Как проводить измерения мегаомметром

Правила безопасности при работе с мегаомметром

При испытаниях электрооборудования к работе с мегаомметром должен допускаться электротехнический персонал, у которого группа электробезопасности не ниже третьей. Даже если измерения производятся в быту, тем, кто намерен использовать мегаомметр следует ознакомиться с основными требованиями ТБ:

• При тестировании следует использовать диэлектрические перчатки, к сожалению, данное требование часто игнорируется, что приводит к частым травмам.
• Перед проведением испытаний, необходимо убрать посторонних лиц с тестируемого объекта, а также вывесить соответствующие предупреждающие плакаты.
• При подключении щупов необходимо касаться их изолированных участков (рукоятей).
• После каждого из измерений, следует не забывать подключать переносное заземление, прежде чем отключать контрольные кабели.
• Измерения должны проводиться только при сухой изоляции, если ее влажность превышает допустимые пределы, испытания переносятся.

Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя с номинальным напряжением до 500 В производится мегаомметром на 1000 В (обмотка статора) и 500 В (обмотка фазного ротора).

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками асинхронного электродвигателя производится в холодном состоянии. Для асинхронного электродвигателя с фазным ротором сопротивление изоляция должно быть измерено отдельно для обмоток статора и обмоток ротора.

П

Рисунок 1- Схемы для измерения сопротивления изоляции обмоток асинхронного электродвигателя:

а) сопротивление изоляции фазы относительно корпуса и двух других заземленных фаз (при доступной нулевой точке);

б) сопротивление изоляции между обмотками (при доступной нулевой

в) сопротивление изоляции обмоток в сборе относительно корпуса (при недоступной нулевой точке);

Л- зажимы “линия”; “З”- зажимы “земля”.

Показания мегаомметра следует снимать через 60 секунд после приложения напряжения R₆₀.

В некоторых случаях сопротивление изоляции требуется измерять дважды. Перед повторным измерением или после окончания испытания изоляции испытуемая обмотка должна быть разряжена, а потенциал высокого напряжения должен быть снят, так как в противном случае эти заряды могут служить причиной поражения персонала при прикосновении к выводам обмоток. Кроме того, если не будет сделана такая разрядка на корпус электродвигателя, то неизбежно появится большая погрешность в показаниях мегаомметра в сторону завышения. По окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток электродвигателя следует повторно проверить исправность мегаомметра.

Для обмоток статора асинхронного электродвигателя напряжением до 660 В сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм при температуре 10-30 0 С и не менее 0,5 МОм при температуре 60 0 С, а для обмоток фазного ротора сопротивление изоляции не нормируется.

Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых

Правила безопасности при работе с мегаомметром

При испытаниях электрооборудования к работе с мегаомметром должен допускаться электротехнический персонал, у которого группа электробезопасности не ниже третьей. Даже если измерения производятся в быту, тем, кто намерен использовать мегаомметр следует ознакомиться с основными требованиями ТБ:

• При тестировании следует использовать диэлектрические перчатки, к сожалению, данное требование часто игнорируется, что приводит к частым травмам.
• Перед проведением испытаний, необходимо убрать посторонних лиц с тестируемого объекта, а также вывесить соответствующие предупреждающие плакаты.
• При подключении щупов необходимо касаться их изолированных участков (рукоятей).
• После каждого из измерений, следует не забывать подключать переносное заземление, прежде чем отключать контрольные кабели.
• Измерения должны проводиться только при сухой изоляции, если ее влажность превышает допустимые пределы, испытания переносятся.

Для оценки работоспособности кабеля, проводки необходимо измерить сопротивление изоляции. Для этого существует специальный прибор — мегаомметр. Он подает в измеряемую цепь высокое напряжение, измеряет протекающий по ней ток, и выдает результаты на экран или шкалу. Как пользоваться мегаомметром и рассмотрим в этой статье.

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( 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:

• Аналоговые (электромеханические) – мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
• Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства. Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Обозначения:

1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
2. Аналоговый амперметр.
3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
4. Сопротивления.
5. Переключатель измерений кОм/Мом.
6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

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:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, – вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

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.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( 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:

• Аналоговые (электромеханические) – мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
• Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства. Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Обозначения:

1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
2. Аналоговый амперметр.
3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
4. Сопротивления.
5. Переключатель измерений кОм/Мом.
6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

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:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек. Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, – вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, – вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

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.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Подготовительный этап

Для того чтобы корректно измерить сопротивление изоляции, требуется правильно подготовить проверяемую электрическую установку. Все потребители должны быть отключены, все соединения разомкнуты, концы проводов отсоединены от аппаратуры. Если будут проводиться испытания системы освещения, недостаточно просто отключить выключатели – обязательно нужно удалить все осветительные приборы (выкрутить лампочки). Если есть возможность, лучше всего на время испытаний совсем отключить проводку от осветительной арматуры.

Если планируется проверять кабельную линию, подготовку следует начать с «дальнего» конца: отсоединить все аппараты, разомкнуть автоматы защиты и выключатели (рубильники), убедиться в том, что концы проверяемого кабеля свободны.

После этого следует ограничить доступ к «дальнему» концу линии. Это нужно для того, чтобы:

• никто не был случайно травмирован высоким испытательным напряжением;
• не было возможности по ошибке подать напряжение на кабель, пока проводятся измерения.

Для этого либо выставляется пост (помощник), либо помещение запирается, вывешиваются предупреждающие таблички.

В процессе измерений обязательно потребуется переносное заземление. Его можно организовать, проведя к месту замеров от клеммы защитного заземления электрощита гибкий медный провод сечением не менее 2 кв. мм. Второй конец провода подключается к заземляющей штанге. Если нет готовой штанги, её можно сделать из куска изолятора подходящей длины. Подойдёт сухая деревянная палка. Можно использовать кусок полипропиленовой трубы. Главное, чтобы с её помощью можно было поднести заземляющий провод к испытываемому проводнику с безопасного расстояния (примерно 1,5 метра).

Мегаомметр должен быть заведомо исправен. Проверка мегаомметров производится в специализированной метрологической мастерской. При этом проводится поверка измерительной системы и проверка исправности изоляции клемм.

Не следует путать термины «поверка» и «проверка»:

• в ходе «проверки» убеждаются в общей целостности и исправности аппарата;
• при «поверке» специалист-метролог выясняет, измеряет ли прибор необходимый параметр с должной точностью.

Проверяется также исправность изоляции измерительных проводов. На проверенный и поверенный приборы метролог накладывает контрольную пломбу и вносит соответствующую запись в журнал.

Обязательно надо убедиться в наличии необходимых средств индивидуальной защиты. Все участвующие в измерениях должны иметь необходимый допуск (III группа электробезопасности) и пройти медицинский осмотр.

На что обращать внимание при работах с мегаометром

Повышенное напряжение прибора

Выходной мощности генератора мегаомметра вполне достаточно для того, чтобы не только определить появление микротрещин в слое изоляции, но и получить серьезную электрическую травму. По этой причине правила безопасности разрешают пользоваться прибором только обученному и хорошо подготовленному персоналу, допущенному к работам в электроустановках под напряжением. А это минимум третья группа по ТБ. Повышенное напряжение прибора во время замера присутствует на испытуемой схеме, соединительных проводах и клеммах. Для защиты от него применяются специальные щупы, установленные на измерительные провода с усиленной поверхностью изоляции. На концах щупов предохранительными кольцами выделена запретная зона. К ней нельзя прикасаться открытыми частями тела. Иначе можно попасть под действие напряжения. Для манипуляций с измерительными щупами руками берутся за поверхность рабочей зоны. Во время измерений для подключения к схеме используют хорошо заизолированные зажимы типа «крокодил». Применять другие провода и щупы запрещено.

Во время проведения замера на всем испытуемом участке не должно быть людей. Особенно это актуально при замерах сопротивления изоляции длинномерных кабелей, протяженность которых может составить несколько километров.

Наведенное напряжение

Проходящая по проводам линий электропередач энергия обладает большим магнитным полем, которое, изменяясь по синусоидальному закону, наводит во всех металлических проводниках вторичную ЭДС и ток. Его величина на протяженных изделиях может достигать больших величин.

Этот фактор необходимо учитывать по двум причинам, связанным с:

2. безопасностью работающего персонала.

Первая причина заключается в том, что при сборке схемы для замера сопротивления изоляции через измерительный орган мегаомметра потечет ток неизвестной величины и направления, вызванный наводкой электрической энергии. Его значение добавится к показанию прибора от калиброванного напряжения генератора. В итоге две неизвестных величины тока суммируются произвольным образом и создают неразрешимую метрологическую задачу. Измерение сопротивлений электрических цепей, находящихся под любым напряжением, а не только под наведенным, поэтому вообще лишено смысла.

Вторая причина объясняется тем, что работы под наведенным напряжением могут привести к получению электрических травм и требуют строгого соблюдения правил безопасности.

Остаточный заряд

Когда генератор прибора выдает напряжение в измеряемую сеть, то между шиной электрооборудования или проводом линии и контуром земли создается разность потенциалов и образуется емкость, которая получает заряд. После разрыва цепи мегаомметра за счет отключения измерительного провода часть этого потенциала сохраняется: шина или провод обладают емкостным зарядом. Стоит только человеку прикоснуться к этому участку, как он получает электрическую травму от тока разряда через его тело. По этой причине необходимо принимать дополнительные меры безопасности и постоянно пользоваться переносным заземлением с изолированной рукояткой для безопасного снятия емкостного напряжения. Перед подключением мегаомметра к схеме, изоляция которой будет замеряться, всегда необходимо поверять отсутствие на ней напряжения или остаточного заряда. Делают это испытанным индикатором или поверенным вольтметром соответствующих номиналов. После выполнения каждого замера емкостной заряд снимается переносным заземлением с использованием изолирующей штанги и других дополнительных защитных средств.

Обычно мегаомметром необходимо выполнять много замеров. Например, чтобы сделать вывод о качестве изоляции контрольного десятижильного кабеля требуется проверить ее относительно земли и каждой жилы и между всеми жилами поочередно. При каждом замере необходимо пользоваться переносным заземлением. Для быстрой и безопасной работы один конец заземляющего проводника первоначально присоединяют к контуру заземления и оставляют в таком положении до полного завершения работ. Второй конец провода прикрепляют к изоляционной штанге и с ее помощью каждый раз накладывают заземление для снятия остаточного заряда.

Проверка мегаомметра

Перед проверкой изоляции кабеля мегаомметром, необходимо испытать на работоспособность сам аппарат. Вот как это делается на мегаомметре М4100. Прибор имеет 2 шкалы: верхнюю для измерения в мегаомах и нижнюю для замеров в килоомах.

Для работы в мегаомах:

• подключаете концы провода щупов к двум левым клеммам. Щупы должны быть разомкнуты;
• вращаете ручку и смотрите показания стрелки. При исправности прибора она будет стремиться в левую сторону — к бесконечности;
• замыкаете щупы между собой. При вращении ручки стрелка должна отклониться вправо до нуля.

Для работы в килоомах:

• на 2 левые клеммы ставите между собой перемычку и один из концов подключаете туда. Второй конец подключается на правую крайнюю клемму. Щупы разомкнуты;
• Вращаете ручку и смотрите показания. При исправности прибора стрелка отклоняется максимально вправо;
• После замыкания щупов и вращении ручки, стрелка будет стремиться к нулю по нижней шкале (т.е. в левую сторону).

Как замерить сопротивление изоляции мегаомметром ЭСО

Первым делом необходимо правильно подключить измерительные провода к самому устройству. На данном этапе могут возникнуть вопросы. Это происходит из за того, что на панели подключения есть четыре отверстия (хотя встречается и три). Рассмотрим их подробнее слева-направо:

• “Минус” – сюда одинарный конец измерительного провода
• “Rx” – сюда второй конец двойного провода
• Данное отверстие в описываемой модели мной не опознано. Однако в ЭСО210/2 сюда перебрасывается провод с Rx при измерениях на пределе 0-5 МОм (отверстие подписано 0,1Rx).
• “Э” – экран; сюда вставляется штырь двойного провода. А нужен он для устранения влияния тока утечки на измерения. Используется при измерении между фазами.

Подача напряжения осуществляется при нажатии кнопки “сеть”. Провод питания подключается в нижней части прибора. Напряжение питания составляет 220В. Берем от розетки или, если она далеко, от удлинителя. Порой кроме компактного мегаомметра надо брать с собой на объект и удлинитель. Хотя, можно и одолжить у местных.

Перед началом измерений надо проверить исправность измерительных проводов, необходимо проверить их целостность. Для этого надо подключить провода и далее:

• При соединенных проводах сопротивление изоляции должно быть равно нулю
• При разведенных проводах значение Rx должно быть максимально возможным (говорим, бесконечность – сопротивление воздуха бесконечно, проводимость равна нулю)
• Если бесконечность при замкнутых, значит провод обломан и надо его заменить
• Если ноль при разведенных, значит либо они касаются, либо внутри прибора пробой или другая неисправность (не встречал такую ситуацию)

Лично я испытывал следующее оборудование мегаомметром: кабель (жилы, оболочка), турбогенератор (статор, ротор, подстуловая, патрубков), трансформатор, шины, электродвигатель, релейные цепи, трансформаторы тока и ТН.

Таблица пределов измерения мегаомметров ЭСО

Разные модели мегаомметров ЭСО отличаются:

• регулируемыми пределами измерений (разные шкалы для разных величин измеряемого сопротивления изоляции )
• подаваемым напряжением постоянного тока (100, 250, 500, 1000, 2500 В)
• а также способом подачи напряжения (либо просто нажатие кнопки, либо вращение ручки генератора со скоростью 120-144 об/мин, о чем говорит наличие буквы Г в названии модели, ну и ручки собственно).

Характеристики мегаомметров ЭСО210

Основными элементами прибора являются: генератор или трансформатор, преобразователь и электронный измеритель. Электронный измеритель в моделях ЭСО210/1(Г) и ЭСО210/3(Г) выполнен на двух логарифмических усилителях. А в моделях ЭСО210/2(Г) – на двух логарифмических усилителях и повторителе напряжения на операционном усилителе – но эта информация, скорее всего, мало кому пригодится.

Также стоит отметить, что при использовании прибора рекомендуется использовать прерывистый характер работы – одну минуту измерение, две минуты перерыв.

Класс точности прибора 2,5, относительная погрешность 15% от измерененного сопротивления изоляции. То есть намерили 100МОм, а на самом деле это будет сто плюс минус пятнадцать мегаомм. Но и это не точно, так как существуют и другие влияющие факторы – это подробно описано в руководстве мегаомметра по экспуатации…

Как не запутаться в шкалах стрелочного мегаомметра ЭСО210

При работе с данным прибором чаще всего путаются какие концы куда вставлять, а также не сразу ориентируются на какую шкалу смотреть. Но с опытом глаз наметывается и трудностей не возникает.

У первой шкалы нуль справа, у второй и второй умножить на десять нули слева. Не путайте никогда. Нижняя черная шкала, как легко догадаться используется при измерении напряжения, и судя по надписи – как постоянного, так и переменного.

Возможно неопытного юнца испугает логарифмическая шкала, но бояться не стоит. Главное не торопиться и перепроверить несколько раз перед записью в протокол.

Например, первая шкала идет справа налево

… 0,1-0,2-0,3-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-0,9 …

1

… 2-3-4-5-6-7-8-9 …

10

… 20-30-40 …

50

К этому привыкаешь) На второй шкале максимум десять в четвертой – это 10 000 МОм или же 10 ГОм.

50

… 60-70-80-90 …

100

… 200-300-400-500-600-700-800-900 …

1000 (1к)

… 2к-3к-4к-5к-6к-7к-8к-9к …

10000 (10к)

А на “второй умножить на десять” – 100 000 МОм или 100 ГОм.

Некоторые пишут, но никогда не говорят, не ЭСО, а ЭС0. Расшифровки на просторах интернета я не нашел, но кажется мне, что правильно писать букву о, а не ноль. Если вдруг знаете аргументированный ответ как правильно, отпишитесь на почту.

Самое популярное