеми 2500 вольтами, если измеряется сопротивление высоковольтной цепи.
Это напряжение выбирается специальным переключателем или кнопками на панели прибора. Есть, безусловно, нормативы, согласно которым цепи разного рабочего напряжения проверяются соответствующим напряжением на щупах мегаомметра. Цифровые мегаомметры могут питаться от батареек, аккумуляторов, индивидуальных блоков питания.
Цифровой тестер изоляции с мегаомметром Fluke
Серия тестеров изоляции Fluke разработана с учетом требований безопасности и простоты эксплуатации. Этот мегаомметр является идеальным инструментом для поиска и устранения неисправностей, ввода в эксплуатацию и профилактического обслуживания электрооборудования.
При измерении сопротивления мегаомметром опираются на следующие нормы:
-
Электрические цепи с рабочим напряжением до 50 вольт испытываются напряжением мегаомметра 100 вольт, при этом сопротивление цепи не должно быть меньше 0,5 МОм. Полупроводниковые приборы, входящие в диагностируемую цепь, для предотвращения их выхода из строя, должны быть зашунтированы.
-
Электрические цепи с рабочим напряжением от 50 до 100 вольт испытываются напряжением мегаомметра 250 вольт.
-
Электрические цепи с рабочим напряжением от 100 до 380 вольт испытываются напряжением мегаомметра от 500 до 1000 вольт. Что касается осветительной проводки, она испытывается напряжением 1000 вольт, при этом сопротивление не должно быть меньше 0,5 МОм.
-
Электрические цепи с рабочим напряжением от 380 до 1000 вольт испытываются напряжением мегаомметра от 1000 до 2500 вольт. К оборудованию такого типа относятся распределительные устройства, щиты и токопроводы. Сопротивление секции цепи (каждая секция промеряется отдельно) при этом не должно быть менее 1 МОм.
К работе с мегаомметром на предприятиях допускается только обученный персонал с группой допуска по электробезопасности не ниже третьей, так как во время функционирования прибора на его щупах присутствует высокое напряжение, опасное для человеческого организма. Щупы прибора имеют поэтому изолированные ручки с опорными выступами. Но даже несмотря на изолированные ручки, работы с мегаомметром всегда проводятся в защитных резиновых перчатках.
Старый плакат по технике безопасности
Как проводятся измерения мегаомметром
Приступая к проведению измерительных работ, первым шагом проверяют прибор, замыканием его щупов друг к другу — исправный прибор покажет ноль, а затем размыкают — мегаомметр должен показать бесконечность.
Прежде чем начать работу непосредственно с цепью, сначала всегда проверяют, чтобы поблизости не было людей, которые могли бы во время проведения измерений случайно коснуться исследуемой цепи.
С проводов, к которым предстоит подключить мегаомметр, сначала снимают рабочее напряжение, то есть обесточивают цепь. Затем кратковременно соединяют каждую из ее частей с заземлителем — чтобы нейтрализовать любой остаточный статический заряд на проводах.
Один из проводов заземляют, к нему же присоединяют щуп «З» мегаомметра, затем присоединяют второй щуп ко второму (не заземленному) выводу тестируемой цепи.
Перед началом замеров устанавливают предел измерений: если значение сопротивления неизвестно, начинают с максимального диапазона во избежание перегрузки индикатора. Для электрооборудования с номинальным напряжением до 1000 В применяют мегаомметры на 500–1000 В, а для установок свыше 1000 В — приборы на 2500 В.
В индукторных моделях вращают рукоятку генератора со скоростью около 120 об/мин, в электронных — нажимают кнопку подачи напряжения. Снимают показания: для объектов с малой емкостью фиксируют значение через 60 секунд, для кабелей с большой емкостью дожидаются стабилизации стрелки или цифрового индикатора.
После отсоединения прибора кратковременно заземляют не заземленный ранее вывод цепи, чтобы снять остаточный заряд. Аналогично разряжают щупы мегаомметра. Дополнительно проверяют сопротивление изоляции соединительных проводов — оно должно превышать верхний предел диапазона прибора. Для повышения точности на влажных поверхностях используют токоотводящие электроды, подключенные к зажиму «Э» мегаомметра.
Измерения запрещены на воздушных линиях во время грозы или вблизи действующих цепей под напряжением. Для многофазных кабелей проверяют сопротивление между каждой парой жил и каждой жилой относительно земли. В электронных моделях результаты автоматически записываются в память, а коэффициент абсорбции (отношение R60/R15) рассчитывается встроенным процессором.
После снятия заземления и записи данных оборудование возвращают в рабочее состояние, предварительно убедившись в отсутствии наведенных токов.
Смотрите также по этой теме: Как выполняется проверка изоляции кабеля
Андрей Повный