Что означает сопротивление изоляции равное нулю
Нормы изоляции и измерения сопротивления кабелей
Во многом безопасность электрической сети определяется качеством изоляции. Периодическое ее испытание позволяет предотвратить возникновение различных аварий и даже поражение током живого организма. Суть тестирования заключается в замере сопротивления изоляции с помощью специальных приборов. Любое отклонение от требуемых норм является причиной замены или ремонта электрооборудования.
Суть измерений
Под сопротивлением изоляции понимается способность материала не пропускать через себя электрический ток. Для каждого диэлектрика, в зависимости от места использования, установлены свои нормативные требования. Периодичность проверки и необходимые значения указываются в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) и в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителями» (ПТЭЭП).
Все виды испытаний можно условно разделить на три группы:
Возможные повреждения, кроме заводских дефектов, чаще всего возникают из-за условий эксплуатации. Это воздействие сверхтоков, вызывающих перегрев защитной оболочки, влияние химических реагентов, механические разрывы, вызванные как ошибками монтажа, так и грызунами. Цель измерений заключается в предотвращении поражения человека электрическим током и обеспечения пожарной безопасности.
Повреждение изоляции вызывает пробой. Это ситуация, при которой между двумя изолированными друг от друга проводниками появляется электрический контакт. Например, между рядом лежащими проводами в кабеле или при прикосновении человека к частям электроустановки. Обычно при пробое наблюдается прожженное отверстие и изменение цвета изоляционного материала. В основе механизма пробоя твердого диэлектрика лежит электронный лавинообразный процесс. Наступает он из-за образования в материале так называемого плазменного газоразрядного канала.
К измерению изоляции допускается только специалист, имеющий удостоверение о проверке знаний и группу допуска не ниже третьей, если замеры проводятся в сети с напряжением до 1 кВ, и не ниже четвертой — при измерении выше 1 кВ.
После завершения измерения электрического сопротивления изоляции, полученные результаты обрабатываются и делается вывод о возможности дальнейшей эксплуатации сети. Так, большое значение для достоверности результата имеет температура окружающей среды. Нормирование измерений в ПУЭ указано для 20 °C, поэтому если работы выполняют при другой температуре, то полученные данные пересчитывают по формуле: R=K*Rиз, где K — коэффициент приведения указанный в дополнениях к ПУЭ.
Используемые приборы
Приборы, с помощью которых проводят измерения, условно разделяются на две группы: щитовые измерители и мегомметры. Первые применяются с подвижными или стационарными электроустановками с отдельной нейтралью. В типовую конструкцию приборов контроля изоляции щитовой входит индикаторная и релейная часть. Эти измерители могут работать в непрерывном режиме и использоваться в сетях переменного напряжения 220 В или 380 В разной частоты.
В большинстве же случаев проведение измерений осуществляется мегомметром. Его отличие от обыкновенного омметра в том, что он работает с довольно высокими значениями напряжения, которые прибор сам и генерирует. Существует два типа мегомметров:
Главным параметром, характеризующим работу измерителя, является погрешность выдаваемого результата. Кроме того, к его основным техническим параметрам относят: пределы сопротивления, величину генерируемого напряжения, температурный диапазон.
Методика испытания
Для того чтобы правильно измерить сопротивление изоляции, необходимо подготовить как предмет испытаний, так и сам прибор. Температура в помещении должна находиться в пределах 25±10 °C с относительной влажностью не более 80%. Перед началом работ следует отключить измеряемый объект от питающей сети. Убедиться в том, что на отключенной линии не выполняются работы и никто не прикасается к токоведущим частям. Все предохранители, лампы и тому подобные электрические приборы должны быть сняты.
Перед испытанием с отключенных токоведущих частей снимается остаточный заряд. Делается это путем их соединения с шиной заземления. Контактная перемычка убирается только после подключения измерителя. По окончании испытания остаточный заряд снова снимается кратковременным восстановлением заземления.
В стандартную комплектацию мегомметра входит три щупа. К ним подключается: защитное заземление, тестируемая линия, экран. Последний используется для исключения токов утечки.
Методику измерения можно представить следующим образом:
Следует отметить, что если по каким-либо причинам в низковольтной сети перед испытанием отключить нагрузку не представляется возможным, то замер фазного и нулевого проводников проводится только относительно РЕ (земли). При этом рабочие нули следует отключить от нейтральной шины. Если же это не выполнить, то полученные данные для любого провода будут одинаковы и равны сопротивлению проводника с наихудшими параметрами.
Допустимые значения
Минимальное показание измеренных напряжений должно быть выше нормированных значений. Необходимая величина сопротивления закладывается заводом изготовителем кабельной или электротехнической продукции, согласно действующим техническим условиям.
Выпускаемая электротехническая продукция различается на несколько типов и бывает: общего применения, силовой, контрольной и распределительной. Между собой изделия разделяют не только по физическим характеристикам, но и конструктивным. Их разнообразие обусловлено средой окружения, в которой они используются. Например, кабель, предназначенный для прокладки в земле, усиливается металлической лентой и состоит из нескольких слоев изоляции.
Измеряется сопротивление изоляции в Омах. Но из-за больших величин с показателем всегда используется приставка мега. Указываемое число обычно рассчитано для определенной длины, чаще всего это километр. Если же длина меньше, то просто выполняется перерасчет.
Для кабелей, использующихся в связи и передающих низкочастотный сигнал, сопротивление изоляции, должно быть не менее 5 тыс. МОм/км. А вот для магистральных линий — выше 10 тыс. МОм/км. Но при этом всегда минимальное необходимое значение указывается в паспорте на изделие.
В общем же случае приняты следующие нормы сопротивления изоляции:
Для кабелей, подключенных к силовым линиям, действует немного другая норма. Так, провода, используемые в электрической сети с напряжением более 1 кВ, должны иметь значение сопротивления не менее 10 МОм. Для остальных же, кроме контрольных, минимальный порог снижен вдвое. Для контрольных проводов норматив требует значение сопротивления не менее 1 МОм.
Контроль над изоляцией
Сопротивление изоляции относится к важному параметру электротехнической продукции. Именно от нахождения параметра в установленных нормах зависит безопасность работы. Поэтому важно периодически замерять величину, вовремя выявляя отклонения. Кроме того, для промышленных объектов предусмотрена обязательная периодичность проведения измерений.
В соответствии с установленными нормами и правилами, измерения изоляции должны осуществляться:
То есть в помещениях, например, таких как офис, магазин, школа, измерение на сопротивление должно выполняться не реже одного раза в 36 месяцев. После окончания испытаний в обязательном порядке составляется акт, в котором указываются измеренные данные. Если замеры неудовлетворительные, то электрический участок выводится в ремонт до момента его приведения к требуемым нормам.
Требования безопасности
Одно из основополагающих правил при исследовании изоляции заключается в том, что приступать к работе, не удостоверившись в отсутствии напряжения на измеряемом участке, нельзя. Прибор, используемый для испытаний, должен быть поверенным или хотя бы быть сертифицированным.
Использовать необходимо лишь только тот мегомметр, выдаваемое напряжение которого соответствует установленным нормам. Так, для сетей или оборудования с напряжением до 50 В, используется тестер, выдающий 100 В. Применение прибора с меньшим значением не даст правдивости информации о состоянии участка, а большего — может привести к повреждениям.
Измерение сопротивления мегомметром необходимо выполнять только на отключенных токоведущих частях, с обязательным снятием остаточного заряда. При этом заземление с токопроводящих частей снимается лишь после подключения тестера. Соединительные провода подсоединяются с помощью изолирующих штанг. При работе прикасаться к токоведущим частям, даже в диэлектрических перчатках, запрещено.
Что такое сопротивление изоляции кабеля и его нормы
Сопротивление изоляции — один из главнейших параметров кабелей и проводов, ведь в ходе эксплуатации силовые и сигнальные кабели всегда подвержены различным внешним воздействиям. Кроме того, помимо внешних воздействий, постоянно присутствует и влияние жил внутри кабеля друг на друга, их электрическое взаимодействие, что непременно приводит к появлению утечек. Добавив сюда факторы, влияющие на качество изоляции, мы получим более цельную картину.
Что касается диэлектрических свойств изоляции, то не только они влияют на выбор конкретного материала для того или иного кабеля. Не менее важна термостойкость: резина более стойка к высоким температурам, чем пластмасса, пластмасса — лучше чем бумага и т.д.
Так, изоляция кабеля — это защита жил от их влияния друг на друга, от короткого замыкания, от утечек, и от внешних воздействий со стороны окружающей среды. А сопротивление изоляции определяется величиной оного между жилами и между жилой и наружной поверхностью изолирующей оболочки (или между жилой и экраном).
Безусловно материал изоляции в процессе эксплуатации кабеля теряет свои былые качества, стареет, разрушается. И одним из показателей этих неблагоприятных изменений является снижение сопротивления изоляции постоянному току.
Сопротивление изоляции постоянному току для различных кабелей и проводов нормируется согласно их ГОСТ, что указывается в паспорте на конкретную кабельную продукцию: в лабораторных условиях фиксируется нормальное сопротивление изоляции при температуре окружающей среды в +20°C, после чего сопротивление приводится к длине кабеля в 1 км, что и указывается в технической документации.
Так, НЧ-кабели связи имеют минимальное нормируемое сопротивление 5 ГОм/км, а коаксиальные — до 10 ГОм/км. При замерах учитывают, что это приведенная длина для 1 км кабеля, соответственно кусок вдвое длиннее будет иметь вдвое меньшее сопротивление изоляции, а кусок вдвое более короткий — вдове большее. К тому же температура и влажность при замерах оказывают существенное влияние на текущее значение, так что необходимо вводить поправки, специалисты это знают.
Говоря о силовых кабелях, учитывают положения ПУЭ п. 1.8.40. Так, силовым кабелям цепей вторичной коммутации и осветительных электропроводок с напряжением до 1000 В приписывается норма от 0,5 МОм для каждой жилы между фазными проводами и между фазным и нулевым проводом и проводом защитного заземления. А для линий с напряжением от 1000 В и выше — норма сопротивления не указывается, но указывается ток утечки в мА.
Проводятся специальные испытания, при которых нормируется напряжение проверки. В соответствии с родом тока испытательного оборудования и назначением проверяемого кабеля, с учетом материала его изоляцией — выставляют испытательное напряжение на мегаомметре. Так при помощи мегаомметра и оценивают качество изоляции высоковольтных кабелей.
Сопротивление изоляции в 1 МОм на киловольт рабочего напряжения кабеля считается приемлемым, то есть для кабеля, работающего под напряжением в 10 кВ сопротивление в 10 МОм будет принято нормальным по итогу испытаний мегаомметром с проверочным напряжением 2,5 кВ.
Измерения сопротивления изоляции проводят регулярно мегаомметром: на мобильных установках — раз в полгода, на объектах повышенной опасности — раз в год, на остальных объектах — раз в три года. Данными измерениями занимаются квалифицированные специалисты. В результате измерений специалистом составляется документ — акт установленного Ростехнадзором образца.
По итогу проверки делается заключение о том, нуждается ли объект в ремонте или его работоспособность соответствует требованиям проверки. Если требуется ремонт — проводят ремонт с целью восстановления сопротивления изоляции до нормы. Протокол составляется и по итогам ремонта, после очередных замеров мегаомметром.
Допустимое сопротивление изоляции
Одной из важнейших характеристик проводника является сопротивление. Особенно это важно для кабелей, которые могут иметь длину в несколько километров. Сопротивление зависит от материала и площади поперечного сечения провода. Отклонение сопротивления от нормы в большую или меньшую стороны влияет на потери энергии и безопасность системы.
Какое должно быть сопротивление изоляции кабеля и проводов
Минимальное значение этой характеристики измеренного напряжения должно быть выше номинального значения. Требуемое значение определяется производителем кабеля или электротехнического изделия в соответствии с текущими спецификациями. Существует несколько видов электротехнических изделий:
Делятся они не только по физическим характеристикам, но и по структуре. Например, кабели, предназначенные для прокладки под землей, армированы металлической лентой и состоят из нескольких слоев изоляционного материала. Измеряется сопротивление изоляции в омах. Однако поскольку значение индикатора велико, всегда используется приставка «мега». Указанное число рассчитывается для конкретной длины, обычно одного километра. Если длина менее 1000 метров, нужно выполнить пересчет. Для кабелей, используемых для передачи и передачи низкочастотных сигналов, сопротивление изоляции должно быть не менее 5000 МОм / км. Но для основной линии — более 10 МОм / км. В то же время минимальное требуемое значение всегда указывается в паспорте продукта.
Как правило, принимаются следующие спецификации сопротивления изоляции:
Важно! Для кабелей, подключенных к силовой цепи, применяются немного другие характеристики. Следовательно, провода, используемые в электрической сети с напряжением, превышающим 1 кВ, должны иметь значение сопротивления не менее 10 МОм.
Для линий управления стандарт требует значения сопротивления не менее 1 МОм
Проверка сопротивления
Безопасность зависит от сопротивления. Поэтому важно регулярно измерять это значение для выявления отклонений. Кроме того, для промышленных объектов указаны обязательные циклы измерений. В соответствии с установленными нормами и правилами, проверки сопротивления изоляции проводов и кабелей должны проводиться:
Как измерить сопротивление изоляции кабеля
Перед испытанием следует удалить остаточный заряд с отсоединенных токоведущих частей. Это делается путем подключения их к наземной шине. Снимается контактная перемычка только после подключения прибора-измерителя. В конце теста остаточный заряд снова снимается путем кратковременного замыкания на землю. Найти величину сопротивления можно двумя путями: либо с помощью расчета или таблицы, либо непосредственно с помощью приборов.
По таблице ПУЭ
Значения сопротивления зависят от поперечного сечения элемента, проводящего электрический ток, и материала, из которого он изготовлен.
Таблица для алюминиевого провода
Обычно это медь или алюминий. Основные значения указаны в таблице:
Таблица для медного провода
С помощью приборов
Как правило, оборудование, используемое для проведения измерений, делится на две группы: панельные измерители и мегомметры. Первый используется для мобильных или стационарных электрических установок с независимой нейтралью. Индикаторы и компоненты реле включены в типичную конструкцию оборудования контроля изоляции. Эти счетчики могут работать в непрерывном режиме и могут использоваться в сетях переменного тока напряжением 220 В или 380 В с разными частотами.
В большинстве же случаев измерение производится с помощью мегомметра. Он отличается от обычных омметров тем, что может работать при достаточно высоких значениях напряжения, генерируемых самим устройством. Существует два типа мегомметров:
Стандартный мегомметр содержит три датчика. К ним подключаются: защитное заземление, измерительные провода, экранирование. Последний используется для устранения тока утечки.
Метод измерения можно выразить следующим образом:
Важно! Если полученные данные неудовлетворительные, каждая жила в кабеле проверяется отдельно.
Меры безопасности
Один из основных принципов исследования изоляции — невозможно начать работу, не убедившись, что в зоне измерения нет напряжения. Оборудование, используемое для тестирования, должно быть сертифицированным. Должен использоваться мегомметр, выходное напряжение которого соответствует установленным стандартам. Поэтому для сетей или устройств с напряжением до 50 В будет использоваться тестер, который имеет значение в 100 В, в то время как устройства с более низкими значениями не смогут предоставить правдивую информацию о, а более мощные устройства могут вызвать повреждение цепи.
Измерение сопротивления важно для любого типа кабеля. От этого зависит безопасность работы всей электрической цепи. Проводится измерение специальным прибором, а затем результаты сравниваются с таблицей и данными, указанными в прикладной документации.
Сопротивление изоляции
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.
Поврежденный кабель от солнечного света
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.
Вам это будет интересно Для чего ставят УЗО
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
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 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.
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.
Вам это будет интересно Назначение, устройство и принцип работы АВР 
Мегаомметр внешний вид
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.
Необходимость проведения замеров
Изоляционный слой электрических проводников предназначен для обеспечения:
Назначения и типы изоляции электрооборудования
На состояние изоляции влияют следующие факторы:
При повреждении изоляционного покрытия могут фиксироваться утечки тока, короткие замыкания и несчастные случаи с людьми. Выполнение периодического контроля качества изоляции позволяет предотвратить указанные проблемы. Контроль осуществляется посредством замера сопротивления специальными техническими средствами.
Подготовка к измерению сопротивления изоляции кабеля
Замер сопротивления изоляции должен выполняться в соответствии с техническими и организационными мероприятиями. Прозвонить проводник можно только после отключения кабельной линии со всех сторон. В противном случае будет выполнена проверка сопротивления совместно с подключенным электрическим оборудованием.
Измерения должны осуществляться с учетом температуры окружающего воздуха. Она влияет на минимально допустимые показатели изоляционного слоя.
Перед проверкой следует отключить кабельную линию от источника тока и нагрузки
Перед проведением замера следует убедиться в отсутствии напряжения, используя указатель на соответствующий уровень напряжения. Затем закоротить проводник или установить заземление. Это требуется для снятия остаточного или наведенного потенциала. Далее вывешиваются плакаты:
Как измеряется сопротивление
Порядок проверки состояния изоляционного слоя зависит от типа проверяемого электрического проводника. На начальной стадии выполняются идентичные действия:
Прозвонить высоковольтные проводники необходимо с использованием мегаомметра на 2500 В. Последовательность действий следующая:
Схема измерения изоляции высоковольтного кабеля
При значительной длине кабельной линии испытания производятся с учетом коэффициента абсорбции. Потребуется зафиксировать показания прибора после 15 и 60 секунд измерений. Отношение значения сопротивления после 60 секунд к показанию после 15 секунд должно быть не менее 1.3. При меньшем значении делается вывод об увлажнении изоляционного слоя. Для устранения неисправности потребуется выполнить сушку проводника.
На завершающем этапе необходимо сравнить полученные результаты с допустимыми значениями, и составить протокол. В нем отражается последовательность выполненных действий, используемые измерительные средства, температурный режим и заключение о состоянии электрического проводника.
Для проведения работ потребуется использовать мегаомметр на 1000 В. После выполнения первоначальных пунктов, необходимо приступить к выполнению следующих мероприятий:
Измерение сопротивления изоляции между жилами кабеля
После каждого испытания следует снимать потенциал посредством установки заземления
Процесс проверки состояния изоляционного слоя указанной категории токопроводящих жил идентичен предыдущему пункту, за одним исключением. Жилы кабеля, которые не участвуют в проверке, необходимо закоротить и подсоединить к заземляющему контуру.
В этом случае измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:
Так измеряется сопротивление изоляции высоковольтного силового кабеля
В этом случае измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:
Так измеряется сопротивление изоляции низковольтного силового кабеля
В этом случае можно сделать исключение и не отсоединять кабель от схемы.
Измерение сопротивления изоляции включает в себя следующие этапы:
Так измеряется сопротивление изоляции контрольного кабеля
Суть измерений
Под сопротивлением изоляции понимается способность материала не пропускать через себя электрический ток. Для каждого диэлектрика, в зависимости от места использования, установлены свои нормативные требования. Периодичность проверки и необходимые значения указываются в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) и в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителями» (ПТЭЭП).
Все виды испытаний можно условно разделить на три группы:
Возможные повреждения, кроме заводских дефектов, чаще всего возникают из-за условий эксплуатации. Это воздействие сверхтоков, вызывающих перегрев защитной оболочки, влияние химических реагентов, механические разрывы, вызванные как ошибками монтажа, так и грызунами. Цель измерений заключается в предотвращении поражения человека электрическим током и обеспечения пожарной безопасности.
Повреждение изоляции вызывает пробой. Это ситуация, при которой между двумя изолированными друг от друга проводниками появляется электрический контакт. Например, между рядом лежащими проводами в кабеле или при прикосновении человека к частям электроустановки. Обычно при пробое наблюдается прожженное отверстие и изменение цвета изоляционного материала. В основе механизма пробоя твердого диэлектрика лежит электронный лавинообразный процесс. Наступает он из-за образования в материале так называемого плазменного газоразрядного канала.
К измерению изоляции допускается только специалист, имеющий удостоверение о проверке знаний и группу допуска не ниже третьей, если замеры проводятся в сети с напряжением до 1 кВ, и не ниже четвертой — при измерении выше 1 кВ.
После завершения измерения электрического сопротивления изоляции, полученные результаты обрабатываются и делается вывод о возможности дальнейшей эксплуатации сети. Так, большое значение для достоверности результата имеет температура окружающей среды. Нормирование измерений в ПУЭ указано для 20 °C, поэтому если работы выполняют при другой температуре, то полученные данные пересчитывают по формуле: R=K*Rиз, где K — коэффициент приведения указанный в дополнениях к ПУЭ.
Приборы, с помощью которых проводят измерения, условно разделяются на две группы: щитовые измерители и мегомметры. Первые применяются с подвижными или стационарными электроустановками с отдельной нейтралью. В типовую конструкцию приборов контроля изоляции щитовой входит индикаторная и релейная часть. Эти измерители могут работать в непрерывном режиме и использоваться в сетях переменного напряжения 220 В или 380 В разной частоты.
В большинстве же случаев проведение измерений осуществляется мегомметром. Его отличие от обыкновенного омметра в том, что он работает с довольно высокими значениями напряжения, которые прибор сам и генерирует. Существует два типа мегомметров:
Главным параметром, характеризующим работу измерителя, является погрешность выдаваемого результата. Кроме того, к его основным техническим параметрам относят: пределы сопротивления, величину генерируемого напряжения, температурный диапазон.
Для того чтобы правильно измерить сопротивление изоляции, необходимо подготовить как предмет испытаний, так и сам прибор. Температура в помещении должна находиться в пределах 25±10 °C с относительной влажностью не более 80%. Перед началом работ следует отключить измеряемый объект от питающей сети. Убедиться в том, что на отключенной линии не выполняются работы и никто не прикасается к токоведущим частям. Все предохранители, лампы и тому подобные электрические приборы должны быть сняты.
Перед испытанием с отключенных токоведущих частей снимается остаточный заряд. Делается это путем их соединения с шиной заземления. Контактная перемычка убирается только после подключения измерителя. По окончании испытания остаточный заряд снова снимается кратковременным восстановлением заземления.
В стандартную комплектацию мегомметра входит три щупа. К ним подключается: защитное заземление, тестируемая линия, экран. Последний используется для исключения токов утечки.
Методику измерения можно представить следующим образом:
Следует отметить, что если по каким-либо причинам в низковольтной сети перед испытанием отключить нагрузку не представляется возможным, то замер фазного и нулевого проводников проводится только относительно РЕ (земли). При этом рабочие нули следует отключить от нейтральной шины. Если же это не выполнить, то полученные данные для любого провода будут одинаковы и равны сопротивлению проводника с наихудшими параметрами.
Допустимые значения
Минимальное показание измеренных напряжений должно быть выше нормированных значений. Необходимая величина сопротивления закладывается заводом изготовителем кабельной или электротехнической продукции, согласно действующим техническим условиям.
Выпускаемая электротехническая продукция различается на несколько типов и бывает: общего применения, силовой, контрольной и распределительной. Между собой изделия разделяют не только по физическим характеристикам, но и конструктивным. Их разнообразие обусловлено средой окружения, в которой они используются. Например, кабель, предназначенный для прокладки в земле, усиливается металлической лентой и состоит из нескольких слоев изоляции.
Измеряется сопротивление изоляции в Омах. Но из-за больших величин с показателем всегда используется приставка мега. Указываемое число обычно рассчитано для определенной длины, чаще всего это километр. Если же длина меньше, то просто выполняется перерасчет.
Для кабелей, использующихся в связи и передающих низкочастотный сигнал, сопротивление изоляции, должно быть не менее 5 тыс. МОм/км. А вот для магистральных линий — выше 10 тыс. МОм/км. Но при этом всегда минимальное необходимое значение указывается в паспорте на изделие.
В общем же случае приняты следующие нормы сопротивления изоляции:
Для кабелей, подключенных к силовым линиям, действует немного другая норма. Так, провода, используемые в электрической сети с напряжением более 1 кВ, должны иметь значение сопротивления не менее 10 МОм. Для остальных же, кроме контрольных, минимальный порог снижен вдвое. Для контрольных проводов норматив требует значение сопротивления не менее 1 МОм.
Виды проверок изоляции кабелей
Для оценки состояния изоляции кабелей проводится два вида испытаний:
Периодичность проведения измерений
Периодичность проведения измерений сопротивления изоляции заложена в ПТЭЭП (пункт 2.12.7) и ГОСТ Р 50571.16-2007 «Электроустановки низковольтные. Испытания». Она составляет 1 раз в три года. В целом подобное тестирование проводится в следующих случаях:
Причины повреждения изоляции кабелей
Можно выделить основные причины повреждения изоляции кабелей:
Особенности мегаомметра
Основными элементами мегаомметра являются генератор постоянного напряжения и амперметр. В старых моделях приборов в качестве источников питания использовались ручные динамо-машины. Вращать их ручку и одновременно выполнять измерения было достаточно неудобно. В современных устройствах применяются встроенные или внешние источники питания.
Так схематично можно изобразить устройство мегаомметра
Генератор мегаомметра выдает напряжение величиной 100, 250, 500, 700, 1000 или 2500 В. Разные модели приборов могут работать только в одном или в нескольких диапазонах. Встроенный в мегаомметр амперметр измеряет силу тока в цепи. Учитывая, что генератор выдает откалиброванное напряжение известной величины, шкала измерительной головки сразу градуируется в единицах измерения сопротивления – мега- или килоомах.
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:
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.
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.
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).
Следующее действие подготовительного этапа – установка переносного заземления. С его помощью убираются остаточные заряды в тестируемой цепи. Организовать переносное заземление несложно, для этого нам понадобиться многожильный проводник (обязательно медный), сечение которого не менее 2,0 мм2. Оба конца провода освобождаются от изоляции, потом один из них подключают на шину заземления электрощитка, а второй крепится к изоляционной штанге, за неимением последней можно использовать сухую деревянную палку.
Медный провод должен быть прикреплен к палке таким образом, что бы им можно было прикоснуться к токоведущим линиям измеряемой цепи.
Методики проведения замеров сопротивления изоляции
Каждая электролаборатория обязана разработать и утвердить программы и методики проведения замеров сопротивления изоляции в определённых видах электроустановок. Данные программы – это своего рода организационно-технические алгоритмы, придерживаться которых должен персонал ЭТЛ. Например, в рамках выполнения замеров сопротивления изоляции специалисты ЭТЛ оформляют наряд или распоряжение, обесточивают цепи, проводят внешний осмотр, подключают контрольно-измерительную аппаратуру (мегомметры) и фиксируют показания.
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.
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.
Методика испытания кабеля повышенным напряжением
Возьмите кабель с несколькими жилами, и соедините вывод установки с одной из фаз, остальные заземлите, для одножильных кабелей ничего кроме брони или экрана заземлять не нужно. Если к одному проводнику подводится напряжение, а другие заземляются, то оголенные концы разводятся на расстояние не менее 15 см. В случае проведения профилактических испытаний, подключение испытательной установки осуществляется на концевых муфтах. В аварийных ситуациях присоединение может выполняться в местах раздела, как более целесообразных точках для измерений.
Схема подключения кабеля
Силовой трансформатор преобразует напряжение и ток промышленной частоты до нужного уровня, затем подает через выпрямитель на кабель. Методика измерений требует плавного наращивания напряжения со скоростью около 1 – 2кВ в течении одной секунды до получения необходимой величины. После того, как стрелка киловольтметра установится в нужную позицию, начинается отсчет времени. По результатам снимаются данные с приборов на установке и фиксируются в соответствующих документах – протоколах и кабельных журналах.
Для завершения измерений ручка автотрансформатора выводится в ноль. Отключается кнопка питания, устанавливается блокировка от случайной подачи напряжения. Обратите внимание, на высоковольтный вывод обязательно завешивается заземление. После чего можно приступать к разборке схемы.
В случае если изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, кабель не допускается испытывать выпрямленным током из-за возможности скопления локальных объемных зарядов. По причине дороговизны таких кабелей, их порча чревата большими затратами. Поэтому следует прибегать к принципиально иной технологии проверки.
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена
К кабелям таких марок целесообразно подводить переменное напряжение низкой частоты, с целью планомерного и полного рассеивания местных зарядов при переходе синусоиды через ноль. При этом удаляются даже те заряды, которые могли возникнуть в процессе эксплуатации из-за режима питания.
В завершение, для кабелей, продавленных повышенным напряжением, в обязательном порядке выполняется проверка электрической прочности их изоляции. Так как воздействие такого напряжения могло нарушить ее диэлектрические свойства.
Периодичность
Для кабелей, рассчитанных на напряжение от 2 до 35 кВ с пластмассовой и бумажной оболочкой, в течении первых 2 лет с момента запуска в работу устанавливается периодичность испытания повышенным напряжением раз в год. В случае отсутствия аварий, реконструкций, которые могли быть причиной каких-либо изменений, за первые два года, испытания разрешается проводить реже – раз в 2 года. В противном случае, сроки остаются теми же. Если такой кабель эксплуатируется на территориях подстанций, заводов и прочих промышленных объектов, где доступ к ним затруднен, разрешается проводить испытание не реже, чем раз в 3 года.
Кабели, рассчитанные на напряжение 110 — 500кВ подлежат проверке через 3 года с момента их ввода в эксплуатацию. После чего, в случае отсутствия аварийных ситуаций или реконструкций, испытание может производиться с периодичностью раз в 5 лет.
Для кабелей, оснащенных резиновой изоляцией, в случае питания стационарных устройств электроустановок, периодичность высоковольтных испытаний составляет 1 раз в год. Для сезонных электроустановок испытания должны проводиться перед началом сезона. Такую же процедуру необходимо выполнять при пуске в эксплуатацию электроустановок после их длительного отключения.
Допускается не производить испытания кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией в случае если:
Аппараты для испытаний
Принципиальная схема ИВК
Как и в других схемах, здесь используется трансформатор (АТ), диодные выпрямители (В), резисторы (Р), трансформатор тока (Т) сигнальные светодиоды и устройства для съема показаний (v, mA). На том же принципе основан ряд других портативных устройств.
Вопрос электробезопасности
Почему перегорают светодиодные лампы
Измерение сопротивления изоляции проводится с целью обезопасить человека от поражения током и в целях пожарной безопасности. Отсюда минимальное значение сопротивления – 500 кОм. Оно взято из простого расчета:
U – фазное напряжение электроустановки;
RИЗ – сопротивление изоляции электрооборудования;
RЧ – сопротивление тела человека, для расчетов по электробезопасности принимается RЧ =1000 Ом.
Подставляя известные значения (U=220 В, RИЗ=500 кОм), получается ток утечки 0,43 мА. Порог ощутимого тока 0,5 мА. Таким образом, 0,5 МОм – это минимальное сопротивление изоляции, при котором среднестатистический человек не будет чувствовать тока утечки.
При измерении мегаомметром также стоит обратить внимание на безопасность, т.к. аппарат выдает до 2500 В на своих щупах, оно может быть смертельным для человека. Поэтому проводить измерения может только специально обученный персонал. Подключение мегаомметра и измерения должны проводиться на отключенной от электрической сети электроустановке. Необходимо провести проверку электропроводки на отсутствия напряжение. Если проходят испытания для кабеля, следует обезопасить это место от случайного прикосновения к неизолированным частям кабеля на противоположном конце от места испытания.
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.
Инструкция при работе с мегаомметром
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.