Как проверить изоляцию кабеля мегаомметром

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.

Что это такое

Мегомметр — это омметр с особой конструкцией для тестирования сопротивления. Требование государственных норм по безопасности электроустановок обязывает проводить испытания на прочность изоляции до ввода электрооборудования в эксплуатацию, а также при обслуживании его электротехническим персоналом. Для этого цели используют мегомметры, обеспечивающих высокое напряжение постоянного тока от 500 В до 5 кВ и даже 15 кВ в соответствии с указанной токовой емкостью. Допустимые параметры по сопротивлению изолятора — от 1 до 10 МОм, в зависимости от условий эксплуатации.

Что такое мегомметр

Мегомметр имеет следующие элементы:

1. В механических приборах динамомашина запускаемая измерителем с помощью вращения ручки с разрешённой частотой 2 об/сек, создает напряжение.
2. Электронные приборы запитываются от источников: сеть, аккумуляторные устройства. Они работают с использованием закона Ома. Измеряется ток, проходящий между 2-мя включенными точками, например, 2 жилы кабеля, жилой и землей или другие варианты подключения.
3. Замер осуществляются по эталонному напряжению, указанному изначально в режимных картах обслуживания электрооборудования.
4. Прибор, использует напряжение и ток, и на их базе вычисляет сопротивление изоляции.
5. Генератор вырабатывает постоянное напряжение.
6. Устройство имеет возможность изменять диапазоны тестирования тумблером-переключателем, коммутирующим разные сопротивления изменяющих режим замеров и исходящее напряжение.

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.

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.

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

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

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.

Принцип работы

Тестирование состояния изоляции, было разработано в начале 20-го века и является старейшим и наиболее широко используемым измерительным процессом в современной электротехнике и проводится согласно государственным стандартами электробезопасности. Это вызвано тем, что даже без видимых повреждений в изоляции кабельных сетей, ее сопротивление может стать недостаточным, чтобы защитить человека от воздействия токов высокого напряжения.

Принцип работы

Факторы, способствующие ухудшению изоляции:

1. Температурный. Перепады температур с холодной на горячую, и наоборот с течением времени вызывают растрескивание изоляции.
2. Электрический. Все кабели изготавливаются для определенных условий эксплуатации. Нарушений заводских условий использования может подвергнуть кабель к перенапряжению с потерей изоляции своих защитных свойств.
3. Физический. Повреждение изоляции из-за нарушений эксплуатации или других неправомерных действий обслуживающего персонала.
4. Химический. Моторное масло, грязь и пыль могут оказывать неблагоприятное химическое воздействие на изоляцию проводов.
5. Окружающая среда. Этот фактор всегда воздействует на защитное покрытие кабелей: ультрафиолетовые лучи, влажность, снег и природные факторы, что должно учитываться разработчиками кабельной продукции.

Измерение сопротивления

Принцип работы меггера:

1. Напряжение для тестирования ручным мегомметром получают путем вращения кривошипа, электронного типа — аккумулятором.
2. 500В DC достаточно для выполнения тестирования систем работающих с напряжением до 440 В, а режим 1000 В до 5000 В — для испытаний высоковольтных электрических систем.
3. Отклоняющая или токовая катушка соединена последовательно и позволяет пропускать электрический ток, принимаемый проверяемой цепью.
4. Катушка управления, подключена к цепи.
5. Токоограничивающий резистор (CCR и PCR) соединен последовательно с катушкой управления для защиты от повреждения в случае очень низкого сопротивления во внешней цепи.
6. В мегомметре с ручным управлением эффект электромагнитной индукции используется для создания тестового напряжения. По мере увеличения его во внешней цепи, отклонение указателя увеличивается и уменьшается с увеличением тока.
7. Работа тестера базируется на принципе омметра. Крутящий момент создается мегомметром из-за магнитного поля, создаваемого напряжением и током, аналогично закону Ома. Крутящий момент мегомметра меняется пропорционально V/I: V = IR или R = V / I, единица 1 Ом.
8. Измеряемое электрическое сопротивление подключается через генератор и последовательно с отклоняющей катушкой. Когда проверяемая электроцепь разомкнута, крутящий момент из-за катушки напряжения будет максимальным, а стрелка показывать «бесконечность», что означает отсутствие короткого замыкания во всей цепи и имеет максимальное сопротивление в проверяемой цепи.

Важно! Если имеется КЗ, указатель показывает «ноль», что означает полное отсутствие сопротивление изоляционного покрытия

Как проверить мегаомметр на исправность

Осуществить проверку мегаомметра на исправность необходимо по следующему способу. К выводам устройства сделать подключение проводов и закоротить выходы. Потом подать энергию и проследить за результатами. Исправный прибор покажет ноль. Потом разъединить и попробовать заново. Во второй раз должна появиться бесконечность. Это показатель — воздушный промежуток.

Неисправности мегаомметра

Неисправности заключаются в отсутствии горения индикаторного табло измерительных результатов в момент включения омметра питания. Также они заключаются в нестабильности измерительных результатов. Причина этих явлений в перегорании предохранителя, неисправности кабеля сетевого питания, ненадежном заземлении и ненадежном контактировании с измерительным объектом.

Неправильная эксплуатация прибора и заводской брак как неисправность

Ремонт мегаомметра

Ремонт заключается в замене предохранителя, устранении неисправности кабельного повреждения, восстановления надежного заземления и достижения надежного контакта для измерительного объекта. Стоит отметить, что техническое обслуживание является лучшей профилактикой для бесперебойной работы. Также оно нужно, чтобы поддержать эксплуатационную надежность и повысить эффективность омметра.

Обратите внимание! В случае обнаружения брака, следует сделать замену оборудования или обратиться в сервисный центр для оказания профессиональной помощи. Необходимость обращения к мастерам для ремонта оборудования

Необходимость обращения к мастерам для ремонта оборудования

Виды

Стрелочный (электромеханический или электромагнитный) омметр содержит электроизмерительную головку, или гальванометр. Тот, в свою очередь, является показывающим индикатором замеряемого сопротивления. К нему полагается минимальный набор навесных элементов (резисторы и переключатель). Один из резисторов – переменный, он выставляет условный ноль перед началом измерений. В состав цифрового прибора входят датчики тока, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессор, оперативная память, аналог ПЗУ на основе флеш-памяти (или перепрограммируемая микросхема) и проводной/беспроводной интерфейс для подключения к локальной компьютерной сети. Электронные схемы надёжно заизолированы и заземлены от цепи-замерителя в самом приборе. Калибровка нуля измерений «цифровику» не нужна.

Современные мультиметры позволяют измерить сопротивление до 200 МОм, что, по идее, делает их полноценными мегаомметрами. Из-за отсутствия источника повышенного напряжения (используется 9-вольтовая батарейка) их погрешность достигает нескольких процентов. Это не позволяет применять низковольтные мегаомметры в серьёзных электроцепях и сложной электронике, где люди имеют дело с тысячами вольт. Цифровые мегаомметры с малой погрешностью – чаще всего лабораторные стационарные приборы, достигающие размеров осциллографа старого поколения с электронно-лучевой трубкой, или 10-15 ноутбуков с диагональю экрана в 15 дюймов, поставленных друг на друга в закрытом состоянии.

Как проверить мегаомметр

Перед началом измерительных работ выполняется операция по проверке исправного состояния прибора и его поводков, для этого, провода, подсоединенные к прибору замыкают накоротко, и вращают ручку генератора, стрелка должна показать «0» короткое замыкание в положении переключателя «I». При проверке, во время замыкания проводов, нельзя касаться их голыми руками, можно получить удар током.

Как пользоваться мегаомметром или последовательность проведения измерительных работ:

1. Присоединение мегаомметра к гнездам измерения сопротивления.
2. Присоединение заземляющего проводника к гнезду экрана (кожуха).
3. Установка переключателя в нужный предел проведения измерения, всего их два, чем выше мощность оборудования, тем больше диапазон измерения.
4. Проверяем работу прибора замкнув измерительные щупы, одновременно вращая ручку.
5. После присоединения измерительных шнуров вращаем ручку мегаомметра (генератора питания), скорость должна быть не менее 120 об в мин.
6. Установление стрелки измерения в определенное положение является началом отчета измерения.
7. Чтобы понизить время измерения сопротивления мегаомметром по II шкале гнезда сопротивления закорачиваем (перед началом замера) и вращаем ручку прибора примерно 5 сек.
8. После применения мегаомметра переключатель устанавливаем в нейтральное положение.

Рис №3. Схема присоединения мегаомметра

Допустимая погрешность в работе мегаомметра составляет 0,05 Мом +-15%. Предел дополнительной погрешности связанный с наличием в цепи измерения токов с промышленной частотой в виде помех, составляет около 500 мкА. Прибор может эксплуатироваться при температуре в границах от 30 до +50 о С. На зажимах присутствует измерительное напряжение мегаомметра от 500 до 2500В, в зависимости от диапазона используемого измерения, поэтому по окончании измерения необходимо разрядить генератор, касаясь измерительными щупами «земли» или закоротить их на секунду, между собой, до электрического разряда.

Принцип работы

Работает измерительный аппарат очень просто. Напряжение попадает на испытуемый электросетевой участок, чтобы проверить, как произолированы кабели. В зависимости от того, какая номинальная нагрузка у устройства, используется конкретная энергия. До испытания выбирается прибор, подходящий к сети.

То есть, работа с мегаомметром выполняется на законе Ома. Он подает ток на кабельный участок для проверки изоляции. Показатели того, что утечка происходит, возвращаются на прибор. Согласно этим данным делается вывод о том, нормально ли работает кабель или есть проблемы. При большом значении утечки, изоляция повреждена. Тогда может произойти короткое замыкание. Стоит отметить, что неисправность лучше убрать сразу, поскольку в любой момент может произойти кабельное возгорание при отсутствии работы автоматики контактного отключения.

Принцип работы устройства