Jak změřit izolační odpor kabelu?

Spolehlivost elektrických zařízení a elektrických obvodů přímo závisí na stavu izolace kabelu. K jeho vyhodnocení se používají speciální přístroje – megaohmmetry.

Čtěte také: Jak používat megaohmmetr

Proč kontrolovat izolaci kabelu?

Účelem izolace je oddělit žíly kabelů různé polarity. Jeho hlavní charakteristikou je schopnost odolávat elektrickému proudu po dlouhou dobu bez poškození. Špatná nebo nevyhovující izolace může způsobit elektrický únik, úraz elektrickým proudem nebo požár.

Příčiny poškození izolace kabelu

Hlavní příčiny poškození izolace kabelu lze identifikovat:

• vysoká vlhkost vzduchu;
• náhlé změny teploty;
• mechanické poškození, ke kterému dochází během instalace nebo během provozu;
• fyzické opotřebení.

Typy zkoušek izolace kabelů

Pro posouzení stavu izolace kabelu se provádějí dva typy zkoušek:

1. Kontrola elektrické pevnosti izolace. Provádí se při zvýšeném napětí pomocí průrazné instalace, která obsahuje zvyšovací transformátor. Obvykle se tento typ testu provádí v laboratoři.
2. Měření stejnosměrného izolačního odporu. K jeho provedení potřebujete pouze megaohmmetr. Tento typ testování je mobilní a lze jej provádět bez vazby na stacionární laboratoř.

Vlastnosti megaohmmetru

Hlavními prvky megaohmmetru jsou generátor konstantního napětí a ampérmetr. Starší modely přístrojů používaly jako zdroje energie ruční dynama. Bylo docela nepohodlné otáčet jejich rukojetí a zároveň provádět měření. Moderní zařízení používají vestavěné nebo externí napájecí zdroje.

Takto můžete schematicky znázornit zařízení megaohmmetru

Generátor megaohmmetru produkuje napětí 100, 250, 500, 700, 1000 nebo 2500 V. Různé modely zařízení mohou pracovat pouze v jednom nebo několika rozsazích. Ampérmetr vestavěný do megaohmmetru měří proud v obvodu. Vzhledem k tomu, že generátor produkuje kalibrované napětí známé hodnoty, je stupnice měřicí hlavy okamžitě kalibrována v odporových jednotkách – mega- nebo kilo-ohmech.

Jaký by měl být izolační odpor?

Hodnota izolačního odporu pro různé typy kabelů je obsažena ve dvou dokumentech:

1. Pravidla pro technický provoz spotřebitelských elektrických instalací (PTEEP): bod 6.2 a tabulka 37.
2. Pravidla elektrické instalace (PUE): bod 1.8.37 a tabulka 1.8.34.

Je obvyklé klasifikovat kabely podle jejich zamýšleného účelu:

• Vysoké napětí. Takové kabely jsou určeny pro napětí větší než 1000 V. Neexistuje pro ně žádná normovaná hodnota izolačního odporu. Předpokládá se, že by to mělo být alespoň 10 MOhm.
• Nízkonapěťový výkon. Kabely tohoto typu jsou určeny pro napětí menší než 1000 V. Jejich minimální práh izolačního odporu musí být alespoň 0,5 MOhm.
• Signál, ovládání a obecný účel. Takové kabely se používají pro připojení rozvodných nebo ochranných zařízení, napájení elektrických pohonů, instalaci řídicích obvodů atd. U nich by obecně uznávaný indikátor izolačního odporu měl být alespoň 1 MOhm. Přesnější údaje by měly být uvedeny v průvodní dokumentaci.

Měření izolačního odporu silových kabelů se provádí při napětí 2500 V, pro všechny ostatní – 500–2500 V.

Příprava na měření

V přípravné fázi je třeba zdůraznit několik bodů:

1. Princip fungování megohmetru spočívá v dodávání kalibrovaného napětí do obvodu a měření proudů, které se objevují. Proto by měl být vyloučen výskyt indukovaného napětí. K tomu se od napájení odpojí nejen testovaný kabel, ale i okolní zařízení.
2. Měření by měla být prováděna při kladných teplotách. Faktem je, že při negativních teplotách vlhkost, která se může dostat do struktury kabelu, zamrzne. V tomto stavu agregace se jedná o dielektrikum, nikoli o vodič. V důsledku toho jej nebude možné identifikovat a měření budou nesprávná.
3. Kabel připojený k zařízení musí být odpojen ze všech stran. Pokud se tak nestane, nebude se měřit izolační odpor jednotlivého kabelu, ale celého připojeného obvodu.

Postup měření

V závislosti na typu kabelů se provádějí určité úpravy postupu měření. Prvním krokem je vždy zkontrolovat, zda v testovaném kabelu není žádné napětí.

Čtěte také: Jaký je rozdíl mezi kabelem a drátem?

Okamžitě si udělejme rezervaci, že máme dva konce kabelu: měření se provádějí z jednoho z nich.

Vysokonapěťové napájecí kabely

V tomto případě měření izolačního odporu zahrnuje následující kroky:

1. Uvolněte žíly kabelu a oddělte je od sebe.
2. Připojte zkušební zem ke dvěma vodičům kabelu, na kterých není měřen izolační odpor.
3. Připojte jeden konec megaohmmetru k uzemňovacímu zařízení.
4. Připojte druhý konec megaohmmetru k testovanému jádru.
5. Změřte izolační odpor po dobu 1 minuty.
6. Opakujte kroky 2–5 pro zbývající dvě jádra.

Takto se měří izolační odpor vysokonapěťového napájecího kabelu.

Nízkonapěťové napájecí kabely

V tomto případě měření izolačního odporu zahrnuje následující kroky:

1. Uvolněte žíly kabelu na druhé straně a oddělte je od sebe.
2. Připojte jeden konec megaohmmetru k fázi, vůči které se provádí měření.
3. Připojte druhý konec megaohmmetru střídavě ke zbývajícím dvěma fázím, nule a zemi.
4. Každé měření izolačního odporu provádějte po dobu 1 minuty.

Takto se měří izolační odpor nízkonapěťového napájecího kabelu.

Ovládací kabely

V tomto případě můžete udělat výjimku a neodpojovat kabel od obvodu.

Měření izolačního odporu zahrnuje následující kroky:

1. Připojte jeden konec megaohmmetru k testovanému jádru.
2. Připojte zbývající vodiče k sobě a k zemi.
3. Připojte druhý konec megaohmmetru k zemi nebo jinému vodiči.
4. Změřte izolační odpor po dobu 1 minuty.
5. Opakujte kroky 1–4 pro všechny zbývající žíly kabelu.

Takto se měří izolační odpor ovládacího kabelu

Frekvence měření

Frekvence měření izolačního odporu je stanovena v PTEEP (bod 2.12.7) a GOST R 50571.16-2007 „Nízkonapěťové elektrické instalace. Testy.” Je to jednou za tři roky. Obecně se takové testování provádí v následujících případech:

1. Při uvolňování produktů ve výrobním závodě.
2. Na místě před instalací.
3. Po instalaci, před připojením napětí.
4. Při zjištění závad.
5. Při provádění údržby jednou za 1 roky.

Čtěte také: Kontrola izolačního stavu pomocí megaohmmetru

Závěr

Sledování stavu izolace měřením jejího odporu je efektivní způsob, jak identifikovat poškození kabelu a zajistit bezpečnost pro provozní zařízení, personál nebo budovy. Výsledek a rychlost práce přitom do značné míry závisí na kvalitě a pohodlí použitých megaohmmetrů.

Izolační odpor je jedním z hlavních faktorů, které určují výkon elektrického zařízení. V článku podrobně rozebereme, co tento parametr je, proč se měří a jak.

• Co je to izolační odpor
• Jak důležité je měřit izolační odpor?
• Hlavní příčiny selhání izolace
• Jaké zařízení se používá ke kontrole izolačního odporu?
• Normy a přípustné hodnoty izolačního odporu
• Jak měřit izolační odpor elektrického zařízení
• Protokol o zkoušce
• Frekvence měření

Co je to izolační odpor

Jedná se o veličinu, která charakterizuje odpor materiálu vůči proudu, který jím prochází. Měřeno v ohmech. Každá třída kabelů, vodičů a elektrických strojů má své vlastní normy izolačního odporu.

Jak důležité je měřit izolační odpor?

Podle statistik ministerstva pro mimořádné situace třetina všech požárů vzniká kvůli problémům s elektrickými rozvody. 50 % takových případů tvoří požáry kabelových vedení jako součásti inženýrských sítí budov. K tomu dochází v důsledku zkratů, vadných napájecích vodičů přenosných elektrických spotřebičů a nedostatečné ochrany odchozích vedení v distribučních zařízeních. Situaci zhoršuje nekvalitní údržba elektroinstalace. V budovách je stále mnoho starých hliníkových drátů, jejichž životnost již dávno skončila. Ukazatele odolnosti jejich izolačních materiálů jsou na nízké úrovni a každým rokem se blíží nule. Za takových okolností je velmi důležité sledovat stav elektrického vedení, aby se předešlo potenciálnímu nebezpečí. Jedině tak se vyhnete požárům a ohrožení lidského života a zdraví. Hlavní důvody pro měření izolačního odporu jsou tedy:

• včasné zjištění poruch před uvedením elektroinstalace do provozu;
• kontrola kabelů a vodičů provozních elektrických instalací, aby nedocházelo ke zkratům a požárům.

Stojí za to připomenout, že je vždy snazší předcházet problému, než řešit následky.

Hlavní příčiny selhání izolace

Poruchy, zničení a poškození izolace se vyskytují z mnoha různých důvodů:

• Mechanická zatížení. Během instalace a provozu kabelových vedení mohou být ovlivněny různými mechanickými faktory. Patří sem i časté zapínání a vypínání elektrických zařízení.
• Atmosférické vlivy. Nepříznivé povětrnostní podmínky, déšť, sníh, vítr, postupně vedou k destrukci izolačních materiálů. To platí ve větší míře pro vodiče uložené venku.
• Elektrické přetížení. Připojení zátěže ke kabelovému vedení, které překračuje jeho jmenovitý výkon, vede k roztavení a dokonce požáru izolace.
• Stárnutí izolace. Izolační materiály kabelů časem ztrácejí své vlastnosti a jejich schopnost odolávat napětí klesá.

Tyto faktory mohou mít negativní dopad jak jednotlivě, tak kolektivně a vzájemně se posilují.

Jaké zařízení se používá ke kontrole izolačního odporu?

Izolační odpor kabelových sítí se měří megaohmmetry. Jedná se o kompaktní a snadno ovladatelná zařízení, která přesně zaznamenávají naměřené parametry. Přicházejí ve dvou typech:

• Analogové, se šipkou. Spolehlivé, ale zastaralé zařízení. Velikost odporu je určena stupněm vychýlení šipky na stupnici.
• Digitální, s elektronickým displejem. Provoz ze sítě nebo baterie. Výsledky měření s tímto typem megaohmmetru se zobrazují ve formě čísel na LCD monitoru.

Měření umožňují i ​​multifunkční zařízení s vestavěným megaohmmetrem.

Megaohmmetry jsou vyráběny se stanovenými napěťovými limity: 500, 1000, 2500, 5000, 10000 V. Stejně jako všechny ostatní měřicí přístroje musí projít periodickým ověřováním.

Normy a přípustné hodnoty izolačního odporu

Přijatelné indikátory izolačního odporu jsou regulovány několika regulačními a technickými dokumenty, včetně PUE, GOST a PTEEP.

Minimální hodnoty pro různé typy kabelů:

• nízkonapěťový výkon (do 1000 V) – 0,5 MOhm;
• ovládání – 1 MOhm.

Je důležité pochopit, že pokud mluvíme o nových elektroinstalacích, pokládání nových továrních kabelů a vodičů, pak uvedené hodnoty mohou být stovky a tisícekrát vyšší. Pokud takový vodič vykazuje izolační odpor blízký minimálním hodnotám, znamená to, že máte vadný nebo poškozený výrobek.

Jak měřit izolační odpor elektrického zařízení

Podívejme se blíže na proces testování izolace elektrických zařízení a kabelů různých typů.

Příprava a bezpečnostní požadavky

Před zahájením měření byste si měli prostudovat elektroinstalaci: ujistěte se, že na zkoušeném objektu není žádné napětí, vypněte elektrické spotřebiče a zařízení. Je také důležité zabránit lidem v blízkosti dotýkat se živých částí.

Měření izolačního odporu musí být provedeno na odpojených vodivých částech, ze kterých byl odstraněn náboj. K tomu jsou uzemněny, ale až po připojení megaohmmetru.

Při provádění měření je třeba dodržet určité klimatické podmínky. V úvahu se bere teplota vzduchu, vlhkost a atmosférický tlak. Odchylky od standardních hodnot mohou ovlivnit výsledky měření.

Postup měření

Měření izolačního odporu elektroinstalace se provádí připojením megaohmmetrů k obvodu. Připojení se provádí pomocí ohebných jednožilových vodičů. Konce vodičů jsou označeny, na ně jsou nasazeny koncové kryty a na druhé straně – aligátorové svorky se speciálními sondami nebo izolovanými rukojeťmi.

Pro kontrolu izolačního odporu kabelů a elektrických rozvodů se jako nejúčinnější osvědčila metoda 60 sekund. Když je vnější napětí odstraněno, měří se poměr napětí aplikovaného na dielektrikum k svodovému proudu, který jím protéká. Měření se provede do 60 sekund a přístroj zobrazí výsledek v megaohmech. Zaznamenávají se také parametry mikroklimatu, které mohou hodnotu ovlivnit.

Izolace elektrických zařízení a strojů je do značné míry ovlivněna teplotou. Například u izolačních materiálů třídy A se odpor zvyšuje 1,5krát s každým poklesem teploty o 10 ° C a pro třídu B – 2krát. Proto se při měření berou v úvahu stanovené teplotní rozsahy a koeficienty.

Při kontrole izolačního odporu výkonového elektrického zařízení se indikátor navíc měří vzhledem ke skříni a vnějším kovovým částem při vypnutém motoru. Při kontrole přenosných transformátorů se také měří mezi pouzdrem a vinutím a mezi vinutími.

Protokol o zkoušce

Výsledky kontroly musí být doloženy formou protokolu příslušné formy. V dokumentu je uveden název zařízení, kde byla měření provedena, název elektroinstalace a jejích součástí, údaje o zhotoviteli – elektrolaboratoři a inženýrech, datum měření a účel.

Získané ukazatele jsou zobrazeny v tabulce výsledků měření. Zadávají se také údaje o zařízeních použitých během testu.

Na závěr je uveden závěr, zda izolační odpor zkoušeného elektrického zařízení splňuje regulační požadavky či nikoliv. Protokol je podepsán inženýry, kteří provedli testy, a certifikován pečetí laboratoře.

Zde je vzor technické zprávy o přezkoušení elektroinstalace – vzor protokolu č.2

Frekvence měření

Předpisy vyžadují kontrolu izolačního odporu při uvádění nového zařízení do provozu, po modernizaci a opravě elektrického vedení a také každé 3 roky za provozu. Ve zvláště nebezpečných místnostech a venkovních elektroinstalacích by měla být měření prováděna častěji – každý rok.