Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?

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.

Оценка результатов

Для небольших объектов за сопротивление изоляции считают данные, полученные через 15 секунд. Экраном не пользуются, так как емкость невелика (например, электродвигатель, который не подключен к длинному кабелю.) Коэффициент абсорбции также не измеряют. Во всех остальных случаях, и для кабельных линиях сопротивлением изоляции считают данные, полученные после 60 секунд. Индекс поляризации измеряют при комплексных испытаниях электроустановок.

Читателям этой статьи, скорее всего, придется измерять небольшие объекты, где измерение изоляции производится по упрощенному варианту. Мегаомметры дают возможность выбирать требуемые режимы измерений в своем меню, поскольку все измерительные процедуры более-менее стандартизованы. Несмотря на это, нельзя ни на секунду забывать о соблюдении мер безопасности, которые перечислены в статье!

Инструкция по эксплуатации

Проверка сопротивления изоляции производится на обесточенном оборудовании или кабельной линии, электропроводке. Помните о том, что устройство генерирует высокое напряжение и при нарушении мер безопасности по использованию мегаомметра возможен электротравматизм, т.к. замер изоляции конденсатора или кабельной линии большой протяженности может стать причиной накопления опасного заряда. Поэтому испытание производится бригадой из двух человек, имеющих представление об опасности электрического тока и получивших допуск по ТБ. Во время испытания объекта, рядом не должны находиться посторонние лица. Помним про высокое напряжение.

Прибор при каждом использовании осматривается на целостность, на отсутствие сколов и поврежденной изоляции на измерительных щупах. Производится пробное тестирование путем испытания с разведенными щупами и замкнутыми. Если испытания производят механическим устройством, то нужно разместить его на горизонтальной ровной поверхности, чтобы не было погрешности в измерениях. При измерении сопротивления изоляции мегаомметром старого образца нужно вращать ручку генератора с постоянной частотой, примерно 120-140 оборотов в минуту.

Если измерять сопротивление относительно корпуса или земли, задействуют два щупа. Когда производят испытание жил кабеля относительно друг друга, нужно использовать клемму «Э» мегаомметра и экран кабеля чтобы компенсировать токи утечки.

Сопротивление изоляции не имеет постоянного значения и во многом зависит от внешних факторов, поэтому может варьировать во время измерения. Проверку производят минимум 60 секунд, начиная с 15 секунды фиксируют показания.

Для бытовых сетей испытания производятся напряжением 500 вольт. Промышленные сети и устройства испытываются напряжением в диапазоне 1000-2000 вольт. Каким именно пределом измерений пользоваться, нужно узнать в инструкции по эксплуатации. Минимально допустимое значение сопротивления для сетей до 1000 вольт — 0.5 МОм. Для промышленных устройств не меньше — 1МОм.

Что касается самой технологии измерения, использовать мегаомметр нужно по описанной ниже методике. Для примера мы взяли ситуацию с замером изоляции в ЩС (щит силовой). Итак, порядок действий следующий:

Выводим людей из проверяемой части электроустановки. Предупреждаем об опасности, вывешиваем предупредительные плакаты.
Снимаем напряжение, обесточиваем полностью щит, вводной кабель, принимаем меры от ошибочной подачи напряжения. Вывешиваем плакат — НЕ ВКЛЮЧАТЬ, РАБОТАЮТ ЛЮДИ.
Проверяем отсутствие напряжения. Предварительно заземлив выводы испытуемого объекта, устанавливаем измерительные щупы, как показано на схеме подключения мегаомметра, а также снимаем заземление. Данная процедура проводится при каждом новом замере, поскольку близлежащие элементы могут накапливать заряд, вносить погрешность в показания и представлять опасность для жизни. Установка и снятие щупов производится за изолированные ручки в резиновых перчатках

Обращаем ваше внимание на то, что изолирующий слой кабеля перед проверкой сопротивления нужно очистить от пыли и грязи.

Проверяем изоляцию вводного кабеля между фазами А-В, В-С, С-А, А-PEN, B-PEN, C-PEN. Результаты заносим в протокол измерений.
Отключаем все автоматы, УЗО, отключаем лампы и светильники освещения, отсоединяем нулевые провода от нулевой клеммы.
Производим замер каждой линии между фазой и N, фазой и PE, N и PE

Результаты вносим в протокол измерений.
В случае обнаружения дефекта разбираем измеряемую часть на составные элементы, ищем неисправность и устраняем.

По окончании испытания переносным заземлением снимаем остаточный заряд с объекта, путем кратковременного замыкания, и самого измерительного прибора, разряжая щупы между собой. Вот по такой инструкции необходимо пользоваться мегаомметром при замерах сопротивления изоляции кабельных и других линий. Чтобы вам было более понятна информация, ниже мы предоставили видео, в которых наглядно демонстрируется порядок измерений при работе с определенными моделями приборов.

Подготовительный этап

Для того чтобы корректно измерить сопротивление изоляции, требуется правильно подготовить проверяемую электрическую установку. Все потребители должны быть отключены, все соединения разомкнуты, концы проводов отсоединены от аппаратуры. Если будут проводиться испытания системы освещения, недостаточно просто отключить выключатели – обязательно нужно удалить все осветительные приборы (выкрутить лампочки). Если есть возможность, лучше всего на время испытаний совсем отключить проводку от осветительной арматуры.

Если планируется проверять кабельную линию, подготовку следует начать с «дальнего» конца: отсоединить все аппараты, разомкнуть автоматы защиты и выключатели (рубильники), убедиться в том, что концы проверяемого кабеля свободны.

После этого следует ограничить доступ к «дальнему» концу линии. Это нужно для того, чтобы:

• никто не был случайно травмирован высоким испытательным напряжением;
• не было возможности по ошибке подать напряжение на кабель, пока проводятся измерения.

Для этого либо выставляется пост (помощник), либо помещение запирается, вывешиваются предупреждающие таблички.

В процессе измерений обязательно потребуется переносное заземление. Его можно организовать, проведя к месту замеров от клеммы защитного заземления электрощита гибкий медный провод сечением не менее 2 кв. мм. Второй конец провода подключается к заземляющей штанге. Если нет готовой штанги, её можно сделать из куска изолятора подходящей длины. Подойдёт сухая деревянная палка. Можно использовать кусок полипропиленовой трубы. Главное, чтобы с её помощью можно было поднести заземляющий провод к испытываемому проводнику с безопасного расстояния (примерно 1,5 метра).

Мегаомметр должен быть заведомо исправен. Проверка мегаомметров производится в специализированной метрологической мастерской. При этом проводится поверка измерительной системы и проверка исправности изоляции клемм.

Не следует путать термины «поверка» и «проверка»:

• в ходе «проверки» убеждаются в общей целостности и исправности аппарата;
• при «поверке» специалист-метролог выясняет, измеряет ли прибор необходимый параметр с должной точностью.

Проверяется также исправность изоляции измерительных проводов. На проверенный и поверенный приборы метролог накладывает контрольную пломбу и вносит соответствующую запись в журнал.

Обязательно надо убедиться в наличии необходимых средств индивидуальной защиты. Все участвующие в измерениях должны иметь необходимый допуск (III группа электробезопасности) и пройти медицинский осмотр.

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.

Что такое мегомметр

Мегомметр имеет следующие элементы:

1. В механических приборах динамомашина запускаемая измерителем с помощью вращения ручки с разрешённой частотой 2 об/сек, создает напряжение.
2. 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.
3. Замер осуществляются по эталонному напряжению, указанному изначально в режимных картах обслуживания электрооборудования.
4. Прибор, использует напряжение и ток, и на их базе вычисляет сопротивление изоляции.
5. Генератор вырабатывает постоянное напряжение.
6. Устройство имеет возможность изменять диапазоны тестирования тумблером-переключателем, коммутирующим разные сопротивления изменяющих режим замеров и исходящее напряжение.

Измерение изоляции на линиях

При подготовке к измерениям кабельных линий необходимо удалить из всех мест, где возможен доступ к проводникам, посторонних людей и животных. Вывесить предупреждающие таблички и поставить дежурных.

Линия должна быть полностью обесточена и отключена от всех нагрузок: автоматов, УЗО, вставок, должны быть вынуты все вилки из розеток и т.п. иначе померить сопротивление изоляции кабеля окажется невозможным, а некоторые приборы, оказавшиеся в нагрузке, могут быть повреждены.

Выбрав цепь для измерения сначала на некоторое время закорачивают ее проводники на землю или корпус (если уже известно, что сопротивление заземления корпуса в норме). Это требуется для снятия остаточных зарядов и точности измерений.

Измерительный прибор (мегаомметр) надежно подключается к выбранным точкам, между которыми испытывается изоляция. Экраны, оплетки и корпуса подключаются к клемме «Э». Изоляционный материал проводов мегаомметра должен быть целым по всей их длине.

Нажимают кнопку «Пуск» и в линию подается напряжение. Через 15 секунд автоматически делается первый отсчет сопротивления изоляции. Еще через 45 делается второй. Прибор рассчитывает коэффициент абсорбции. Это отношение второго отсчета к первому. Коэффициент абсорбции показывает меру влажности изоляции.

Коэффициент поляризации измеряют в течении 600 секунд. Это третий отсчет. Отношение третьего отсчета ко второму является коэффициентом поляризации. Это мера качества изоляции.

Проведенный измерительный процесс запоминается в мегаомметре и все данные можно вывести на дисплей или сохранить в памяти (это зависит от марки прибора).

Мегаомметр отключают, при помощи изолированных штанг и специального проводника разряжают линейные проводники по цепи измерения и на землю. Действия повторяют для всех необходимых цепей.

На что обращать внимание при работах с мегаометром

Повышенное напряжение прибора

Выходной мощности генератора мегаомметра вполне достаточно для того, чтобы не только определить появление микротрещин в слое изоляции, но и получить серьезную электрическую травму. По этой причине правила безопасности разрешают пользоваться прибором только обученному и хорошо подготовленному персоналу, допущенному к работам в электроустановках под напряжением. А это минимум третья группа по ТБ. Повышенное напряжение прибора во время замера присутствует на испытуемой схеме, соединительных проводах и клеммах. Для защиты от него применяются специальные щупы, установленные на измерительные провода с усиленной поверхностью изоляции. На концах щупов предохранительными кольцами выделена запретная зона. К ней нельзя прикасаться открытыми частями тела. Иначе можно попасть под действие напряжения. Для манипуляций с измерительными щупами руками берутся за поверхность рабочей зоны. Во время измерений для подключения к схеме используют хорошо заизолированные зажимы типа «крокодил». Применять другие провода и щупы запрещено.

Во время проведения замера на всем испытуемом участке не должно быть людей. Особенно это актуально при замерах сопротивления изоляции длинномерных кабелей, протяженность которых может составить несколько километров.

Наведенное напряжение

Проходящая по проводам линий электропередач энергия обладает большим магнитным полем, которое, изменяясь по синусоидальному закону, наводит во всех металлических проводниках вторичную ЭДС и ток. Его величина на протяженных изделиях может достигать больших величин.

Этот фактор необходимо учитывать по двум причинам, связанным с:

Первая причина заключается в том, что при сборке схемы для замера сопротивления изоляции через измерительный орган мегаомметра потечет ток неизвестной величины и направления, вызванный наводкой электрической энергии. Его значение добавится к показанию прибора от калиброванного напряжения генератора. В итоге две неизвестных величины тока суммируются произвольным образом и создают неразрешимую метрологическую задачу. Измерение сопротивлений электрических цепей, находящихся под любым напряжением, а не только под наведенным, поэтому вообще лишено смысла.

Вторая причина объясняется тем, что работы под наведенным напряжением могут привести к получению электрических травм и требуют строгого соблюдения правил безопасности.

Остаточный заряд

Когда генератор прибора выдает напряжение в измеряемую сеть, то между шиной электрооборудования или проводом линии и контуром земли создается разность потенциалов и образуется емкость, которая получает заряд. После разрыва цепи мегаомметра за счет отключения измерительного провода часть этого потенциала сохраняется: шина или провод обладают емкостным зарядом. Стоит только человеку прикоснуться к этому участку, как он получает электрическую травму от тока разряда через его тело. По этой причине необходимо принимать дополнительные меры безопасности и постоянно пользоваться переносным заземлением с изолированной рукояткой для безопасного снятия емкостного напряжения. Перед подключением мегаомметра к схеме, изоляция которой будет замеряться, всегда необходимо поверять отсутствие на ней напряжения или остаточного заряда. Делают это испытанным индикатором или поверенным вольтметром соответствующих номиналов. После выполнения каждого замера емкостной заряд снимается переносным заземлением с использованием изолирующей штанги и других дополнительных защитных средств.

Обычно мегаомметром необходимо выполнять много замеров. Например, чтобы сделать вывод о качестве изоляции контрольного десятижильного кабеля требуется проверить ее относительно земли и каждой жилы и между всеми жилами поочередно. При каждом замере необходимо пользоваться переносным заземлением. Для быстрой и безопасной работы один конец заземляющего проводника первоначально присоединяют к контуру заземления и оставляют в таком положении до полного завершения работ. Второй конец провода прикрепляют к изоляционной штанге и с ее помощью каждый раз накладывают заземление для снятия остаточного заряда.

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).

Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

• Аналоговые (электромеханические) – мегаомметры старого образца.Аналоговый мегаомметр
• Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства.Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
2. Аналоговый амперметр.
3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
4. Сопротивления.
5. Переключатель измерений кОм/Мом.
6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, – вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Заметим, что в более поздних аналоговых мегаомметрах производители отказались от использования динамо-машины, заменив ее возможностью работы от встроенного или внешнего источника питания. Это позволило избавиться от характерных недостатков, помимо этого у таких устройств существенно увеличились функциональные возможности, в частности, расширился диапазон калибровки напряжения.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Что следует выполнить после окончания измерения мегаомметром

Сразу после выполнения измерений, необходимо сделать три главные вещи. Нужно внесение в протокол измерительных результатов, приведения в порядок рабочего места с инструментами и приспособлениями, а дальше снятие с токоведущих частей остаточного заряда кратковременным заземлением.

Важно отметить, что по требованию охраны труда, в конце работы должна быть отключена измерительная аппаратура, разряжена цепь, которая находится под мегаомметровым воздействием. Далее нужно сделать отсоединение приборных проводов от тока, записать измерительные результаты в ведомость

Потом сообщить лицу, который ответственен за производственные работы. Обо всех недостатках, которые были замечены в процессе деятельности, нужно доложить, чтобы были приняты меры.

Правильное отключение как залог сохранения работоспособности прибора

В целом, мегаомметр — измерительный прибор, позволяющий изучить показания сопротивления электросетевых и приборных обмоток. Отличается от других аппаратов работой на высоком напряжении. Напряжение генерируется самим устройством благодаря встроенной батареи. Область применения его обширна: обычно используется во всех видах промышленности, где есть высокое напряжение. Использовать несложно, главное — изучить инструкцию по применению мегаомметра эс0202 2г и соблюдать технику безопасности. В противном случае, возможна поломка и, как следствие, необходимость ремонта.

Что такое мегаомметр?

Мегаомметр – узкопрофильный измерительный прибор, созданный специально для определения сопротивления проводника или изоляционного материала. Современные изделия, в отличие от выпущенных в прошлом веке, имеют компактные размеры, что позволяет электрикам и электромонтажникам всегда держать прибор под рукой.

Рисунок 1: Мегаомметр старого типа

Мегаомметры бывают:

• Аналоговыми. Старые приборы с измерительной графой и стрелкой, которая приводится в действие вращением небольшой динамо-машины. Такие приборы отличаются от современных, высокой точностью, но основное неудобство заключено в необходимости постоянного вращения рукояти.
• Цифровые. Данным мегаомметрам необходим автономный источник питания (батарейка), а заряд дают специальные импульсные генераторы. Основные плюсы: небольшой размер и возможность проведения теста.

Рисунок 2: Современная модель мегаомметра

Дополнительный функционал современных мегаомметров разнообразен: это может быть сохранение измерений, работа в нескольких режимах измерения или простая подсветка экрана. Такие приборы популярны своими компактными размерами и небольшим весом.