Измерение сопротивления изоляции электроустановок
ЭО измеряют омметрами и мегаомметрами путем приложения к ней выпрямленного напряжения. Все изоляторы - это диэлектрики, то есть вещества, слабо проводящие электрический ток. Диэлектрик в нейтральном состоянии - это система обладающих электрическим зарядом уравновешенных элементарных частиц. После приложения к нему постоянного напряжения возникает электрическое поле и происходит поляризация зарядов, то есть смещение заряженных частиц - атомов и ионов. При постоянной напряженности электрического поля образуются ориентированные в его сторону диполи. Происходит поляризация изоляции. Под воздействием электрического поля элементарные частицы сдвигаются и по диэлектрику протекает электрический ток. Величина его мала, но он есть во всех, даже очень хороших диэлектриках.
При измерении сопротивления изоляции мегаомметром емкость начинает заряжаться и прибор показывает наличие тока. С течением времени ток спадает, то есть происходит релаксация - успокоение процессов поляризации и ток устанавливается около значения, соответствующего току объемной проводимости.
Для большинства диэлектриков, применяемых в промышленности, установившийся ток соответствует времени релаксации, то есть успокоения процессов поляризации, и составляет примерно 60 с. По этой причине фиксируют два значения сопротивления изоляции - через 15 с и 60 с после начала измерения (их обозначают R15 и R60), а сам процесс не должен быть менее 60 с. При меньшей длительности измерения сопротивление изоляции не соответствует ее истинному значению.
Сопротивление изоляции зависит от температуры, с увеличением которой оно снижается, а поэтому измерения производят при одной и той же температуре или приводят к температуре заводских измерений через коэффициент пересчета К по соотношению Rt2 = К Rt1 . Значения К даются в заводских инструкциях по эксплуатации ЭО. К одной температуре сопротивление изоляции приводят по формуле
R2 = R1(235 +t2 ) / (235 +t1), (1)
где R1 - сопротивление, измеренное при температуре t1;R2 - сопротивление, приведенное к температуре t2.
При измерениях сопротивления изоляции мегаомметром необходимо иметь в виду, что результаты в существенной мере зависят от его нагрузочной характеристики. Она представляет зависимость напряжения U,% на зажимах прибора от измеряемого сопротивления R, %. Для того, чтобы определить точность произведенного измерения, необходимо взять такую характеристику из паспорта мегаомметра (рис. 5). Пусть имеем мегаомметр напряжением 1000 В с пределом измерения 1 000 МОм. Измерения показали, что сопротивление изоляции равно 10 МОм, что составляет 1 % от предела измерения прибора. По нагрузочной характеристике прибора (рис.5) находим, что напряжение на зажимах составило около 70 %, то есть 700 В, что ниже нормированного значения измеряемого напряжения. Таким образом, выбранный для измерения мегаомметр из - за влияния на его выходное напряжение сопротивления изоляции не может выявить ее грубые дефекты. Практическим выводом из данного примера является то, что выбирать мегаомметр следует как по пределу измерения, так и по напряжению. Номинальное напряжение мегаомметра должно быть как можно ближе к напряжению, допустимому для данного вида изоляции, чтобы при измерении выявить ее грубые дефекты.
ПТЭЭП регламентируют номинальное напряжение ЭО, напряжение мегаомметров, рекомендуемых для измерения сопротивления изоляции ЭО при разном номинальном напряжении сети и нижние значения сопротивления изоляции. Состояние изоляции следует считать неудовлетворительным, если в условиях эксплуатации ЭО оно снизилось на 50 % и более по отношению к измеренной в заводских условиях или стала меньше значений, приведенных в ПТЭЭП и ПУЭ.
На практике применяют несколько типов мегаомметров: М 1101 (напряжение 100, 500 и 1000 В), МС - 0,5 и Ф - 4100 (2500 В), М 4100/1 - М 4100/5 (100, 250, 500, 1000 и 2500 В).
Для измерения небольших сопротивлений изоляции (до сотен тысяч Ом) используют омметры (мультиметры).Если сопротивление изоляции ниже нормы, то двукратным его измерением омметром (мегаомметром) при разных полярностях подключения щупов можно установить причину снижения. При одинаковых результатах измерений наиболее вероятной причиной является ее загрязненность токопроводящей пылью. Если же результаты измерений неодинаковы, то причиной является увлажненность изоляции.
При измерении сопротивления изоляции следует обращать внимание не только на характер изменения показаний прибора, подобный характеру изменения тока при заряде конденсатора, но и на продолжительность стабилизации его показаний, по которому оценивают степень увлажненности изоляции. Считают, что увлажненность изоляции обратно пропорциональна продолжительности стабилизации показаний мегаомметра.
