Как проверить сопротивление изоляции кабеля мегаомметром

Как выполняется проверка изоляции кабеля

Качество изоляционного слоя кабеля очень сильно влияет на надежность работы электроустановки в целом. Оно может меняться как при изготовлении на заводе, так и во время хранения, транспортировки, монтажа схемы, а, особенно, при ее эксплуатации.

Например, попавшая внутрь изоляции влага при отрицательных температурах замерзнет и изменит свои электропроводящие свойства. Определить ее наличие в этой ситуации весьма проблематично.

Качеству изоляции уделяется постоянное внимание, которое комплексно реализуется:

периодическими обязательными проверками обученным персоналом;

автоматическим отслеживанием специальными приборами контроля во время выполнения постоянного технологического цикла.

Во время оценки кабеля персоналом определяется его механическое состояние и проверяются электрические характеристики.

При внешнем осмотре, который является обязательным во время любой проверки, довольно часто можно увидеть только выведенные для подключения концы кабеля, а остальная его часть скрыта от обзора. Но даже при полном доступе определить качество изоляционного слоя невозможно.

Электрические проверки позволяют выявить все дефекты изоляции, что разрешает сделать вывод о пригодности кабеля к дальнейшей эксплуатации и дать гарантии на его использование. Они по степени сложности подразделяются на:

Первый способ применяется для оценки качества в следующих случаях:

после приобретения до начала укладки в электросхему, чтобы не тратить время на прокладку и последующий демонтаж неисправного кабеля;

после выполнения монтажных работ для оценки их качества;

когда закончены испытания. Это позволяет оценить исправность изоляции, подвергшейся действию повышенного напряжения;

периодически в процессе эксплуатации для контроля сохранности технических характеристик под воздействием рабочих токовых нагрузок или факторов окружающей среды.

Испытания изоляции кабеля проводятся после его монтажа до подключения в работу или периодически при эксплуатации по мере необходимости.

Как устроен кабель

Для объяснения принципа электрических проверок рассмотрим структуру простого, часто встречающегося кабеля марки ВВГнг.

Каждая из его токоведущих жил снабжена собственным слоем диэлектрического покрытия, которое изолирует ее от соседних жил и утечек на землю. Токоведущие провода помещены в заполнитель и защищены оболочкой.

Другими словами, любой электрический кабель состоит из металлических проводов, чаще всего на основе меди или алюминия и слоя изоляции, предохраняющего жилы от возникновения токов утечек и коротких замыканий между всеми фазами и землей.

Каждый кабель предназначен для передачи определенного вида энергии при различных условиях эксплуатации. К нему предъявляются определенные, специфические требования, оговоренные ПУЭ. С ними необходимо ознакомиться до проведения электрических измерений.

Приборы для проверок

Иногда начинающие электрики для замера изоляции кабеля или электропроводки пользуются тестерами или мультиметрами, на которых нанесена шкала замера сопротивлений в килоОмах и мегаОмах. Это является грубой ошибкой. Такие приборы предназначены для оценки параметров радиодеталей, работают от маломощных элементов питания. Они не способны создать необходимую нагрузку на изоляцию кабельных линий.

Этим целям служат специальные приборы — мегаомметры , называемые на жаргоне электриков «мегомметрами». Они имеют много конструктивных исполнений и модификаций.

До начала пользования любым прибором необходимо каждый раз проверять его исправность:

оценкой сроков прохождения проверок метрологической лабораторией по состоянию ее клейма на корпусе. Правила безопасности не разрешают пользоваться измерительным прибором с нарушенным клеймом даже когда есть паспорт о проведенной проверке до окончания ее действия;

проверкой сроков периодических испытаний изоляции у высоковольтной части прибора электротехнической лабораторией. Неисправный мегаомметр или поврежденные соединительные провода могут быть причиной поражения персонала электрическим током.

контрольным замером известного сопротивления.

Внимание! Все работы с мегаомметром относятся к категории опасных! Их имеет право выполнять только обученный, прошедший проверку и допущенный комиссией персонал с группой по электробезопасности III и выше.

Технические вопросы подготовки кабеля к замеру изоляции и испытаниям

Обратите внимание на то, что организационная часть здесь рассматривается очень кратко и не полностью. Это большая, важная тема для другой статьи.

1. Все работы по измерению должны проводиться на кабеле со снятым с него напряжением и, как правило, окружающего оборудования. Действие наведенных электрических полей на схему замера должно быть исключено.

Это диктуется не только безопасностью, но и принципом работы прибора, который основан на подаче калиброванного напряжения в схему от собственного генератора и замере возникших в ней токов. Деления шкалы аналоговых приборов и отсчеты цифровых моделей в Омах пропорциональны величине возникающих токов утечек.

2. Кабель, подключенный к оборудованию, необходимо отключать со всех сторон.

Иначе будет замеряться сопротивление изоляции не только его жил, а всей оставшейся подключенной схемы. Иногда этим приемом пользуются для ускорения работы. Но, в любом случае, для получения достоверных сведений схему подключения оборудования необходимо учитывать.

Для отключения кабеля выполняется расшиновка его концов или отключаются коммутационные аппараты, к которым он подключен.

В последнем случае при получении отрицательных результатов необходимо проверять изоляцию цепей этих аппаратов.

3. Длина кабеля может достигать большой величины порядка километра. На удаленном конце в самый неожиданный момент могут появиться люди и своими действиями повлиять на результат измерения или пострадать от высокого напряжения, приложенного к кабелю от мегаомметра. Это необходимо предотвратить выполнением организационных мероприятий.

Особенности безопасного использования мегаомметра и технология выполнения замера

Длинные кабели, проложенные в электрических сетях вблизи работающего высоковольтного оборудования, могут находиться под наведенным напряжением, а при отключении от контура заземления иметь остаточный заряд, энергия которого способна нанести вред организму человека. Мегаомметр вырабатывает повышенное напряжение, которое прикладывается к жилам кабеля, изолированным от земли. При этом тоже создается емкостной заряд: каждая жила работает как обкладка конденсатора.

Оба этих фактора вместе накладывают условие безопасности — применять при замерах сопротивления каждой жилы, как по отдельности, так и в комплексе, переносное заземление. Без него прикасаться к металлическим частям кабеля без применения защитных электротехнических средств категорически запрещено.

Как измерить сопротивление изоляции жил относительно земли

Рассмотрим в качестве примера проверку сопротивления изоляции одной жилы относительно земли.

Первый конец переносного заземления вначале надежно крепится к контуру земли и больше не снимается до полного окончания электрических проверок. Сюда же подключается один из двух проводов мегаомметра.

Второй конец заземления, оборудованный изолированным наконечником с предохранительным кольцом и зажимом для быстрого подключения типа «Крокодил» с соблюдением правил безопасности подключают на металлическую жилу кабеля для снятия с нее емкостного заряда. Затем, без снятия заземления, сюда же коммутируется вывод второго провода от мегаомметра.

Только после этого «крокодил» заземления разрешается снять для проведения замеров подачей напряжения на подготовленную электрическую цепь. Время измерения должно составлять не менее одной минуты. Это необходимо для стабилизации переходных процессов в схеме и получения точных результатов.

Когда генератор мегаомметра остановлен отключать прибор от схемы нельзя из-за присутствующего на ней емкостного заряда. Для его отвода необходимо повторно использовать второй конец переносного заземления, наложить его на проверяемую жилу.

Проводник, идущий от мегаомметра, снимается с жилы после подключения на нее переносного заземления. Таким образом, цепи измерительного прибора всегда коммутируются к испытательной схеме только при установленном заземлении, которое убирается на момент проведения замера.

Описанная проверка состояния изоляции кабеля мегаомметром для фазы С демонстрируется последовательностью рисунков.

В приведенном примере для упрощения понимания технологии не описаны действия с другими жилами, оставшимися под наведенным напряжением, которое должно сниматься установкой закоротки с дополнительным переносным заземлением, что значительно усложняет схему и выполнение измерений.

На практике с целью ускорения работы по проверке изоляции фаз относительно земли все жилы кабеля подключают к закоротке. Эту операцию должен выполнять персонал, допущенный к работе под напряжением. Она опасна.

В рассматриваемом примере это фазы РЕ, N, А, В, С. Далее осуществляют измерения по вышеперечисленной технологии для всех параллельно включенных цепочек сразу.

Обычно кабели эксплуатируются в исправном состоянии, то такой проверки бывает достаточно. Если получается неудовлетворительный результат, то придется пофазно осуществлять все замеры.

Как измерить сопротивление изоляции между жилами кабеля

С целью улучшения понимания процесса сделаем упрощение, что кабель не находится под влиянием наведенного напряжения и имеет короткую длину, которая не создает значительных емкостных зарядов. Это позволит не описывать действия с переносным заземлением, которые необходимо выполнять по уже рассмотренной технологии.

Перед замером обязателен осмотр собранной схемы и проверка с помощью индикатора отсутствия напряжения на жилах. Их необходимо развести в стороны без касания друг друга и каких-либо окружающих предметов. Мегаомметр подключают одним концом к фазе, относительно которой будет выполняться замер, а вторым проводом поочередно коммутируются оставшиеся фазы для проведения измерений.

В нашем примере выполняется замер изоляции всех жил поочередно относительно фазы РЕ. Когда он закончится, то выбираем за общую очередную фазу, например, N. Аналогичным образом осуществляем замеры относительно ее, но с предыдущей фазой уже не работаем. Ее изоляция между всеми жилами проверена.

Затем выбираем очередную фазу в качестве общей и продолжаем замеры с остальными жилами. Таким способом перебираем все возможные комбинации соединения жил между собой для анализа состояние их изоляции.

Еще раз хочется обратить внимание, что эта проверка описана для кабеля, не подвергающегося наведенному напряжению и не обладающего большим емкостным зарядом. Слепо копировать ее на все возможные случаи нельзя.

Как документально оформить результаты измерений

Дату и объем проверки, сведения о составе бригады, применяемые измерительные приборы, схему подключения, температурный режим, условия выполнения работы, все полученные электрические характеристики необходимо сохранить в записи. Они могут потребоваться в будущем для исправного кабеля и служить доказательством неисправности забракованному изделию.

Поэтому на проведенные измерения составляется протокол, заверенный подписью производителя работ. Для его оформления можно использовать обыкновенный блокнот, но более удобно применить заранее подготовленный бланк, содержащий сведения о последовательности операций, напоминания по мерам безопасности, основные технические нормативы и таблицы, подготовленные к заполнению.

Такой документ удобно составить один раз с помощью компьютера, а затем просто распечатывать его на принтере. Этот способ экономит время на подготовку, оформление результатов измерений, придает документу официальный вид.

Особенности испытания изоляции

Эта работа проводится с помощью специальных стендов, содержащих посторонние источники повышенного напряжения с измерительными приборами, относится к категории опасных. Ее выполняет специально обученный и допущенный персонал, который организационно на предприятиях входит в состав отдельной лаборатории или службы.

Технология испытаний во многом напоминает процесс измерений изоляции, но при этом используются более мощные источники энергии и высокоточные измерительные приборы.

Результаты испытаний, как и при измерениях, оформляются протоколом.

Работа приборов контроля изоляции

Автоматической проверке состояния изоляции электрооборудования в энергетике уделяется много внимания. Она позволяет значительно повысить надежность электроснабжения потребителей. Однако это отдельная большая тема, которая требует дополнительного раскрытия в другой статье.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Несмотря на то, что мегаомметр считается профессиональным измерительным прибором, в некоторых случаях он может быть востребован и в быту. Например, когда необходимо проверить состояние электрической проводки. Использование мультиметра для этой цели не позволит получить необходимые данные, максимум, он способен — зафиксировать проблему, но не определить ее масштаб. Именно поэтому измерение сопротивления изоляции мегаомметром остается наиболее эффективным способ испытаний, подробно об этом рассказано в нашей статье.

Устройство и принцип работы мегаомметра

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

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

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

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

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

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

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

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

• Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
• На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
• Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек. Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора.
• Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

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

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

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

Электронный мегаомметр

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

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

Как правильно пользоваться мегаомметром?

Для проведения испытаний важно правильно выставить диапазоны измерений и уровень тестового напряжения. Проще всего это сделать, воспользовавшись специальными таблицами, где указываются параметры для различных тестируемых объектов. Пример такой таблицы приведен ниже.

Таблица 1. Соответствие уровня напряжения допустимому значению сопротивления изоляции.

Перейдем к методике измерений.

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 мм 2 . 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:

1. Подготовительный этап (полностью описан выше).
2. Установка переносного заземления для снятия электрического заряда.
3. На мегаомметре задается уровень напряжения, для бытовой проводки – 1000,0 вольт.
4. В зависимости от ожидаемого результата выбирается диапазон измерения сопротивления.
5. Проверка обесточенности тестируемого объекта, сделать это можно при помощи индикатора напряжения или мультиметра.
6. Производится подключение специальных щупов-крокодилов измерительных проводов к линии.
7. Отключение переносного заземления с тестируемого объекта.
8. 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.
9. Считываем показания прибора. При необходимости данные заносятся в протокол измерений.
10. Снимаем остаточное напряжение при помощи переносного заземления.
11. 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.

Правила безопасности при работе с мегаомметром

При испытаниях электрооборудования к работе с мегаомметром должен допускаться электротехнический персонал, у которого группа электробезопасности не ниже третьей. Даже если измерения производятся в быту, тем, кто намерен использовать мегаомметр следует ознакомиться с основными требованиями ТБ:

• При тестировании следует использовать диэлектрические перчатки, к сожалению, данное требование часто игнорируется, что приводит к частым травмам.
• Перед проведением испытаний, необходимо убрать посторонних лиц с тестируемого объекта, а также вывесить соответствующие предупреждающие плакаты.
• При подключении щупов необходимо касаться их изолированных участков (рукоятей).
• После каждого из измерений, следует не забывать подключать переносное заземление, прежде чем отключать контрольные кабели.
• Измерения должны проводиться только при сухой изоляции, если ее влажность превышает допустимые пределы, испытания переносятся.

Проверка изоляции кабеля мегаомметром

Сопротивление изоляционного слоя кабеля один из самых главных параметров его работоспособности. Если вы купили кабель,…

Причины плохой изоляции кабеля

Есть несколько факторов влияющих на изоляционные свойства кабелей:

• ⚡атмосферные условия
  Зимой изоляция может внезапно улучшиться, т.к. имеющаяся внутри влага попросту превратится в лед.
• ⚡процесс укладки кабеля
  Неосторожные движения при монтаже могут вызвать излом или повредить оболочку.
• ⚡физический износ с течением времени
• ⚡воздействие агрессивной среды
• ⚡завышенное напряжение при эксплуатации

Для того чтобы вовремя выявить проблему с изоляцией, потребуется специальный прибор – мегаомметр. Данные приборы бывают старого образца (механические, где нужно вращать ручку):

и нового образца – электронные:

Рассмотрим работу этих устройств.

Проверка изоляции кабеля мегаомметром производится только на отключенном и обесточенном оборудовании.

Мегаомметр способен выдать высокое напряжение (отдельные виды до 5000 Вольт), поэтому при работе с ним строго соблюдайте следующие правила:

• ⚡работать с прибором имеет право персонал с 3-й группой по электробезопасности
• ⚡при испытании удалите всех посторонних от испытуемого кабеля
• ⚡перед работой прибора внимательно осмотрите его корпус, провода и измерительные щупы. Они не должны иметь сколы, повреждения;
• ⚡проводить замеры изоляции кабеля рекомендуется при положительных температурах
• ⚡не прикасайтесь к проводам прибора при измерениях

Испытуемый кабель перед проверкой необходимо подготовить.

Для этого:

• ⚡проверяете отсутствие напряжения на жилах кабеля
• ⚡на длинных кабелях может быть наведенное или остаточное напряжение
  Поэтому перед каждым замером, с помощью отдельного кусочка провода или переносного заземления, в диэлектрических перчатках необходимо коснуться жилы и заземленного корпуса или контура заземления, чтобы снять этот заряд;
• ⚡отсоединяете кабель от подключенного оборудования.
  Это необходимо сделать, чтобы при проверке изоляции кабеля мегаомметром, в испытании участвовал только сам кабель, без того оборудования или автоматов к которым он подключен. Отключение необходимо выполнить с двух сторон кабеля. Иногда для ускорения работы этого не делают. Сначала проводят замер, и если он показал отрицательный результат, то только после этого откидывают жилы.

Перед проверкой изоляции кабеля мегаомметром, необходимо испытать на работоспособность сам аппарат.
Вот как это делается на мегаомметре М4100. Прибор имеет 2 шкалы: верхнюю для измерения в мегаомах и нижнюю для замеров в килоомах.

Для работы в мегаомах:

• ⚡подключаете концы провода щупов к двум левым клеммам. Щупы должны быть разомкнуты;
• ⚡вращаете ручку и смотрите показания стрелки. При исправности прибора она будет стремиться в левую сторону — к бесконечности;
• ⚡замыкаете щупы между собой. При вращении ручки стрелка должна отклониться вправо до нуля.

Для работы в килоомах:

• ⚡на 2 левые клеммы ставите между собой перемычку и один из концов подключаете туда. Второй конец подключается на правую крайнюю клемму. Щупы разомкнуты;
• ⚡Вращаете ручку и смотрите показания. При исправности прибора стрелка отклоняется максимально вправо;
• ⚡После замыкания щупов и вращении ручки, стрелка будет стремиться к нулю по нижней шкале (т.е. в левую сторону).

Работа с мегаомметром М4100

Бытовые сети и домашние проводки достаточно испытывать напряжением 500 Вольт. Минимальное значение, которое должна показать проверка изоляции кабеля мегаомметром в этом случае — 0,5мОм.

В промышленных эл.сетях кабели испытываются мегаомметрами на 2500 Вольт. Сопротивление изоляции при этом должно быть не меньше 10 мОм.

Работа с электронным мегаомметром

Как часто проводится проверка изоляции кабеля мегаометром?