Схема измерения электрического сопротивления изоляции кабеля

Нормы и порядок измерения сопротивления изоляции кабеля

Надежная эксплуатация электрических проводников возможна исключительно при должном контроле. Одним из важнейших показателей их состояния является изоляция. Рассмотрим, как и когда необходимо проверять сопротивление.

Необходимость проведения замеров

Изоляционный слой электрических проводников предназначен для обеспечения:

• защиты от воздействия внешних факторов;
• защиты обслуживающего персонала;
• надежности работы электрооборудования.

Назначения и типы изоляции электрооборудования

На состояние изоляции влияют следующие факторы:

• окружающая среда (повышенная температура, влажность и т. д.);
• превышение допустимых токовых нагрузок;
• воздействие механических сил;
• естественный износ эксплуатационного ресурса.

При повреждении изоляционного покрытия могут фиксироваться утечки тока, короткие замыкания и несчастные случаи с людьми. Выполнение периодического контроля качества изоляции позволяет предотвратить указанные проблемы. Контроль осуществляется посредством замера сопротивления специальными техническими средствами.

Подготовка к измерению сопротивления изоляции кабеля

Замер сопротивления изоляции должен выполняться в соответствии с техническими и организационными мероприятиями. Прозвонить проводник можно только после отключения кабельной линии со всех сторон. В противном случае будет выполнена проверка сопротивления совместно с подключенным электрическим оборудованием.

Измерения должны осуществляться с учетом температуры окружающего воздуха. Она влияет на минимально допустимые показатели изоляционного слоя.

Перед проверкой следует отключить кабельную линию от источника тока и нагрузки

Перед проведением замера следует убедиться в отсутствии напряжения, используя указатель на соответствующий уровень напряжения. Затем закоротить проводник или установить заземление. Это требуется для снятия остаточного или наведенного потенциала. Далее вывешиваются плакаты:

• запрещающие — «Не включать, работают люди»;
• указательные — «Заземлено».

Приборы и средства измерения

Измерение сопротивления изоляции токопроводящих жил проводится мегаомметрами или специальными установками. Второй вариант, как правило, применяется для проводов напряжением более 1 кВ. Испытания проводятся согласно установленным требованиям ПТЭ. Суть метода заключается в подаче напряжения от постоянного или переменного источника питания с постепенным увеличением его значения до максимально допустимого для конкретного типа кабеля. При фиксации пробоя изоляционного покрытия по итогам испытаний эксплуатация кабельной линии запрещается.

Использование мегаомметра позволяет зафиксировать снижение качества изоляции без ее разрушения. Существуют различные модификации данных устройств, которые можно разделить на две категории:

• электромеханические;
• электронные.

Цифровой прибор для измерения сопротивления изоляции

Измерительные приборы выпускаются со следующими номинальными уровнями напряжений: 100, 500, 1000 и 2500 В.

Принцип действия мегаомметра основан на подаче напряжения от постоянного источника питания и фиксации величины образуемого тока. После сопоставления указанных величин, в соответствии с законом Ома, на шкалу или монитор измерительного устройства выдается величина сопротивления.

Главным конструктивным отличием электромеханического и электронного мегаомметра является источник постоянного тока. Для первых предусматривается встроенный ручной генератор, а для вторых аккумуляторная батарея.

Мегаомметр ЭС0202/1Г с ручным генератором

Нормы сопротивления изоляции для различных кабелей

Встречаются следующие виды электрических проводников:

1. Высоковольтные — используются при уровне напряжения более 1 кВ. С их помощью прокладываются линии электропередач, и подается питание на шести киловольтные электродвигатели. Допустимой величиной сопротивления изоляционного слоя считается один мОм на кВ. Например, при уровне напряжения 6 кВ норма составит 6 мОм.
2. Низковольтные — используются в электрических схемах напряжением менее 1 кВ. Наиболее часто применяются для прокладки сети освещения, подключения электродвигателей на 220 и 380 В. Минимальный показатель сопротивления для указанных токопроводящих жил — 0.5 мОм.
3. Контрольные — предназначены для подключения измерительных приборов, устройств РЗА, а также для формирования схем вторичной коммутации. Для данной категории проводов нижний предел изоляции равняется 1 мОм.

Нормы сопротивления изоляции для различных видов электрооборудования

Конкретные показатели сопротивлений для определенных марок кабеля можно узнать в следующей технической литературе:

• ПУЭ — таблица 1.8.34;
• ПТЭ — таблица 37.

Как измеряется сопротивление

Порядок проверки состояния изоляционного слоя зависит от типа проверяемого электрического проводника. На начальной стадии выполняются идентичные действия:

1. Проверяется работоспособность мегаомметра. Понадобится соединить два зажима устройства, и сделать замер. Прибор должен показать ноль. Затем концы проводов измерительного устройства разводятся в сторону, и выполняется замер. Если в результате получится бесконечность, то прибор исправен.
2. Измерения ведутся со стороны кабельной линии, где установлено переносное заземление. В процессе работы необходимо использовать диэлектрические перчатки.
3. На другом конце кабельной линии следует развести жилы проводника в стороны. Для обеспечения безопасности людей от поражения электрическим током во время проведения испытания, следует поставить человека для предупреждения об опасности.

На завершающем этапе необходимо сравнить полученные результаты с допустимыми значениями, и составить протокол. В нем отражается последовательность выполненных действий, используемые измерительные средства, температурный режим и заключение о состоянии электрического проводника.

Методика измерения сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей

Прозвонить высоковольтные проводники необходимо с использованием мегаомметра на 2500 В. Последовательность действий следующая:

1. Один конец измерительного устройства цепляется к контуру заземления, а второй к фазе «А» кабеля.
2. Снимается заземляющий проводник с фазы «А», и делается замер на протяжении 60 секунд.
3. Далее понадобится установить заземление на фазу «А», и снять зажим мегаомметра.
4. В дальнейшем аналогичные операции проводятся для фаз «В» и «С».

Схема измерения изоляции высоковольтного кабеля

При значительной длине кабельной линии испытания производятся с учетом коэффициента абсорбции. Потребуется зафиксировать показания прибора после 15 и 60 секунд измерений. Отношение значения сопротивления после 60 секунд к показанию после 15 секунд должно быть не менее 1.3. При меньшем значении делается вывод об увлажнении изоляционного слоя. Для устранения неисправности потребуется выполнить сушку проводника.

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей

Для проведения работ потребуется использовать мегаомметр на 1000 В. После выполнения первоначальных пунктов, необходимо приступить к выполнению следующих мероприятий:

1. Делается измерение сопротивления между фазами кабельной линии, соответственно «А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С».
2. Поочередно проверяется изоляция фаз кабеля относительно нулевого провода (N).
3. Далее выполняется поочередные измерения между каждой фазой и заземляющим контуром (PE) при проверке пятижильного проводника.
4. Отсоединяется нулевой провод от нулевой шинки и осуществляется измерение между N и PE.

Измерение сопротивления изоляции между жилами кабеля

После каждого испытания следует снимать потенциал посредством установки заземления.

Методика измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей

Процесс проверки состояния изоляционного слоя указанной категории токопроводящих жил идентичен предыдущему пункту, за одним исключением. Жилы кабеля, которые не участвуют в проверке, необходимо закоротить и подсоединить к заземляющему контуру.

Контроль над изоляцией

Периодичность проведения контрольных измерений состояния изоляционного покрытия устанавливается нормативными документами:

• раз в шесть месяцев — передвижные и переносные токоприемники;
• ежегодно — проводники и приемники наружной установки, а также при их прокладке в условиях повышенной опасности;
• каждые три года — все остальное электрооборудование.

Периодичность замеров для различных объектов

На промышленных и энергетических предприятиях установлена своя периодичность проверки, согласно утвержденным инструкциям.

Требования безопасности

Согласно действующим межотраслевым правилам по охране труда при эксплуатации ЭУ, для проверки состояния изоляционного слоя мегомметром должны соблюдаться следующие меры безопасности:

1. Замеры должны осуществляться квалифицированными специалистами. К проверке изоляционного слоя кабельной линии напряжением менее 1000 Вольт допускаются лица с III, а при напряжении более 1000 В с IV группой по электробезопасности.
2. Пользоваться прибором необходимо в диэлектрических перчатках.
3. Установка зажимов мегаомметра должна производиться только на заземленный электрический проводник.
4. По завершении измерения требуется снять потенциал с проводов, посредством установки заземления.

Измерение проводится в диэлектрических перчатках

Работы с измерительным устройством выполняются по распоряжению, наряду-допуску или в порядке текущей эксплуатации, в зависимости от уровня напряжения. Проверка изоляционного покрытия установками с подачей высокого напряжения выполняется лицами с правом проведения высоковольтных испытаний.

Периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки

Состояние изоляционной оболочки, проложенной на открытом воздухе электропроводки, должно проверяться каждые двенадцать месяцев. При других вариантах прокладки — раз в тридцать шесть месяцев.

Проверка изоляции электропроводки в частном доме

Своевременно выявленное ухудшение качества изоляционного покрытия электрических проводников позволит предотвратить аварию или несчастный случай. Проведение требуемых работ должно производиться с соблюдением всех мер безопасности.

Источник

Методика измерения сопротивления изоляции проводов, кабелей, силового электрооборудования и аппаратов

Измерения проводятся с целью проверки соответствия сопротивления изоляции установленным нормам

Данная методика предназначена для производства измерений сопротивлений изоляции электропроводок, электрооборудования (комплектных низковольтных устройств: ВРУ, щитков этажных и квартирных, и др.), а также изолирующих полов и стен при сертификационных испытаниях электроустановок зданий с целью оценки качества изоляции элементов электроустановок и сравнения с нормами табл. 43 приложения 1 ПЭЭП и табл. 61 А стандарта МЭК 364-6-61. В соответствии с этими нормативными документами норма сопротивления изоляции цепей электроустановки должны быть не менее 0, 5 мОм

Измерения сопротивления изоляции должны производиться согласно п. 612. 3 стандарта МЭК 364-6-61:

а) между токоведущими проводниками, взятыми по очереди «два к двум»,

б) между каждым токоведущим проводником и «землей».

Измерения должны проводиться при отсоединенных электроприборах, при снятых предохранителях, вывернутых лампах и т. д.

Если цепь имеет электронные приборы, то должно быть сделано только измерение сопротивления изоляции между фазными и нейтральными проводниками, соединенными вместе, и «землей».

Примечание: эта мера предосторожности необходима, т. к. выполнение испытаний без соединения токоведущих проводников может вызвать повреждение электронных приборов.

При измерении параметров изоляции электрооборудования следует учитывать требования п. 1. 20 приложения 1 ПЭЭП.

В соответствии с п.413.3 ГОСТ Р 50571.3-94 изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки имеют целью предотвратить одновременное прикосновение к частям, оказавшимся под разными потенциалами в случае повреждения изоляции токоведущих частей.

Требования считаются выполненными, если пол и стены помещения являются изолирующими и выполняется одно или несколько условий приведенных ниже:

а) открытые проводящие части и сторонние проводящие части, а также открытые проводящие части друг от друга удалены не менее 2м, а за пределами зоны досягаемости — 1,25 м;

б) установлены эффективные приборы между открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями;

в) сторонние проводящие части изолированы. Сопротивление изолирующего пола и стен, измеренное в каждой точке должно быть не ниже:

— 50 кОм при номинальном напряжении электроустановок не выше 500. В;

— 100 кОм при номинальном напряжении электроустановок выше 500 В.

В каждом помещении и для каждой поверхности в соответствии с п. 612.5 стандарта МЭК 364-6-61 должны быть сделаны три измерения. Одно измерение должно быть выполнено примерно в 1 м от сторонних проводящих частей, находящихся в помещении. Другие измерения должны быть сделаны на большем удалении.

Сопротивление изоляции практически во всех случаях измеряется мегаомметром — прибором, состоящим из источника напряжения — генератора постоянного (или переменного с выпрямителем) тока, измерительного механизма (магнитоэлектрического логометра) и добавочных резисторов.

В настоящее время наиболее распространены мегаомметры типа М4100 (пяти модификаций М4100/1-М4100/5).

Ф4101, Ф4102 — на номинальное рабочее напряжение 100, 500, 1000. В. и Ф. 4101, Ф4102 на напряжение 2500В. Мегаомметры серии Ф. 4100 — электронного типа с питанием от электросети (или 12В).

Мегаомметры выпуска последних лет; ЭС-0202/1Г (на 100, 250, 500 В) и ЭС0202/2Г (500, 1000 и 2500) сняты с производства, но допускаются к эксплуатации мегаомметры типа M l101 М, МС-05, МС-06.

Класс точности приборов должен быть не более 4.

Мегаомметры к схеме присоединяют гибкими одножильными проводами с сопротивлением изоляции не менее 100 Мом длиной 2-3 м, концы которых маркируются. Концы присоединяемые к мегаомметру должны иметь оконцеватели, а противоположные — зажимы типа «крокодил» с изолированными ручками или специальными щупами. При измерениях специальные провода не должны касаться друг друга, почвы, заземленных конструкций, оболочек кабелей.

При измерении сопротивления изоляции относительно земли зажимы «з» (земля) соединяются с заземленным корпусом аппарата, заземленной металлической оболочкой кабеля или с защитным заземлением, а зажим «л» (линия) -к проводнику тока (см. рис. 1.1. а, б, в). Схема замещения при измерении сопротивления изоляции фазы относительно земли и других заземленных фаз представлена на рис. 1.2.

1.1. Измерение сопротивления изоляции силовых кабелей и электропроводок

Перед началом измерения необходимо:

— убедиться, что на испытуемом кабеле нет напряжения;

— на 2-3 минуты заземлить токоведущие жилы для снятия с них возможных остаточных зарядов;

— тщательно очистить изоляцию от пыли и грязи.

Выбрать соответствующий предел измерений (в соответствии с ожидаемой величиной сопротивления изоляции) и подвергнуть мегаомметры контрольной проверке, которая заключается в проверке показаний на шкале при разомкнутых и замкнутых проводах. В первом случае стрелка должна находиться у отметки шкалы «Бесконечность» , во втором — у нуля.

Как правило, измеряется сопротивление изоляции каждой фазы кабеля относительно заземленных фаз (см. рис. 1.1 а, 1.2). Если измерения по этой схеме (сокращенный вариант — 3 замера) дадут неудовлетворительный результат, то необходимо измерить сопротивление изоляции каждой фазы относительно земли (остальные фазы не заземляются) — см. рис.1. З-х и между каждыми двумя фазами (см. рис. 1.36). Всего выполняется 6 замеров для 3-х жильных кабелей и соответственно 4 и 8 для 4-х жильных.

Значениями сопротивлений изоляции, измеренные по схемам рис. 1.3, ближе к действительным и должны удовлетворять требованиям норм

Вместе с записью результатов в отчетных документах необходимо указывать схему, с помощью которых они получены.

Измерения (снятие показаний), следует производить при устойчивом положении стрелки прибора. Для этого нужно вращать ручку прибора со скоростью 120 об/мин.

Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора через 15 и 60 с. после начала вращения.

Если определение коэффициента абсорбции К абс не требуется, отсчет показаний производится после успокоения стрелки, но не ранее 60 с. от начала вращения.

При неправильно выбранном пределе измерения, необходимо снять заряд с испытуемой фазы, наложив заземление, переключить предел и повторить измерение на новом пределе. При наложении и снятии заземления пользоваться диэлектрическими перчатками.

При измерениях сопротивления изоляции кабелей на напряжение до 100. В. с нулевыми жилами необходимо помнить следующее:

а) согласно п.п. 1.7.81, 2.1.35 ПУЭ «Нулевые рабочие и нулевые защитные проводники должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводников»;

б) как со стороны источников питания, так и со стороны приемника нулевые проводники должны быть отсоединены от заземленных частей;

в) схема испытания изоляции аналогична указанным выше, различия лишь в количестве замеров (4 или 8 вместо 3 или 6) и в отсутствии необходимости использовать зажим «Экран» на мегаомметрах.

Измерение сопротивление изоляции силовых и осветительных электропроводок производится при снятом напряжении, выключенных выключателях, снятых предохранителях, отключенных электроприемниках, приборах, аппаратах, вывернутых электролампах.

1.2. Измерение сопротивления изоляции силового электрооборудования

Значение сопротивления изоляции электрических машин и аппаратов в большой зависит от температуры. Замеры следует производить при температуре изоляции не ниже +- 5°С кроме случаев оговоренных специальными инструкциями. При более низких температурах результаты измерения из-за нестабильности состояния влаги не отражают истинной характеристике изоляции.

Сопротивление изоляции класса «А» при понижении температуры на каждые 10°С увеличивается в полтора раза и наоборот. Сопротивление изоляции класса «В» при повышении температуры 10°С снижается примерно в два раза.

На основе этого «нормами испытания электрооборудования» определены коэффициенты (Кт — для электрических машин, Кз — для силовых трансформаторов) приведения результатов измерений к одной температуре, например, к данным завода-изготовителя.

Разность температур t2 – t1	1	2	3	4	5	10	15	20	25	30
Коэффициент перерасчета	1,04	1,08	1,13	1,17	1,22	1,5	1,84	2,25	2,75	3,4

• t₁ — температура, при которой производятся замеры на месте монтажа;
• t₂ — температура, при которой производились замеры на заводе-изготовителе.

Минимально допустимое сопротивление изоляции электроустановок перед вводом в эксплуатацию должно соответствовать величинам, установленным ПУЭ. Нормы сопротивления изоляции для установок, находящихся в: эксплуатации приведены в ПЭЭП.

Сопротивление изоляции у переносного электроинструмента (электромашин) измеряется относительно корпуса и наружных металлических частей при включенном выключателе.

Корпус электроинструмента и соединенные с ним детали, выполненные из диэлектрического материала, на время испытания должны быть обернуты металлической фольгой, соединенной с контуром заземления.

У переносных трансформаторов для электроинструмента измеряется сопротивление изоляции между всеми обмотками, а также между обмотками и корпусом. При измерениях первичной обмотки, вторичная должна быть закорочена и соединена с корпусом.

1.3.Проверки изоляции пола и стен

Проверке изоляции сопротивления пола и стен должна предшествовать работа по изучению и анализу проектной документации и документации предыдущих замеров и испытаний, а также работа по визуальному осмотру помещений подлежащих испытаниям.

1.3.1. Цель проверки.

Целью проверки изолирующих (непроводящих) помещений, зон, площадок является определение уровней сопротивления пола и стен относительно сторонних проводящих элементов и конструкций, находящихся в испытуемом помещении. Достаточный уровень сопротивления будет как мера защиты. Основной задачей этих мер будет предотвращение от одновременного прикосновения к частям, оказавшимся под разными потенциалами в случае повреждения основной изоляции токоведущих частей.

1.3.2. Методика проверки.

При необходимости выполнения требований п.413.3 для изолирующих (непроводящих) помещений, зон, площадок по крайне мере три измерения должно быть проведено в каждом помещении. Одно из измерений должно быть выполнено примерно в 1м от сторонних проводящих частей, находящихся в этом помещении. Два других проводятся на большем удалении. Эти замеры выполняются для каждой поверхности помещения.

В качестве источника постоянного тока используются мегаомметры с напряжением холостого хода 500В, где напряжение сети не превышает 500В., если напряжение сети превышает 500В., используется мегаомметр с напряжением холостого хода в 1000В.

Испытания желательно проводить до выполнения отделочных покрытий (лаки, краски и т.д.).

Электрод, при помощи которого производится измерение представляет собой квадратную металлическую пластину 250 х 250 мм., под которую подкладывается влажная водопоглощающая бумага или материя со стороной 270 х 270 мм. (Рис.3)

Измерительный электрод прижимается к полу с усилием 750Н, к стене 250Н.

Сопротивление изолирующего пола и стен измеренное в каждой точке, должно быть не ниже:

• 50 кОм с номинальным напряжением электроустановки ниже 500В;
• 100 кОм с номинальным напряжением электроустановки ниже 500В.

Изоляция сторонних проводящих предметов должна обладать достаточной механической прочностью и выдерживать испытательное напряжение 2000В переменного тока промышленной частоты, в течение 1 минуты. Измерение проводится также относительно элементов водоотопительных систем.

1.4. Некоторые особенности при работе с мегаомметром Ф4100.

Перед подключением прибора к питающей сети его необходимо заземлить.

Вывод заземления находится на передней панели прибора и имеет маркировку «┴». Его нельзя путать с аналогичным обозначением в измерительной схеме прибора («┴» — «Земля»).

После отпуска кнопки «Высокое напряжение» последнее снижается до безопасного значения за 5-10 с.

Работать с прибором необходимо в соответствии с указаниями заводской инструкции.

Мегаомметры Ф4102/1 и Ф4102/2 имеют питание от сети 220 В или от встроенных химических источников тока 10-14 В. Ресурс их в нормальных условиях достаточен для проведения не менее 250 измерений.

Мегаомметры Ф4100/1 и Ф4100/5 одного типа. У них вместо генераторов постоянного тока применены генераторы переменного тока с выпрямителем.

Имеется пять исполнений приборов этого типа, отличающихся по параметрам выходного напряжения и наибольшему значению измеряемого сопротивления.

1.5. Определение погрешности измерения

Замеренное прибором значение всегда отличается от его действительного значения т/е. всегда есть погрешность измерений.

Степень приближения измеренного значения к действительному характери­зует относительная погрешность, определяемая следующим выражением

Y_НВ=Y_Дх(А_Н/А)

Y_НВ — наибольшая возможная относительная погрешность измерения;

Y_Д — класс точности прибора — допустимое значение приведенной погрешности;

А_Н — верхний предел измерения прибора;

А — замеренная величина.

Дополнительная погрешность при отклонении прибора от рабочего горизонтального положения в пределах 10° учитывается в величине наибольшей относительной погрешности измерения Y_НВ, т.е. погрешность измерения удваивается.

Основная погрешность приборов М4100/3 и М4100/4 определяется выражением

Y_НВ=[1+((N/R_x)-1)]

N — верхний предел измерения прибора, кОм (Мом);

R_x — измеренное сопротивление изоляции, кОм (Мом).

Для других типов мегаомметров в выражении должен быть поставлен класс точности по паспортам.

НТД и техническая литература:

• Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок.
• ПОТ Р М — 016 — 2001. — М.: 2001.
• Правила устройства электроустановок Глава 1.8 Нормы приемосдаточных испытаний Седьмое издание
• Объем и нормы испытаний электрооборудования. Издание шестое с изменениями и дополнениями — М.:НЦ ЭНАС, 2004.
• Наладка и испытания электрооборудования станций и подстанций/ под ред. Мусаэляна Э.С. -М.:Энергия, 1979.
• Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. — М.: ОРГРЭС, 1997.

Рубрики блога

• База тестов по Электробезопасности для ДНД ЭБ и ТБ 4
• Другие материалы 22
• Методики испытаний (измерений) 54
• Новости 102
• Программы испытаний (измерений) 25
• Руководство по программе ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 15
• Справка по работе с программным комплексом ДНД Конструктор Однолинейных Схем 3
• Справка по работе с программой ДНД Наряд-Допуск ПРО 15
• Справка по работе с программой ДНД Электробезопасность и ТБ 7
• Справка по работе с программой ДНД ЭТЛ Профессионал .Нет 24
• Справка по работе с редактором тестов к ДНД Электробезопасность и ТБ 4
• Статьи 6

Последнее видео на нашем YouTube канале

Источник