Измерение сопротивления изоляции: как проводится, чем и для чего

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.

Безопасность при тестировании изоляции

Перед тестированием

A. Чтобы испытательное напряжение не было приложено к другому оборудованию, имеющему электрическое соединение с тестируемой цепью, испытание должно проводиться на отключенной, не проводящей электрический ток установке.

B. Убедитесь, что цепь разряжена. Ее можно разрядить, замкнув накоротко выводы оборудования и/или замкнув их на землю на определенное время (смотрите время разряда).

C. Если тестируемое оборудование находится в огнеопасной или взрывоопасной среде, необходима специальная защита, поскольку, если изоляция повреждена, при разряде изоляции (до и после испытания), а также во время тестирования могут возникать искры.

D. Из-за наличия напряжения постоянного тока, величина которого может быть достаточно высокой, рекомендуется ограничить доступ другого персонала и надевать средства индивидуальной защиты (например, защитные перчатки), предназначенные для работы на электрооборудовании.

E. Используйте только те соединительные кабели, которые подходят для проводимого испытания; убедитесь, что кабели находятся в хорошем состоянии. В лучшем случае неподходящие кабели приведут к ошибкам измерения, но гораздо важнее, что они могут быть опасными.

После тестирования

К концу испытания изоляция накапливает значительную энергию, которую необходимо сбросить до выполнения любых других операций. Простое правило безопасности заключается в том, чтобы предоставить оборудованию возможность разряжаться в течение времени, в пять раз превышающего время зарядки (время последнего теста). Для разрядки оборудования можно накоротко замкнуть его выводы и/или соединить их с землей. Все изготовленные компанией Chauvin Arnoux мегомметры оборудованы встроенными цепями разрядки, которые автоматически обеспечивают требуемую безопасность.

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.

Результаты работы по замерам сопротивления изоляции

Периодические электроизмерения сопротивления позволяют вовремя оценивать состояние изолирующей оболочки и при необходимости принимать меры по частичной замене проводки, которые, в свою очередь, исключают поломки оборудования и возможность возгорания в помещении. Также проверка требуется для надзорных органов. Например, Ростехнадзор, при отсутствии технического отчета и протоколов с результатами измерений, накладывает на предприятие ответственность согласно статье 9.11 КоАП РФ. Кроме того, протоколы результатов измерений могут потребовать инспекторы Государственной жилищной инспекции.

Следует знать, что юридически значимыми считаются протоколы, которые составляет электроизмерительная лаборатория с собственным свидетельством о регистрации в Ростехнадзоре, то есть такая, как«МОСЭНЕРГОТЕСТ».

После того, как специалисты электролаборатории проведут измерения сопротивления и оформят все результаты необходимым образом, сотрудник«МОСЭНЕРГОТЕСТ» представит заказчику технический отчет электролаборатории. В него будут входить не только протоколы с результатами тестирования сопротивления изолирующей оболочки кабеля и проводов, но и дефектная ведомость с замечаниями и рекомендацию по устранению недочетов, а также копия свидетельства о регистрации лаборатории.

Если у вас еще есть вопросы по поводу работы лаборатории«МОСЭНЕРГОТЕСТ», пишите нам в специальной форме обратной связи на сайте или звоните, а также связывайтесь с нами посредством электронной почты. Желательно, чтобы свои требования вы озвучили сразу при обращении в нашу компанию – это позволит нам оценить примерные объемы работ и предоставить вам смету на их исполнение.

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.

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.

Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.

В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальный замер сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение PI (нормы)	Состояние изоляции
Проблемное
От 2 до 4	Хорошее
> 4	Отличное

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение DAR (нормы)	Состояние изоляции
Неудовлетворительное
Нормальное
>1,6	Отличное

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

DD (нормы)	Состояние
> 7	Очень плохое
От 4 до 7	Плохое
От 2 до 4	Сомнительное
Нормальное

Внимание: Данный метод измерения зависим от температуры, поэтому каждая попытка тестирования должна выполняться при стандартной температуре или, по крайней мере, температура должна фиксироваться вместе с результатом теста.

Тестирование изоляции с высоким сопротивлением: использование гнезда G на мегомметре

При измерении значений сопротивления изоляции (выше 1 ГОм) на точность измерений могут повлиять токи утечки, протекающие по поверхности изоляционного материала через имеющиеся на ней влагу и загрязнения. Значение сопротивления больше не является высоким, и поэтому пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением оцениваемой изоляции. Для устранения снижающей точность измерения изоляции поверхностной утечки тока на некоторых мегомметрах имеется третье гнездо с обозначением G (Guard). Это гнездо шунтирует измерительную цепь и повторно вводит поверхностный ток в одну из точек тестирования, минуя цепь измерения (смотрите рисунок ниже).

При выборе первой схемы, без использования гнезда G, одновременно измеряется ток утечки i и нежелательный поверхностный ток I1, поэтому сопротивление изоляции измеряется неверно.

Однако при выборе второй схемы измеряется только ток утечки i. Подключение к гнезду G позволяет отвести поверхностный ток I1, поэтому измерение сопротивления изоляции проводится правильно.

Гнездо G необходимо соединить с поверхностью, по которой протекают поверхностные токи, и которая не относится к таким изоляторам, как изоляционные материалы кабелей или трансформаторов. Знание возможных путей протекания испытательных токов через тестируемый элемент имеет решающее значение для выбора места соединения с гнездом G.

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:

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

Документирование результатов измерений

По итогам проведенных работ подготавливается отдельный документ, в котором фиксируются все необходимые данные.

Важно! Согласно ПУЭ в трехфазных сетях потребуется выполнить не менее 10 замеров, каждый из которых учитывается в протоколе измерения сопротивлений изоляции.

В бытовых однофазных цепях вполне достаточно будет провести три замера. В последних строчках заполняемого протокола обязательно должна присутствовать фраза о соответствии полученных результатов требованиям ПУЭ.

Кроме того, в них вносятся следующие данные:

Дата и объем проведенных обследований.
Сведения о составе рабочей бригады (из обслуживающего персонала).
Используемые при проверке измерительные приборы.
Схема их подключения, окружающая температура, а также условия проведения работ.

По завершении протоколирования измерений журнал с соответствующими записями убирается в надежное место, где он хранится до следующих испытаний. Сохраненные таким образом акты замеров в любой момент могут потребоваться для того, чтобы в аварийных ситуациях служить доказательством исправности поврежденного изделия.

Готовый протокол обязательно заверяется подписью производителя работ и проверяющего, назначенного из состава оперативного персонала. Для оформления актов замеров допускается использовать обычный блокнот, но более законным и надежным способом считается заполнение специального бланка (его образец приводится ниже).

Образец протокола измерения сопротивления изоляции

Заранее подготовленная форма протокола содержит пункты, в которых указываются:

Порядок проведения измерительных операций.
Применяемые при этом средства измерения.
Основные нормативы по контролируемому параметру.

Кроме того, форма актов измерения электропроводок содержит готовые таблицы, подготовленные к заполнению. В таком виде документ составляется на компьютере всего лишь один раз, после чего он распечатывается на принтере в нескольких экземплярах. Такой подход позволяет сэкономит время на подготовку документации и придает актам замеров законченный, официальный вид.

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:

При помощи переносного заземления снимается остаточный заряд.
Выполняется очистка кабеля от загрязнений.
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:

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

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

Пошаговая инструкция измерения сопротивления изоляции мегаомметром

Несмотря на то, что пользоваться мегаомметром несложно, при испытаниях электроустановок необходимо придерживаться правил и определенного алгоритма действий. Для поиска дефектов изоляции генерируется высокий уровень напряжения, которое может представлять опасность для жизни человека. Требования ТБ при проведении испытаний будут рассмотрены отдельно, а пока речь пойдет о подготовительном этапе.

Подготовка к испытаниям

Перед началом тестирования электрической цепи, необходимо обесточить ее и снять подключенную нагрузку. Например, при проверке изоляции домашней проводки в квартирном щитке необходимо отключить все АВ, УЗО и диффавтоматы. Штепсельные соединения следует разомкнуть, то есть отключить электроприборы от розеток. Если проводится испытания линий освещения, то из всех осветительных приборов следует удалить источники света (лампы).

Следующее действие подготовительного этапа – установка переносного заземления. С его помощью убираются остаточные заряды в тестируемой цепи. Организовать переносное заземление несложно, для этого нам понадобиться многожильный проводник (обязательно медный), сечение которого не менее 2,0 мм2. Оба конца провода освобождаются от изоляции, потом один из них подключают на шину заземления электрощитка, а второй крепится к изоляционной штанге, за неимением последней можно использовать сухую деревянную палку.

Медный провод должен быть прикреплен к палке таким образом, что бы им можно было прикоснуться к токоведущим линиям измеряемой цепи.

Подключение прибора к испытуемой линии

Аналоговые и цифровые мегаомметры комплектуются 3-мя щупами, два обычные, подключаемые к гнездам «З» и «Л», и один с двумя наконечниками, для контакта «Э». Он применяется при испытании экранированных кабельных линий, которые в быту, практически, не используются.

Для тестирования однофазной бытовой проводки производим подключение одинарных щупов к соответствующим гнездам («земля» и «линия»). В зависимости от режима испытания зажимы-крокодилы присоединяем к тестируемым проводам:

Каждый провод в кабеле тестируется относительно остальных жил, которые соединены вместе. Тестируемый провод подключается к гнезду «Л», остальные, соединенные вместе жилы к гнезду «З». Подобная схема подключения приведена на рисунке.

Подключение мегаомметра

Если показатели отвечают норме, то на этом можно закончить испытания, в противном случае тестирование продолжается.

Каждый из проводов проверяется относительно земли.
Осуществляется проверка каждого провода относительно других жил.

Алгоритм испытаний

Рассмотрев все основные этапы можно перейти, непосредственно, к порядку действий:

Подготовительный этап (полностью описан выше).
Установка переносного заземления для снятия электрического заряда.
На мегаомметре задается уровень напряжения, для бытовой проводки – 1000,0 вольт.
В зависимости от ожидаемого результата выбирается диапазон измерения сопротивления.
Проверка обесточенности тестируемого объекта, сделать это можно при помощи индикатора напряжения или мультиметра.
Производится подключение специальных щупов-крокодилов измерительных проводов к линии.
Отключение переносного заземления с тестируемого объекта.
Осуществляется подача высокого напряжения. В электронных мегаомметрах для этого достаточно нажать кнопку «Тест», если используется аналоговый прибор, следует вращать ручку динамо-машинки с заданной скоростью.
Считываем показания прибора. При необходимости данные заносятся в протокол измерений.
Снимаем остаточное напряжение при помощи переносного заземления.
Производим отключение измерительных щупов.

Чтобы измерить состояние других токоведущих проводников, описанная выше процедура повторяется, пока не будут проверены все элементы объекта, то есть речь идет об окончании замеров при испытании электрооборудования.

По итогам испытаний принимается решение о возможности эксплуатации электроустановки.

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:

Нужную жилу отводят в сторону и подключают к гнезду «Л» (линия), а остальные соединяют вместе и подключают к земле.
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.

Используемые методы испытаний

Еще до того, как проверить состояние изоляции – важно определиться с объектом, на котором требуется оценить ее качество. Это могут быть:

Электрическая проводка.
Силовые кабели высокого напряжения.
Низковольтные линии электропередач.
Контрольные провода.

Для каждой из этих электротехнических категорий выбираются индивидуальные методики измерения сопротивления изоляции. Рассмотрим все перечисленные варианты более подробно.

Электропроводка

Перед началом измерительных процедур электропроводка и распределительные коробки осматриваются на предмет отсутствия разрывов и явных разрушений. После этого обследуются места подсоединения проводов к типовым розеткам и выключателям.

Важно! Начинать замеры сопротивлений изоляции допускается лишь после того, как проводка полностью обесточена, а все потребители на объекте отключены от нее.

Измерение сопротивления изоляции электропроводки с помощью цифрового прибора Fluke-1507
В однофазной сети для определения искомого параметра потребуется провести следующие операции:

Сначала щупы мегаомметра подключаются между фазной и нулевой жилами проводки.
Затем определяется сопротивление изоляции между фазной и центральной жилой защитного заземления.
Количество проведенных измерений соответствует комплекту проводов в линии.

Если при снятии показаний мегаомметр показывает сопротивление менее 0,5 Мом – электрическую линию придется разбить на более короткие отрезки. По результатам последующих обследований каждого из них находится участок с неудовлетворительным качеством изоляции. Его в последствии нужно будет полностью заменить.

Высоковольтные силовые кабели (подготовка)

Перед измерением изоляции силового кабеля последний проверяется на отсутствие на нем опасных напряжений. Кроме того, для подготовки измерительной схемы потребуется проделать следующие операции:

Прежде всего, с токоведущих жил посредством переносного заземления нужно снять остаточный заряд.
Затем кабель полностью очищается от пыли и грязи, мешающих измерительному процессу.
После этого потребуется ознакомиться с паспортными данными кабеля (там указывается искомый параметр, полученный по результатам заводских испытаний).
Последняя операция необходима для того, что заранее определиться с рабочим пределом, выставляемом на приборе.

Подготовка кабельной линии к проведению измерений сопротивления изоляции

Важно! Перед измерением сопротивления изоляции кабеля обязательно проведение контрольной проверки мегаомметра на исправность.

Эта операция состоит в контроле показаний по шкале прибора при замкнутых и разомкнутых измерительных концах. В первом случае стрелка смещается ближе к «нулю», а во втором – показывать «бесконечность».

Силовые кабели (измерения)

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром начинается с контрольной проверки каждой из фаз по отношению к заземленной стальной оболочке. И лишь после этого проверяется сопротивление между отдельными жилами (фото слева). В процессе снятия показаний недопустимо чтобы измерительные концы соприкасались между собой, а также контачили с заземляющими конструкциями и стальной оболочкой.

а) измеряется сопротивление изоляции между фазой и заземленной оболочкой кабеля, б) замер сопротивления между фазами кабельной линии, соответственно «А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С».

Если обнаружится, что сопротивление изоляции ниже допустимого уровня – в соответствие с требованиями ПУЭ проводится дополнительные замеры. Они предполагают проведение измерений изоляции всех фаз по отношению к земле и оценку величины проводимости между фазными проводниками.

Обратите внимание: Для повышения точности снятия показаний, указывающих на величину сопротивления изоляции проводов, делается несколько замеров.

Их общее число варьируется: для 3-х жильного кабеля в пределах 3-6 измерений, а для пятижильного может потребоваться 4, 8 или даже 10 подходов.

Измерение сопротивления изоляции силового кабеля в частном доме

Поскольку для трехфазных цепей существует несколько схем измерений – по тому же паспорту следует ознакомиться с предлагаемым производителем вариантом. До момента индикации точных показаний на шкале мегаомметра согласно ГОСТ 3345 должно пройти не менее 60 секунд, но не более 5 минут (с момента подключения концов и подачи высокого напряжения). Если за это время из-за высокой влажности, например, определить показания не удалось (стрелка не отклонилась на расчетное значение) – операцию придется провести еще раз.

Схема измерения сопротивления изоляции высоковольтного кабеля

Перед повторным испытанием следует снова снять остаточный заряд путем наложения заземления. Затем потребуется переключить прибор на нужный предел и повторить контрольные замеры. Согласно правилам ТБ эту операцию необходимо проводить в диэлектрических перчатках. рекомендуется следовать указаниям п.п. 1.7.81, 2.1.35 ПУЭ, в которых оговариваются условия безопасной работы. Основные из них приведены ниже.

у нулевых рабочих и защитных шин изоляция должна быть равноценна защитному покрытию фазных проводников;
со стороны источников питающего напряжения и его приемника нулевые проводники следует отсоединять от заземленных элементов цепи;
проведение замеров в силовых электропроводках проводится только при полностью снятом напряжении, выключенных вводных автоматах или рубильниках.

Последний пункт дополняется обязательным требованием вынуть предохранители, отключить все имеющиеся приемники и вывернуть электролампы. Предлагаемые в инструкции схемы замеров различаются только их количеством (4 и 8 вместо 3 и 6) и необходимостью использования защитной клеммы «Экран» на мегаомметре.

Низковольтные силовые кабели

При работе с низковольтными силовыми линиями они в первую очередь проверяются на предмет отсутствия на их элементах опасных напряжений. Подобно уже рассмотренным высоковольтным кабелям перед обследованием этих изделий потребуется проделать следующие операции:

Сначала с токоведущих жил при помощи переносного заземления снимается опасный остаточный заряд.
По завершении этой операции оболочка кабеля и его рабочие жилы полностью очищаются от пыли и грязи.
Затем изучаются документы (паспорт, например), где указывается нормируемое сопротивление изоляции для испытуемого образца.
Последняя операция проводится с целью примерной оценки измеряемой величины и выбора нужного предела измерения на приборе.

Для ее проведения берется мегаомметр, рассчитанный на напряжение генерации 1000 Вольт. По завершении всех подготовительных операций переходят непосредственно к измерениям. Их порядок может быть представлен в виде следующей последовательности действий:

Сначала измеряется искомое сопротивления между фазными жилами испытуемой кабельной линии («А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С»).
Затем по очереди оценивается состояние изоляция каждой из фаз относительно нулевого провода (N).
Далее следует последовательность измерений между каждой фазой и заземляющим проводом PE (проводится при проверке трехфазного пятижильного проводника).
Для проведения последней операции нулевой провод отсоединяется от заземляющей шинки, после чего измеряются сопротивления между жилами N и PE.

По завершении каждого очередного действия необходимо «снимать» остаточный заряд уже описанным ранее способом.

Контрольные кабели (подготовка)

Проверить сопротивление в этом случае удастся только при выполнении следующих требований:

Температура окружения должна укладываться в диапазон от –30 до +50 градусов (при влажности до 90%).
Они влияют на допустимость работы с тем или иным образцом мегаомметра в конкретной ситуации.
Условия измерения (протяженность контролируемого кабеля, в частности) и рабочее напряжение выбираются в зависимости от его марки.
Если паспорт на кабельное изделие отсутствует – к нему согласно ПУЭ (табл. 1.8.39) прикладывается испытательное напряжение от 0,5 до 1 кВ.

Обратите внимание: Допускается проводить испытания вместе со всей подключенной к кабелю аппаратурой (магнитными пускателями и защитными реле, установленными в линии).

Перед проверкой сопротивления обязательно знакомство с безопасными приемами работы с кабелем. Они сводятся к соблюдению следующих правил:

к замерам под напряжениями до 1 кВ допускаются только специалисты с 3-й группой допуска или выше;
исследуемый кабель обязательно отсоединяется от электросети, после чего с него удаляется остаточный заряд;
перед началом измерительных операций необходимо побеспокоиться о том, чтобы поблизости от этого места не было посторонних лиц.

К токоведущим жилам напряжение прикладывается посредством щупов с изолированными ручками типа «держатели». Помимо этого в целях безопасности запрещено прикасаться к токопроводящим шинам, к которым подсоединен включенный мегаомметр. По завершении текущих испытаний с контрольной части кабеля обязательно снимается остаточный заряд. Для этого используются переносные заземления или активируется специальная функции измерительного прибора (она имеется в некоторых моделях).

Контрольные кабели (порядок работ)

Порядок испытания изоляционной защиты контрольных кабелей аналогичен положениям, разработанным для низковольтных линий проводки (до 1 кВ). Исключением является пункт об отключении токопроводящих жил от нагрузочного оборудования. Из-за малой величины передаваемого сигнала делать этого в данной ситуации не обязательно.

Для проведения испытаний потребуется цифровой или аналоговый мегаомметр, по паспорту рассчитанный на рабочие напряжения от 0,5 до 2,5 кВ. Порядок проведения измерений выглядит в этом случае так:

Сначала с проверяемой стороны кабеля выводы токопроводящих жил аккуратно разделываются и зачищаются, а затем разводятся одна от другой на некоторое удаление (порядка 5-10 см).
Далее каждая жила поочередно подключается к «+» мегаомметра, а все остальные жилы скручиваются и подсоединяются к «земле».
Туда же подключается второй вход («–») прибора (см. рисунок ниже).
Затем на рабочий кабель подается испытательное напряжение.
При использовании современных цифровых приборов потребуется внешний источник питания (электрическая сеть или аккумулятор).
Испытания продолжаются не менее минуты, по истечении которой результат фиксируется по шкале, а затем заносится в учетный журнал.
Далее все описанные операции проделываются с каждой сигнальной жилой отдельно (она подключается к прибору, а все другие скручиваются и соединяются со вторым контактом, который в свою очередь связан с землей.

По окончании измерений с рабочих жил снимают остаточный заряд, а мегаомметру дают «отстояться» до следующей серии испытаний. Длительность отводимой на это паузы зависит от конкретного типа и марки прибора. Следующие измерения проводятся с учетом периодичности проведения испытания изоляции.

Правила техники безопасности

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

Все манипуляции при измерении сопротивления изоляции нужно выполнять в диэлектрических перчатках. При нарушении этого требования возрастает риск получения травмы.
При проведении измерений рядом с оборудованием не должны находиться посторонние лица. Желательно вывесить предупреждающие плакаты возле места работы.
Используя щупы, необходимо прикасаться только к их заизолированным частям.
Перед каждым измерением обязательно надо снимать остаточный заряд с помощью переносного заземления.
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:

Дата, когда выполнялась проверка.
Объём выполненной работы.
Сведения о работниках, которые проводили проверку.
Нужно указать, с помощью какого прибора выполнялись измерения.
Схема подключения, в соответствии с которой выполнялась работа.
Нужно отразить условия выполнения проверки. Например, необходимо указать, при какой температуре осуществлялись измерения.
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.

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 для участка цепи ( 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:

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.
Аналоговый амперметр.
Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
Сопротивления.
Переключатель измерений кОм/Мом.
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.