Испытание изоляции

Методика измерения сопротивления изоляции кабеля

Сначала персонал должен определить отсутствие напряжения на кабеле с помощью указателя напряжения. На противоположном конце жилы кабеля должны быть разведены на достаточное расстояние, чтобы не было случайного замыкания. Затем вывешиваются запрещающие знаки в зоне проведения испытания. Также необходимо провести визуальный осмотр кабеля, если это возможно, чтобы определить, есть ли места перегрева или оголенные участки. После этого можно приступать к измерениям. Необходимо измерить сопротивление изоляции между фазами (А-В, А-С, В-С), между фазами и нулем (А-N. B-N, C-N), между нулем и заземляющим проводом. Время каждого измерения – 1 минута. После каждого испытания необходимо заземлять жилу кабеля, хотя современные мегаомметры могут проводить самостоятельную разрядку. Полученные результаты записываются в протокол. Стоит помнить, что, если полученные данные делаются для какой-то проверяющей комиссии, протокол имеет право делать только специализированная электролаборатория.

Допустимые значения сопротивления изоляции

Величины сопротивления изоляции (Rx) кабелей различных типов должны быть выше допустимых значений. Допустимые значения определяются в ГОСТах, технических условиях, нормах и объемах испытания электрооборудования. Если брать нормы по испытанию сопротивления изоляции силовых кабельных линий, то тут всё просто:

• испытываются мегаомметром на 2500В на протяжении 1 минуты
• значение Rх должно быть больше 0,5 МОм для кабелей до 1кВ включительно
• для кабелей напряжением выше 1кВ значение сопротивления изоляции не нормируется, а факторами, определяющими пригодность является величина тока утечки при высоковольтных испытаниях и отсутствие пробоев

ЧАСТЬ VI. ВЫРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

14. Математическая обработка

В случае применения электродов, которыми служат полосы, нанесенные проводящей краской вокруг трубок и стержней, измеренное значение сопротивления должно быть приведено к длине электродов 100 мм с помощью соотношения

, (1)

где — сопротивление, соответствующее длине 100 мм, Ом; — диаметр трубки или стержня, мм.При измерении сопротивления с электродами в форме брусков образца шириной, отличной от 25 мм, измеренное значение сопротивления должно быть отнесено к ширине 25 мм с помощью соотношения

, (2)

где — сопротивление, соответствующее ширине 25 мм, Ом; — ширина бруска, мм.

Нюансы испытаний

Целью проведения замеров является установление возможности пробития изоляции высоким напряжением, но без риска её повреждения в момент испытания. При тестировании, согласно ГОСТ 12.3.019.80, должна быть обеспечена безопасность работы. Диагностика изоляции напряжением свыше 1 кВ выполняется двумя лицами, с группой допуска не ниже 4 класса. Перед тем как приступить к работе, необходимо убедиться в отсутствии контакта людей с измеряемой линией, при этом касаться испытателю токоведущих частей также строжайше запрещено.

У каждого кабеля существует своя норма сопротивления изоляции. Согласно ПТЭЭП п. 6.2 и ПУЭ п.1.8.37, у силовых кабелей, рассчитанных свыше 1 кВ, сопротивление должно быть не менее 10 МОм, ниже 1 кВ – 0, 5 МОм. Таким образом, измерение изоляции – очень важный и сложный процесс, при котором учитываются требования различных нормативных документов. При этом все результаты должны быть правильно оформлены, а само испытание выполнено сертифицированными специалистами.

ЧАСТЬ II. ЭЛЕКТРОДЫ

5. Электроды

Электроды должны быть изготовлены из материала, не поддающегося коррозии в условиях испытаний и не вступающего в реакцию с испытываемым материалом. Описанные ниже электроды дали хорошие результаты. В случаях, когда наибольший интерес вызывает объемное сопротивление, обычно применяют электроды в виде конических штифтов. Другие электроды применяют в случаях, когда в основном интересуются поверхностным сопротивлением.

6. Электроды в виде конических штифтов (для листовых материалов, трубок и стержней)

Применяют чистые электроды в виде латунных или стальных конических штифтов диаметром около 5 мм с конусностью около 2%, длина которых соответствует требованиям п.9. Эти электроды пригодны для образцов в форме пластин, трубок и стержней (черт.1 и 2). Их вставляют в два параллельных сквозных отверстия с расстоянием между центрами (25±1) мм (см. п.9).

Плоский образец с электродами в виде конических штифтов

Черт.1

Черт.2. Трубчатый и цилиндрический образцы с электродами в виде конических штифтов

Трубчатый и цилиндрический образцы с электродами в виде конических штифтов

Черт.2

Материалом электрода может служить проводящая краска. Растворитель проводящей краски должен быть такого типа, чтобы он не оказывал влияние на измеряемое сопротивление изоляции. На наружную цилиндрическую поверхность трубок и стержней наносят две равноотстоящих полосы шириной 1 мм так, чтобы расстояние между двумя ближайшими краями полос составляло (10±0,5) мм. Это легко может быть достигнуто, если трубку или стержень зажать в патроне токарного станка и вращать так, чтобы их поверхность касалась небольшой кисти или рейсфедера с краской. Электроды этого типа также можно применять при плоских образцах. В этом случае электродами служат две параллельных полосы проводящей краски шириной 1 мм; полная длина каждого электрода составляет (100±1) мм, расстояние между ними — (10±0,5) мм (черт.3 и 4).

Плоский образец с электродами, нанесенными проводящей краской

Черт.3

Трубчатый или цилиндрический образец с электродами, нанесенными проводящей краской

Черт.4

8. Электроды в форме брусков (для тонколистовых материалов и лент)

Электродами служат бруски размером (10х10х50) мм, находящиеся на расстоянии (25±0,5) мм друг от друга (черт.5). Такие электроды применяют для тонких листов (обычно толщиной не более 1 мм) и гибких лент. Электроды могут быть смонтированы с помощью изолирующих деталей на металлическом держателе, используемом в качестве экрана при измерении сопротивления (черт.5а). В другом варианте электроды могут поддерживаться либо самим испытуемым образцом, либо своими соединениями с изолированными контактными зажимами (черт.5б).

Черт.5. Электроды в виде брусков для лент или тонколистовых материалов

Электроды в виде брусков для лент или тонколистовых материалов

1 — металлические электроды; 2 — гайки; 3 — образец; 4 — изоляционный материал; 5 — металлический держатель и экранЧерт.5

Для жестких материалов бруски обертывают станиолем, и после того, как образец будет зажат между электродами, станиоль обжимают тонким инструментом вокруг края электрода, чтобы обеспечить хороший контакт с испытуемым образцом.

Чем измеряется сопротивление изоляции

Измерение сопротивления изоляционного слоя осуществляется с помощью мегаомметра. Принцип работы этого устройства заключается в замерах токов утечки, которые могут иметь место между какими-либо двумя точками, расположенными в электрической цепи. Показания замеров напрямую связаны с состоянием изоляционного слоя: если токи утечки повышаются, то сопротивление изоляции, соответственно, понижается. Отсюда следует, что такие электроустановки требуют принятия дополнительных мер по устранению обнаруженных недостатков.

В современных условиях для проведения замеров используются два типа мегаомметров. Существуют магаомметры со встроенным генератором, а также устройства, работающие от аккумулятора. По номинальному напряжению мегаомметры разделяются на приборы в 100, 500, 1000 и 2500 вольт. Приборами с минимальным номиналом проводятся измерения электроустановок, напряжением до 50В. То или иное устройство применяется в зависимости номинальной нагрузки электрической цепи. К самостоятельной работе с мегаомметром допускаются специалисты, имеющие третью группу допуска по электробезопасности и выше.

Измерение (замер) сопротивления изоляции кабеля

Испытаниям подвергаются все распределительные групповые сети. Осуществление испытаний по измерению изоляционного материала проводится исключительно с соблюдением существующих правил по технике безопасности, это непременно должно соблюдаться для избегания допущения в работе нарушений или хотя бы для сведения возникающих проблем к минимуму.

Утвержденные замеры сопротивления изоляции, периодичность которых в соответствии с нормативными документами предусматривается раз в 3 года, не исключают осуществления подобных проверок чаще, потому как возможно появление нежелательных явлений, которые потом могут повлиять на нормальное функционирование всей системы или ее части.

В соответствии со специальными нормоустанавливающими документами проводятся замеры сопротивления изоляции. Нормативные документы, действующие на современном этапе, определяют технические нормы, которые необходимо использовать при производстве подобных работ.

Действующие технические нормы определяют следующую периодичность проведения испытательных работ, предусматривающих замеры сопротивления изоляции (нормативные документы — ПТЭЭП и др.):

• ежегодно — на кране и лифте;
• один раз в три года — на электрической проводке (в том числе и осветительная линия);
• ежегодно — в помещениях, относящихся к опасным и на наружной установке;
• ежегодно на электрических плитах стационарного типа.

Управление по энергоконтролю, а также противопожарная контрольная служба правомочны обязать производить испытательные работы в соответствии с выдвинутыми требованиями. При этом ими указываются сроки исполнения подобных испытаний.

Периодичность замеров и их виды

Основополагающим документом, в котором говорится о сроках испытаний и электрических измерений, являются Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В соответствии с методическими указаниями данного документа, периодичность замеров сопротивления изоляции электропроводки устанавливается техническим руководителем потребителя энергоресурсов.

Определение сроков основывается на приложении 3 ПТЭЭП и должно учитывать:

• инструкции завода-изготовителя (в том числе для изделий зарубежных производителей);
• особенности местного климата;
• профиль деятельности потребителя;
• рабочее состояние установки.

Периодичность измерения, выбранная потребителем и указанная во внутреннем документе предприятия, должна быть не реже 1 раза в три года. Что касается планового контроля, то нормативным документом предусматривается 1 проверка в течение 3-х лет.

Внеплановые замеры проводятся при временном отсутствии функционирования системы защиты оборудования.

Согласно ПТЭЭП, в состав каждой утвержденной инспекторской комиссии  входят должностные лица лицензированных электроизмерительных организаций, зарегистрированных в федеральной службе Ростехнадзор.

Если организация оснащена значительным количеством электроустановок, то для предотвращения преждевременного сбоя в их работе рекомендуются регулярные текущий и капитальный ремонты. В течение этого времени изоляция электропроводки измеряется с периодичностью, согласно действующим нормам. Помимо измерений, связанных с ремонтными мероприятиями, 1 раз за полгода электротехническое оборудование подлежит обязательной проверке.

Если вводится в строй новый объект, то проводится ревизия электрооборудования (комплексные профилактические меры по недопущению аварийных ситуаций), согласно утвержденному план-графику, по окончании чего оформляется акт соответствия нормативной документации.

Ввод в эксплуатацию нового объекта

ПТЭЭП указывает перечень категорий установок и соответствующие сроки проведения замеров изоляционных материалов от 6 месяцев до трех лет.

По прошествии каждого полугодия

Раз в полгода электроизмерениям подвергаются объекты:

• помещения с повышенной опасностью к возгоранию (склады с бензином и ГСМ; станции по производству и хранению дизельного топлива, водорода, ацетилена; мазутные котельные и т.п.);
• передвижные мобильные установки, в их перечне трансформаторы и промышленные светильники;
• сварочные аппараты;
• генераторы.

В течение года единожды

Ежегодно электрика оборудования проходит контроль сопротивления изоляции на объектах и установках:

• зданиях торговли;
• уличном освещении;
• объектах социальной значимости;
• объектах общественного питания;
• помещениях с повышенной опасностью поражения током (высокой влажностью, обогреваемыми полами, реальностью прикосновения к заземлению и установке в одно время);
• стационарных электроплитах;
• подъемно-транспортном оборудовании (лифтах и кранах);
• электроинструменте (дрелях, шурупо,- и гайковертах, перфораторах, пилах, рубанках, шлифовальных машинах, лобзиках с электроприводом);
• многоквартирных жилых домах.

На перечисленных объектах и оборудовании с аналогичной периодичностью проводится визуальный осмотр изоляции и следующие измерения:

• сопротивление изоляционного покрытия;
• переходные значения;
• сопротивление цепи фаза-ноль;
• устройство защитного отключения (для тока, превышающего допустимое значение, согласно техническим данным).

Периодичность замеров

Обратите внимание! Запрещается эксплуатация электрооборудования при нарушении сроков замера изоляции

Раз в два года

В течение каждых двух лет для электрооборудования с рабочим напряжением не более 1000 В при заземленном нейтральном проводе требуется контроль изоляции во время всех видов ремонтов.

Выполнение Правил эксплуатации электроустановок подразумевает один раз в 2 года при выполнении ремонтов проводить измерение полного сопротивления цепи фаза-ноль в установках, работающих в зоне повышенной взрывоопасности.

1 раз на протяжении 3-х лет

Согласно ПТЭЭП, с периодичностью в три года замеряются электропараметры:

• жилых и административных многоэтажных зданий;
• торговых точек;
• небольших организаций, независимо от вида деятельности;
• учреждений здравоохранения (некоторые виды замеров).

Отличие мегаомметра от мультиметра

Отключился автомат, квартира погрузилась во мрак. Причина – короткое замыкание. Нужно найти место повреждения, иначе света не будет. Если в результате перегрева замкнулись между собой две жилы в соединительной коробке или в кабеле, найти его можно и мультиметром в режиме измерения сопротивления. На неисправной паре жил он покажет ноль. Но это – простой случай.

Обугленный участок изоляции имеет сопротивление, далекое от нуля. Через него протекает небольшой ток, подогревая оболочку, постепенно ухудшая изоляцию. В какой-то момент происходит пробой, ток резко возрастает, срабатывает защита. Поврежденный участок мгновенно остывает, его сопротивление увеличивается. Мультиметр покажет, что оно равно бесконечно большой величине. Чтобы нейти такое повреждение, нужен прибор, выдающий при измерениях в тестируемую цепь напряжение, соизмеримое или большее, чем напряжение в сети. Таким прибором является мегаомметр.

Как проводятся измерения

Перед началом измерительных работ мегаомметр обязательно проверяется на работоспособность. С этой целью выводы устройства нужно коротко замкнуть между собой. Далее путем вращения ручки генератора устанавливается наличие электрической цепи в соответствии с показаниями прибора. Затем выводы разделяются друг с другом и изолируются, после чего с прибора нужно снять данные о максимально возможных показаниях. Основная суть данного метода заключается в измерениях соотношения между приложенным постоянным напряжением изоляции и током, протекающим сквозь нее.

В начале измерений проводится визуальный осмотр целостности электропроводки и распределителей, в которых соединяются провода. Далее исследуются места непосредственного подключения проводов к оборудованию. Проведение замеров начинается только после обесточивания всей линии и отключения потребителей. В устройствах с напряжением не более 400 вольт, сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 мОм. Все данные измерений фиксируются в протоколе. Для замеров должны использоваться только проверенные, лицензированные приборы.

В однофазной сети замеры выполняются между проводниками фазы и нуля, а затем между ними же и защитным проводом. Количество измерений должно соответствовать количеству проводов, имеющихся в данной цепи. Минимально допустимое значение сопротивления составляет не менее 0,5 мОм. Если измерения указывают на более низкие параметры, в этом случае вся электрическая цепь разбивается на отдельные участки. После этого проводятся замеры изоляции на каждом из них, начиная от распределительного щита. Обнаруженный провод с неисправной изоляцией подлежит обязательной замене.

Перед началом замеров нужно обязательно проверить температуру окружающей среды. При наличии отрицательных температур наступает превращение в лед водяных частичек, содержащихся в электропроводке. В результате, свойства проводника изменяются и показания прибора становятся неточными.

По итогам измерений составляется протокол, в котором фиксируются полученные результаты. В трехфазных сетях выполняется не менее 10 замеров, в однофазных вполне достаточно и трех. В самом конце протокола указывается соответствие проведенных измерений требованиям ПУЭ.

Замеры сопротивления изоляции

Сроки диагностирования изоляционного сопротивления устанавливаются Правилами технической эксплуатации электрических установок потребителей (ПТЭЭП).

1 раз в год:

• в более опасных местах;
• подъёмные механизмы лифтов и электротельферов;
• фиксированные электроплиты.

1 раз в 3 года:

в других случаях.

1 раз в год:

• аварийное электроснабжение;
• сопротивление изоляции;
• фаза «ноль»;
• зрительный осмотр электрических установок;
• структура уравновешивания возможностей зарядов;
• измерения в автоматических выключателях с переменным током;
• измерения электрического тока в приборах Департамента образования (школы, детские сады, ясли и др.).

1 раз в 3 года:

• система уравновешивания потенциалов и возможностей зарядов;
• измерение утечки электричества в трансформаторах медицинской структуры.

ЧАСТЬ VIII. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ

16. Выбор образцов

Поскольку измеренное значение сопротивления изоляции в значительной степени зависит от состояния поверхности испытываемого образца, следует выбирать образцы с неповрежденными поверхностями.

17. Очистка образцов

Желательно испытывать материал в том состоянии, в котором он будет применяться, т.е. после технологических операций. В этом случае испытуемые образцы не подвергают очистке. Если необходима очистка, то поверхности образцов должны быть очищены смесью спирта и эфира или другим подходящим растворителем перед кондиционированием; следует избегать касаться его обнаженными пальцами (рекомендуются перчатки из ацетатного искусственного шелка).

18. Установка образцов

При монтировании образцов важно, чтобы отсутствовали какие бы то ни было проводящие пути между электродами, за исключением путей, связанных с испытуемым образцом. Когда применяемые держатели требуют экранирования, защита обеспечивается введением во всех критических точках изоляции схемы защитных проводников, которые перехватывают все паразитные токи, могущие вызвать ошибки измерения

Защитные проводники соединены между собой, образуя защитную систему, и формируют вместе с измерительными терминалами трехтерминальную сеть.

19. Ссылка

В отношении общих принципов, касающихся измерения сопротивления, влияния температуры и влажности, величины напряжения и времени выдержки под напряжением, следует обращаться к ГОСТ 6433.2.Электронный текст документа и сверен по:официальное изданиеМ.: Издательство стандартов, 1993

Показатели изоляционного сопротивления электропроводов

К основным показателям относятся следующие:

1. Изоляционное сопротивление постоянному току. Существование внутри и внешне дефектных недостатков (повреждение, появление влаги, загрязнение на поверхности) понижает изоляционное сопротивление. Этот коэффициент достигается способом замера тока утечки, который проходит сквозь изоляционный материал, когда прилагается к последнему напряжение выпрямленное.
2. Абсорбционный коэффициент. Этот показатель показывает влажность изоляционного материала. Он представляет собой соотношение значение сопротивления через минуту после того как приложено напряжение мегаомметра (R60) к сопротивлению изоляционного материала через 15 секунд (R15). В случае, когда сухой изоляционный материал, то этот коэффициент превышает 1, а когда изоляция увлажнена, абсорбционный коэффициент приближается к 1. Число этого коэффициента должно разниться с промышленными показателями не более 20 процентов, а его показание должно соответствовать 1,3 и более в условиях температуры от 10 до 30 оС. Если по результатам измерений изоляционный материал определяется увлажненным, то устройство необходимо подсушить.
3. Коэффициент поляризации. Он говорит о перемещении заряженных частиц в диэлектрическом материале под влиянием электрического поля, это же и указывает на уровень изношенности изоляционного материала. Такой коэффициент обязательно должен быть больше 1. Такой показатель представлен в виде отношения замеренного сопротивления через 10 минут после напряжения мегаомметра (R600) к изоляционному сопротивлению через 30 с. (R60).

Измерительные средства

Для проведения испытаний электрического провода или кабеля на целостность изоляции используются специальные приборы, называемые мегомметрами (делают замер высокого сопротивления).

Они работают по принципу воздействия на измеряемую цепь высоковольтным напряжением, формируемым встроенной в устройство схемой.

Современные образцы этих приборов работают от аккумулятора с формирователем высокого напряжения.

Известные модели мегомметров различаются по величине испытательного напряжения, подаваемого на изоляцию проверяемой цепи. Согласно этому показателю они делятся на устройства с номинальными контрольными напряжениями из следующего ряда: 100, 500, 1000 и 2500 Вольт.

Сразу оговоримся, что померить сопротивление изоляционной оболочки с помощью обычного цифрового прибора не представляется возможным. Указанное ограничение объяснятся тем, что изоляция электропроводки обладает высоким сопротивлением и напряжение, выдаваемое прибором в соответствующем режиме, очень мало для оценки защитных свойств оболочки провода.

Мультиметром удаётся проверить лишь целостность оболочки силовых проводов, для чего сначала следует внимательно осмотреть их изоляцию, а затем зачистить места вывода контактных групп.

И только после этого можно будет подсоединять к ним щупы мультиметра, переведённого в режим замера «Ω» (на пределе десятки кОм). При исправной изоляции прибор будет показывать сопротивление в пределах 3,5-10 кОм.

Причины ухудшения изоляции

Способствует ухудшению изоляционных свойств кабелей и локальные нагревы контактных соединений. Тепло, распространяясь по металлической жиле, нагревает материал покрытия, снижая его изоляционные свойства. Это относится и к соединительным коробкам, и к местам подключения проводников к автоматическим выключателям, нулевым шинам, розеткам.

Повреждение изоляции из-за перегрева

Корпуса коммутационных аппаратов: выключателей, автоматов, рубильников – выполняются из изоляционных материалов. Снижение изоляции происходит, если на них оседает пыль, грязь, металлические опилки. Уменьшению изоляционных свойств содействует перегрев корпусов, обугливание их после коротких замыканий.

Бич электрощитовых – влажность. Повреждения трубопроводов, образование конденсата, подтопление подвальных помещений с распределительными устройствами – все это приводит к появлению капелек воды между выводами электрооборудования, находящихся под разными электрическими потенциалами. Вода в чистом виде электрический ток не проводит. Но, попадая на грязь и пыль, покрывающую корпуса электроприборов, она растворяет находящиеся в ней вещества, становясь проводником электрического тока. Происходит короткое замыкание.

Повреждение изоляции кабеля в процессе монтажа

Наибольший риск встретить поврежденную изоляцию возникает после монтажных работ. Второй пик проблем встречается уже в эксплуатации, через некоторое количество лет после монтажа. Отдельным видом выделяются повреждения, связанные с неправильной эксплуатацией электроприборов и электропроводки, затопления квартиры соседями и вбитые в трассу гвозди при попытке повесить картину на стену.

Почему необходимо регулярно проводить замер сопротивления изоляции кабелей?

После монтажа и при эксплуатации кабелей и проводов замер сопротивления изоляции проводят для того, чтобы выявить слабые места и своевременно ликвидировать повреждения. Среди факторов, которые влияют на состояние изоляции проводов можно назвать такие, как неправильная эксплуатация, износ, погодные условия и многие другие. Регулярное и своевременное проведение замеров сопротивления изоляции позволяет избежать аварийных и чрезвычайных ситуаций, несчастных случаев, которые влекут за собой простои на производстве и представляют опасность для здоровья и жизни людей.

Замер сопротивления изоляции проводится при помощи специального прибора – мегомметра, который внесен в Госреестр СИ. Для быстрой ликвидации проблемы и восстановления работы электроустановок, замер сопротивления изоляции может выполняться штатным электриком предприятия. Но если необходимы подтверждающие документы для контролирующих органов и проверка сопротивления изоляции является плановой, то необходим вызов электролабратории. После окончания испытаний изоляции специалисты электролаборатории нашей компании выдают заключение, в котором может быть указание о замене, ремонте либо подтверждение соответствия изоляции всем нормам и требованиям.