Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции. Методы и приборы

Мегаомметр – измерительный прибор для профессионального использования. Но в определенных ситуациях он может применяться и в бытовых условиях. Прежде всего это касается случаев необходимости проверки состояния электрической проводки в квартире, частном доме.

Применение в таких случаях мультиметра является неоправданным. Это связанно с тем, что это приспособление позволяет обнаружить наличие проблемы, но не оценить ее масштабы. В этом плане мегаомметр считается более эффективным.

Мегаомметр. Виды и устройство. Работа и применение

Электрическое сопротивление можно измерять различными приборами. Наиболее популярным среди таких приборов стал мегаомметр. Судя по названию прибора, можно определить, что единицей его измерения являются мегаомы. Он в основном применяется для измерения большой величины сопротивления, электрических цепей, отключенных от питания, а также диэлектрической изоляции, используемой для кабелей, проводов, электродвигателей, трансформаторов и других электроустановок.

Чтобы использовать мегаомметр в работе, необходимо сначала изучить его принцип действия, устройство и технические параметры, так как существуют специфические особенности при использовании такого устройства.

Виды

Существует два основных вида мегаомметров, отличающихся видом источника питания и методом измерения.

Аналоговые

Такие приборы еще называют стрелочными. Они имеют индивидуальную динамо-машину, которая приводится в действие вращением рукоятки, а также градуированную шкалу со стрелочным индикатором. Измерение осуществляется на основе магнитоэлектрического принципа. Стрелка закреплена на одной оси с рамочной катушкой, расположенной в магнитном поле постоянного магнита.

При протекании тока по катушке происходит ее отклонение на определенный угол, зависящий от величины протекающего тока. Такое действие происходит согласно закону электромагнитной индукции. Стрелочный мегаомметр неприхотлив в работе, надежен, хотя и считается уже устаревшим устройством, обладает большой массой и значительными габаритными размерами.

Цифровые

В современных цифровых мегаомметрах встроен мощный генератор импульсов, действующий на полевых транзисторах. Такие приборы оснащены индивидуальным источником питания, в виде сетевого адаптера, который преобразует переменный ток в постоянный, либо аккумуляторной батареей. Измерение выполняется специальным усилителем путем сравнения падения напряжения в тестируемой цепи с эталонным сопротивлением.

Результаты измерений отображаются на цифровом экране. Имеется возможность сохранения результатов в памяти для будущего сравнения данных. Электронный мегаомметр обладает малым весом и небольшими габаритами, позволяет производить множество различных электрических измерений. Однако, для работы с таким прибором необходимо наличие высокой квалификации персонала.

Принцип действия и устройство

Работа мегаомметра заключается в использовании закона Ома, который описывается формулой: I = U / R, где I – это сила тока, U – напряжение, а R – сопротивление. В устройство этого прибора входит источник калиброванного напряжения, амперметр и клеммы, к которым подключают специальные измерительные щупы.

В старых аналоговых приборах имеются обычные ручные генераторы с рукояткой для привода их в действие, а в новых моделях используются внешние или внутренние источники питания в виде аккумулятора или блока питания. Величина мощности на выходе генератора и напряжение могут меняться в широком диапазоне, либо быть постоянными, в зависимости от исполнения прибора. В комплекте мегаомметра имеются измерительные щупы, которые состоят из проводов с наконечниками: на одном конце щупа наконечник для вставления в гнездо прибора, а на другом – «крокодил» для надежности контакта.

Перед измерением щупы вставляются в гнезда на приборе, затем подключаются «крокодилами» к измеряемому объекту. При выполнении измерения генератор вырабатывает высокое напряжение путем вращения рукоятки. Напряжение поступает на измеряемый объект, а итоги измерений выдаются на экран цифрового прибора или на шкалу стрелочного мегаомметра.

Как правильно применять мегаомметр

Во время работы прибор выдает высокое напряжение, опасное для человека – от 500 до 2500 вольт. Поэтому к пользованию прибором необходимо подходить с особой осторожностью. В промышленном производстве к работе с ним допускаются лица с наличием группы электробезопасности не менее третьей.

Перед проведением замеров, проверяемые цепи следует обесточить. Если замеры планируется производить в квартире, то следует отключить автоматы в распределительном щите, затем выключить в квартире все подключенные устройства.

Если проверяются группы розеток, то следует вынуть из них все вставленные вилки устройств. При проверке цепей освещения, необходимо выкрутить лампочки, так как они не рассчитаны на подобное высокое напряжение, и могут сгореть. При тестировании изоляции электродвигателей, их также следует отключить от сети.

Далее, проверяемые цепи следует заземлить. Для этого к шине заземления присоединяется многожильный провод в изоляции сечением более 1,5 мм 2 , что является переносным заземлением.

Требования безопасности

Даже если использовать мегаомметр в бытовых условиях, перед работой следует изучить требования по безопасным приемам работ.

Существует несколько основных правил:

Щупы следует держать только за изолированные ручки, ограниченные упорами.
Перед тем, как подключить щупы к измеряемой цепи, следует убедиться в том, что на приборе отключена подача напряжения, и что вблизи измеряемой линии нет людей, которые могли бы случайно попасть под напряжение.
Следующим шагом является снятие остаточного напряжения, путем касания переносного заземления к измеряемой цепи. Заземление отключается только после установки щупов.
После каждого замера необходимо со щупов снимать остаточное напряжение, соединяя щупы между собой.
После замера к тестируемому проводнику следует подключить заземление для снятия остаточного заряда.
Все работы необходимо производить в резиновых перчатках.

Эти несложные правила необходимо выполнять, так как от этого зависит безопасность людей.

Правила подключения щупов

На корпусе прибора имеется три гнезда. Они обозначены символами «Э», «Л» и «З», что означает соответственно – экран, линия и земля. В комплекте мегаомметра находится три щупа. На одном из них на одной стороне подключены два наконечника. Этот щуп применяется, когда нужно исключить ток утечки, и подключается к экранированной оболочке кабеля, если она имеется. Остальные щупы вставляются в гнезда, соответствующие маркировке щупов с такими же буквами.

На всех щупах имеются упоры. При измерениях следует браться за щупы до упоров чтобы случайно не коснуться пальцами за токоведущие части.

Если необходимо измерить только сопротивление изоляции, не учитывая экран, то подключается два одинарных щупа. Из них один вставляется в клемму «З», а второй – в клемму «Л». Вторые стороны щупов следует подключать «крокодилами»:

К проверяемым проводам, при необходимости теста на пробой между жилами.
К заземлению и токоведущей жиле, если нужно протестировать «пробой на землю».

Обычно делается проверка на пробой изоляции, и величину ее сопротивления, а проверка экранированной оболочки выполняется редко, так как кабели с экраном в квартирах почти не применяются. При пользовании прибором основным правилом является снятие остаточного заряда, а также соблюдение аккуратности, так как есть опасность попасть под высокое напряжение.

Порядок проведения измерений

Перед началом измерения (с помощью индикатора) следует убедиться, что на измеряемой линии нет напряжения.
Подключить заземление.
Установить величину напряжения, с помощью которого будет производиться измерение. Оно должно выбираться из таблицы, в зависимости от вида измеряемого элемента. Переключение напряжения осуществляется кнопкой или ручкой на панели. Существуют также приборы, которые работают с фиксированным одним напряжением, и не требуют установки напряжения.

Читайте также Как проверить диод

Подключить щупы, соблюдая правила безопасности, рассмотренные ранее.
Снять заземление с тестируемого объекта.
Запустить в работу мегаомметр. Если он электронный, то следует нажать кнопку запуска, которая может называться «тест». Если мегаомметр аналогового вида со стрелочным индикатором, то нужно вращать ручку динамо-машины некоторое время, пока на корпусе прибора не загорится индикатор, свидетельствующий о создании необходимого напряжения. Цифровой мегаомметр в некоторый момент показания на дисплее стабилизируются. Цифры будут означать величину сопротивления. Если оно выше допустимой нормы, которая указана в приведенной таблице, то все в порядке, если ниже нормы, то следует выявлять повреждение изоляции объекта.
После фиксации показаний, вращение рукоятки динамо-машины следует прекратить, либо нажать на цифровом приборе кнопку завершения работы.
Отключить щупы.
Нейтрализовать остаточное напряжение.

Как проверить изоляцию кабеля

Наиболее частой проверкой является измерение сопротивления изоляции проводов или кабеля. Если у вас имеется навык работы с мегаомметром, то проверить одножильный кабель можно очень быстро, в отличие от многожильного кабеля. Чем больше число жил, тем дольше будет производиться проверка, так как нужно проверять каждую жилу отдельно.

Контрольное напряжение следует выбирать в зависимости от напряжения эксплуатации кабеля. Если он работает под напряжением 380 или 220 вольт, то тестовое напряжение выставляется величиной 1000 вольт.

При тестировании изоляции 1-жильного кабеля, один щуп подсоединяем к жиле, а другой на экранирующую оболочку, и подаем напряжение. Если экрана нет, то второй щуп нужно подсоединить к «земле», и подаем напряжение. Если результат замеров не менее 500 кОм, то изоляция исправна, если сопротивление меньше, то такой проводник использовать нельзя, так как изоляция имеет повреждение.

При проверке кабеля с несколькими жилами, тестирование осуществляется отдельно для каждой жилы. В это время остальные жилы соединяются в один жгут. Если необходима проверка пробоя на «землю», то в этот жгут добавляется провод заземления. Если имеется броня или экранирующая оболочка, то они также присоединяются к этому жгуту. В этом общем жгуте важно обеспечить качество контакта проводников.

Аналогично выполняется измерение изоляции розеток. Перед проверкой из них отключают все устройства, а также питание в распределительном щите. Один щуп подключают на заземление, а другой на одну фазу. Контрольное напряжение на приборе выставляем на 1000 вольт, и производим проверку. Если сопротивление более 500 кОм, то изоляция исправна. Также проверяем все остальные жилы.

Правила безопасности

Проверка изоляции кабеля мегаомметром производится только на отключенном и обесточенном оборудовании.

Мегаомметр способен выдать высокое напряжение (отдельные виды до 5000 Вольт), поэтому при работе с ним строго соблюдайте следующие правила:

⚡работать с прибором имеет право персонал с 3-й группой по электробезопасности
⚡при испытании удалите всех посторонних от испытуемого кабеля
⚡перед работой прибора внимательно осмотрите его корпус, провода и измерительные щупы. Они не должны иметь сколы, повреждения;
⚡проводить замеры изоляции кабеля рекомендуется при положительных температурах
⚡не прикасайтесь к проводам прибора при измерениях

Мегаомметр

Изоляция, как и всякий другой материал, подвержена влиянию различных внешних факторов: погода, механический износ и другие. Для своевременного обнаружения дефекта изоляции существует прибор, так называемый мегаомметр. Он производить измерение сопротивления изоляции.

Принцип работы прибора

Для чего предназначен прибор, можно понять из его названия, которое образовано из трёх слов: «мега»— размерность числа 10 6 «ом» — единица сопротивления и «метр» — измерять. Для измерения электрического сопротивления в диапазоне мегаомов используется прибор мегаомметр. Принцип работы прибора основан на применении закона Ома, из которого следует, что сопротивление (R) равно напряжению (U), делённому на ток (I), протекающий через это сопротивление. Следовательно, для того чтобы реализовать этот закон в приборе, нужны:

генератор постоянного тока;
измерительная головка:
клеммы для подключения измеряемого сопротивления;
набор резисторов для работы измерительной головки в пределах рабочей области;
переключатель, коммутирующий эти резисторы;

Реализация мегаомметра по такой схеме требует минимум элементов. Она проста и надёжна. Такие приборы исправно работают уже полвека. Напряжение в таких аппаратах выдаёт генератор постоянного тока, величина которого различна в разных моделях. Обычно оно равно 100, 250, 500, 700, 1000, 2500 вольт. В различных моделях приборов может применяться одно или несколько напряжений из этого ряда. Генераторы отличаются по мощности и соответственно по габаритам. В действие такие генераторы приводятся ручным способом. Для работы нужно покрутить ручку динамо-машины, которая вырабатывает постоянный ток.

В настоящее время на смену электромеханическим приборам приходят цифровые. В таких приборах в качестве источников постоянного тока используются либо гальванические элементы, либо аккумуляторы. А также есть новые модели со встроенным сетевым блоком питания.

Работа с мегаомметром

Работы на каком-либо оборудовании с этим прибором относятся к работам с повышенной опасностью вследствие того, что прибор вырабатывает высокое напряжение и есть вероятность получения электротравмы. Работы с этим прибором разрешается производить персоналу, изучившему инструкцию по работе с прибором, по правилам охраны труда и техники безопасности при работе в электроустановках. Работник должен иметь соответствующую группу допуска и периодически проходить проверки на знание правил работ в электроустановках, знать инструкции по охране труда, в том числе с использование мегаомметра.

Обычно этим прибором проводится измерение сопротивления изоляции кабельных линий, электропроводки и электродвигателей. Приборы должны проходить периодическую проверку в метрологической службе и иметь соответствующие документы. Запрещается проводить измерения не проверенным прибором, он должен быть изъят из эксплуатации и отправлен на проверку.

Перед началом работ с использование мегаомметра нужно убедиться в целостности прибора визуальным осмотром. На нём должен быть штамп поверки, не должно быть сколов на корпусе прибора, стекло индикатора должно быть целым. Проверяются измерительные щупы на предмет повреждения изоляции. Нужно провести тестирование прибора. Для этого необходимо, если используется стрелочный прибор, установить его на горизонтальную поверхность, чтобы избежать погрешности в измерениях и провести измерения с разведёнными и замкнутыми щупами.

На старых моделях мегаомметров измерения проводят посредством вращения рукоятки генератора с постоянной частотой 120–140 оборотов в минуту. На других моделях измерения производят нажатием соответствующей кнопки на приборе. Мегаомметр должен показывать бесконечность и ноль мегаом соответственно. После этого можно приступать к работам по измерению сопротивления изоляции.

Измерения прибором

Оформление этого вида работ на разных предприятиях отличается. В каких-то организациях эти работы выполняются по наряду-допуску, в каких-то по распоряжению или в порядке текущей эксплуатации. Важно, что общие правила выполнения одинаковы. Возьмём для примера технологию измерения сопротивления изоляции кабелей связи на железнодорожном транспорте. Выполнив все необходимые организационно-технические мероприятия (оформление работы, вывешивание плакатов и так далее), приступаем непосредственно к измерениям.

Выбрав пару, на которой нужно произвести измерения, первоначально нужно проверить на ней отсутствие напряжения. С помощью приготовленных ранее заземлителей снимаем заряд с измеряемых жил кабеля и заземляем их. Установив измерительные щупы и сняв заземлители, проводим измерение сопротивления изоляции мегаомметром. Зафиксировав полученные результаты, переключаем измерительный щуп на другую жилу и повторяем процедуру измерения.

Читайте также Поделки ручным фрезером

Нужно помнить, что после проведения измерений в кабеле остаётся электрический заряд. После окончания измерений с помощью заземлителя необходимо снять электрический заряд. Нужно разрядить и сам мегаомметр. Это делается кратковременным замыканием измерительных шнуров между собой. Работы по установке измерительных щупов и заземлителей проводятся в диэлектрических перчатках.

Измеренная величина сопротивления изоляции заносится в протокол. В протоколе обычно указывается, каким прибором проводилось измерение, величина подаваемого напряжения и измеренное сопротивление изоляции. Величина сопротивления различна для разных видов испытаний. Она сравнивается с допустимой величиной и делается вывод о состоянии изоляции электроустановки.

Для производства работ по измерению сопротивления изоляции нужно руководствоваться следующими данными:

электроприборы и аппараты напряжением до 50 вольт испытываются напряжением мегаомметра 100 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм. При проведении измерений полупроводниковые приборы, находящиеся в составе аппарата, должны быть зашунтированы для предотвращения выхода их из строя;
электроприборы и аппараты напряжением от 50 до 100 вольт испытываются напряжением мегаомметра 250 вольт. Результаты аналогичны п.1;
электроприборы и аппараты напряжением от 100 до 380 вольт испытываются напряжением мегаомметра 500–1000 вольт. Результаты аналогичны п.1;
электроприборы и аппараты напряжением от 380 до 1000 вольт испытываются напряжением мегаомметра 1000–2500 вольт. Результаты аналогичны п.1;
щиты распределительные, распределительные устройства (РУ), токопроводы испытываются напряжением мегаомметра 1000–2500 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 1 МОм, при этом измерять нужно каждую секцию РУ;
осветительная электропроводка испытывается напряжением мегаомметра 1000 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм.

Периодичность проведения измерений устанавливается на предприятиях. Владельцы электроустановок принимают решения о дальнейших действиях на электроустановке в зависимости от результатов измерений.

Работа по измерению сопротивления изоляции — одна из важнейших работ в электроустановках, которая помогает следить за состоянием электрооборудования и кабельного хозяйства и вовремя принимать меры для безаварийной эксплуатации электрохозяйства.

Безопасность при измерениях

Измерения мегаомметром всегда сообщают изолированным проводникам заряды, и чем лучше качество изоляции, тем дольше держится заряд. В целях безопасности обязательно снимают эти заряды при помощи проводов с изолированными рукоятками. Закорачивают точки подсоединения проводов от прибора и каждый из проводников дополнительно замыкают на землю. Цель одна — снять все остаточные заряды для безопасности людей.

Измерение изоляции электроустановок выполнить легче, чем линий и сетей, по причине сосредоточенности и близости к персоналу. Ниже приводится пошаговый порядок действий при измерениях на линиях.

Действие остаточного заряда

Работающий генератор мегаомметра выдает напряжение, поэтому контур земли образует разные значения потенциалов, благодаря которым создается подобие ёмкости, обладающей определенным зарядом. После проведения измерений в проводе остается какая-то часть ёмкостного заряда. Как только человек прикасается к данному участку, электрическая травма обеспечена, поэтому постоянное использование дополнительных мер безопасности не будет лишним, а именно:

переносное заземление;
изолированная рукоятка;
прежде чем подключить прибор к испытуемой схеме следует проверить наличие в ней напряжения, а также остаточного заряда с помощью вольтметра.

Инструкция по эксплуатации

Проверка сопротивления изоляции производится на обесточенном оборудовании или кабельной линии, электропроводке. Помните о том, что устройство генерирует высокое напряжение и при нарушении мер безопасности по использованию мегаомметра возможен электротравматизм, т.к. замер изоляции конденсатора или кабельной линии большой протяженности может стать причиной накопления опасного заряда. Поэтому испытание производится бригадой из двух человек, имеющих представление об опасности электрического тока и получивших допуск по ТБ. Во время испытания объекта, рядом не должны находиться посторонние лица. Помним про высокое напряжение.

Прибор при каждом использовании осматривается на целостность, на отсутствие сколов и поврежденной изоляции на измерительных щупах. Производится пробное тестирование путем испытания с разведенными щупами и замкнутыми. Если испытания производят механическим устройством, то нужно разместить его на горизонтальной ровной поверхности, чтобы не было погрешности в измерениях. При измерении сопротивления изоляции мегаомметром старого образца нужно вращать ручку генератора с постоянной частотой, примерно 120-140 оборотов в минуту.

Если измерять сопротивление относительно корпуса или земли, задействуют два щупа. Когда производят испытание жил кабеля относительно друг друга, нужно использовать клемму «Э» мегаомметра и экран кабеля чтобы компенсировать токи утечки.

Сопротивление изоляции не имеет постоянного значения и во многом зависит от внешних факторов, поэтому может варьировать во время измерения. Проверку производят минимум 60 секунд, начиная с 15 секунды фиксируют показания.

Для бытовых сетей испытания производятся напряжением 500 вольт. Промышленные сети и устройства испытываются напряжением в диапазоне 1000-2000 вольт. Каким именно пределом измерений пользоваться, нужно узнать в инструкции по эксплуатации. Минимально допустимое значение сопротивления для сетей до 1000 вольт — 0.5 МОм. Для промышленных устройств не меньше — 1МОм.

Что касается самой технологии измерения, использовать мегаомметр нужно по описанной ниже методике. Для примера мы взяли ситуацию с замером изоляции в ЩС (щит силовой). Итак, порядок действий следующий:

Выводим людей из проверяемой части электроустановки. Предупреждаем об опасности, вывешиваем предупредительные плакаты.
Снимаем напряжение, обесточиваем полностью щит, вводной кабель, принимаем меры от ошибочной подачи напряжения. Вывешиваем плакат — НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ.
Проверяем отсутствие напряжения. Предварительно заземлив выводы испытуемого объекта, устанавливаем измерительные щупы, как показано на схеме подключения мегаомметра, а также снимаем заземление. Данная процедура проводится при каждом новом замере, поскольку близлежащие элементы могут накапливать заряд, вносить погрешность в показания и представлять опасность для жизни. Установка и снятие щупов производится за изолированные ручки в резиновых перчатках. Обращаем ваше внимание на то, что изолирующий слой кабеля перед проверкой сопротивления нужно очистить от пыли и грязи.
Проверяем изоляцию вводного кабеля между фазами А-В, В-С, С-А, А-PEN, B-PEN, C-PEN. Результаты заносим в протокол измерений.
Отключаем все автоматы, УЗО, отключаем лампы и светильники освещения, отсоединяем нулевые провода от нулевой клеммы.
Производим замер каждой линии между фазой и N, фазой и PE, N и PE. Результаты вносим в протокол измерений.
В случае обнаружения дефекта разбираем измеряемую часть на составные элементы, ищем неисправность и устраняем.

По окончании испытания переносным заземлением снимаем остаточный заряд с объекта, путем кратковременного замыкания, и самого измерительного прибора, разряжая щупы между собой. Вот по такой инструкции необходимо пользоваться мегаомметром при замерах сопротивления изоляции кабельных и других линий. Чтобы вам было более понятна информация, ниже мы предоставили видео, в которых наглядно демонстрируется порядок измерений при работе с определенными моделями приборов.

Инструкция по эксплуатации

Читайте также Культиватор из бензопилы

Выводим людей из проверяемой части электроустановки. Предупреждаем об опасности, вывешиваем предупредительные плакаты.
Снимаем напряжение, обесточиваем полностью щит, вводной кабель, принимаем меры от ошибочной подачи напряжения. Вывешиваем плакат — НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ.
Проверяем отсутствие напряжения. Предварительно заземлив выводы испытуемого объекта, устанавливаем измерительные щупы, как показано на схеме подключения мегаомметра, а также снимаем заземление. Данная процедура проводится при каждом новом замере, поскольку близлежащие элементы могут накапливать заряд, вносить погрешность в показания и представлять опасность для жизни. Установка и снятие щупов производится за изолированные ручки в резиновых перчатках. Обращаем ваше внимание на то, что изолирующий слой кабеля перед проверкой сопротивления нужно очистить от пыли и грязи.
Проверяем изоляцию вводного кабеля между фазами А-В, В-С, С-А, А-PEN, B-PEN, C-PEN. Результаты заносим в протокол измерений.
Отключаем все автоматы, УЗО, отключаем лампы и светильники освещения, отсоединяем нулевые провода от нулевой клеммы.
Производим замер каждой линии между фазой и N, фазой и PE, N и PE. Результаты вносим в протокол измерений.
В случае обнаружения дефекта разбираем измеряемую часть на составные элементы, ищем неисправность и устраняем.

Работа с мегаомметром М4100

первым делом проверяете отсутствие напряжения на кабеле
заземляете все жилы
прибор размещаете на ровную поверхность
при замере изоляции жилы на “землю” один из щупов присоединяется к проводу, другой к броне или заземляющему устройству. После чего снимаете заземление только с измеряемой жилы;
равномерно вращаете ручку в течение 60 секунд. Скорость вращения – два оборота в секунду. На 60 секунде отмечайте показания прибора;
после каждого замера снимайте остаточный заряд с жилы и с проводов мегаомметра, путем их прикосновения к заземлению.

Бытовые сети и домашние проводки достаточно испытывать напряжением 500 Вольт. Минимальное значение, которое должна показать проверка изоляции кабеля мегаомметром в этом случае — 0,5мОм.

В промышленных эл.сетях кабели испытываются мегаомметрами на 2500 Вольт. Сопротивление изоляции при этом должно быть не меньше 10 мОм.

Измерение сопротивления изоляции

Измерение сопротивления изоляции. Методы и приборы