Методика измерения сопротивления изоляции

СОГЛАСОВАНО
Управление Ростехнадзора РФ
по Ярославской области

1. Общие положения

1.1. Настоящий документ устанавливает методику выполнения измерения сопротивления изоляции электрооборудования, проводов и кабелей в действующих и реконструируемых электроустановках для всех потребителей электроэнергии независимо от их ведомственной принадлежности.

1.2. Настоящий документ разработан для применения персоналом электроизмерительной лаборатории ООО «БЭТЛ» при проведении приемо-сдаточных и периодических испытаний в электроустановках, напряжением до и выше 1000 В.

1.3. В электроустановках напряжением выше 1000 В измерения производятся по наряду, а в установках напряжением до 1000 В по распоряжению. В тех случаях, когда измерения мегаомметром входят в содержание работ, оговаривать эти измерения в наряде или распоряжении не требуется.

1.4. К выполнению измерений и испытаний допускают лиц, прошедших специальное обучение и аттестацию, имеющих запись о допуске к испытаниям и измерениям в электроустановках до 1000 В

1.5. Измерение сопротивления изоляции должен проводить только квалифицированный персонал единолично или в составе бригады. Производитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже III. В состав бригады может включаться ремонтный персонал с группой по электробезопасности не ниже II.

2. Нормативные ссылки

При разработке методики использованы следующие нормативные документы:

2.1. Мегаомметры ЭСО202/1-Г, ЭСО202/2-Г. Паспорт Ба 2.722.056ПС.

2.2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

2.3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ).

2.4. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М — 016-2001. РД 153-34.0-03.150-00.

2.6. ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий».

2.7. ГОСТ Р 50571.16-99 «Электроустановки зданий. Испытания».

2.8. ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений»

3. Характеристика измеряемой величины, нормативные значения измеряемой величины.

3.1. Объектом измерения являются электрооборудование и электропроводки напряжением до и выше 1000 В

3.2. Измеряемой величиной является сопротивление изоляции.

3.3. Измеренное сопротивление изоляции электрооборудования напряжением до 1000 В должно быть не ниже, минимально допустимого значения, приведенного в таблице.

Минимально допустимые значения сопротивления изоляции элементов электрических сетей напряжением до 1000 В

Наименование элемента	Напряжение мегаомемтра, В	Сопротивление изоляции, МОм	Примечание
Электроизделия и аппараты на номинальное напряжение, В:		Должно соответствовать указаниям изготовителей, но не менее 0,5	При измерениях полупроводниковые приборы в изделиях должны быть зашунтированы
до 50	100
свыше 50 до 100	250
свыше 100 до 380	500-1000
свыше 380	1000-2500
Распределительные устройства, щиты и токопроводы	1000-2500	не менее 1	Измерения производятся на каждой секции распределительного устройства
Электропроводки, в том числе осветительные сети	1000	не менее 0,5	Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года. При измерениях в силовых цепях должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых приборов. В осветительных сетях должны быть вывинчены лампы, штепсельные розетки и выключатели присоединены.
Вторичные цепи распределительных устройств, цепи питания приводов выключателей и разъединителей, цепи управления, защиты, автоматики, телемеханики и т.п.	1000-2500	не менее 1	Измерения производятся со всеми присоединенными аппаратами (катушки, контакторы, пускатели, выключатели, реле, приборы, вторичные обмотки трансформаторов напряжения и тока)
Краны и лифты	1000	не менее 0,5	Производится не реже 1 раза в год
Стационарные электроплиты	1000	не менее 1	Производится при нагретом состоянии плиты не реже 1 раза в год
Шинки постоянного тока и шинки напряжения на щитах управления	500-1000	не менее 10	Производится при отсоединенных цепях
Цепи управления, защиты, автоматики, телемеханики, возбуждения машин постоянного тока на напряжение 500-1000 В, присоединенных к главным цепям	500-1000	не менее 1	Сопротивление изоляции цепей напряжением до 60 В, питающихся от отдельного источника, измеряется мегаомметром на напряжение 500 В и должно быть не менее 0,5 МОм
Цепи, содержащие устройства с микроэлектронными элементами, рассчитанные на рабочее напряжение, В:
до 60	100	не менее 0,5
выше 60	500	не менее 0,5

4. Условия измерений

4.1 Измерение проводят в помещениях при температуре 25±10°С и относительной влажности воздуха не более 80%, если в стандартах или технических условиях на кабели, провода, шну¬ры и оборудование не предусмотрены другие условия.

4.2 Значение электрического сопротивления изоляции соедини¬тельных проводов измерительной схемы должно превышать не ме¬нее чем в 20 раз минимально допускаемое значение электрическо¬го сопротивления изоляции испытуемого изделия.

4.3. Характеристики изоляции электрооборудования рекомендуется измерять по однотипным схемам и при одинаковой температуре. Сравнение характеристик изоляции должно производиться при одной и той же температуре изоляции или близких ее значениях (разница температур не более 5°С). Если это невозможно, то должен производиться температурный пересчет.

5. Требования безопасности

ВНИМАНИЕ! Не приступайте к измерениям, не убедившись в отсутствии напряжения на измеряемом объекте.

5.1. Перед началом испытаний необходимо убедиться в отсутст¬вии людей, работающих на той части электроустановки, к которой присо¬единен испытательный прибор, запретить находящимся вблизи него лицам прикасаться к токоведущим частям и, если нужно, выставить охрану.

5.2. Измерение сопротивления изоляции мегаомметром должно осуществляться на отключенных токоведущих частях, с которых снят заряд путем предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра.

5.3. При измерении мегаомметром сопротивления изоляции токоведущих частей соединительные провода следует присоединять к ним с помощью изолирующих держателей (штанг).

5.4. При работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединен, не разрешается. После окончания работы следует снять с токоведущих частей остаточный заряд путем их кратковременного заземления.

6. Подготовка к выполнению измерений

Для выполнения измерений используются мегаомметры ЭСО202/1-Г или ЭСО202/2-Г в зависимости от требований к испытательному напряжению.

6.1. Перед началом измерений необходимо изучить электроустановку здания и убедиться в отсутствии напряжения на испытываемом объекте, принять меры препятствующие допуску на испытуемый объект лиц, не участвующих в испытаниях, при необходимости выставить наблюдающего. Произвести отключение электроприборов, снять предохранители, отключить аппараты (автоматические выключатели, переключатели), отсоединить электронные схемы и электронные приборы, электрические части электроустановки с пониженной изоляцией или пониженным испытательным напряжением.

6.2. Установить на мегаомметре переключатель измерительных напряжений в нужное положение (в соответствии с требованиями к испытательному напряжению), а переключатель диапазонов в положение I.

Схема проверки изоляции мегомметром

Измерение сопротивления:

Измерение изоляции кабеля:

6.3. Проверить исправность мегаомметра. При вращении ручки генератора должен светиться индикатор «ВН».

7. Выполнение измерений

7.1. Убедившись в отсутствии напряжения на объекте, подключить объект к гнездам «rx». При необходимости экранирования, для уменьшения влияния токов утечки, экран объекта подсоединить к гнезду «Э». Для уменьшения времени установления показаний перед измерением сопротивления по шкале II в течении 3-5 сек. вращать ручку генератора при закороченных зажимах «rx».

7.2. Для проведения измерений вращать рукоятку генератора со скоростью 120-144 оборотов в минуту.

7.3. Отсчет значений электрического сопротивления изоляции при измерении проводят по истечении 1 мин с момента приложе¬ния измерительного напряжения к образцу, но не более чем через 5 мин, если в стандартах или технических условиях на конкретные кабельные изделия или на другое измеряемое оборудование не предусмотрены другие требования. Перед повторным измерением все металлические элементы ка¬бельного изделия должны быть заземлены не менее чем за 2 мин.

7.4. При измерении параметров изоляции электрооборудования должны учитываться случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительных приборов и аппаратов, дополнительными емкостями и индуктивными связями между элементами измерительной схемы, воздействием температуры, влиянием внешних электромагнитных и электростатических полей на измерительное устройство, погрешностями метода и т.п

7.5. Электрическое сопротивление изоляции многожильных ка¬белей, проводов и шнуров должно быть измерено:

— для изделий без металлической оболочки, экрана и брони — между каждой токопроводящей жилой и остальными жилами, со¬единенными между собой или между каждой токопроводящей; жилой и остальными жилами, соединенными между собой и заземлением.

— для изделий с металлической оболочкой, экраном и броней — между каждой токопроводящей жилой и остальными жилами, со¬единенными между собой и с металлической оболочкой или экра¬ном, или броней.

8. Оформление результатов испытаний (измерений).

8.1. Результаты проверки отражаются в протоколе соответствующей формы.

8.2. Перечень замеченных недостатков должен предъявляться заказчику для принятия мер по их устранению.

8.3. Протокол испытаний и измерений оформляется в виде электронного документа и хранится в соответствующей базе данных. Второй экземпляр протокола распечатывается и хранится в архиве электроизмерительной лаборатории.

8.4. Копии протоколов испытаний и измерений подлежат хранению в архиве электролаборатории не менее 3 лет.

 

betl.ru

Здравствуйте, читатели блога «Заметки электрика».

В прошлой статье про испытание кабельных линий я рассказывал Вам, что одним из пунктов испытания кабельных линий является измерение сопротивления изоляции кабеля.

Вот об этом мы подробно с Вами и поговорим. Рассмотрим как правильно произвести измерение сопротивления изоляции, как силовых, так и контрольных кабелей. А также познакомимся с методикой проведения этих замеров.

 

Подготовка к измерению сопротивления изоляции кабеля

Перед началом проведения работ по измерению сопротивления изоляции кабеля необходимо точно знать температуру окружающего воздуха.

С чем это связано?

А связано это с тем, что при отрицательных температурах, при наличии в кабельной массе частиц воды, эти частички будут находиться в замерзшем состоянии, т.е. в виде кусочков льда. Все Вы знаете, что лед является диэлектриком, т.е. не обладает проводимостью.

Поэтому при проведении измерения сопротивления изоляции при отрицательных температурах эти частички замерзшей воды  выявлены не будут.

 

Приборы и средства измерения

Второе, что нам необходимо для проведения измерения сопротивления изоляции кабельных линий, это наличие приборов и средств измерений.

Для измерения сопротивления изоляции кабелей различного назначения я и работники нашей электролаборатории используем прибор MIC-2500. Есть и другие приборы, но мы их используем несколько реже.

Этот прибор производства фирмы Sonel и с помощью него можно замерить сопротивление изоляции кабельных линий, проводов, шнуров, электрооборудования (двигатели, трансформаторы, выключатели и т.п.), а также произвести замер степени старения и увлажненности изоляции.

Хочу заметить, что прибор MIC-2500 входит в государственный реестр приборов, которые разрешены для измерения сопротивления изоляции. 

Прибор MIC-2500 должен ежегодно сдаваться в государственную поверку. После прохождения поверки на прибор ставят голограмму и штамп о прохождении поверки. В штампе указывается серийный номер прибора и дата следующей поверки.

Соответственно, что производить измерение сопротивления изоляции необходимо только исправным и прошедшим поверку прибором.

 

Нормы сопротивления изоляции для различных кабелей

Перед тем, как перейти к нормам сопротивления изоляции кабелей, необходимо как то их классифицировать.

Я Вам предлагаю свою упрощенную классификацию кабелей. 

Кабели по назначению делятся на:

• высоковольтные силовые выше 1000 (В)
• низковольтные силовые ниже 1000 (В)
• контрольные и кабели управления, будем их называть просто контрольными (сюда входят вторичные цепи РУ, цепи питания электроприводов выключателей, отделителей, короткозамыкателей, цепи управления, цепи защиты и автоматики и т.п.)
• др.

Измерение сопротивления изоляции, как для высоковольтных кабелей, так и для низковольтных силовых кабелей производится мегаомметром на напряжение 2500 (В). А контрольные кабели измеряются мегаомметром на напряжение 500-2500 (В).

Соответственно, у каждого кабеля существуют свои нормы сопротивления изоляции. По ПТЭЭП (п.6.2. и таблица 37) и ПУЭ (п. 1.8.37 и таблица 1.8.34):

• Высоковольтные силовые кабели выше 1000 (В) — не нормируется, но сопротивление изоляции должно быть не ниже 10 (МОм)
• Низковольтные силовые кабели ниже 1000 (В) — сопротивление изоляции не должно быть ниже 0,5 (МОм)
• Контрольные кабели — сопротивление изоляции не должно быть ниже 1 (МОм)

 

Методика измерения сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей

Для более яркого представления выполнения работ по измерению сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей, приведу Вам наглядную схему и порядок действия.

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле указателем высокого напряжения

2. Устанавливаем испытательное заземление со специальными зажимами типа «крокодил» на жилы кабеля со стороны, где будем проводить измерение сопротивления изоляции.

3. С другой стороны кабеля, жилы оставляем свободными и разводим их на достаточное расстояние друг от друга.

4. Вывешиваем запрещающие и предупреждающие плакаты. Рекомендую с другой стороны оставить человека, который будет наблюдать, чтобы во время измерения сопротивления изоляции мегаомметром никто на попал под испытательное напряжение.

5. Измерение сопротивления изоляции высоковольтного силового кабеля проводим мегаомметром на 2500 (В) поочередно на каждой жиле в течение 1 минуты.

Например, проводим измерение сопротивления изоляции на жиле фазы «С». При этом устанавливаем испытательное заземление на жилы фаз «В» и «А». Один конец мегаомметра подключаем к заземляющему устройству, или проще сказать к «земле». Второй конец — на жилу фазы «С». 

На примере это выглядит вот так:

6. Показания, полученные во время измерения сопротивления изоляции высоковольтного кабеля записываем в блокнот.

 

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей отличается от предыдущей (описанной выше), но незначительно.

Аналогично:

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле с помощью средств защит, предназначенных для работ в электроустановках.

2. С другой стороны кабеля, жилы оставляем свободными и разводим их на достаточное расстояние друг от друга.

3. Вывешиваем запрещающие и предупреждающие плакаты. Рекомендую с другой стороны оставить человека, который будет наблюдать, чтобы во время измерения сопротивления изоляции мегаомметром никто на попал под испытательное напряжение.

4. Измерение сопротивления изоляции низковольтного силового кабеля проводим мегаомметром на 2500 (В) в течение 1 минуты:

• между фазными жилами (А-В, В-С, А-С)
• между фазными жилами и нулем (А-N, В-N, С-N)
• между фазными жилами и землей (А-РЕ, В-РЕ, С-РЕ), если кабель пятижильный
• между нулем и землей (N-PE), предварительно отключив ноль от нулевой шинки

5. Показания, полученные во время измерения сопротивления изоляции низковольтного кабеля записываем в блокнот.

Методика измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей

Ну вот мы и добрались с Вами до измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей.

Особенностью их измерения является то, что жилы кабеля можно не отсоединять от схемы и производить замер вместе с установленным электрооборудованием.

Измерение сопротивления изоляции контрольного кабеля выполняется аналогично.

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле с помощью средств защит, предназначенных для работ в электроустановках.

2. Измерение сопротивления изоляции контрольного кабеля проводим мегаомметром на 500-2500 (В) следующим образом.

Подключаем один вывод мегаомметра на испытуемую жилу. Остальные жилы контрольного кабеля соединяем между собой и на землю. Второй вывод мегаомметра подключаем либо на землю, либо к любой другой не испытуемой жиле.

Для наглядности смотрите фото:

В течении 1 минуты производим замер испытуемой жилы. Далее измеренную жилу возвращаем к остальным жилам кабеля и приступаем к измерению следующей жилы.

Итак каждую жилу.

3. Все полученные показания сопротивления изоляции контрольного кабеля записываем в блокнот.

Протокол измерения сопротивления изоляции кабеля

Во всех вышеперечисленных электрических измерениях, после получения показаний сопротивления изоляции кабеля, необходимо сравнить их с требованиями и нормами ПУЭ и ПТЭЭП. На основании сравнения необходимо сделать вывод-заключение о пригодности кабеля к дальнейшей эксплуатации и составить протокол измерения сопротивления изоляции.

P.S. На этом статью я завершаю. Если возникли вопросы, то смело задавайте их. А также не забывайте подписываться на новые статьи с моего сайта. 

zametkielectrika.ru

Целью истинной методики является обеспечение высококачественного и неопасного проведения работ при производстве электролабораторией (дальше ЭЛ) испытаний (измерений).

Реальная методика составлена на основании:

—     ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений».

—     Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001.

—   Документации заводов-изготовителей устройств, применяемых в проведении работ

Предназначение

Предназначение истинной методики – описание процедур по организации, выполнению и оформлению проводимых ЭЛ работ по измерению сопротивления изоляции.

Наименование и черта измеряемой величины

Измеряемая величина – сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции неизменному току является главным показателем состояния изоляции и его измерение является неотъемлемой частью испытаний всех видов электрооборудования и электроцепей.

 Состав применяемых при измерении устройств

Сопротивление изоляции измеряется мегомметром. В текущее время более всераспространены мегомметры типа М-4100, ЭСО202/2Г, MIC-1000,  MIC-2500.

 Описание мегомметров

Мегомметр – прибор состоящий из источника напряжения (неизменного либо переменного генератора с выпрямителем тока) и измерительного механизма.

Мегомметры разделяются по номинальному рабочему напряжению до 1000 В и до 2500 В.

Мегомметры оснащаются гибкими медными проводами длиной до 2 – 3 м с сопротивлением изоляции более 100 МОм. Концы проводов присоединяемые к мегомметру обязаны иметь оконцеватели, а обратные – зажимы типа «крокодил» с изолированными ручками.

 Порядок проведения измерений

Порядок проведения измерений мегомметрами типа М-4100 и ЭСО202/2Г.

До проведения измерений нужно:

1) До проведения измерения мегомметр должен быть подвергнут контрольной проверке, которая заключается в проверке показаний прибора при разомкнутых проводах (стрелка прибора должна находиться у отметки бесконечность – ?) и замкнутых проводах (стрелка прибора должна находиться на отметке – 0).

2) Убедиться, что на испытуемом кабеле нет напряжения (инспектировать отсутствие напряжения нужно испытанным указателем напряжения, исправность которого должна быть испытана на заранее находящихся под напряжением частях электроустановки – п. 3.3.1 «Межотраслевых правил по охране труда» ПОТ Р М-016-2001).

2) Заземлить токоведущие жилы испытываемого кабеля (заземление с токоведущих частей можно снимать только после подключения мегомметра).

Подключаемые провода мегомметров обязаны иметь зажимы с изолированными ручками, в электроустановках выше 1000 В, не считая того, следует воспользоваться диэлектрическими перчатками.

При работе с мегомметром дотрагиваться к токоведущим частям, к которым он присоединен, не разрешается.

Обычно, определяют сопротивление изоляции каждой фазы кабеля относительно других заземленных фаз. Если измерения по этому сокращенному варианту дадут неудовлетворительный итог, то нужно измерить сопротивление изоляции меж каждыми 2-мя фазами и каждой фазой относительно земли.

При измерениях на кабелях выше 1000 В (когда результаты измерений могут быть искажены точками утечек по поверхности изоляции) на изоляцию объекта измерения (концевую воронку и т.д.) накладывают электрод (экранные кольца), присоединенный к зажиму «Э» (экран).

При измерениях сопротивления изоляции кабелей на напряжение до 1000 В с нулевыми жилами нужно держать в голове последующее:

— нулевые рабочие и защитные проводники обязаны иметь изоляцию, равную изоляции фазных проводников;

— как со стороны источника питания, так и со стороны приемника нулевые проводники должны быть отсоединены от заземленных частей.

Измерение (снятие показаний) следует создавать при устойчивом положении стрелки прибора. Для этого необходимо крутить ручку прибора со скоростью 120 об./мин.

Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора через 15 сек. и 60 сек после начала вращения. Если определения коэффициента абсорбции кабеля не требуется, отсчет показаний делается после успокоения стрелки, но не ранее 60 сек от начала вращения.

При некорректно избранном пределе измерений, нужно:

— снять заряд с испытуемой фазы, наложив заземление;

— переключить предел и повторить измерение на новеньком пределе.

При наложении и снятии заземления нужно воспользоваться диэлектрическими перчатками

По окончании измерений, до того как отсоединять концы прибора, нужно снять скопленный заряд методом наложения заземления.

Измерение сопротивления изоляции сетей освещения проводится мегомметром на напряжение 1000 В и содержит в себе:

а)       Измерение сопротивления изоляции магистральных линий – от сборок 0,4кВ (ГРЩ, ВРУ) до автоматических выключателей распределительных щитов (ЩЭ) либо групповых (зависимо от схемы);

б)      Измерение сопротивления изоляции от распределительных (этажных) щитов до групповых щитков местного управления (квартирных).

в)       Измерение сопротивления изоляции сети освещения от автоматических выключателей (предохранителей) местных, групповых щитков управлени(ЩК) до осветительных приборов (включая изоляцию самого осветительного прибора). При всем этом в сетях освещения в светильниках с лампами накаливания измерение сопротивления изоляции делается
при снятом напряжении, включенных выключателях, снятых предохранителях (либо отключенных выключателях), отсоединенных нулевых рабочих и защитныхпроводах,отключенныхэлектроприемниках и вывернутых электролампах. В сетях освещения с газоразрядными лампами создавать измерение можно как с установленными лампами, так и без их, но со снятыми стартерами.

г)       Величина сопротивления изоляции на каждом участке сети освещения,начиная от автомата (предохранителя) щита и включая проводку осветительного прибора должна быть более 0,5 МОм.

 Обработка и оформление результатов измерений

Данные по использованным в процессе измерительных работ устройствам, также результаты измерений заносятся в протоколы.

Требования к неопасному проведению работ

В согласовании с главой 12 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001» работники ЭЛ (как работники организациий, направляемые для выполнения работ в действующих, строящихся, на техническом уровне перевооружаемых, реконструируемых электроустановках и не состоящие в штате организаций – хозяев электроустановки) относятся к командированнному персоналу.

Командируемые работники обязаны иметь удостоверения установленной формы о проверке познаний норм и правил работы в электроустановках с отметкой о группе, присвоенной комиссией командирующей организации. Командирующая организация несет ответственность за соответствие присвоенных командированным работникам групп, также за соблюдением персоналом нормативных документов по неопасному выполнению работ.

Организация работ командировочного персонала предугадывает прохождение последующих процедур выполняемых до начала работ:

— уведомление организации-владельца электроустановки письмом о цели командировки, также составе и квалификации  командировочного персонала ЭЛ;

— определение и предоставление организацией-владельцем командированным работникам права работы в действующих электроустановках (в качестве выдающих наряд, ответственных управляющих и производителей работ, членов бригады);

— проведение с командированным персоналом по его прибытии вводного и первичного инструктажей по электробезопасности;

— ознакомление командированного персонала с электронной схемой и особенностями электроустановки, в какой ему предстоит работать (при этом работник которому предоставляется право исполнять обязанности производителя работ должен пройти инструктаж по схеме электроснабжения электроустановки);

— проведение работниками организации-владельца подготовки рабочего места и допуск командированного персонала к работам.

Организация, в электроустановках которой выполняются работы командированным персоналом, несет ответственность за выполнение предусмотренных мер безопасности и допуск к работам.

Работы производятся на основании наряда-допуска, распоряжения либо в порядке текущей эксплуатации в согласовании с требованиями главы 5 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001». Не считая того при проведении испытаний и измерений следует :

1.    Управляться указаниями паспортов (инструкций по эксплуатации) применяемых устройств и инструкций по технике безопасности (действующими на предприятии, где производятся измерения), также дополнительными требованиями по безопасности, определенными в нарядах-допусках, распоряжениях, инструктажах.

2.    Инспектировать отсутствие напряжения (инспектировать отсутствие напряжения нужно испытанным указателем напряжения, исправность которого должна быть испытана на заранее находящихся под напряжением частях электроустановки – п. 3.3.1 «Межотраслевых правил по охране труда» ПОТ Р М-016-2001). Отсутствие напряжения следует инспектировать как меж всеми фазами, так и меж фазой и землей. При этом, в электроустановках с системой TN-C следует сделать более 6 замеров, а в электроустановках с системой TN-S -десяти замеров.

3.    Создавать подключение и отключение всех измерительных устройств при снятом напряжении.

4.    Обеспечивать применение защитных средств и инструмента с изолирующими ручками, испытанных согласно «Инструкции по применению и испытанию средств защиты, применяемых в электроустановках»,  утвержденной приказом Минэнерго Рф от 30.06.2003 г. за № 261.

Производящая работы бригада должна состоять более чем из 2-ух человек, в том числе производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV и член бригады с группой по электробезопасности не ниже Ш. При проведении измерений воспрещается приближаться к токоведущим частям на расстояния наименее обозначенных в таблице 1.

 

elektrica.info

 

Требования безопасности

 

 

1. Измерения мегаомметром разрешается выполнять обученным лицам из электротехнического персонала. В установках напряжением выше 1000 В измерения производят по наряду два лица, одно из которых должно иметь по электробезопасности не ниже IV группы. Проведение измерений в процессе монтажа или ремонта оговаривается в наряде в строке «Поручается». В установках напряжением до 1000 В измерения выполняют по распоряжению два лица, одно из которых должно иметь группу не ниже III.

2. Перед началом испытаний необходимо убедиться в отсутствии людей, работающих на той части электроустановки, к которой присоединён испытательный прибор, запретить находящимся вблизи него лицам прикасаться к токоведущим частям и, если нужно, выставить охрану.

3. Для контроля состояния изоляции электрических машин в соответствии с методическими указаниями или программами измерения мегаомметром на остановленной или вращающейся, но не возбуждённой машине, могут проводиться оперативным персоналом или, по его распоряжению, в порядке текущей эксплуатации работниками электролаборатории. Под наблюдением оперативного персонала эти измерения могут выполняться и ремонтным персоналом. Испытания изоляции роторов, якорей и цепей возбуждения может проводить одно лицо с группой по электробезопасности не ниже III, испытания изоляции статора – не менее чем два лица, одно из которых должно иметь группу не ниже IV, а второе – не ниже III.

4. При работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединён, запрещается. После окончания работы необходимо снять остаточный заряд с проверяемого оборудования посредством его кратковременного заземления. Лицо, производящее снятие остаточного заряда, должно пользоваться диэлектрическими перчатками и стоять на изолированном основании.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром осуществляется на отключенных токоведущих частях, с которых снят заряд путём предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра. При снятии заземления необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками.

 

Проведение измерений

 

Сопротивление изоляции измеряют мегаомметрами (100-2500 В) со значениями измеренных показателей в Ом, кОм и МОм.

Средства измерений: к средствам измерения изоляции относятся мегаомметры – ЭСО 202, Ф4100, М4100/1-М4100/5, М4107/1, М4107/2, Ф4101. Ф4102/1, Ф4102/2, BM200/G и другие, выпускаемые отечественными и зарубежными фирмами.

 

Требования к квалификации

 

К выполнению измерений сопротивления изоляции допускается обученный электротехнический персонал, имеющий удостоверение о проверке знаний и квалификационную группу по электробезопасности не ниже 3-й, при выполнении измерений в установках до 1000 В, и не ниже 4-й, при измерении в установках выше 1000 В.

Мегаомметр

 

Мегаомметр представляет собой переносной генератор постоянного тока, смонтированный вместе с измерительной системой.

Правила использования мегаомметра

 

Существуют мегаомметры на напряжения 500, 1000 и 2500 В. Генератор мегаомметра вращают вручную с помощью его рукоятки, соединённой через повышающий редуктор с валом генератора. Для проведения измерений выводной конец уложенной в машину обмотки соединяют с одним зажимом прибора, а корпус машины – со вторым зажимом и начинают вращать рукоятку. Чтобы на зажимах мегаомметра генерировалось напряжение, указанное в его паспортных данных, частота вращения ручки должна быть не менее указанной на его щитке (обычно 120 об/мин). При меньшей частоте вращения напряжение будет меньше, а при большей центробежный регулятор прибора отсоединит редуктор от вала генератора и напряжение не поднимется выше номинального.

Во время проведения измерений стрелка прибора не сразу останавливается в каком-то определённом положении. Сначала она показывает меньшее сопротивление, постепенно показания увеличиваются и стрелка устанавливается на цифре, определяющей сопротивление изоляции обмотки относительно корпуса. Постепенный подход стрелки к установившемуся значению объясняется тем, что в первые моменты времени в изоляции возникают поляризационные токи, происходит зарядка своеобразного конденсатора, обкладками которого являются проводники обмотки и сталь магнитопровода, а диэлектриком – изоляции обмотки. Эти токи постепенно уменьшаются, и после их прекращения остаётся так называемый сквозной ток утечки, который и характеризует сопротивление изоляции. Поэтому окончательные результаты измерения получают спустя минуту после начала вращения рукоятки мегаомметра. Записывают также показания через 15 с после измерений. По отношению этих показаний (через 15 с и 60 с) можно судить о способности изоляции воспринимать заряд. При влажной изоляции эти показания почти одинаковы, при сухой установившееся значение на 30-50 % больше промежуточного. Отношение показаний называют коэффициентом абсорбции, его значение характеризует степень увлажнения изоляции.

Коэффициент абсорбции

Коэффициент абсорбции определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции – это отношение измеренного сопротивления изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаомметра ( ) к измеряемому сопротивлению изоляции через 15 секунд ( ). Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции намного больше единицы, а увлажнённой изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Значение коэффициента абсорбции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводских данных не более, чем на 20 %, а его значение должно быть не ниже 1,3 при температуре 10-30 ° С. При невыполнении этих условий изделие подлежит сушке.

Все время, пока проводится измерение, т. е. не менее одной минуты, рукоятку мегаомметра необходимо вращать с частотой не менее 120 об/мин. Рукоятка вращается с большим моментом сопротивления, так как она соединена с редуктором, имеющим высокое передаточное отношение. Поэтому измерения можно проводить только вдвоём: один человек вращает рукоятку, другой отмечает показания прибора. Для облегчения работы выпускают мегаомметры с электрическим приводом, в которых вместо рукоятки и редуктора установлен электрический двигатель с нужной частотой вращения. Такие мегаомметры удобней, но для них необходимо подводить напряжение к месту измерений, что вызывает дополнительные затруднения, особенно при измерении сопротивления изоляции машин, установленных на рабочих местах.

Требования к сопротивлению изоляции обмоток

Допустимые нормы сопротивления изоляции указывают в технических условиях или ГОСТ на каждые типы машин.

Сопротивление изоляции обмоток электрической машины ( в МОм) относительно ее корпуса и между обмотками при рабочей температуре машины должно быть не менее значения, получаемого по формуле (но не менее 0,5 МОм)

где – номинальное напряжение обмотки машины, В; – номинальная мощность машины, кВ·А, а для машин постоянного тока – кВт.

Для измерения сопротивления изоляции обмоток, номинальное напряжение которых составляет 127-660 В, можно пользоваться только мегаомметром с напряжением 1000 В, так как при применении мегаомметра на напряжение 2500 В изоляция может быть пробита. Для обмоток с напряжением, меньшим 127 В, пользуются только мегаомметром на 500 В, для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и более – мегаомметром на 2500 В, так как мегаомметры на более низкое напряжение будут показывать большое сопротивление изоляции. В связи с этим часто для измерений сопротивления изоляции нескольких обмоток одной и той же машины, имеющих разные номинальные напряжения, приходится использовать различные приборы. Так, например, сопротивление изоляции обмоток статора синхронного генератора с номинальным напряжением 6000 В измеряют мегаомметром с напряжением 2500 В, а сопротивление изоляции обмотки возбуждения той же машины – мегаомметром на 1000 или 500 В в зависимости от номинального напряжения обмотки возбуждения.

Расчётной рабочей температурой называется температура, к которой приводятся сопротивления обмоток электрической машины при подсчёте потерь в ней. Она принимается равной 75 ° С для обмоток, предельные допустимые превышения температуры которых соответствуют классам нагревостойкости A, E, B;

115 ° С – для обмоток, предельные допустимые превышения температуры которых соответствуют классам нагревостойкости F, H.

В случае измерения сопротивления изоляции при температуре ниже расчётной полученное по этой формуле сопротивление изоляции следует удваивать на каждые 20 ° С (полные и неполные) разности между рабочей температурой и той температурой, при которой выполнено измерение.

Необходимо учесть, что для получения правильных показаний мегаомметра следует устранять остаточные заряды обмотки путём заземления на несколько минут перед каждым измерением.

Методы измерения сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками, а также методы измерения сопротивлений обмоток установлены ГОСТ 11828-75.

Необходимо отметить, что по данным измерений сопротивления изоляции обмоток нельзя окончательно судить о ее качестве, так как сопротивление сухой изоляции будет высоким даже при наличии в ней слабых в электрическом отношении мест – небольших трещин, вспучивании и т. п.

cyberpedia.su

Качественные изолирующие материалы определяют функциональность и надежность снабжения объектов электрической энергией. Каждый специалист на предприятии должен понимать важность свойств изоляции оборудования. Периодически необходимо контролировать работу электрических устройств, проводить измерение сопротивления изоляции.

Материал изоляции кабелей имеет свой срок службы. На качество диэлектрического материала изоляции влияют следующие факторы:

• Высокое напряжение.
• Солнечный свет.
• Механические повреждения.
• Температурный режим.
• Среда использования.

Измерение сопротивления изоляции рекомендуется для более точного выяснения причин повреждений в кабельной цепи, или цепи электрических устройств, а также для проверки возможности дальнейшей эксплуатации изоляции.

Если дефект изоляции обнаружен визуально, то выполнять измерения сопротивления уже нет необходимости. При обнаружении нарушения изоляции с помощью мегомметра, можно предотвратить:

• Неисправности устройств.
• Возникновение пожара.
• Аварийные ситуации.
• Чрезмерный износ устройства.
• Короткие замыкания.
• Удары электрическим током персонала, обслуживающего устройства.

Методика

Главной характеристикой состояния изоляции электрооборудования принято считать сопротивление постоянному току, поэтому обязательной частью проверки цепей является контроль сопротивления изоляции.

Приборы

Значение сопротивления изоляции контролируется при помощи мегомметрами. Сегодня популярными являются мегомметры марок: М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC – 30, MIC — 1000, MIC-2500. Прогресс технологий в электротехнике не стоит на месте, поэтому виды измерительных приборов постоянно обновляются.

Мегомметр состоит из источника питания постоянного тока и механизма измерения. В качестве источника тока может использоваться генератор переменного тока с выпрямительным мостом.

Мегомметры можно разделить по величине напряжения:

• До 1000 вольт.
• До 2500 вольт.

В комплекте к прибору приложены гибкие медные проводники. Их длина может достигать до 3 метров. Сопротивление изоляции измерительных проводов должно быть более 100 мегом. Концы проводов мегомметра должны быть оснащены наконечниками со стороны подключения к прибору. Другие концы проводов должны оснащаться зажимами вида «крокодил» с рукоятками из диэлектрического материала.

Порядок измерений

Перед началом контрольных измерений необходимо выполнить:

• Перед непосредственным измерением необходимо выполнить контрольную проверку прибора. Такая проверка производится путем определения показаний прибора во время разомкнутых и замкнутых проводников. При разомкнутых проводниках стрелка или индикатор должны показывать бесконечное сопротивление. При замкнутых проводах показания должны быть близки к нулю.
• Обесточить измеряемый кабель. Для проверки отсутствия напряжения необходимо пользоваться указателем напряжения, который испытан на заведомо подключенном к напряжению участке цепи электроустановки, согласно требованиям правил охраны труда.
• Произвести заземление токоведущих жил испытуемого кабеля.

Во время измерения сопротивления на участках цепи свыше 1000 вольт, необходимо применять диэлектрические резиновые перчатки. Запрещается касаться токоведущих элементов, присоединенных к мегомметру.

Сопротивление проверяется для отдельной фазы по отношению к другим фазам. При отрицательном результате необходимо проверить сопротивление изоляции между отдельной фазой и землей.

Схема проверки сопротивления

Измерение сопротивления изоляции на кабеле, рассчитанном на напряжение более 1000 вольт, на изоляцию накладывают экранное кольцо, которое соединено с экраном.

При работах с кабелями до 1000 вольт, имеющих нулевые жилы, необходимо знать:

• Изоляция нулевых проводов должна быть не хуже, чем у фазных проводников.
• Нулевые проводники должны быть отключены от заземления со стороны приемника и источника питания.

При вращении ручки привода генератора мегомметра необходимо добиться устойчивого состояния стрелки прибора. Только после этого можно измерять сопротивление. Для устойчивого положения стрелки ручку вращают со скоростью около 120 об / мин.

После начала вращения ручки до момента измерения должно пройти не менее 1 минуты. Далее после подключения проводов к кабелю необходимо выждать 15 секунд. После этого зафиксировать величину сопротивления.

При ошибочно выбранном интервале измерений, необходимо выполнить следующие мероприятия:

• Снять напряжение с измеряемого проводника, подключить к нему заземление.
• Установить правильное положение переключателя и возобновить измерение на новом диапазоне.

При подключении и снятии заземления применение диэлектрических перчаток является обязательным. После проведения измерений на кабеле накапливается заряд энергии, который необходимо снять перед отключением прибора. Заряд снимается при помощи наложения заземления.

Проверка изоляции осветительной цепи

Измерение сопротивления изоляции осветительной цепи выполняется мегомметром, рассчитанным на напряжение до 1000 вольт. Работы по измерению включают в себя следующие этапы:

• Измерение сопротивления изоляции магистрали: от щитов 0,4 кВ до электрических автоматов распредщитов.
• Сопротивления изоляции от этажных распредщитов до квартирных щитков.
• измерение сопротивления изоляции цепи освещения от автоматов выключения и групповых щитков до арматур освещения. В светильниках перед измерением отключается напряжение, выключатели света должны находиться во включенном состоянии, нулевые рабочие и защитные провода должны быть отключены, лампы освещения вывернуты. Если применяются газоразрядные лампы, то их допускается не выкручивать, однако необходимо снять стартеры.
• Значение сопротивления на участках освещения и осветительной арматуры должно быть выше 0,5 мегома.

Информация по применению в измерениях приборов, и итоги замеров оформляются протоколами.

Требования безопасности

Работники измерительной лаборатории, направленные для исполнения работ в различных электроустановках, и не находящиеся в штате предприятия, владеющего электроустановкой, считаются командированными работниками.

Специалисты должны иметь в наличии определенной формы удостоверения. При этом должна быть отметка комиссии командирующей фирмы о присвоении группы электробезопасности. Фирма, отправляющая специалистов, несет ответственность за исполнение нормативов по технике безопасности и соответствию групп по электробезопасности.

Организация работ сотрудников предполагает выполнение мероприятий перед началом работ:

• Извещение владельца проверяемой электроустановки о целях работы.
• Предоставление специалистам права производства работ в виде выдачи наряда, назначения ответственных лиц.
• Проведение вводного инструктажа.
• Ознакомление с электросхемой и особенностями установки.
• Подготовка рабочего места.

Организация (владелец) несет ответственность за соблюдением требований охраны труда. Работы осуществляются по наряду-допуску.

При выполнении измерений необходимо:

1. Соблюдать указания инструкций, применяемых приборов, разработанных на предприятии. Также необходимо выполнять вспомогательные требования согласно нарядам-допускам.
2. Запрещается начинать работы по измерениям, не убедившись в отсутствии напряжения на измеряемом участке. Контролировать отсутствие напряжения питания при выполнении измерений. Это требование выполняется с помощью испытанного указателя, который должен быть протестирован на подключенных к напряжению элементах электроустановки, согласно правилам ТБ. Напряжения контролировать между фазами, землей и фазами. Эта операция требует особой тщательности и ответственности.
3. Коммутацию приборов осуществлять при обесточенных токоведущих частях.
4. Обеспечить использование средств защиты и специального инструмента с диэлектрическими ручками, которые заранее испытаны.

Бригада специалистов должна иметь в составе не менее 2-х человек, включая производителя работ с 4 группой электробезопасности, и работника с 3 группой электробезопасности. При выполнении измерений запрещается подходить к токоведущим элементам ближе безопасного расстояния, которое определено в таблице.

 

Интервалы проведения проверок

Временные нормативы проведения плановых измерений величин сопротивлений, значение напряжения для измерения изоляции описываются в правилах технической эксплуатации. Ежегодно производится измерение сопротивления изоляции осветительной аппаратуры, лифтовой проводки, а также электропроводки подъемно-транспортных механизмов.

В остальных случаях такие проверки осуществляются один раз в несколько лет. Каждые 6 месяцев производится проверка переносного электрооборудования и инструмента, а также сварочных аппаратов.

При невыполнении установленных интервалов проверок повышается вероятность появления различных нежелательных неисправностей электроустановок. Нарушители этих правил могут подвергаться определенным санкциям и штрафам. В организациях должны быть разработаны планы проведения проверок изоляции. При этом делается упор на особенности и технические запросы, которым должны соответствовать электроустановки, а также кабельные сети. Изоляция проверяется во время эксплуатационных испытаний.

Похожие темы:

• Инструмент для электрика. Измерительные приборы. Вспомогательный…

• Проверка обмоток электродвигателя. Неисправности и методы проверок

• Измерение напряжения. Виды и принцип измерений

• electrosam.ru

  Цель работы:

  Изучить методы измерения сопротивления изоляции электроустановок.

  Задание:

  1. Ознакомиться с теорией по сопротивлению изоляции электросети.

  2. Изучить методы измерения сопротивления изоляции электроустановок.

  3. Провести экспериментальное определение сопротивления изоляции проводов, предложенных преподавателем, с помощью:

     1. Мегаомметра М 4100.

     2. Тераомметра Е6-13А.

     3. Мультиметра М-830В.

  КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

  При снижении сопротивления изоляции в месте повреждения (загрязнение, увлажнение и т. п.) увеличивается ток, протекающий под действием рабочего напряжения сети; соответственно повышается температура нагреваэтого места. Повышение температуры нагрева изоляционного материала снижает его сопротивление, что приводит к соответствующему увеличению тока. Последнее вызывает новое повышение температуры и соответствующее дополнительное снижение сопротивления изоляции. Процесс нарастания электрического тока продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между тепловыделением и теплоотводом (при какой-тоустановившейся температуре перегрева). В случае, когда условия охлаждения не соответствуют интенсивности тепловыделения в месте повреждения, наступает лавинообразное нарастание тока, приводящее к тепловому разрушению материала и дуговому замыканию. Поэтому при снижении сопротивления изоляции необходимо принимать меры к устранению неисправности.

  Сопротивление изоляции сети

  Сеть состоит из комплекса гальванически связанных электротехнических изделий — источника электроэнергии, распределительных щитов, приемников электроэнергии, линий связи и пр. Каждое изделие имеет определенное значение сопротивления изоляции.

  Если все токоведущие части данной фазы находятся под электрическим потенциалом ф_ф, а земля имеет электрический потенциал ф₀, то сопротивления изоляции R₀ этой фазы у всех элементов сети оказываются под одной и той же разностью потенциалов. Отсюда следует, что сопротивленияR₀всех элементов сети включены между собой параллельно. Обычноизмеряют эквивалентное сопротивление изоляции не отдельных фаз, а сети в целом (или ее отдельных участков). Тогда

  (3.1)

  где R_ni — сопротивление изоляции отдельного электротехнического изделия, n — количество изделий в сети.

  То есть эквивалентное сопротивление изоляции сети относительно земли зависит от количества входящих в эту сеть электротехнических изделий и значений их сопротивления изоляции. Чем разветвленнее сеть, чембольше в ней элементов, тем ниже уровень ее сопротивления изоляции. При этом даже и случаи исправной изоляции у всех элементов значениеэквивалентного сопротивления изоляции сети может быть весьма низким. В разветвленной сети на фоне низкого значения эквивалентного сопротивления изоляции незаметно аварийное снижение сопротивления изоляции одного из элементов. Тем самым возрастает пожарная опасность разветвленных сетей.

  Емкость относительно земли

  Токоведущие части и корпус электротехнического изделия (либо земля) образуют своеобразный конденсатор, обладающий определенной емкостью. Действительно, здесь мы имеем две токопроводящие среды, изолированные друг от друга и находящиеся под разными потенциалами φ_ф и φ₀.

  Так, на рисунке 3.1, а видно, что каждый элементарный участок провода длиной ΔLобладает емкостьюΔСотносительно земли. Эквивалентная емкость провода равна сумме этих частичных емкостей. Емкость жилы кабеля длиной 1 км относительно внешней металлической оплетки колеблется в диапазоне 0,1-1,0 мкФ в зависимости от ее сечения и конструкции кабеля. Каждый токоведущий элемент — обмотки электрическихмашин, трансформаторов и реле, печатный монтаж и пр. — имеет определенную емкость.

  Емкость относительно земли — элемент, распределенный по длине линии. Однако при анализе условий электробезопасности распределенную емкость заменяют сосредоточенной эквивалентной и применяют аппарат теории цепей с сосредоточенными параметрами. Это справедливо, так как длина электромагнитной волны промышленной частоты 50 Гц равна 6000 км (λ = c/f), то есть она существенно больше геометрических размеров электрической сети любого промышленного объекта. Емкость как распределенный элемент учитывается при анализе нестационарных высокочастотных процессов типа импульсных перенапряжений в сети при внезапных замыканиях на землю и при расчете процессов в протяженных линиях передачи электроэнергии.

  	φФ = Uф
  	φ0 = 0

  Рисунок 3.1 — Емкость токоведущих частей относительно земли: распределенная (а) и эквивалентная (б).

  Другим источником емкости (основным по количественному значению) являются фильтры защиты аппаратуры автоматики и радиоэлектронной аппаратуры от помех. Эти фильтры устанавливают у источника помехи и в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

  В любой сети постоянною токи или промышленной частоты при каждом разрыве электрической цепи возникают высокочастотные электромагнитные колебания (электромагнитные помехи), которые как излучаются во внешнее пространство, так и проходят по сети. Генераторами подобных помех являются коммутационные аппараты (контакторы, реле), коллекторные электрические машины и тому подобные элементы. Другим источником помех является нелинейные элементы сети, искажающие форму кривой напряжения и генерирующие высокочастотные составляющие (например, полупроводниковые выпрямители).

  Обычно уровень электромагнитных помех снижают путем применения емкостных помехоподавляющих фильтров.

  Например, конденсаторы C₁, включаются между каждой щеткой коллекторной электрической машины и корпусом. При этом для высокочастотной электромагнитной помехи внутри корпуса машины создается контур«щетка Щ1 — конденсатор C₁ — корпус — конденсатор C₁ — щетка Щ2», имеющий бесконечно низкое сопротивление

  Х_с =1/2πnfC_l ->0

  где n- кратность частоты помехи по отношению к основной гармонике 50 Гц. В результате помеха не выходит за пределы корпуса машины. Емкость каждого фильтра в зависимости от конкретных обстоятельств лежит в диапазоне 0,049-10 мкФ и более.

  Емкость ухудшает изоляционные параметры сети, снижая эквивалентное сопротивление токоведущих частей относительно земли при исправной электрической изоляции. Например, если имеем эксплуатационный уровень эквивалентного сопротивления изоляции сети 600 кОм, то при значении емкости 1 мкФ он снижается в 200 раз — до 3 кОм; еслиемкость составляет 100 мкФ, то он падает в 20000 раз — до 30 Ом.

  Емкость оказывает на сеть и другие виды негативного воздействия. Так, при каждом подключении приемников электроэнергии (отдельных участков сети) она в процессе своего заряда генерирует импульсные перенапряжения; при определенных обстоятельствах последние могут сформировать электрические пробои воздушных зазоров и дуговые замыкания.Паразитные емкостные связи способствуют выносу переменного напряжения сети питания в цепи систем автоматического управления и контроля; в результате нарушения работы систем автоматики могут сформироватьсяразнообразные аварийные ситуации на объектах.

  Таким образом, анализ условий электробезопасности как на стадии разработки проекта электроустановки, так и при ее эксплуатации должен выполняться с учетом параметров цепей связи токоведущих элементов с землей. В качестве примера на рис. 3.1, б приведена эквивалентная схема трехфазной сети с изолированной нейтралью.

  Как правильно измерить сопротивление изоляции электроустановок

  Сопротивления изоляции распределены по сети. Обычно оперируют значениями эквивалентных величин. Вследствие этого линии связи между токоведущими частями и корпусом, показанные в упомянутой статье на схемах замещения (рис. 3.2), и соответствующие им подключения элементов к фазам (полюсам) сети и земле в природе отсутствуют. Поэтому измерить значение сопротивления изоляции непосредственным подключением какого-либо прибора к схемным линиям связи не представляется возможным. По этой причине обычно используют косвенные методы измерений — активные (с применением вспомогательного источника напряжения) или пассивные (с использованием рабочего напряжения сети в качестве оперативного напряжения).

  В сетях с заземленной нейтралью выполняют периодический контроль при снятом рабочем напряжении, а в сетях, изолированных от земли, согласно п. 1.6.12 « Правил устройства электроустановок» — автоматическийконтроль под рабочим напряжением.

  Представление о значении сопротивления изоляции дает лишь сила тока в измерительной цепи в установившемся режиме, так как в первыемоменты после приложения измерительного напряжения, а также при каждом изменении структуры и состава сети (например, при подключении новых электроприемников) в измерительной цепи протекают токи переходных режимов, обусловленные перезарядом емкости полюсов сети относительно корпуса или зарядом емкости подключаемого участка сети. Крометого, на результат измерений оказывает влияние рабочее напряжение электроустановки.

  Правильный результат может быть получен лишь при соответствии принятого метода измерений параметрам контролируемой сети. Без соблюдения этого условия в одной и той же сети при измерении различными средствами могут быть получены данные, противоречащие одни другим.

  Измерения при снятом рабочем напряжении

  При снятом рабочем напряжении применяют метод наложения постоянного напряжения. Измерительный прибор — переносной либо щитовой мегаомметр И- содержит источник постоянного напряжения Е и миллиамперметр А (рисунок 3.2).

  

  Рисунок 3.2 — Измерение при снятом рабочем напряжении

  Один полюс прибора (обычно положительный) подключается к токоведущей части (например, к клемме 1), а второй полюс — к корпусу проверяемого электротехнического изделия.

  В установившемся режиме после заряда емкостей C₁и С₂относительно корпуса ток I_ИЗМ, протекающий под действием источника Е, на полюсе 1 разветвляется: его часть I’_изм протекает через эквивалентное сопротивление изоляции R₁ полюса 1, а другая часть I»_изм — через сопротивление нагрузки R_н и эквивалентное сопротивление изоляции R₂ полюса 2. Далее ток протекает по корпусу и суммируется в цепи миллиамперметра А.

  Силу тока I_ИЗМ определяет выражение:

  I_изм=E/{R_вн+R) (3.2)

  где R_BH — внутреннее сопротивление мегаомметра (миллиамперметра, источника измерительного напряжения и добавочного сопротивления R_д), R -эквивалентное сопротивление изоляции. Строго говоря, в последнем следовало бы учесть сопротивление R_H, но обычно R_H«R2 поэтому его влиянием допустимо пренебрегать (в тех случаях, когда внутреннее сопротивление контролируемого изделия соизмеримо с величиной сопротивления изоляции, такое допущение может приводить к ошибочным результатам, завышенным против фактических).

  При R_BH = const и Е = const сила тока в измерительной цепи зависит только от величиныR, поэтому миллиамперметр градуируют непосредственно в единицах сопротивления.

  На практике обычно применяют переносные мегаомметры с питанием от сети переменного тока (типа MI27) или с автономным источником (типа М4100). В качестве последнего используют индукторный генератор с ручным приводом (скорость вращения рукоятки около 2 об/с). Чтобы уменьшить погрешность измерений из-за непостоянства скорости вращения рукоятки, в таких мегаомметрах в качестве измерительного прибора используют не миллиамперметр, а логометр, одна рамка которого подключенанепосредственно к источнику напряжения, а вторая, жестко связанная с ней, включена в измерительную цепь.

  Для повышения достоверности измерений измерительное напряжение выбирают близким к рабочему напряжению контролируемой цепи. Для электрооборудования напряжением от 100 В до 400 В применяют мегаомметры напряжением 500 В. Безопасность измерений при этом достигается за счет ограничения силы тока в измерительной цепи до величины 1 мАдобавочным сопротивлением R = 0,5 МОм.

  Измерения в сетях постоянного тока

  Норвежская фирма Autronicaсоздала автоматизированную систему контроля сопротивления изоляцииSystemAJ-1 с генератором оперативного напряжения частотой 5 Гц. ФирмаMerlinGerin(Франция) выпускаетприборы Vigilohm System XM-200 с оперативным источником частотой 2,5 Гц.

  В ряде случаев вместо источника напряжения непромышленной частоты используют вспомогательный источник постоянного напряжения переменной полярности. Так, фирмаBender(Германия), выпускает приборIRDH 265-4.

  Метод уравновешенного моста

  На этом методе, как правило, основана работа отечественных щитовых мегаомметров в сетях постоянного тока. Схема измерений этим методом приведена на рисунке 3.3, где использованы следующие обозначения:А — миллиамперметр; R_д — добавочное сопротивление; П — переключатель; Е — источник измерительного напряжения (до 150 В); R_п— потенциометр.

  Плечами моста являются сопротивления изоляции R₁ и R₂ и сопротивления r₁ и г₂ плеч потенциометра R_п. Измерительный прибор и ограничительное сопротивление R_д включены в диагональ моста.

  Рисунок 3.3 — Измерение сопротивления изоляции сети постоянного токаметодом уравновешенного моста

  Сила тока I_изм в диагонали моста определяется выражением:

  (3.3)

  где R- эквивалентное сопротивление изоляции сети.

  Измерение производится в два этапа. На первом этапе переключатель П устанавливают в положение 1 и перемещением движка потенциометра балансируют мост — добиваются отсутствия тока в диагонали моста. На втором этапе переключатель устанавливают в положение 2, подключая в диагональ моста источник измерительного напряжения Е. После окончания процессов перезаряда емкостей снимают показание миллиамперметра.

  В сбалансированном мосте составляющая тока, определяемая вторым слагаемым, отсутствует. Поэтому при Е = const,R_д=constи при условииr₁r₂/R_n«R сила тока I_ИЗМ однозначно определяется сопротивлением изоляции R (приборы типа MI54, М1508, М1608, М1428, М1628).

  Обычно при работе с сетями постоянного тока применяют методы измерений, основанные на использовании рабочего напряжения сети в качествеоперативного напряжения. Рассмотрим один из них.

  Метод трех отсчетов вольтметра

  Этот метод заключается в последовательном измерении вольтметром с известным сопротивлением r трех напряжений: U — рабочего; U₁ – между положительным полюсом сети и землей; U₂ — между отрицательным полюсом и землей. Расчет искомой величины сопротивления изоляции сетипроизводится по формуле:

  (3.4)

  Рассмотрим физические основания этого метода.

  

  

  Рисунок 3.4 — Измерение сопротивления изоляции

  сети постоянного тока вольтметрами

  а) — по методу двух вольтметров; б) и в) — по методу трех отсчетов вольтметра

  На рисунке 3.4(а) показана эквивалентная схема сети постоянного тока с сопротивлениями изоляции полюсов R1, R2 и рабочим напряжением U.

  Напряжения между полюсами сети и корпусом U’ и U» пропорциональны соответствующим сопротивлениям изоляции, то есть всегда выполняются следующие соотношения:

  (3.5)

  Если для измерения этих напряжений между полюсами сети и корпусом включить вольтметры V1 и V2 c равными внутренними сопротивлениями r, то получим:

  (3.6)

  При r»R выражение (3.6) будет совпадать с предыдущим.

  Такой способ контроля (с использованием двух вольтметров) ранее применялся для индикации однополюсных снижений сопротивления изоляции и однополюсных замыканий на землю. Вольтметр, соответствующий полюсу с меньшим сопротивлением изоляции, имеет меньшее показание (зачастую вместо вольтметров включали две лампы накаливания).

  Пользуясь результатами измерения напряжений U` иU», определитьвеличины сопротивлений R₁ и R₂, соответственно и значение эквивалентного сопротивления изоляции сетиR, не представляется возможным, так как система уравнений (3.5) неполная: эквивалентная схема соcтоит из трех контуров, в то время как сама система содержит только два уравнения. Чтобы ее все-таки можно было разрешить, в сеть вносят нормированные искажения.

  При включении вольтметра V по схеме рисунка 3.4(б) меняется эквивалентное сопротивление между положительным полюсом сети и землей (за счет шунтирования сопротивления изоляцииR_iвнутренним сопротивлением вольтметра r). Оно становится равным:

  (3.6)

  Так как при этом сопротивление между отрицательным полюсом сети и корпусом не изменится, то уменьшается напряжение между положительным полюсом и землей: U₁<U` (соответственноU`₂>U»). При измерении по схеме рис. 3.4,в аналогично получаем:U₂<U». С условием того, чтоU’+U» =U, при измерении методом трех отсчетов всегда справедливо неравенство

  U₁+U₂<U

  Следует еще раз подчеркнуть, что оно образуется за счет намеренного поочередного уменьшения сопротивлений между полюсами сети и землей путем шунтирования сопротивлений изоляции R₁иR₂известным сопротивлениемr.

  Теперь система уравнений, составленных для напряжений U₁иU₂, оказывается разрешимой, так как она содержит известные величиныU,U₁,U₂,rи две неизвестные величины:R₁иR₂. Решая систему относительно последних, получаем выражение (3.4) для эквивалентного сопротивления изоляции сети.

  Соотношение величин напряжений UиU₁+U₂, определяющее точность измерений при данном сопротивлении изоляции сети, зависит от величины сопротивления вольтметраr. Еслиr>>R(например, при измерении ламповым, цифровым или электростатическим вольтметром), то при подключении вольтметра в сеть вносятся несущественные искажения, так как сопротивления между полюсами сети и землей практически не изменяются. Как следствие этого получаемU₁+U₂=U. Соответственно нулевыми будут результаты при расчетах по формуле (3.4).

  Наибольшая точность измерений достигается при выполнении следующего соотношения: r= 0,8R, при которомU₁+U₂=0,44U. Обычно рекомендуется выбирать вольтметр с внутренним сопротивлением, приблизительно равным измеряемому сопротивлению изоляции.

  Изложенное справедливо не только для силовых сетей, но и для низковольтных систем автоматики. В последних опасно выполнять контроль сопротивления изоляции с использованием щитовых мега-омметров, содержащих источник измерительного напряжения 100-150 В. Под действием этого источника при определенных условиях могут выйти из строя комплектующие систему полупроводниковые приборы и микросхемы.

  Этот метод прост в выполнении и доступен, так как не требует применения специальной аппаратуры. Однако он имеет и ряд недостатков, связанных с необходимостью выполнения вычислений.

  Опыт показывает, что целесообразна подмена расчетов по формуле (3.4) работой с соответствующими номограммами. В качестве примера нарис. 3.5 приведена номограмма, предназначенная для определения значения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 до 600 В.

  Номограмма имеет три шкалы — рабочего напряжения U, суммы напряжений полюсов сети относительно корпуса U₁+U₂, и искомого значения сопротивления изоляцииR. Порядок работы с номограммой таков: к точкам шкалUиU₁+U₂, соответствующим полученным результатам измерений, прикладывается линейка; искомое значение считывается по шкалеR.

  В практической деятельности не всегда имеется в наличии вольтметр с предусмотренным номограммой значением внутреннего сопротивления. Поэтому на рисунке 3.6 приведена номограмма, пригодная для работы сразличными типами вольтметров. Она состоит из двух параллельных шкал (U₁ + U₂ и R) и бинарного поля с координатами «напряжение сети — внутреннее сопротивление вольтметра». Работа с такой номограммой также несоставляет труда.

  

  Рисунок 3.5 — Номограмма для определения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 В до 600 В при измерении вольтметром с внутренном сопротивлением 100 кОм

  

  Рисунок 3.6 — Номограмма для определения сопротивления изоляции сетей постоянного тока напряжением от 150 В до 600 В при измерении вольтметром с внутренним сопротивлением от 50 до 200 кОм

  Измерения в сетях переменного тока

  Принцип действия большинства приборов, предназначенных для работы в сетях переменного тока, находящихся под рабочим напряжением, основан на использовании метода наложения постоянного измерительного напряжения (см. рисунок 3.6), аналогичного методу измерений при снятом напряжении. Так как под действием рабочего напряжения Uф в измерительной цепи может протекать, переменный ток, то для ее защиты применяют индуктивный или, как показано на схеме, емкостный фильтр (цепь R1—C1). Конденсатор С1 также защищает измерительную цепь от бросков тока IИЗМ в переходных режимах работы сети (при подключении электроприемников) (см. рисунок 3.7).

  

  Рисунок 3.7 — Контроль изоляции сетей переменного тока методом наложения постоянного напряжения

  Измерение сопротивления изоляции производят при нажатой кнопке К, когда измерительная цепь замыкается через миллиамперметр А, проградуированный в единицах сопротивления. При «свободном» состоянии кнопки (в режиме автоматического контроля) цепь замыкается через резистор Rд, являющийся входным элементом блока сигнализации БС. Падение напряжения на этом резисторе, так же как и сила тока в измерительной цепи, однозначно определяется значением эквивалентного сопротивления изоляции сети. При уменьшении сопротивления изоляции это напряжение возрастает; в случае снижения сопротивления доопределенного значения (установленной для данной сети уставки срабатывания сигнализации Uycт) на выходе БС появляется соответствующий сигнал (световой или звуковой).

  На таком принципе работают устройства «Электрон-1» (автоматический контроль и измерение), ПКИ (автоматический контроль) и щитовые мегаомметры М1423, М1503, М1527. М1623. М1603.

  В процессе настройки или эксплуатации электроустановки нередко возникает необходимость измерять сопротивление изоляции «прикладным» методом, не обращаясь к штатным средствам контроля. Л.П. Подольским в 1946 г. предложен достаточно простой способ двух отсчетов вольтметра применительно к трехфазным сетям (см. рисунок 3.8).

  Рисунок 3.8 — Измерение сопротивления изоляции сети переменного тока методом двух отсчетов вольтметра

  Согласно этому способу измеряют напряжение U1 между одной из фаз сети и землей. Затем между этой фазой и землей включают дополнительное сопротивление известной величины R1 и измеряют напряжение U2; вместо сопротивления R1 подключают сопротивление R2 и вновь измеряют напряжение между фазой и землей Uз.

  Величина эквивалентного сопротивления изоляции сети определяется по

  формуле:

  (3.7)

  где q1 = (U1/U2)2 -1; q2 = (U, /U3) -1.

  Для уменьшения погрешности измерений рекомендуется принимать R1=2R₂, а величину 2R₂— такой, чтобы после его подключения напряжение фазы относительно земли уменьшилось на 75 % (U_з=0.25U1).

  Измерения в сетях двойного рода тока

  В современных сетях переменного тока обычно присутствуют полупроводниковые выпрямители, подключенные непосредственно к фазам сети (без применения трансформаторов). Это могут быть как маломощные элементы (например, для питания катушек контакторов в магнитных пускателях), так и силовые агрегаты (питание электроприводов постоянного тока). В подобных сетях величина эквивалентного сопротивления изоляции определяется пятью составляющими: сопротивлениями изоляции r_а, r₀, r_сфаз цепей переменного тока и сопротивлениями изоляцииR₁иR₂полюсов цепи постоянного тока.

  Рассмотренные выше методы измерений в сетях переменного тока называются непригодными для сетей двойного рода тока. Это объяснятся тем, что в сети двойного рода тока полюса цепи постоянного тока имеют определенные; постоянные напряжения относительно земли — в зависимости от значения сопротивления их изоляции.

  Через полупроводниковый выпрямитель эти напряжения в определенной закономерности переносятся на цепи переменного тока и влияют на работу приборов контроля изоляции. Так, в простейшем случае, при использовании трехфазного неуправляемого выпрямителя, собранного по схеме Ларионова, среднее значение напряжения между фазами сети переменного тока и землей определяется выражением:

  (3.8)

  где U_mФ— амплитуда фазного напряжения на входе выпрямительного моста; R1, R2 — сопротивления изоляции полюсов цепи постоянного тока; R-, R~ — эквивалентные сопротивления изоляции цепей постоянного и переменного тока соответственно.

  Из этого выражения следует, что при равенстве величин R1 и R2 имеет место U = 0 и никаких искажений в работу приборов контроля не вносится.

  Однако в общем виде R1≠R2, соответственно Ucp ≠ 0. В предельных случаях при однополюсном замыкании на корпус (R1<<R2 или R2<<R1) постоянная составляющая напряжения между фазами и землей UcpMax= ± 0,5 U (U — среднее значение напряжения на выходе выпрямительного моста). То есть постоянная составляющая напряжения между фазой и землей может произвольно изменять как величину, так и знак, по абсолютному значению достигая половины рабочего напряжения цепи постоянного тока.

  В трехфазных сетях напряжением 380 В напряжение на выходе выпрямительного моста U=510 В. В приборах контроля изоляции измерительное напряжение Е существенно меньше (обычно оно равно 150 В), поэтому напряжение U оказывает существенное влияние на силу тока и напряжение в измерительной цепи, вносит дополнительную погрешность. Стрелка мегаомметра может занимать любое положение на рабочем участке шкалы, независимо от измеряемого значения сопротивления изоляции. Она может даже зашкаливать за отметки «о» и «∞», показывая лишенные физического смысла величины R<0 и R>∞ . В качестве примера на рисунке 3.9 приведены показания щитового мегаомметра типаM1503 в зависимости от значения сопротивления изоляции отрицательного полюса цепи постоянного тока при постоянном значении сопротивления изоляции положительного полюса (50 кОм) и эквивалентном сопротивлении изоляции цепей переменного тока 100 кОм (кривая 1). Кривая 2 соответствует фактическимзначениям эквивапентного сопротивления изоляции сети.

  Из графиков видно, что кривые 1 и 2 совпадают только в одной точке, когда R1=R2= 50кОм. При низких значениях эквивалентного сопротивления изоляции (менее 10 кОм) стрелка прибора находится вблизи отметки «оо», и наоборот, при достаточно высоких сопротивлениях (более 25 кОм) прибор показывает R < 0.

  ЛПО «Вибратор» выпускает мегаомметры типа M1428 и M1628, пригодные для работы в сетях двойного рода тока.

  

  Рисунок 3.9 — Эквивалентное сопротивление изоляции сети двойного рода тока

  В сетях переменного и двойного рода тока можно применять метод, разработанный на кафедре безопасности жизнедеятельности СПб ТЭТУ «ЛЭТИ». Существо метода заключается в следующем. К фазам сети переменного тока подключается трехфазный выпрямительный мост, собранный на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова (см. рисунок 3.10).

  Вольтметром магнитоэлектрической системы поочередно измеряют три напряжения; U_cp — на выходе моста, U₁— между положительным полюсом моста и землей, U₂ — между отрицательным полюсом моста и землей. Расчет сопротивления изоляции сети выполняют по формуле:

  (3.9)

  аналогичной формуле (3.4) для метода трех отсчетов вольтметра в сетях постоянного тока. Существенно, что в подобных случаях измерения должны производиться вольтметром именно магнитоэлектрической системы, так как носителями информации о величине сопротивления изоляции являются только средние значения напряжений. Предел измерений вольтметра должен соответствовать величине U_cp, то есть для трехфазных сетей 380 В пригодны вольтметры со шкалой 0-600 В. Внутреннее сопротивление вольтметра выбирается в соответствии с рекомендациями, приведеннымивыше применительно к сетям постоянного тока.

  Рисунок 3.10 — Измерение сопротивления изоляции сети двойного рода тока по способу ЛЭТИ

  Этот метод пригоден для применения в однофазных и трехфазных сетях переменного тока, в сетях с управляемыми и неуправляемыми выпрямителями. Во избежание ошибок в расчетах здесь также рекомендуетсяприменять номограммы. Поскольку напряжение источников переменного тока стабильно, номограммы оказываются существенно более простыми (рис. 3.11).

  Порядок выполнения работы

  1. Изучите теоретическую часть, прилагаемую к данной лабораторной работе.

  2. Сделайте расчет сопротивления своего тела (путь пролегания тока и площадь контактируемого с электродом участка тела – по заданию преподавателя).

  3. Проверьте расчет экспериментальным определением сопротивления указанного участка тела с помощью мультиметра М-830В.

  4. Сравните полученные результаты и сделайте соответствующие выводы.

  КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Для чего производится контроль сопротивления изоляции электроустановок ?

  2. Чем опасны емкостные явления между токопроводящими средами и землей?

  3. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок при снятом рабочем напряжении?

  4. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок методом уравновешенного моста?

  5. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок методом трех отсчетов вольтметра?

  6. Что такое «номограмма»?

  7. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок в сетях переменного тока?

  8. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок в сетях двойного рода тока?

  9. Как измерить сопротивление изоляции электроустановок по схеме Ларионова?

  

  Рисунок 3.11 — Номограмма

  studfiles.net