Методика измерения сопротивления изоляции

Требования безопасности

1. Измерения мегаомметром разрешается выполнять обученным лицам из электротехнического персонала. В установках напряжением выше 1000 В измерения производят по наряду два лица, одно из которых должно иметь по электробезопасности не ниже IV группы. Проведение измерений в процессе монтажа или ремонта оговаривается в наряде в строке «Поручается». В установках напряжением до 1000 В измерения выполняют по распоряжению два лица, одно из которых должно иметь группу не ниже III.

2. Перед началом испытаний необходимо убедиться в отсутствии людей, работающих на той части электроустановки, к которой присоединён испытательный прибор, запретить находящимся вблизи него лицам прикасаться к токоведущим частям и, если нужно, выставить охрану.

3. Для контроля состояния изоляции электрических машин в соответствии с методическими указаниями или программами измерения мегаомметром на остановленной или вращающейся, но не возбуждённой машине, могут проводиться оперативным персоналом или, по его распоряжению, в порядке текущей эксплуатации работниками электролаборатории. Под наблюдением оперативного персонала эти измерения могут выполняться и ремонтным персоналом. Испытания изоляции роторов, якорей и цепей возбуждения может проводить одно лицо с группой по электробезопасности не ниже III, испытания изоляции статора – не менее чем два лица, одно из которых должно иметь группу не ниже IV, а второе – не ниже III.

4. При работе с мегаомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединён, запрещается. После окончания работы необходимо снять остаточный заряд с проверяемого оборудования посредством его кратковременного заземления. Лицо, производящее снятие остаточного заряда, должно пользоваться диэлектрическими перчатками и стоять на изолированном основании.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром осуществляется на отключенных токоведущих частях, с которых снят заряд путём предварительного их заземления. Заземление с токоведущих частей следует снимать только после подключения мегаомметра. При снятии заземления необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками.

Проведение измерений

Сопротивление изоляции измеряют мегаомметрами (100-2500 В) со значениями измеренных показателей в Ом, кОм и МОм.

Средства измерений: к средствам измерения изоляции относятся мегаомметры – ЭСО 202, Ф4100, М4100/1-М4100/5, М4107/1, М4107/2, Ф4101. Ф4102/1, Ф4102/2, BM200/G и другие, выпускаемые отечественными и зарубежными фирмами.

Требования к квалификации

К выполнению измерений сопротивления изоляции допускается обученный электротехнический персонал, имеющий удостоверение о проверке знаний и квалификационную группу по электробезопасности не ниже 3-й, при выполнении измерений в установках до 1000 В, и не ниже 4-й, при измерении в установках выше 1000 В.

Мегаомметр

Мегаомметр представляет собой переносной генератор постоянного тока, смонтированный вместе с измерительной системой.

Правила использования мегаомметра

Существуют мегаомметры на напряжения 500, 1000 и 2500 В. Генератор мегаомметра вращают вручную с помощью его рукоятки, соединённой через повышающий редуктор с валом генератора. Для проведения измерений выводной конец уложенной в машину обмотки соединяют с одним зажимом прибора, а корпус машины – со вторым зажимом и начинают вращать рукоятку. Чтобы на зажимах мегаомметра генерировалось напряжение, указанное в его паспортных данных, частота вращения ручки должна быть не менее указанной на его щитке (обычно 120 об/мин). При меньшей частоте вращения напряжение будет меньше, а при большей центробежный регулятор прибора отсоединит редуктор от вала генератора и напряжение не поднимется выше номинального.

Во время проведения измерений стрелка прибора не сразу останавливается в каком-то определённом положении. Сначала она показывает меньшее сопротивление, постепенно показания увеличиваются и стрелка устанавливается на цифре, определяющей сопротивление изоляции обмотки относительно корпуса. Постепенный подход стрелки к установившемуся значению объясняется тем, что в первые моменты времени в изоляции возникают поляризационные токи, происходит зарядка своеобразного конденсатора, обкладками которого являются проводники обмотки и сталь магнитопровода, а диэлектриком – изоляции обмотки. Эти токи постепенно уменьшаются, и после их прекращения остаётся так называемый сквозной ток утечки, который и характеризует сопротивление изоляции. Поэтому окончательные результаты измерения получают спустя минуту после начала вращения рукоятки мегаомметра. Записывают также показания через 15 с после измерений. По отношению этих показаний (через 15 с и 60 с) можно судить о способности изоляции воспринимать заряд. При влажной изоляции эти показания почти одинаковы, при сухой установившееся значение на 30-50 % больше промежуточного. Отношение показаний называют коэффициентом абсорбции, его значение характеризует степень увлажнения изоляции.

Коэффициент абсорбции

Коэффициент абсорбции определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции – это отношение измеренного сопротивления изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаомметра ( ) к измеряемому сопротивлению изоляции через 15 секунд ( ). Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции намного больше единицы, а увлажнённой изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Значение коэффициента абсорбции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводских данных не более, чем на 20 %, а его значение должно быть не ниже 1,3 при температуре 10-30 ° С. При невыполнении этих условий изделие подлежит сушке.

Все время, пока проводится измерение, т. е. не менее одной минуты, рукоятку мегаомметра необходимо вращать с частотой не менее 120 об/мин. Рукоятка вращается с большим моментом сопротивления, так как она соединена с редуктором, имеющим высокое передаточное отношение. Поэтому измерения можно проводить только вдвоём: один человек вращает рукоятку, другой отмечает показания прибора. Для облегчения работы выпускают мегаомметры с электрическим приводом, в которых вместо рукоятки и редуктора установлен электрический двигатель с нужной частотой вращения. Такие мегаомметры удобней, но для них необходимо подводить напряжение к месту измерений, что вызывает дополнительные затруднения, особенно при измерении сопротивления изоляции машин, установленных на рабочих местах.

Требования к сопротивлению изоляции обмоток

Допустимые нормы сопротивления изоляции указывают в технических условиях или ГОСТ на каждые типы машин.

Сопротивление изоляции обмоток электрической машины ( в МОм) относительно ее корпуса и между обмотками при рабочей температуре машины должно быть не менее значения, получаемого по формуле (но не менее 0,5 МОм)

где – номинальное напряжение обмотки машины, В; – номинальная мощность машины, кВ·А, а для машин постоянного тока – кВт.

Для измерения сопротивления изоляции обмоток, номинальное напряжение которых составляет 127-660 В, можно пользоваться только мегаомметром с напряжением 1000 В, так как при применении мегаомметра на напряжение 2500 В изоляция может быть пробита. Для обмоток с напряжением, меньшим 127 В, пользуются только мегаомметром на 500 В, для обмоток с номинальным напряжением 3000 В и более – мегаомметром на 2500 В, так как мегаомметры на более низкое напряжение будут показывать большое сопротивление изоляции. В связи с этим часто для измерений сопротивления изоляции нескольких обмоток одной и той же машины, имеющих разные номинальные напряжения, приходится использовать различные приборы. Так, например, сопротивление изоляции обмоток статора синхронного генератора с номинальным напряжением 6000 В измеряют мегаомметром с напряжением 2500 В, а сопротивление изоляции обмотки возбуждения той же машины – мегаомметром на 1000 или 500 В в зависимости от номинального напряжения обмотки возбуждения.

Расчётной рабочей температурой называется температура, к которой приводятся сопротивления обмоток электрической машины при подсчёте потерь в ней. Она принимается равной 75 ° С для обмоток, предельные допустимые превышения температуры которых соответствуют классам нагревостойкости A, E, B;

115 ° С – для обмоток, предельные допустимые превышения температуры которых соответствуют классам нагревостойкости F, H.

В случае измерения сопротивления изоляции при температуре ниже расчётной полученное по этой формуле сопротивление изоляции следует удваивать на каждые 20 ° С (полные и неполные) разности между рабочей температурой и той температурой, при которой выполнено измерение.

Необходимо учесть, что для получения правильных показаний мегаомметра следует устранять остаточные заряды обмотки путём заземления на несколько минут перед каждым измерением.

Методы измерения сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками, а также методы измерения сопротивлений обмоток установлены ГОСТ 11828-75.

Необходимо отметить, что по данным измерений сопротивления изоляции обмоток нельзя окончательно судить о ее качестве, так как сопротивление сухой изоляции будет высоким даже при наличии в ней слабых в электрическом отношении мест – небольших трещин, вспучивании и т. п.