Утверждаю:
«____» ____________ 2016 г.
МЕТОДИКА
ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
г. Санкт-Петербург
2016 год
1. Область применения
Действие методики распространяется на электроустановки до 1000 Вольт, выполненные по стандарту TN-C или TN-C-S и принятые в эксплуатацию. Настоящий документ разработан для электротехнического персонала электролаборатории, проводящей работы по измерению сопротивления изоляции электрооборудования, проводов и кабелей в действующих и реконструируемых электроустановках.
2. Объект испытания.
Измерение сопротивления изоляции с помощью мегаомметра может производиться на любом электротехническом оборудовании, исключение составляют те части электрооборудования, или то электротехническое оборудование рабочее напряжение которого ниже 50В.
Измерения сопротивления изоляции производятся для определения пригодности электроустановок и их элементов к эксплуатации. Результатом измерений является значение сопротивления между точками электроустановки, которое характеризует ток утечки, возникающий между этими точками при включении электроустановки под напряжение. Единицей измерения сопротивления изоляции является Ом и кратные ему величины: килоОм (1 кОм = 1000 Ом), мегаОм (1 МОм = 1000000 Ом).
Измерение сопротивления изоляции производятся мегаомметрами различных конструкций. Принцип действия мегомметра заключается в измерении тока, протекающего через испытуемую электроустановку по действием пульсирующего постоянного напряжения. Это следует запомнить – мегаомметр представляет собой источник напряжения, опасного для жизни!
Минимальное сопротивление изоляции, при котором допускается эксплуатация электрооборудования, составляет 500 кОм.
2.1. Электробезопасность человека.
Рассмотрим пример, демонстрирующий связь сопротивления изоляции и тока утечки, а также показывающий опасность эксплуатации электроустановок с пониженным сопротивлением изоляции.
Предположим, имеется ТЭН, сопротивление изоляции которого измерено по нижеприведенной схеме Рис.1. Отметим, что для измерения сопротивления изоляции безразлично, к какой именно клемме ТЭНа присоединять щуп мегомметра, так как сопротивление нагрузки по сравнению с сопротивлением изоляции весьма мало. Пусть мегаомметр PA1 показал значение сопротивления изоляции, равное  кОм.
Рисунок 1. Схема измерения сопротивления изоляции ТЭНа.
Теперь включим ТЭН по схеме, которую демонстрирует Рис. 2. ТЭН через сетевой шнур с вилкой (XP1) включен в розетку XS1, находящуюся под сетевым напряжением. Отметим, что ТЭН будет функционировать исправно.
Рисунок 2. Ток утечки через дефектный электроприемник.
Теперь, если к корпусу аварийного электроприемника прикоснется человек, стоящий на земле (или на токопроводящем полу, связанном с землей), через его тело потечет ток утечки. Значение тока утечки1:
 , где
UФ – фазное напряжение электроустановки;
RИЗ – сопротивление изоляции электроприемника;
RЧ – сопротивление тела человека, для расчетов по электробезопасности принимается RЧ =1000 Ом.
Таким образом, для нашего примера значение тока утечки составит:
 Ампера, что выше тока ощущения и может представлять опасность для жизни.
2.2. Противопожарная безопасность.
Ток утечки, стекающий в землю, способен вызвать не только поражение человека электрическим током, но и возгорание места контакта корпуса электроприемника с землей. Предположим, корпус ТЭНа оказался заземлен на «землю»
Рисунок 3.
Рисунок 3. Утечка тока на землю.
В месте контакта корпуса с землей, вследствие протекания тока утечки, выделяется тепло. Если же заземлитель оказывается и проводящим, и горючим (например, сырое дерево), то, при достаточном IУТ, возможно возгорание. Место возможного возгорания на рисунке показано штрихпунктирной линией.
Пожарную опасность представляет собой не только падение сопротивления изоляции на землю, но и падение сопротивления изоляции между двумя проводами кабельной линии. Через пониженное межфазное сопротивление изоляции (в кабеле) протекает ток утечки, разогревая кабель дополнительно к разогреву его током нагрузки. Повышенный разогрев приводит к ускорению старения изоляции, что влечет за собой увеличение тока утечки – процесс протекает лавинообразно и заканчивается пожаром, если неисправность не была вовремя замечена и устранена.
2.3. Определение причин срабатывания УЗО.
Важным применением измерений сопротивления изоляции является определение части электроустановки, вызвавшей срабатывание УЗО. Следует отметить, что УЗО отключают аварийные части электроустановок при токах утечки, представляющих реальную опасность как по пожару, так и по поражению человека электрическим током.
Измерение сопротивления изоляции для определения причин срабатывания УЗО следует проводить в случаях, указанных в «Методике использования УЗО».
3. Определяемые характеристики.
Сопротивление изоляции постоянному току Rиз является основным показателем состояния изоляции. Наличие грубых внутренних и внешних дефектов (повреждение, увлажнение, по-верхностное загрязнение) снижает сопротивление изоляции.
Определение Rиз (Ом) производит-ся методом измерения тока утечки Iут, проходящего через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения:
Rиз = Uприл.выпр/Iут
В связи с явлением поляризации, имеющим место в изоляции, определяемое сопротивление Rиз зависит от времени с момента приложения напряжения. Правильный результат может дать измерение тока утечки по истечению 60 секунд после приложения, т.е. в момент, к которому ток абсорбции в изоляции в основном затухает.
Вторым основным показателем состояния изоляции машин и трансформаторов является коэффициент абсорбции. Коэффициент абсорбции Кабс лучше всего определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции Кабс - это отношение Rиз, измеренного мегаомметром через 60 сек с момента приложения напряжения, к Rиз измеренного через 15 секунд после начала при-ложения испытательного напряжения от мегаомметра:
Кабс = R60/R15
Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции значительно превышает единицу, в то время как у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице.
Объясняется это временем заряда абсорбционной емкости у сухой и влажной изоляции. В первом случае (сухая изоляция) время велико, ток заряда изменяется медленно значения Rиз, со-ответствующие 15 и 60 секундам после начала измерения, сильно различаются. Во втором слу-чае (влажная изоляция) время мало - ток заряда изменяется быстро и уже к 15 секундам после начала измерения достигает установившегося значения, поэтому Rиз, соответствующие 15 и 60 секундам после начала измерения, почти не различаются.
4. Условия испытаний и измерений
Влияние температуры подчиняется закону:
Rt2 = Rt1* 10((t2 – t1)/a)
Где: Rt1 и Rt2 - сопротивление изоляции постоянному току при температурах T1 и T2 соответственно.
А – коэффииент, зависящий от типа изоляции; для изоляции класса А – 40,
для изоляции класса В – 60.
Сопротивление изоляции Rиз и коэффициент абсорбции Кабс не измеряются при температуре менее 10 С, так как в этом случае результаты измерения из-за нестабильного поведения влаги не отражают истинного состояния изоляции. При температуре ниже 0 С вода превращается в лед, а последний является реальным диэлектриком. Измерения проводят в помещениях при температуре 25±10°С и относительной влажности воздуха не более 80%, если в стандартах или технических условиях на кабели, провода, шнуры и оборудование не предусмотрены другие условия.
Значение электрического сопротивления изоляции соединительных проводов измерительной схемы должно превышать не менее чем в 20 раз минимально допустимое значение электрического сопротивления изоляции испытуемого изделия. Перед началом измерений следует отключить от проверяемой части электроустановки все элементы, содержащие электронику, такие как: выпрямительные блоки сварочных трансформаторов, блоки питания электронной аппаратуры, реле контроля фаз, фото- и термореле, электронные счетчики. Повышенное (по отношению к питающей сети) напряжение может вывести их из строя.
Также перед началом измерений следует отключить от проверяемой части электроустановки все элементы, содержащие трансформаторы, так как их проверка имеет ряд особенностей.
5. Средства и проведение измерения.
Измерения производятся мегаомметрами различного типа и на различное напряжение: 100В, 500В, 1000В, 2500В. Значение напряжения для мегаомметра определяет выходное испытательное напряжение, выдаваемое с зажимов мегаомметра. Значение измеренного сопротивления может быть показано прибором в Ом, кОм, или МОм. Все приборы должны быть проверены в соответствующих государственных органах ЦСМ.
Проводим измерение сопротивления изоляции с помощью измерителя параметров EurotestХЕ MI3102H (со встроенным мегаомметром).
Измерения сопротивления изоляции проводятся с целью проверки безопасности и обеспечения защиты от удара электрическим током. При использовании данной функции могут быть определены следующие параметры:
�� Сопротивление изоляции между проводниками электроустановки,
�� Сопротивление изоляции непроводящих помещений (стен и полов),
�� Сопротивление изоляции кабелей, проложенных в грунте,
�� Сопротивление полупроводящих (антистатических) полов.
Для получения дополнительной информации, касающейся измерения сопротивления изоляции, обратитесь к учебнику фирмы Metrel « Guide for testing and verification of low voltage installations ».
Порядок проведения измерения сопротивления изоляции
Шаг 1 С помощью поворотного переключателя выберите функцию Изоляция.
На экране отобразится следующее меню:
 Рисунок4. Меню измерения сопротивления изоляции.
Подключите измерительный кабель к прибору EurotestХЕ.
Шаг 2 Установите значения следующих параметров и пределов измерения:
�� Номинальное измерительное напряжение,
�� Минимальное предельно допустимое значение сопротивления.
Шаг 3 Подключите измерительный кабель к испытываемому объекту. Для проведения измерения сопротивления изоляции следуйте схеме подключения, показанной на рисунке 5. При необходимости
обратитесь к меню помощи. Для измерений сопротивления изоляции при напряжении UN= 2,5 кВ должны использоваться другие измерительные провода и другие измерительные клеммы, чем при
измерениях при UN≤ 1 кВ! Стандартный трехпроводный измерительный кабель, кабель с вилкой
Шуко и щупы «commander» могут использоваться только при измерениях сопротивления при напряжении UN≤ 1 кВ!
Рисунок 5. Подключение 3-проводного измерительного кабеля и щупа с наконечником 
Для измерений сопротивления изоляции при напряжении UN= 2,5 кВ должен использоваться двухпроводный 2,5 кВ-й измерительный кабель. (Рисунок 6.)
Рисунок 6.: Подключение двухпроводного 2,5 кВ-го измерительного кабеля (UN =2,5 кВ)
Шаг 4 Перед началом измерений проверьте отображаемые предупреждения и оперативное напряжение / выходной монитор. Если измерение разрешено, нажмите и удерживайте кнопку ТEST, пока результат не стабилизируется. Во время измерений на дисплее отображается фактическое значение сопротивления. После того, как кнопка TEST отпущена, отображается последнее измеренное значение, сопровождающееся оценкой результата в виде «соответствует / не соответствует» (если применяется).
Рисунок 7: Пример результатов измерения сопротивления изоляции
Отображаемые результаты:
R.............Сопротивление изоляции,
Um..........Измерительное напряжение.
Сохраните результаты измерений для дальнейшего документирования. Обратитесь к руководству по эксплуатации измерителя параметров электроустановок МI 3102Н глава 6.1. Сохранение результатов
Классификация результатов измерения сопротивления изоляции при сохранении
При сохранении, после нажатия кнопки Память, доступны десять подфункций сопротивления изоляции:
�� ISO L1/PE,
�� ISO L2/PE,
�� ISO L3/PE,
�� ISO L1/N,
�� ISO L2/N,
�� ISO L3/N,
�� ISO N/PE,
�� ISO L1/L2,
�� ISO L1/L3,
�� ISO L2/L3.
Процедура измерения сопротивления изоляции протекает одинаково, в независимости от того, какая подфункция выбрана. Однако важно выбирать соответствующую подфункцию, чтобы в дальнейшем правильно классифицировать результаты измерений для их корректного занесения в протоколы измерений.
Предупреждения:
�� Измерение сопротивления изоляции должно выполняться только на обесточенных объектах!
�� При измерении сопротивления изоляции между проводниками электроустановки все нагрузки должны быть отключены, и все выключатели выключены!
�� Не касайтесь испытываемого объекта во время измерения и до момента его полного разряда! Существует опасность удара электрическим током!
�� Когда измерение сопротивления изоляции производится на емкостном объекте, его автоматический разряд может произойти не сразу! Во время разряда на экране отображается предупреждающий знак  и действующее значение напряжения до тех пор, пока напряжение не упадет до 10 В.
�� Не подключайте измерительные выводы прибора к внешнему напряжению, превышающему 600 В (переменного или постоянного тока), во избежание повреждения прибора!
Примечание:
�� В случае присутствия между измерительными клеммами напряжения выше 10 В (постоянного или переменного тока) измерение сопротивления изоляции не будет выполнено.
�� Двухпроводный 2,5 кВ-й измерительный кабель не может быть использован при измерении сопротивления изоляции с напряжением ≤ 1 кВ, поскольку для измерения на 2,5 кВ используются другие измерительные выводы!
Электрические испытания во взрывоопасных зонах должны проводится приборами во взрывозащищённом исполнении, предназначенными для соответствующих взрывоопасных зон.
|
