Измерение изоляции
Мегомметры используются для обнаружения сбоя изоляции внутри двигателей и трансформаторов. Замеры изоляции выполняются путем подачи высокого напряжения в обмотки этих электрических устройств. Подача его приведет к обнаружению ослабленной изоляции и потребует вывода из строя оборудования.
Напряжения, используемые в испытаниях изоляции мегомметров, могут варьироваться от 50 В до 5000 В. Подав такой ток в обмотки двигателя или трансформатора, можно определить, есть ли ухудшение изоляции электропроводки. Если это так, ток будет течь из обмоток. Выходящий ток приведет к замыканию на землю или КЗ обмоток двигателя и трансформатора.

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

Мегомметр имеет следующие элементы:
- В механических приборах динамомашина запускаемая измерителем с помощью вращения ручки с разрешённой частотой 2 об/сек, создает напряжение.
- Электронные приборы запитываются от источников: сеть, аккумуляторные устройства. Они работают с использованием закона Ома. Измеряется ток, проходящий между 2-мя включенными точками, например, 2 жилы кабеля, жилой и землей или другие варианты подключения.
- Замер осуществляются по эталонному напряжению, указанному изначально в режимных картах обслуживания электрооборудования.
- Прибор, использует напряжение и ток, и на их базе вычисляет сопротивление изоляции.
- Генератор вырабатывает постоянное напряжение.
- Устройство имеет возможность изменять диапазоны тестирования тумблером-переключателем, коммутирующим разные сопротивления изменяющих режим замеров и исходящее напряжение.
Принцип работы
Тестирование состояния изоляции, было разработано в начале 20-го века и является старейшим и наиболее широко используемым измерительным процессом в современной электротехнике и проводится согласно государственным стандартами электробезопасности. Это вызвано тем, что даже без видимых повреждений в изоляции кабельных сетей, ее сопротивление может стать недостаточным, чтобы защитить человека от воздействия токов высокого напряжения.

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

Принцип работы меггера:
- Напряжение для тестирования ручным мегомметром получают путем вращения кривошипа, электронного типа — аккумулятором.
- 500В DC достаточно для выполнения тестирования систем работающих с напряжением до 440 В, а режим 1000 В до 5000 В — для испытаний высоковольтных электрических систем.
- Отклоняющая или токовая катушка соединена последовательно и позволяет пропускать электрический ток, принимаемый проверяемой цепью.
- Катушка управления, подключена к цепи.
- Токоограничивающий резистор (CCR и PCR) соединен последовательно с катушкой управления для защиты от повреждения в случае очень низкого сопротивления во внешней цепи.
- В мегомметре с ручным управлением эффект электромагнитной индукции используется для создания тестового напряжения. По мере увеличения его во внешней цепи, отклонение указателя увеличивается и уменьшается с увеличением тока.
- Работа тестера базируется на принципе омметра. Крутящий момент создается мегомметром из-за магнитного поля, создаваемого напряжением и током, аналогично закону Ома. Крутящий момент мегомметра меняется пропорционально V/I: V = IR или R = V / I, единица 1 Ом.
- Измеряемое электрическое сопротивление подключается через генератор и последовательно с отклоняющей катушкой. Когда проверяемая электроцепь разомкнута, крутящий момент из-за катушки напряжения будет максимальным, а стрелка показывать «бесконечность», что означает отсутствие короткого замыкания во всей цепи и имеет максимальное сопротивление в проверяемой цепи.
Важно! Если имеется КЗ, указатель показывает «ноль», что означает полное отсутствие сопротивление изоляционного покрытия.
Виды тестеров
При эксплуатации электрических устройств широко используются цифровые мегомметры модели: Ф4101/4102 от 100.0 до 1000.0 В. Наладчики до сих пор работают с марками тестеров М4100/1, 4100/5 и МС-05 м от 100.0 до 2500.0 В. Выбор типоразмера мегомметра базируется по номинальному сопротивлению тестируемого устройства: силовые кабели и трансформаторы, машины и изоляторы. Для определения состояния изоляции в электроустановках до 1000.0 В допускается применять мегомметры от 100.0-1000.0 В, а в установках более 1000.0 В — 1000.0-2500.0 В.
Устройства также классифицируются по генерируемому напряжению и пределам сопротивления в МОм:
- 500.0 В — 500.0;
- 1000.0 В — 1000.0;
- 2500.0 В — 2500.0.
Дополнительная информация. Приборы также разнятся классами точности. У популярной модели М4100 погрешностью не более 1%, а у марки Ф4101 до 2,5%. Выбор приборов тестирования электроустановок выполняют с учетом допустимых эксплуатационных показателей.

Электронный измеритель
Цифровой или электронный тестер — современный вид оборудования, оснащен производительным генератором с полевыми транзисторами. Замеры выполняются путем сопоставления падения напряжения в эталонной цепи с фиксированным сопротивлением. Результаты демонстрируются на панели. Функция сохранения результатов тестирования накапливает данные для последующего анализа. Эта модель отличается от аналоговых приборов компактными размерами и малым весом.
Преимущества цифрового тестера:
- Высокий уровень точности, позволяет определять сопротивление на больших участках цепи;
- удобная легко читаемая цифровая панель;
- технологическая доступность для измерения одним пользователем;
- прекрасно работает даже в очень загруженном пространстве;
- удобный и безопасный в использовании.
Недостатки электронного типа мегомметра:
- Требуется внешний источник энергии;
- высокие цены на изделия.

Электромеханический прибор
Эти модели имеют аналоговый дисплей на передней панели тестера и ручную рукоятку, используемую для вращения и выработки напряжения, которое проходит через электрическую систему.
Преимущества ручного мегомметра:
- Остается важным в современном высокотехнологичном мире, оставаясь самым старым методом определения значения сопротивления.
- Для работы не требуется внешний источник.
- Низкие цены на рынке.
Недостатки ручного мегомметра:
- Для работы требуется не менее 2 человек, один для вращения ручки, другой для подключения мегомметра к проверяемой электрической системе.
- Низкая точность измерения.
- Требует большое свободное место для размещения.
- Предоставляет аналоговый результат измерения.
- Высокие требования к безопасности при использовании.
Особенности конструкции схемы:
- Отклоняющая и управляющая катушка — подключены параллельно генератору, установлены под прямым углом друг к другу и поддерживают полярность таким образом, чтобы создавался крутящий момент в противоположном направлении.
- Постоянные магниты, создают магнитное поле для отклонения указателя с помощью магнитного полюса «Север-Юг».
- Указатель — один конец, связанный с катушкой, другой отклоняется по шкале от бесконечности до «0».
- Масштаб предоставляется в верхней части мегомметра от диапазона «ноль» до «бесконечности» и позволяет пользователю прочитать значение.
- Подключение источника постоянного тока (DC) или аккумулятора.
- Испытательный режим вырабатывается генератором для мегомметра с ручным управлением. Аккумулятор или электронное зарядное устройство предусмотрено для цифрового мегомметра с той же целью.
Обратите внимание! Сопротивление токовой катушки помогает защитить тестер от любых повреждений при испытании из-за низкого внешнего электросопротивления.
Инструкция по эксплуатации
Перед проведением тестирования сопротивления изоляции, проверяют исправность самого аппарата. Например, на тестере М 4100, устроено две шкалы: верх — для Мом, а низ — кОм.

Методика измерения сопротивления изоляции электрооборудования в МОм:
- Присоединяют щупы к 2-м клеммам, расположенным слева, при этом они между собой остаются не соединенными;
- крутят ручку и снимают показания по указанию стрелки, при рабочем состоянии объекта измерения она идет влево к бесконечности;
- соединяют щупы, при активации генератора тестера (проверки) стрелка будет двигаться вправо к «0».
Методика тестирования в кОм:
- Ставят перемычки на 2 левые клеммы, при этом щупы не соединены.
- Вращают рукоятку прибора и контролируют данные. При готовности тестера стрелка уходит вправо.
- Замыкают щупы и вращением рукоятки прибора заставляют стрелку двигаться влево к нулю на нижней шкале.
- После проверки исправности прибора подготавливают рабочее место и убеждаются, что токоведущие отключены.
- Проверяют отсутствие напряжения аттестованным прибором.
- Заземляют части оборудования, его можно будет снять только после завершения работ с тестером.
- Измерительные щупы тестера берутся исключительно за изолирующие части, а в установках 1000.0 В еще и с использованием диэлектрических перчаток.
- При проведении измерений — запрещено дотрагиваться к токоведущим частям.
- По окончанию тестирования — снимают заряд с подающих ток частей устройств с помощью кратковременного касания к ним заземляющим проводом, для предупреждения короткого замыкания, а также и с тестера, прикасаясь приборными щупами, друг к другу.

Инструкция по измерению сопротивления изоляции
К выполнению работ в электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, получивших обучение и аттестованных на знание правил безопасной эксплуатации электроустановок, наряд-допуск на выполнение работ.

Измерение сопротивления изоляции кабеля мегомметром:
- До начала тестирования очищают жилы отвнешних загрязнений, в точке замера иначе они дадут плохие результаты при исправном кабеле.
- Мегомметр обязан иметь госпроверку, а его провода надежную изоляцию не менее 10.0 МОм.
- Если при тестировании в цепи имеется электросчетчик, отключают все фазные и нулевую жилу от тестируемого объекта. В противном случае получатся показания с коротким замыканием.
- При последовательном тестировании участков кабеля, отсоединяют нулевые жилы от общей шины, иначе будут равные результаты на всех участках.
- Если протяженность емкостной цепи свыше 1000 м, то заряд снимают с использованием особой штанги.
- Допускается выполнять тестирование соединительных проводов, со значениями не меньше верхнего предела шкалы тестера.
- Выставляют предел измерения. Когда предварительно данные сопротивления отсутствует, чтобы прибор не «зашкаливал», начинают с минимального показателя.
- Он должен обеспечить показания напряжения в рабочей 2/3 части диапазона прибора.
- После отключения напряжения натестируемых устройствах ипроверки отсутствия, их надежно заземляют.
- Отключают или закорачивают все узлы с низкой рабочей изоляцией, например, конденсаторы и полупроводники.
- Нажимают кнопку «высокое напряжение» в электронных тестерах или вращая ручку аналогового со скоростью равной 110-120 об/мин.
- Примерно через минуту после начала замеров фиксируют показания по приборной шкале.
- Измеряют сопротивление для устройств с более высокой емкостью после стабилизации колебания стрелки.

Мегомметры на протяжении десятилетий оставались довольно схожими по конструкции и функциям. Различия возникли в основном в качестве изготовления. Революция в микроэлектронных схемах произвела взрыв в быстрой модернизации тестеров до лучших конструкций. В ответ новшествам измерения стали более точными и быстрыми, чем когда-либо прежде, а значит, в энергосистеме будут созданы безопасные условия эксплуатации.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: