Как измеряют сопротивление изоляции

Чтобы электрооборудование функционировало надёжно, изоляция проводов и кабелей должна удовлетворять требованиям безопасности. Убедиться в этом можно с помощью регулярных проверок, во время которых измеряется сопротивление изоляции. Данная процедура должна проходить в соответствии с действующими правилами и требованиями.

Как проводится проверка

Проведение замеров сопротивления изоляции в большинстве случаев осуществляется с целью проверки соединительных проводов и кабелей. Если они подвергаются различным воздействиям, особенно важно быть твёрдо уверенным в том, что сопротивление изоляции соответствует требованиям безопасности.

Измерение проводится на основе закона Ома. При этом к изоляции прикладывается определённое напряжение, а затем измеряется протекающий через неё ток. Для вычисления сопротивления используется формула закона Ома: Rиз = U/I.

Измерение сопротивления изоляции выполняется не только с целью контроля безопасности электросети, но и при проведении регулярного обслуживания. Замеры сопротивления изоляции элементов электропроводки необходимы в тех случаях, когда изоляция остаётся неповреждённой. Если же она отсутствует или в определённых местах имеются порезы провода или другие повреждения, то проводить измерение в этот момент нет смысла. Сначала требуется отремонтировать провод или заменить его на исправный.

Возможные причины неисправности изоляции

Современная промышленность уделяет серьёзное внимание качеству изоляции проводов и кабелей. Но несмотря на это, время от времени с ней возникают проблемы и в результате возникает необходимость проверить сопротивление. Чаще всего контроль бывает нужен, если присутствуют следующие факторы:

• Провод находится под прямыми солнечными лучами. Это разрушительно действует на некоторые виды изоляционных материалов.
• В наличии длительное воздействие высокого напряжения.
• Наблюдаются температурные воздействия.
• Имеются механические повреждения.
• Климатические особенности конкретной местности. Это может, например, проявляться в тех случаях, когда речь идёт о жаре или сильном морозе.

Своевременное обнаружение проблем с изоляцией позволит избежать таких опасных последствий, как короткое замыкание, воздействие тока на человека при пробое.

Нормативы

В результате проведения измерений получают фактическое значение сопротивления изоляции проводов. Его необходимо сравнить с нормативными данными. Чтобы понять, каким именно документом нужно пользоваться в конкретном случае, надо знать, какие существуют нормативы. Следует учитывать, что предельные значения, ими предусмотренные, могут существенно различаться. Существуют нормы сопротивления изоляции для:

• Силовых или сигнальных кабелей, используемых в различных условиях.
• Силовых электроустановок, предназначенных для промышленной эксплуатации.
• Бытовых приборов, оснащенных сетевым шнуром.

Проверка электрического сопротивления изоляции зависит от напряжения, присутствующего в электросети. При этом надо учитывать, какая модель оборудования используется. Перед тем как проверить, следует ознакомиться с соответствующими документами, в которых указываются нормы сопротивления изоляции провода или кабеля. Далее приводится список наиболее распространенных ситуаций, для которых указывается допустимое сопротивление изоляции:

• При использовании электрических плит сопротивление изоляции — не меньше 1 МОм.
• Если кабель проложен в местности, где климатические условия можно считать нормальными, минимальное сопротивление изоляции составляет 0.5 МОм.
• Для изоляции электрооборудования, потребляющего напряжение до 1000 В, предельное сопротивление равно 1 МОм.
• Если питающее напряжение электроприбора находится в пределах 100–380 В, то ограничение равно 0.5 МОм.
• В тех случаях, когда питающее напряжение не превышает 50 В, сопротивление изоляции должно быть не менее 0.3 МОм.
• Для кабелей и проводов, используемых в щитовых установках, норма сопротивления изоляции составляет 1 МОм.

Какие измерительные приборы могут применяться

На первый взгляд может показаться, что было бы логично для этой цели использовать мультиметр. Однако в большинстве случаев ток, который проходит через проводку, настолько мал, что этим измерительным прибором не получится его точно измерить. В таких случаях удобно воспользоваться мегаомметром, с помощью которого можно измерить напряжение и электроток. Эти приборы могут быть аналоговыми или цифровыми. На основании закона Ома по полученным данным определяется величина сопротивления.

Принцип работы прибора можно пояснить на примере электромеханического варианта мегаомметра.

Чтобы подать ток, используется ручной генератор (a). Фактически речь идёт о ручке, которую для получения энергии необходимо покрутить. При этом нужно, чтобы скорость вращения была не меньше двух оборотов в секунду. К стрелке прибора подсоединён аналоговый амперметр (b).

Шкала прибора (c) проградуирована таким образом, чтобы показывать величину сопротивления. В схеме используется несколько резисторов (d). Сколько их — зависит от модели прибора. Имеется переключатель шкалы измерений (е). При этом можно измерять сопротивление в Омах или мегаОмах. Имеются входные клеммы (f), к которым подключаются провода.

Одним из достоинств такого прибора является то, что он не нуждается в дополнительном питании, поскольку для измерений применяется ток, полученный с помощью ручного генератора. Однако при его использовании необходимо учитывать присущие ему недостатки:

• Чтобы обеспечить нужную точность измерений, прибор должен оставаться неподвижным. Однако при вращении рукоятки этого добиться трудно.
• На точность оказывает влияние то, насколько равномерно выполняют вращение рукоятки. Необходимо обеспечить подачу постоянного напряжения при измерении. Соблюдение этого условия не всегда возможно.
• Замер сопротивления изоляции осуществить таким устройством в одиночку сложно. Поэтому с ним обычно работают вдвоем: один человек крутит ручку, второй непосредственно проверяет сопротивление изоляции кабеля или другого оборудования.

В приборе применяется нелинейная шкала, что отрицательно сказывается на точности измерений. В последующих моделях производители перешли от вращения ручки для получения тока к использованию источника электропитания. Это помогло избавиться от большинства недостатков электромеханического варианта прибора.

Большинство современных мегаомметров являются цифровыми. В их конструкциях активно применяются микросхемы. Использование современных микропроцессоров и других микросхем позволяет обеспечить относительно высокую точность измерений. При работе с цифровыми устройствами достаточно задать исходные данные и выбрать нужный режим работы. Их достоинствами являются компактность и большая функциональность.

Описание процедуры проведения измерений

Сначала необходимо прочесть соответствующий нормативный документ и узнать, какие требования предъявляются к сопротивлению изоляции в конкретном случае. Далее необходимо выбрать прибор, с помощью которого будут производиться замеры сопротивления изоляции. Для этой цели следует пользоваться только проверенным оборудованием. Причём нужно, чтобы имелся соответствующий сертификат. Перед началом работы объект, который проверяют, должен быть обесточен.

Перед тем как приступить к работе, необходимо нарисовать схему, согласно которой будет подсоединён используемый прибор. Для его подключения обычно в комплекте имеется два провода длиной примерно два метра каждый. К сопротивлению их изоляции предъявляются особые требования — оно не может быть меньше 100 МОм. Дальнейшие действия зависят от того, какой именно провод или кабель планируется проверять.

Проверка электропроводки

Сначала производится осмотр провода на предмет обнаружения явных повреждений. Если они есть, то провод необходимо отремонтировать или заменить. Если оболочка целая, то проверяют соединение этого провода с розеткой или выключателем.

Выполняется подключение мегаомметра к фазной и нулевой жилам, затем следует замерить сопротивление. Аналогичные действия повторяются для фазного провода и заземления.

В том случае, когда величина измеренного сопротивления соответствует установленному нормативу, проверка оканчивается. Если нет, то провода разделяют на более мелкие участки и повторяют процедуру. Таким образом находят место, где показатель прибора намного меньше по сравнению с тем, какое должно быть сопротивление согласно нормативу.

Высоковольтные кабели

В этом случае применяются повышенные требования к мерам безопасности. Измерение сопротивления изоляции высоковольтного кабеля выполняется следующим образом:

1. При помощи переносного заземления необходимо снять с кабеля остаточный заряд.
2. Перед проведением работ следует очистить кабель от пыли и загрязнений.
3. Необходимо просмотреть технический паспорт высоковольтного кабеля и определить допустимое значение сопротивления проверяемой изоляции.
4. На приборе нужно выставить предельное значение. При этом руководствуются данными, полученными из нормативных документов.
5. Обесточенный кабель отсоединяют и проверяют сопротивление.

Силовые кабели

Сопротивление изоляции в данном случае измеряют аналогично тому, как это делается при проверке высоковольтных кабелей. При работе с отдельными проводами сначала измеряют сопротивление между каждым входящим в кабель проводом и заземлённым экраном — оболочкой. После этого делают замеры сопротивления между различными проводами попарно.

Надо сделать несколько измерений. Это нужно для того, чтобы получить более точные результаты. Затем вычисляют среднее арифметическое из полученных величин. Если в кабеле 3 жилы, то используют 3–6 измерений. Для 5-жильных — от 4 до 10 раз. Если выясняется, что норматив нарушен, измерения сопротивления изоляции проводят повторно, чтобы убедиться в этом.

Определение сопротивления изоляционных слоев трёхфазных проводов может выполняться по нескольким схемам. Предпочтительнее из них та, которую предлагает производитель кабеля.

Низковольтные силовые кабели

Перед тем как измерить сопротивление изоляции, нужно убедиться, что на кабель не подается напряжение опасного уровня. Перед началом работы кабель следует отсоединить. Далее требуется выполнить такие действия:

1. При помощи переносного заземления снимается остаточный заряд.
2. Выполняется очистка кабеля от загрязнений.
3. Определяется значение сопротивления изоляции, которое указано в технических документах и в соответствии с ним выставляется показатель на шкале измерительного прибора.

Измерение сопротивления изоляции низковольтных кабельных линий осуществляется с помощью прибора, способного работать с напряжением до 1000 Вольт. Алгоритм действий следующий:

1. Производится попарное подключение мегаомметра ко всем фазным проводам, имеющимся в кабеле.
2. Затем рассматривается каждый из фазных проводов по отношению к нулевому.
3. Производится измерение каждого фазового провода в паре с заземляющим.
4. Выполняется проверка нулевого и заземляющего проводов.

После работы с каждой парой проводов необходимо проводить снятие остаточного заряда.

Контрольные кабели

Условия измерения и напряжение для проверки определяются в зависимости от конкретной разновидности кабеля. Если отсутствует нужная техническая информация, то это делают как для силовых кабелей до 1 кВ.

Проводить измерения имеет право работник с соответствующим допуском. Перед проверкой производится отсоединение кабеля, затем требуется снять остаточный заряд. К жилам кабеля подсоединение прибора осуществляется с помощью щупов с изолированными ручками. Для измерений потребуется мегаомметр, способный работать с напряжениями от 0.5 до 2.5 кВ.

Измерение сопротивления изоляции осуществляется следующим образом:

1. Нужную жилу отводят в сторону и подключают к гнезду «Л» (линия), а остальные соединяют вместе и подключают к земле.
2. Затем производится замер сопротивления. Эту операцию выполняют для каждого из проводов, составляющих кабель. Длительность каждого испытания не может быть меньше минуты.

После того как серия испытаний будет закончена, необходимо снять остаточный заряд и подождать несколько минут. После этого замеры повторяют. Продолжительность паузы зависит от технических характеристик прибора и от особенностей кабеля. После завершения процедуры необходимо вычислить средние значения сопротивления изоляции проводов.

Правила техники безопасности

Методика, используемая для измерения сопротивления изоляции, должна гарантировать соблюдение требований техники безопасности. Обязательно следует придерживаться таких правил:

1. Все манипуляции при измерении сопротивления изоляции нужно выполнять в диэлектрических перчатках. При нарушении этого требования возрастает риск получения травмы.
2. При проведении измерений рядом с оборудованием не должны находиться посторонние лица. Желательно вывесить предупреждающие плакаты возле места работы.
3. Используя щупы, необходимо прикасаться только к их заизолированным частям.
4. Перед каждым измерением обязательно надо снимать остаточный заряд с помощью переносного заземления.
5. Важно проверять уровень влажности. Если он выше допустимого, измерения проводить нельзя, так как это может быть опасным.

Документирование

После завершения проверки все измерения необходимо отразить в специальном документе. Он должен, в частности, включать следующую информацию:

1. Дата, когда выполнялась проверка.
2. Объём выполненной работы.
3. Сведения о работниках, которые проводили проверку.
4. Нужно указать, с помощью какого прибора выполнялись измерения.
5. Схема подключения, в соответствии с которой выполнялась работа.
6. Нужно отразить условия выполнения проверки. Например, необходимо указать, при какой температуре осуществлялись измерения.
7. Составляется таблица, в которой нужно отразить, что именно такое сопротивление изоляции было получено в ходе замеров.

Наличие такого документа будет полезно, например, при возникновении аварийной ситуации. Он будет свидетельствовать, что все необходимые условия эксплуатации были соблюдены. Документ, подтверждающий проведение измерений, должен быть заверен подписью проверяющего и работника, осуществлявшего проверку.

Когда должна проводиться проверка

Используя электрическое оборудование, необходимо быть уверенным в том, что оно работоспособно и полностью безопасно. Для этого необходимо регулярно осуществлять проверку сопротивления изоляции. Обычно время для неё наступает в следующих ситуациях:

• Сразу после изготовления продукции.
• Перед тем, как будут начаты монтажные работы.
• При вводе объекта в эксплуатацию.
• После того, как возникла аварийная ситуация.
• При обнаружении серьёзных дефектов.
• В связи с выполнением технического обслуживания в сроки, которые предусмотрены нормативными документами.

Если сроки не будут соблюдены, это увеличит риск возникновения проблем. Обычно на предприятиях заранее составляют планы проведения таких работ. Для кабелей, используемых на улице, эти мероприятия осуществляются ежегодно, а для находящихся в помещениях — раз в три года.

Видео по теме