Измерение сопротивления изоляции
Что такое измерение сопротивления изоляции:
Проводники под напряжением отделяются друг от друга и от провода земли с помощью изоляции, которая обладает сопротивлением, достаточно высоким, чтобы удерживать электрический ток между проводами и на землю на приемлемо низком уровне. В идеале значение сопротивления изоляции – бесконечность и через него не должен проходить электрический ток. На практике между проводниками под напряжением, а также по направлению к земле существует электрический ток. Он называется током утечки. Этот электрический ток состоит из трех следующих компонентов:
- емкостный ток
- ток проводимости
- поверхностный ток утечки
Емкостный ток. Изоляция между проводниками, обладающими разницей потенциалов можно представить как диэлектрик в конденсаторе, а проводник — как обкладку конденсатора. Если прямое напряжение подается на проводник, электрический ток заряда пойдет в систему и затухнет до нуля, обычно за очень короткое время (менее, чем за 1 секунду), Этот заряд необходимо удалить из системы по окончании измерений. При подаче переменного напряжения между проводниками, система будет постоянно заряжаться, и разряжаться по мере перемены напряжения. Таким образом, в системе возникает непрерывный переменный электрический ток утечки.
Изоляция (в роли диэлектрика). Провода (в роли обкладки конденсатора). Емкостной эффект.
Ток проводимости. Поскольку сопротивление изоляции не бесконечно, низкий ток утечки течет через изоляцию между проводниками. Применив закон Ома ток утечки можно рассчитать следующим образом:
Ток утечки (мА) = Измерительное напряжение (В) / Сопротивление изоляции (МОм)
Изоляция (в роли диэлектрика). Проводники. Емкостной эффект.
Поверхностный ток утечки. В местах, где изоляция снята (с целью соединения проводников и т.п.), электрический ток потечет по поверхности изоляции между оголенными проводниками. Количество тока утечки зависит от особенностей поверхности изоляции. Если поверхность чистая и сухая, значение тока утечки будет незначительным. Если поверхность влажная и/или загрязнена, значение поверхностного тока утечки может быть очень значительным. Если значение поверхностного тока утечки достаточно велико, это может вызвать искрение между проводниками. Наличие искрения между проводниками зависит от состояния поверхностей изоляции и от подаваемого напряжения; по этой причине измерения сопротивления изоляции проводятся обычно при напряжениях, более высоких, чем напряжения, обычно подаваемые на цепь.
Изоляция. Проводники. Поверхностный ток утечки.
Полный ток утечки. Полный электрический ток утечки может быть выражен как сумма емкостного тока, тока проводимости и поверхностного тока утечки, описанных выше. Каждая составляющая, а значит и полный электрический ток утечки, определяется разными факторами, такими как температура окружающей среды, температура проводников, влажность и подаваемое напряжение. Если на цепь подается переменное напряжение, емкостной ток будет всегда присутствовать в цепи и его нельзя будет устранить. Поэтому при измерении сопротивления изоляции всегда используется постоянное напряжение, в этом случае электрический ток утечки падает до нуля и не влияет на измерения. Высокое напряжение используется, поскольку оно может пробить слабую изоляцию и вызвать искрение, связанное с поверхностным током утечки, выявляя, таким образом, возможность короткого замыкания, чего не было бы видно при более низких напряжениях. Прибор для тестирования изоляции измеряет уровень поданного напряжения и ток утечки через изоляцию. Для получения значения сопротивления изоляции эти значения рассчитываются прибором по следующей формуле:
Сопротивление изоляции (МОм) = Измерительное напряжение (В) / Ток утечки (мА)
По мере того, как емкость цепи накапливает заряд, сила зарядного тока падает до нуля и устойчивое значение сопротивления изоляции показывает, что емкость цепи полностью заряжена. Цепь заряжена до полного испытательного напряжения и оставлять в ней этот заряд опасно. Если проводка влажная и/или загрязнена, компонент утечки поверхностного тока утечки будет очень высок, приводя к низким показателям сопротивления изоляции. Если измерения проводятся в очень большой электрической установке, сопротивления изоляций каждой отдельной цепи фактически параллельны и общие показания сопротивления будут невысокими. Чем больше цепей соединены параллельно, тем ниже будет общее сопротивление изоляции.
Нормативная документация, на основе которой проводится измерение сопротивления изоляции:
Основополагающим документом всех испытаний низковольтных электроустановок (до 1000В) является НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСТ Р 50571.16—2019/МЭК 60364-6:2016 «ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ Часть 6 «Испытания» (IEC 60364-6:2016, ЮТ). Он определяет область применения, периодичность, методы испытаний, состав технического отчета и прочие базовые понятия.
Нормы приемосдаточных испытаний устанавливают Правила устройства электроустановок (ПУЭ, издание 7, Утверждено Министерством энергетики Российской Федерации, Приказ от 09.04.2003 № 150). Правила устройства электроустановок (ПУЭ) распространяются на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки, рассмотренные в разд. 7 настоящих Правил.
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии (ПТЭЭПЭЭ, УТВЕРЖДЕНЫ приказом Минэнерго России от 12 августа 2022 г. N 811) устанавливают требования к организации и осуществлению технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии и распространяются на потребителей электрической энергии — юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и физических лиц, владеющих на праве собственности или ином законном основании электроустановками.
Периодичность измерения сопротивления изоляции:
Согласно ГОСТ Р 50571.16—2019 п. 6.4.1.1 «Каждая электроустановка должна быть испытана в процессе монтажа, насколько это возможно, и по завершении монтажа, перед сдачей в эксплуатацию». В ПУЭ п. 1.8.1 говорится, что «Электрооборудование до 500 кВ, вновь вводимое в эксплуатацию, должно быть подвергнуто приемо-сдаточным испытаниям в соответствии с требованиями настоящей главы». Иными словами, любая электроустановка, вводимая в эксплуатацию после монтажа, реконструкции или модернизации, подвергается приемо-сдаточным испытаниям.
В процессе эксплуатации установлена следующая периодичность испытаний и измерений: ПТЭПЭЭ п. 7 утверждает: «При эксплуатации электроустановок потребитель должен обеспечить (в том числе): м) проведение испытаний электрооборудования в соответствии с пунктом 26 и главами VI – XI.
Для медицинских учреждений:
Приказ ДЗМ от 27.01.2015 №46, приложение №1, п. 1.17: Проведение замеров сопротивления изоляции электрических сетей в соответствии с требованиями ПУЭ, ППБО 07-91 п. 2.3.12а. Срок проведения: 1 раз в год, 1 раз в 6 месяцев (в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях). Форма завершения: технический отчет.
ППБО 07-91, п. 2.3.12а: Замеры сопротивления изоляции электрических сетей в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях производятся не реже одного раза в 6 месяцев; в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой — не реже одного раза в год с оформлением актов или сопровождением соответствующих записей в специально заведенном журнале.
Для образовательных учреждений:
Приказ Департамента образования города Москвы №156 от 29.03.2013. Приложение 3: План организационно-технических мероприятий, направленных на усиление противопожарной защиты учреждений образования: п. 2.17. Проведение замеров сопротивления изоляции эксплуатируемой электропроводки <…> в закрытых сооружениях и помещениях с нормальной средой 1 раз в год; в открытых сооружениях, а также в сырых, пожароопасных и взрывоопасных помещениях 1 раз в 6 месяцев.
Для заведений общепита:
ПОТ РМ-011-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В ОБЩЕСТВЕННОМ ПИТАНИИ»: п. 5.6. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной электроопасности следует измерять не реже 1 раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже 1 раза в 6 месяцев.
Для предприятий розничной торговли:
ПОТ РМ-014-2000 «МЕЖОТРАСЛЕВЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛЕ»: п. 8.5.18. Сопротивление изоляции электросети в помещениях без повышенной опасности измеряется не реже одного раза в 12 месяцев, в особо опасных помещениях (или с повышенной опасностью) — не реже одного раза в 6 месяцев. Испытания защитного заземления (зануления) проводятся не реже одного раза в 12 месяцев. Испытания изоляции переносных трансформаторов и светильников 12 — 42 В проводятся два раза в год.
Для остальных категорий помещений:
ГОСТ Р 50571.16—2019 п. 6.5.2.1: Периодичность периодических испытаний следует определять с учетом типа установки (и оборудования), ее применения и эксплуатации, частоты и качества обслуживания и внешних воздействий, которым она может подвергаться. Максимальный интервал между испытаниями может быть установлен узаконенными или национальными правилами. Интервал может составлять несколько лет (например, четыре года), за исключением случаев, когда может существовать повышенный риск и могут быть необходимы более короткие периоды:
— рабочие места или помещения, в которых существует повышенная опасность поражения электрическим током, пожара, взрыва вследствие деградации;
— рабочие места или помещения, в которых имеется одновременно высокое и низкое напряжение;
— коммунальные услуги;
— строительные площадки;
— установки безопасности (например, аварийное освещение).
Жилым помещениям соответствуют более длительные (например, 10 лет) периоды. Когда жилое помещение подвергается изменениям, испытания электроустановки являются обязательными.
Необходимо учитывать протоколы и рекомендации периодических испытаний, проведенных ранее.
Довольно частая периодичность вызвана тем, что кабель или провод быстро изнашивается и повреждается. Причинами повреждений могут быть:
— плохие погодные условия. Слишком низкие или слишком высокие температуры, а также повышенная влажность, приводят к быстрому старению изоляции: она рассыхается и трескается;
— повреждения при строительно-монтажных работах или неправильной транспортировке;
— перезагрузка линий или короткие замыкания, что приводит к оплавлению изоляции.
Причиной, по которой нужно проводить замеры изоляции, может быть обычное старение, даже если кабель функционировал в идеальных условиях.
Допустимые значения сопротивления изоляции:
Определяются согласно ПУЭ Таблица 1.8.34:
| Испытуемый элемент | Напряжение мегаомметра, В | Наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции, МОм |
| 1. Шины постоянного тока на щитах управления и в распределительных устройствах (при отсоединенных цепях) | 500-1000 | 10 |
| 2. Вторичные цепи каждого присоединения и цепи питания приводов выключателей и разъединителей | 500-1000 | 1 |
| 3. Цепи управления, защиты, автоматики и измерений, а также цепи возбуждения машин постоянного тока, присоединенные к силовым цепям | 500-1000 | 1 |
| 4. Вторичные цепи и элементы при питании от отдельного источника или через разделительный трансформатор, рассчитанные на рабочее напряжение 60 В и ниже | 500 | 0,5 |
| 5. Электропроводки, в том числе осветительные сети | 1000 | 0,5 |
| 6. Распределительные устройства, щиты и токопроводы (шинопроводы) | 500-1000 | 0,5 |
1) Измерение производится со всеми присоединенными аппаратами (катушки приводов, контакторы, пускатели, автоматические выключатели, реле, приборы, вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения и т.п.).
2) Должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых элементов.
3) Сопротивление изоляции измеряется между каждым проводом и землей, а также между каждыми двумя проводами.
4) Измеряется сопротивление изоляции каждой секции распределительного устройства.
Как проводятся замеры сопротивления изоляции:
Первым делом специалисты проводят визуальный осмотр проводки, кабелей, точек соединения жил с электрооборудованием, на предмет явных неисправностей. Чтобы снять показания состояния изоляции используется специальный прибор — мегаомметр. Поэтому, подготовительный этап включает в себя проверку исправности мегаомметра: если провода разомкнуты — его стрелка должна показывать на знак бесконечности, если замкнуты — на ноль.
Далее необходимо:
— отключить от сети все электроприборы, удлинители и тройники;
— отключить на щитке «автоматы», соответствующие исследуемым группам;
— используя мегаомметр измерить провода по следующей схеме: фаза-ноль и ноль-земля для однофазной линии и фаза-фаза(во всех сочетаниях), фаза-ноль, ноль-земля в случае, если линия трехфазная.
Показания с меггаометра нужно снимать только тогда, когда показания зафиксируются в устойчивом положении. При сопротивлении ниже или выше нормы требуются дополнительные работы: установка участка цепи, на котором есть нарушение изоляции и незамедлительное устранение дефекта.
Пример: измерение сопротивления изоляции в 4- проводной 3-фазной цепи.
Пример: измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.
Наша электролаборатория в Москве предоставит вам услуги по измерению сопротивления изоляции. Высококвалифицированные специалисты, оперативная работа и многолетний опыт — гарантия нашего качества!