Что такое измерение сопротивления изоляции и почему это важно

Сопротивление изоляции – важнейший показатель, характеризующий работоспособность электрооборудования и его безопасность для обслуживающего персонала. В большей степени этот параметр касается кабельных линий и соединительных проводов, которые при эксплуатации подвергаются различного рода воздействиям. Методика замеров сопротивления изоляции основывается на законе Ома для электрической цепи.

Согласно этому закону искомый показатель представляется как результат деления напряжения, приложенного к изоляционному покрытию, на величину тока, протекающего через него (Rиз = U/I). Диагностика электропроводки и силовых кабелей – обязательная составляющая профилактических мероприятий, позволяющих поддерживать их работоспособность на должном уровне. Проверка сопротивления изоляции электротехнических объектов проводится с учетом требований действующих нормативов (ПУЭ, в частности).

Типовые причины неисправности изоляционного покрытия

Несмотря на то, что оболочка современных электрических кабелей изготавливается из качественного и прочного материала – она, тем не менее, иногда теряет свои защитные свойства. Последнее обычно объясняется следующими причинами:

• разрушительное воздействие высокого напряжения и солнечного света;
• механические повреждения (деформации);
• нарушения температурного режима;
• климатические особенности окружающей местности (жара или сильные морозы, например).

Важно! При обнаружении явного повреждения оболочки кабеля организация и проведение испытаний теряет всякий смысл

В этом случае зона разрушений нуждается либо в ремонте (если это допустимо), либо в полной замене участка кабельной трассы или ответвления проводки.

Своевременно проведенное испытание изоляции на прочность позволяет предотвратить целый ряд неприятных последствий, включая КЗ в электросети, поражение людей высоким напряжением и возникновение пожара.

Нормы сопротивления изоляции для электрических цепей и установок

Нормативные показатели по допустимому сопротивлению изоляции у электроустановок вводятся отдельно для каждого электротехнического объекта отдельно. Требования к этому показателю существенно отличаются для таких типов оборудования, как:

1. Силовой или сигнальный кабели, прокладываемые в различных условиях эксплуатации.
2. Действующие промышленные электроустановки с рабочей проводкой.
3. Бытовые приборы, имеющие внутреннюю разводку и оснащенные сетевым шнуром.

Основной показатель, из величины которого исходят при нормировании допустимого сопротивления изоляции – действующее в контролируемой цепи напряжение. Причем учитывается не только его абсолютное значение, но и тип питания (однофазное или трехфазное). Ниже приводится перечень некоторых электротехнических устройств и цепей с указанием соответствующего им нормы сопротивления изоляции:

• кабельные проводки, расположенные на местностях и объектах без отклонений климатических условий от нормальных – 0,5 МОм;
• стационарные электрические плиты –1 МОм;
• щитовые с расположенными в них электропроводками и кабелями –1 МОм;
• электротехнические приемники, работающие от напряжений до 50 Вольт – 0,3 МОм;
• электромоторы и агрегаты с питающим напряжением 100-380 Вольт – не менее 0,5 МОм.

И, наконец, согласно ПУЭ для любых устройств, включаемых в электрические линии с действующим напряжением до 1 кВ, этот показатель не может быть менее 1 МОм. Определить, какое должно быть сопротивление защитной оболочки эксплуатируемого оборудования поможет изучение сопроводительной документации на конкретный образец.

Фокусы с мегаомметром

Про фокусы с мегаомметром могу только отметить, что есть у нас один работник, которого мы мегерили на 500 вольт, тут, как он говорит главное держать концы плотно и не отпускать. Внимание!!! Не советую вам это повторять !!!. Зрелище было стремное конечно. А теоретически ток небольшой и термическое воздействие не напрягает.

В общем, желаю вам удачи в вашей работе с мегаомметром, и будьте внимательны, ведь наша профессия не только очень интересная, но и достаточно опасная. ТБ превыше всего!!!

Подробнее про измерение Rx кабеля мегаомметром

Так же можно ознакомиться и с мультиметром

Измерительные приборы

Приборы для измерения сопротивления изоляции условно делятся на две группы. Это: щитовые измерители переменного тока и малогабаритные приборы (они переносятся вручную). Первые образцы применяются в комплекте с подвижными или стационарными установками, имеющими собственную нейтраль. Конструктивно они состоят из релейной и индикаторной частей и способны непрерывно работать в действующих сетях 220 или 380 Вольт.

Чаще всего замеры сопротивления изоляции электропроводки организуются и проводятся с использованием мобильных устройств, называемых мегаомметрами. В отличие от обычного омметра, это прибор предназначается для измерений особого класса, основанных на оценке состояния изоляции при воздействии на нее высокого напряжения.

Обратите внимание: Импульсные посылки амплитудой порядка 1-2 кВ генерируются самим же мегаомметром.

Известные модели этих приборов бывают аналоговыми и цифровыми. В первых из них для получения нужной величины испытательного напряжения используется механический принцип (как в «динамо-машине»). Специалисты нередко называют их «стрелочными», что объясняется наличием градуированной шкалы и измерительной головки со стрелкой.

Эти устройства достаточно надежны и просты в обращении, но на сегодня они морально устарели. Основное неудобство работы с ними состоит в значительном весе и больших габаритах. На смену им пришли современные цифровые измерители, в схеме которых предусмотрен мощный генератор, собранный на ШИМ контроллере и нескольких полевых транзисторах.

Такие модели в зависимости от конкретной конструкции способны работать как от сетевого адаптера, так и от автономного питания (один из вариантов – аккумуляторные батареи). Показания по измерению изоляции силовых кабелей в этих приборах выводятся на ЖК дисплей. Принцип их работы основан на сравнении проверяемого параметра и эталона, после которого полученные данные поступают в специальный блок (анализатор) и обрабатываются там.

Важно отметить, что проверять изоляцию кабельной продукции посредством обычных измерительных приборов не имеет смысла. Для этих целей не годится ни самый «продвинутый» мультиметр, ни любой другой подобный ему образец. С их помощью удастся провести лишь приблизительную оценку параметра, полученного с большим процентом погрешности.

Подготовка к измерениям

Подготовка к проведению испытаний изоляции сводится к выбору прибора, подходящего по своим характеристикам для заявленных целей, а также к организации схемы измерений. Наиболее подходящими для большинства случаев считаются следующие приборы:

1. Мегаомметры типа М4100, имеющие до пяти модификаций.
2. Измерители серии Ф 4100 (модели Ф4101, Ф4102, рассчитанные на пределы от 100 Вольт до одного киловольта).
3. Приборы ЭС-0202/1Г (пределы 100, 250, 500 Вольт) и ЭС0202/2Г (0,5, 1,0 и 2,5 кВ).
4. Цифровой прибор Fluke 1507 (пределы 50, 100, 250, 500, 1000 Вольт).

Важно! Для замеров берутся только предварительно поверенные приборы, обязательно имеющие лицензию производителя.

Согласно ПУЭ перед замерами сопротивления изоляции потребуется подготовить схему присоединения мегаомметра к элементам проверяемого объекта. Для этого в комплекте измерителя имеется пара гибких проводов длиной не более 2-х метров. Собственное сопротивление их изоляции не может быть менее 100 Мом.

Отметим также, что для удобства проверки изоляции кабеля мегаомметром рабочее концы проводов маркируются, а со стороны прибора на них надеваются специальные наконечники. С ответной стороны измерительные кабели оборудуются зажимами типа «крокодил» со специальными щупами и изолированными ручками.

Используемые методы испытаний

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

1. Электрическая проводка.
2. Силовые кабели высокого напряжения.
3. Низковольтные линии электропередач.
4. 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.

1. Сначала щупы мегаомметра подключаются между фазной и нулевой жилами проводки.
2. Затем определяется сопротивление изоляции между фазной и центральной жилой защитного заземления.
3. 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:

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

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.

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.

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.

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:

1. Сначала с токоведущих жил при помощи переносного заземления снимается опасный остаточный заряд.
2. По завершении этой операции оболочка кабеля и его рабочие жилы полностью очищаются от пыли и грязи.
3. Затем изучаются документы (паспорт, например), где указывается нормируемое сопротивление изоляции для испытуемого образца.
4. 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:

1. Сначала измеряется искомое сопротивления между фазными жилами испытуемой кабельной линии («А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С»).
2. Затем по очереди оценивается состояние изоляция каждой из фаз относительно нулевого провода (N).
3. Далее следует последовательность измерений между каждой фазой и заземляющим проводом PE (проводится при проверке трехфазного пятижильного проводника).
4. 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:

1. Температура окружения должна укладываться в диапазон от –30 до +50 градусов (при влажности до 90%).
2. Они влияют на допустимость работы с тем или иным образцом мегаомметра в конкретной ситуации.
3. Условия измерения (протяженность контролируемого кабеля, в частности) и рабочее напряжение выбираются в зависимости от его марки.
4. 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:

1. 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).
2. Далее каждая жила поочередно подключается к «+» мегаомметра, а все остальные жилы скручиваются и подсоединяются к «земле».
3. Туда же подключается второй вход («–») прибора (см. рисунок ниже).
4. Затем на рабочий кабель подается испытательное напряжение.
5. При использовании современных цифровых приборов потребуется внешний источник питания (электрическая сеть или аккумулятор).
6. Испытания продолжаются не менее минуты, по истечении которой результат фиксируется по шкале, а затем заносится в учетный журнал.
7. 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.

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.

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:

1. Дата и объем проведенных обследований.
2. Сведения о составе рабочей бригады (из обслуживающего персонала).
3. Используемые при проверке измерительные приборы.
4. 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).

Заранее подготовленная форма протокола содержит пункты, в которых указываются:

1. Порядок проведения измерительных операций.
2. Применяемые при этом средства измерения.
3. 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.

Периодичность замеров сопротивления изоляции

Требованиями ПУЭ предусмотрены определенные сроки, с учетом которых организуются и проводятся измерения сопротивления изоляции мегаомметром. Всем желающим поближе познакомиться с тем какова периодичность измерений сопротивления изоляции в осветительных сетях наружных установок, а также в их силовой части предлагаем изучить следующие разделы.

Когда и при каких условиях производятся замеры в наружных установках

Экспертиза электропроводки и других электротехнических объектов (измерение сопротивления защитной изоляции) проводится в следующих обязательных случаях:

1. При изготовлении продукции на производящем ее предприятии.
2. Непосредственно на электротехническом объекте перед началом монтажных работ.
3. По их завершении перед запуском объекта в эксплуатацию (перед подачей напряжения на него).
4. После серьезных аварий и выявления недопустимых дефектов.
5. При проведении технического обслуживания в сроки, оговоренные в технической документации на конкретный вид оборудования.

При нарушении этих требований и несоблюдении установленных сроков проверок сопротивления изоляции увеличивается вероятность появления сбоев в работе электроустановок. Нарушителей могут ожидать предусмотренные законом санкции и штрафы. Поэтому лицами, ответственными за электрооборудование на предприятиях, своевременно подготавливаются планы проведения замеров изоляции.

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.