Принцип работы и устройство электронного мегаомметра

Собираясь ввести кабель в эксплуатацию при выполнении ремонта или устранении неполадок с проводкой — в каждом из этих случаев важно осуществить проверку изоляции.

Базовые мультиметры способны определить лишь наличие проблемы, а ее масштабы, причины появления и оптимальные методы решения выясняются только специальным прибором, который носит название мегаомметр.

Принцип работы

Мегаомметр представляет собой полезное изобретение, с помощью которого можно проверить показатели изоляционного слоя в проводке. Прибор относят к классу профессиональных, но большинство современных моделей поддерживает сразу несколько функций, например, анализ состояния электросети, проверка точного напряжения и так далее. В связи с этим, многие люди желают приобрести собственный мегаомметр, чтобы использовать его для бытовых задач.

С помощью специальных щупов устройство присоединяется к измеряемой линии, а затем запускается. В каждом приборе установлен источник постоянного напряжения, осуществляющий генерацию высокого напряжения для проверки изоляции. Что касается базовых функций и набора калибровочных напряжений, то они отличаются в зависимости от конкретной модели. Если у дешевых вариантов присутствует только один режим работы, то более дорогие характеризуются высокой производительностью и комбинированными возможностями.

В настоящее время на рынке доступны следующие разновидности приборов:

1. Старые модели, оснащенные встроенной динамомашиной. Для запуска устройства необходимо повернуть специальную ручку.
2. Новые приборы с электронной схемой работы. Они подключаются к бытовой электросети или внутренним аккумуляторам, используя их в качестве источника напряжения. Среди поддерживаемых режимов и функций присутствует не только контроль изоляции проводки, но и оценка текущего напряжения, низкоомного сопротивления и других параметров. По сути, многие модели могут заменить мультиметр, так как спектр калибровочных напряжений бывает достаточно обширным.

Калиброванное напряжение и его величина выставляется с помощью специального переключателя. Для точной настройки необходимо учитывать разновидность системы, которая поддается анализу. Полученные измерения будут продемонстрированы на экране или соответствующей шкале. Чтобы упростить процесс изучения результатов, в моделях стрелочного типа шкала откалибрована в КОм или МОм.

Принцип действия изобретения базируется на простом физическом законе Ома: I = U / R .

Устройство и конструкция

Большинство моделей таких измерительных приборов включают в себя генератор постоянного тока, измерительную головку, переключатель, а также резисторы, ограничивающие подачу тока. С помощью этого узла обеспечивается коммутация любых цепей резистора, влияющих на показатели выходного напряжения и режим работы.

Все составляющие мегаомметра совмещены в одном корпусе с прочным диэлектрическим покрытием. Для удобного транспортирования прибор оснащен комфортабельной ручкой, на которой размещена портативная генераторная рукоять. Для запуска устройства достаточно разложить ручку и запустить вращение.

Принцип действия устройств с внутренним или внешним питанием не отличается от механических моделей с ручкой. Чтобы выдать требуемое напряжение, достаточно нажать на соответствующую кнопку и держать ее до тех пор, пока не будут достигнуты нужные показатели. Некоторые устройства могут выдавать разные комбинации напряжения с помощью нескольких простых кнопок.

В моделях современного уровня присутствует более сложное внутреннее устройство. В связи с этим, они могут выдавать разное напряжение, от 100 до 2500 В. К тому же, отдельные приборы способны работать сразу с несколькими диапазонами, что делает их высокоэффективными.

Модели, которые могут определять изоляцию высоковольтного промышленного оборудования, более производительны, чем те приборы, которые работают только с бытовой проводкой. Естественно, их размеры сильно отличаются.

Опасность повышенных напряжений

Встроенный генератор характеризуется такими показателями выходной мощности, которых хватает не только для оценки состояния изоляции, но и для получения серьезного ожога. Из-за этой особенности к использованию прибора допускаются только обученные электротехники, имеющие как минимум 3 группу допуска к таким приборам.

При выполнении замеров с помощью повышенного напряжения нужно охватить проверяемый участок, клеммы и провода. Для обеспечения защиты задействуются щупы с характерной изоляцией. Одной стороной они фиксируются к проводам, а другая часть оснащена предохранительными кольцами. В результате, это препятствует касанию к открытым участкам и предотвращает возможный удар током.

Чтобы провести измерение, на таких устройствах предусматривается специальная рабочая зона, которая не проводит ток и является безопасным местом для удерживания в руках. Для подключения к схеме используется зажим типа «крокодил» с хорошей изоляцией. Любые другие провода или самостоятельные щупы не допускаются. К тому же, для повышения безопасности процедуры проверяемый участок нужно изолировать от посторонних людей. Это по-особому важно при проверке сопротивления в длинномерных кабелях, имеющих протяженность до нескольких км.

Что касается наведенного напряжения, то оно играет весомую роль в точности проводимых измерений. Электроэнергия, которая проходит по проводам ЛЭП, способна создавать определенное магнитное поле, измеряющееся с учетом синусоидального закона. Если кабель обладает внушительной протяженностью, показатели этого напряжения становятся очень большими.

В зависимости от этого фактора точность измерения существенно меняется. Объясняется это тем фактом, что величина и направление тока, проходящего по прибору, остаются неизвестными. Он возникает под воздействием наведенного напряжения, а его показатели появляются возле собственных показаний устройства. В результате на цифровом экране отображается сумма двух токовых величин, а поставленная задача остается нерешенной. Поэтому измерять сопротивления изоляции при наличии любых типов напряжения — бесполезная трата времени и сил.

Проведение измерений

Выполнить какое-нибудь измерение или разобраться, как работать мегаомметром, совсем несложно. Но при таком занятии важно соблюдать определенную последовательность действий и правильно переходить от одного этапа к следующему. Перед тем как начать работу, следует прочитать инструкцию и выполнить подготовительные действия.

В первую очередь потребуется отключить тестируемую цепь от заданной нагрузки. Если речь идет об изоляционном слое в домашней проводке, достаточно отсоединить питание с помощью рубильника или выкручиваемой пробки. Измеряя кабеля розеточной группы, из всех розеток нужно изъять вилки. При проведении работ с проводкой для осветительных приборов из всех люстр, точечных светильников и другого оборудования нужно выкрутить лампочки. Только после этого можно начинать проверку.

Следующий этап подготовки — присоединение автономного заземления. Оно понадобится для того, чтобы снять остаточное напряжение в цепи. Для этого к основной шине в щитке фиксируется провод из меди с сечением 1,5 квадрата. Противоположный конец должен быть зачищен от изоляции, поэтому его прикрепляют к сухой палке.

Провод фиксируется таким образом, чтобы медь удобно прикасалась к проводникам.

Требования по безопасности

Если речь идет о выполнении измерений с помощью мегаомметра на каком-либо предприятии, то его должен проводить обученный специалист с группой электробезопасности от 3 и выше. Даже при домашнем обследовании важно придерживаться основных правил и соблюдать требования по безопасности. Итак, согласно установленной инструкции, каждая работа с мегаомметром должна осуществляться с учетом следующих правил:

1. Работу нужно выполнять только в диэлектрических перчатках (к сожалению, большинство людей часто упускают это правило, но это ошибка).
2. Перед тем как начать работу, нужно подготовить линию и убедиться, что возле нее отсутствуют люди. На заводах и фабриках следует вывесить плакаты с предупреждением «не запускать», «осторожно, высокое напряжение» и так далее. При измерении длинной линии в домашних условиях можно придерживаться аналогичного принципа — желательно разместить на щитке вывеску об опасности. Также нужно ознакомиться с первыми действиями при получении удара электрическим током.
3. При работе щупы нужно держать в месте изоляции. Зачастую на рукоятке расположены упоры под пальцы, которые защищены от высоких напряжений.
4. После завершения расчетов нужно соединить щупы, перекрещивая их неизолированные участки. Таким образом можно снять остаточное напряжение. Отдельные электронные приборы поддерживают функцию автоматического разряда, когда остаточное напряжение осуществляется после каждого измерения. При отсутствии такой функции придется выполнить процедуру самостоятельно.

При выполнении расчетов особое внимание нужно уделять остаточному напряжению. Если тестируемая линия слишком длинная, заряд станет внушительным и сможет нанести серьезный урон человеку.

Подключение к линии

В стандартной комплектации присутствует три щупа с разными характеристиками и структурой. Один из них обладает двумя наконечниками и предназначается для борьбы с токами утечки. В верхней стороне прибора расположено три гнезда для присоединения щуп. Каждый из них характеризуется соответствующей буквенной маркировкой:

1. З — для присоединения заземления защиты.
2. Л — линия, которую измеряют.
3. Э — экран (предназначается для исключения токов утечки).

Еще какие-либо варианты отсутствуют, за исключением случаев с экранированной проводкой. Однако в частных постройках такие способы не используются, так как монтаж кабелей с экраном здесь практически бесполезный. Тем не менее, при наличии такого типа кабеля нужно минимизировать риск появления токов утечки, применив щуп с раздвоенным концом. Провода экранирующей оплетки нужно скрутить в жгут, добавив в общий пучок проводов.

Проведение измерений

После успешного решения всех задач можно пытаться измерять проводку мегаметром. После успешной установки щупов следует определиться с тестовым напряжением. Проверяя сопротивление изоляции, нужно подать напряжение в 500−1000 В, следуя такой инструкции:

1. В первую очередь необходимо подготовить объект к измерениям.
2. Затем нужно установить переносное заземление и перевести переключатель в нужное положение. Также следует выбрать шкалу измерений, учитывая величину сопротивления.
3. На линии нужно проверить отсутствие напряжения, используя индикаторную отвертку или мультимер, а затем выполнить подключение щупов к объектам измерения.
4. Дальше остается снять переносное заземление и приступить к выполнению измерений. Если работа осуществляется с помощью электронного прибора, то на нем нужно нажать кнопку «тест». В ручных моделях придется покрутить ручку динамомашины до момента, пока не произойдет загорание сигнальной лампы (это подтвердит факт создания тестового напряжения).
5. Записав полученные результаты, остается отключить щупы и снять показатели остаточного напряжения на мегаомметре и линии.

При опускании показателей ниже заданного уровня придется действовать двумя путями: либо найти причину поломки и устранить ее, либо заменить.

Сопротивление изоляции

Разбираясь, для чего нужен мегаомметр и как с ним работать, важно знать, как осуществлять измерение сопротивления изоляции, так как такая задача возникает чаще всего. При обработке кабеля, который уже задействован, его нужно отсоединить от линии и снять нагрузку. В большинстве случаев в электрике применяются трехжильные провода, и только при необходимости подвести трехфазную сеть их бывает больше.

Выполняя измерения, нужно перевести все автоматические переключатели на щитке в положение «выключено», снизить нагрузку и приступить к работе. При наличии экрана на кабеле (он представляет собой оплетку из стальной проволоки или алюминиевой ленты) нужно задействовать щуп с раздвоенным наконечником, а экран добавить в жгут к остальной проводке и «земле».