Назначение мегаомметра

Как подключить мегаомметр?

Для каждой модели приборов данного назначения определена величина выходного напряжения, поэтому чтобы эффективно испытать изоляцию или измерить ее сопротивление требуется правильно подобрать мегаомметр.

Watch this video on YouTube

Для проверки изоляции кабеля мегаомметром создают так называемый экстремальный случай, при котором на испытуемый участок подают напряжение выше номинального, но в допустимых нормах, прописанных в технической документации.

Например: генератор мегаомметра может выдавать:

• 100V;
• 250V;
• 500V;
• 700V;
• 1000V;
• 2500V.

Соответственно подача напряжения должна быть на порядок большей.

Длительность процесса измерения обычно не превышает 30 секунд или минуты, это необходимо для более точного выявления дефектов, а также исключения их последующего появления при перепадах напряжения в сети.

Основа технологического процесса измерения сопротивления это: подготовка к процессу, его выполнение и финальный этап.  Каждый из них включает определенный перечень манипуляций необходимых для достижения поставленной цели без ущерба для окружающих и в первую очередь для себя.

При подготовке к работе следует организовать свои действия, изучить схему электрической установки, чтобы исключить возможную поломку, а также обеспечить свою безопасность.

Начиная работу, следует прежде проверить прибор на исправность. Для этого выводы соединяют с измерительными проводами. Затем их концы соединяют друг с другом пытаясь закоротить. После подачи напряжения замеряют показания измерений (они должны быть равны нулю). Следующий этап предусматривает повторный замер. В случае отсутствия неисправностей показание должно отличаться от предыдущего.

Затем подсоединяют переносное заземление к контуру земли, проверяют и обеспечивают отсутствие напряжение на участке, устанавливают переносное заземление, собирают схему измерения прибора, снимают переносное напряжение, снимают остаточный заряд, отключают соединительный провод, снимают переносное напряжение.

Финальный этап предусматривает восстановление разобранных цепочек, снятие шунтов и закороток, а также подготовку схемы к рабочему режиму. Документируют полученные результаты измерений сопротивления изоляционного слоя в акте поверки изоляции.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды

Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз

Для чего предназначены токоизмерительные клещи?

Что такое петля фаза-ноль простым языком — методика проведения измерения

Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется

Ссылки

• Мегаомметр ЭС0202/2-Г
• Простой мегаомметр
• Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
• Мегаомметр на сайте «Яндекс. Словари» (недоступная ссылка)
• Особенности измерения изоляции мегаомметром. — Испытания силовых конденсаторных установок

Комплектность

3.1 Комплект поставки мегаомметров соответствует таблице

3.2 Ремонтная документация поставляется согласно ведомости документов для ремонта Ба2.722.056 BP по отдельному заказу.

4 Устройство и принцип работы

4.1 Конструктивное исполнение. Мегаомметр выполнен в пластмассовом корпусе.

На передней панели расположены: отсчетное устройство; гнезда для подключения измеряемого объекта; органы управления и индикации.

В нижней части корпуса мегаомметра размещен технологический отсек, используемый для настройки прибора.

Основные типы и марки приборов мегаомметров из моей практики (устройство и принцип работы)

Мегаомметр ЭСО-210

4. Начнем с простеньких. Итак, первые участники сегодняшнего парада – украинские приборы ЭСО 210/3 и ЭСО 210/3Г. Буква «Г» говорит о том, что прибор работает от внутреннего генератора и имеет ручку. Модель без ручки работает от сети 220В и от кнопки. Они невелики по размеру и удобны в пользовании. Это верные помощники энергетиков. Ими удобно мегерить любое электрооборудование. А еще можно взять после испытания один из концов и разземлять им, ибо концы с обеих сторон имеют металлические наконечники. В моделях с ручкой в качестве источника напряжения выступает генератор переменного тока, в моделях с кнопкой — трансформатор, преобразующий переменное напряжение в постоянное.

Значит, пройдемся по настройкам прибора. Прибором можно испытывать, подавая постоянное напряжение величиной 500, 1000 или 2500 Вольт. Показания появляются на стрелочной шкале, которая имеет несколько пределов, которые переключаются выключателем. Это шкала «I», «II» и «IIx10».

Шкала «I» — нижние цифры верхней шкалы. Отсчет идет справа налево. Значения от 0 до 50 МОм.

Шкала «II» — верхние цифры верхней шкалы. Отсчет идет слева направо. Значения от 50МОм до 10 ГОм.

Шкала «IIx10» — аналогична шкале «II», однако, значения от 500МОм до 100 ГОм.

В приборе также имеется нижняя шкала от 0 до 600 В. Эта шкала имеется в приборе ЭСО-210/3 и при не нажатом положении кнопки подачи напряжения показывает напряжение на концах. В общем, поднесли концы мегаомметра к розетке, и стрелка поднялась до 220В. Но только правильно подключить их надо на измерение напряжения, а не сопротивления изоляции. Один на молнию, а второй на Ux.

При подаче напряжения загорается красная лампочка на шкале, что сигнализирует о наличии напряжения на концах прибора.

Как подсоединить щупы прибора? У нас имеется три отверстия для присоединения щупов – экран, высокое напряжение и третий измерительный (rx, u). Вообще два щупа спарены и один из них подписан. Ошибиться внимательному человеку непросто.

Мегаомметр sonel mic-2510

Шагнем далее и остановим свой взор на мощном польском приборе под названием Sonel – мегаомметр mic-2510. Этот мегаомметр является цифровым. Внешне он очень симпатичный, в комплект входит сумка, в которую складываются щупы типа крокодилы (достаточно мощные и надежные) и втычные. Кроме того, в комплект входит зарядное устройство. Сам же прибор работает на батарейке, что достаточно удобно. Не требуется подключение к сети и не требуется вращение ручки, как у старых моделей отечественных мегаомметров. Также имеется лента, для удобного расположения на шее. Вначале это казалось мне не очень удобно, но в итоге к этому привыкаешь и осознаешь все достоинства. Кроме надежной батарейки к плюсам можно отнести возможность подачи напряжения без поддержания кнопки. Для этого вначале нажимаешь старт, потом «энтер» и всё – следи за показаниями и не подпускай никого под напряжение.

Этим прибором можно измерять следующие величины двухпроводным способом и трехпроводным. Трехпроводный способ используется для измерений, где необходимо исключить влияние поверхностных токов – трансформаторы, кабели с экраном.

Также прибором можно измерять температуру с помощью термодатчиков, напряжение до 600 вольт, низкоомное сопротивление контактов.

Шкала прибора имеет значения 100, 250, 500, 1000, 2500 Вольт. Это достаточно широкий диапазон, который может удовлетворить нужды инженеров при проведении самых различных испытаний. От коэффициента абсорбции, до коэффициента поляризации. Максимально измеряемое сопротивление изоляции, которое способен измерить прибор составляет 2000 ГОм — впечатляющая величина.

Коэффициент поляризации характеризует степень старения изоляции. Чем он меньше, тем более изоляция изношена. Коэффициент поляризации на 2500В и замеряем сопротивление изоляции через 60 и 600с или через 1 и 10минут. Если он больше двух, то всё хорошо, если от 1 до 2 – то изоляция сомнительна, если же коэффициент поляризации меньше 1 – время бить тревогу. Западные шеф-инженеры не приветствуют высоковольтные испытания, тем же АИДом, а рады провести мегер-тест на 5кВ или 2,5кВ с измерением данного коэффициента.

Коэффициент абсорбции это отношения сопротивления изоляции через 60 и 15 секунд. Этот коэффициент характеризует увлажненность изоляции. Если он стремится к единице, то необходимо поднимать вопрос о сушке изоляции. Более подробно о его величине для разного типа оборудования описано в нормах испытания электрооборудования вашей страны.

В процессе работы я встречался и с другими приборами, но именно эти два показывают, как далеко шагнул прогресс в процессе производства мегаомметров. У каждого из увиденных мною приборов есть свои плюсы и минусы.

Указания по поверке

7.1 Поверку мегаомметров производить один раз в год в объеме и методами, изложенными в ГОСТ 8.409-81 «Омметры. Методы и средства поверки».

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (справочное)

МЕТОДИКА И ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТИ МЕГАОММЕТРА В РАБОЧИХ УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Настоящая методика предназначена для расчета максимально возможного значения погрешности измерения, учитывающего все факторы, влияющие на погрешности измерений.

2. Нормальные условия применения, пределы значения основной погрешности и пределы допустимых значений дополнительных погрешностей под влиянием внешних воздействующих факторов приведены в настоящем паспорте и технических условиях.

3. Относительная погрешность измерения d под влиянием воздействующих факторов вычисляется по формуле :

где d0 — предел допускаемого значения основной относительной погрешности;

dcn — предел допускаемого значения дополнительной погрешности от n-го воздействующего фактора.

4. Перед проведением измерений необходимо по возможности уменьшить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность.

Например, установить мегаомметр горизонтально, вдали от источников магнитных полей и т. д.

5. Пример расчета погрешности мегаомметра в реальных условиях применения.

5.1 Условия проведения измерения:

• температура окружающего воздуха — минус 10 °С;
• относительная влажность воздуха — 70 %;
• мегаомметр горизонтально установить нет возможности;
• влияние других внешних воздействующих факторов устранено.

Пределы допускаемых значений дополнительной погрешности от изменения температуры окружающего воздуха от нормального значения до любой температуры в пределах допустимых рабочих температур равны половине пределов основной относительной погрешности на каждые 10 °С изменения температуры (± 7,5 %).

Погрешность от изменения температуры до минус 10 °С не превысит:

Пределы допускаемого значения дополнительной погрешности от наклона равны ± 15%, т.е. dC2 = ± 15%.

5.2. Погрешность в условиях измерения, оговоренных в 5.1., определим по формуле (Г:1):

Безопасная эксплуатация мегаомметра

Любые измерения следует производить только исправным мегаомметром. Устройство должно быть испытанным в лаборатории, где проверяется его собственная изоляция и все комплектующие части. Для испытаний применяется повышенное напряжение, после чего мегаомметру выдается разрешение на работу в течение определенного, ограниченного срока.

С целью поверки мегаомметр направляется в метрологическую лабораторию, где специалисты определяют его класс точности. Прохождение контрольных замеров подтверждается клеймом, наносимым на корпус прибора. В процессе дальнейшей эксплуатации должна соблюдаться сохранность и целостность клейма, особенно даты и номера специалиста, проводившего поверку. В противном случае устройство автоматически попадет в категорию неисправных.

Правильная область применения также гарантирует безопасность при работе с мегаомметром. Перед каждым замером определяется величина выходного напряжения. В первую очередь устройство применяется для испытаний изоляции. С этой целью для проверяемого участка создаются экстремальные условия, когда производится подача не номинального, а завышенного напряжения. Временной период также довольно продолжительный. Это способствует своевременному выявлению возможных дефектов и недопущение их в последующей эксплуатации.

Каждая схема, подлежащая проверке, имеет свои особенности, влияющие на безопасную работу мегаомметра. Поэтому перед подачей на нужный участок высокого напряжения, нужно исключить все неисправности и поломки составляющих элементов. Современное оборудование буквально насыщено полупроводниками, конденсаторами, измерительными и микропроцессорными приборами. Они не рассчитаны на высокое напряжение, создаваемое генератором мегаомметра. Перед проверкой все подобные устройства шунтируются или вовсе извлекаются из схемы. По окончании замеров схема восстанавливается и приводится в рабочее состояние.

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 для участка цепи ( 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.

Принцип измерения сопротивления изоляции мегомметром

Принцип измерения величины сопротивления изоляции сам по себе несложен. Используется закон Ома – замеряется сила протекающего между двумя щупами тока при известном поданном на них напряжении. Отношение величины напряжения к силе тока как раз и даст искомый результат. Этот принцип применяется практически во всех контрольно-измерительных приборах, предназначенных для измерения сопротивлений.

R = U/ I

Но для того чтобы вызвать и «засечь» электрический ток в цепи при очень больших показателях сопротивления (а у изоляции по умолчанию они должны быть такими), требуется подавать и весьма внушительное напряжение. Именно это и реализовано в мегомметрах.

Независимо от типа и модели прибора, он в обязательном порядке имеет:

Сейчас читают:

1. Высоковольтный источник постоянного напряжения.
2. Измерительный блок, оценивающий силу проходящего по цепи электрического тока.
3. Устройство индикации показаний – стрелочное со шкалами, или в виде цифрового дисплея с показом абсолютных значений.
4. Набор измерительных проводов со щупами, посредством которых высокое напряжение передается на тестируемый объект.

На сегодняшний день существует два основных типа подобных приборов.

Еще не столь давно безраздельно господствовали мегомметры со стрелочной шкалой и встроенным индуктором – динамомашиной. Вращением специальной рукоятки генерируется высокое напряжение, которое после необходимого преобразования подаётся на щупы. Частота вращения – примерно 120÷140 оборотов в минуту (2 оборота в секунду). О выходе на установленное калиброванное высокое напряжение, как правило, извещает загоревшийся индикатор, расположенный на передней панели.

Подобные мегомметры без сколь-нибудь принципиальных изменений выпускаются уже много десятков лет. И, надо сказать, не торопятся «уходить со сцены».

Подобные модели довольно просты в устройстве, несложны в управлении. Как правило, имеют весьма солидные габариты и вес. Но зато – они полностью автономны, то есть не требуют ни элементов питания, ни подключения к сети

Идеальное решение для любых «полевых» условий, что бывает особенно важно во время ведения строительства

Как бы то ни было, мегомметры такого типа все еще выпускаются промышленностью, находят спрос. А многие мастера-электрики и вовсе предпочитают исключительно их, несмотря на появление более компактных и «навороченных» приборов.

Другой тип мегомметров – это электронные приборы, которые обычно намного компактнее и легче. Высокое напряжение у них вырабатывается в специальном электронном преобразователе от встроенного аккумулятора, сменных источников питания или от блока питания, требующего подключения к сети. Многие модели позволяют выбрать любой из этих  вариантов питания. Но в любом случае прослеживается зависимость от наличия источника – полной автономности в работе нет.

Многие современные мегомметры внешне напоминают привычные мультитестеры. А нередко и способны выполнять ряд функций, им присущих.

Электронные приборы довольно компактны, и некоторые из них внешне даже вполне можно спутать с мультиметрами. Кстати, во многих моделях это сходство не ограничивается лишь внешним. Действительно, в них заложены некоторые функции «общего плана». Обычно это измерение постоянного и переменного напряжения, прозвон цепей и определение сопротивления в нижнем диапазоне значений, то есть от нуля до мегаома. Могут иметься и другие функции, в том числе и узкоспециализированного предназначения.

Проведение измерений – до предела упрощено. После выставления всех необходимых параметров и коммутации проводов мегомметра к проверяемому объекту, остается только нажать кнопку «TEST».

Индикация полученных показаний замеров выводится на цифровой дисплей, что, безусловно, значительно упрощает восприятие информации. Спустя несколько секунд после пуска, на дисплее появится измеренное значение сопротивления, с указанием соответствующей величины (МОм или ГОм, МΩ или GΩ).

Цифровые дисплеи намного удобнее для считывания измеренных значений сопротивления

Удобство в том, что и замеры, и считывание результатов никак не зависит от пространственного положения прибора. У стрелочных с этим сложнее – для корректных замеров требуется исключительно горизонтальное расположение.

Итак, независимо от типа мегомметра, принцип его работы един. На тестируемом объекте закрепляются щупы измерительных проводов, подключенных к прибору. Затем на них подается калиброванное высокое напряжение. Измеренное значение силы тока позволяет судить о сопротивлении между щупами. Значение выводится на устройство индикации.

Работа с мегаомметром: принципы и особенности

Все находящиеся в эксплуатации электроустановки и системы требуют выполнения обязательных электроизмерений в целях определения общего состояния, безопасности и работоспособности электрических сетей, в том числе проведения проверки параметров сопротивления изоляции. Для этих измерений потребуется работа с мегаомметром, прибором, предназначенным для своевременного выявления дефектов изоляции. Для применения мегаомметра необходимо изучить его технические характеристики, принцип работы, устройство и специфические особенности.

Устройство мегаомметра

Мегаомметр – прибор, разработанный для выполнения замеров больших значений сопротивлений. Его отличительной чертой является выполнение замеров на высоких напряжениях, генерируемых собственным преобразователем до 2500 вольт (величина напряжения различна в разных моделях). Прибор часто применяют для измерения сопротивления изоляции кабельной продукции.

Независимо от вида, устройство мегаомметра состоит из следующих элементов:

• источник напряжения;
• амперметр со шкалой прибора;
• щупы, с помощью которых напряжение от мегаомметра переходит на измеряемый объект.

Работа с мегаомметром возможна благодаря закону Ома: I=U/R. Устройство измеряет электроток между двумя подключенными объектами (например, 2 жилы провода, жила-земля). Замеры осуществляются калиброванным напряжением: учитывая известные значения тока и напряжения, устройство определяет сопротивление изоляции.

Большинство моделей мегаомметров имеют 3 выходные клеммы: земля (З), линия (Л); экран (Э). Клеммы З и Л задействованы при всех замерах прибора, Э предназначена для проведения измерений между двумя аналогичными токоведущими частями.

Виды мегаомметров

Сегодня на рынке существует два вида мегаомметров: аналоговый и цифровой:

1. Аналоговый (стрелочный мегаомметр). Главной особенностью прибора является встроенный генератор (динамомашина), запускаемый путем вращений рукоятки. Аналоговые приборы снабжены шкалой со стрелкой. Сопротивление изоляции измеряется за счет магнитоэлектрического действия. Стрелка закреплена на ось с рамочной катушкой, на которую воздействует поле постоянного магнита. При движении тока по рамочной катушке стрелка отклоняется на угол, величина которого зависит от силы и напряжения. Указанный тип измерения возможен благодаря законам электромагнитной индукции. К достоинствам аналоговых приборов можно отнести их простоту и надежность, к недостаткам – большой вес и значительные размеры.
2. Цифровой (электронный мегаомметр). Наиболее распространенный вид измерителей. Оснащен мощным генератором импульсов, работающим с помощью полевых транзисторов. Такие приборы преобразуют переменный ток в постоянный, источником тока может служить аккумулятор или сеть. Сами замеры осуществляются за счет сравнения падения напряжения в цепи с сопротивлением эталона при помощи усилителя. Результаты замеров отображаются на экране прибора. В современных моделях предусмотрена функция сохранения результатов в памяти для дальнейшего сравнения данных. В отличие от аналогового мегаомметра электронный имеет компактные размеры и малый вес.