Как померить сопротивление изоляции двигателя мегаомметром

Как измерять сопротивления мегаомметром

Все мегаомметры в каталоге. Мегаомметр прибор для измерения сопротивления изоляции кабеля, изоляцию обмотки двигателя, диэлектрических материалов приборов. Современные мегаомметры позволяют вычеслять сразу коэффициент абсорбции и поляризации. Коэффициент абсорбции показывает степень увлажнения изоляции кабелей, трансформаторов, электродвигателей. Коэффициент поляризации показывает степень старения изоляции. Работа мегаомметра основана на измерении протекающего тока, при подаче стабильного высокого напряжения. У цифровых мегаомметров переключение диапазонов и определение единиц измерения производятся автоматически. Мегаомметры с испытательным напряжение которое создает ШИМ преобразователь не могут измерять сопротивления изоляции обмоток двигателя, цепи с высокой индуктивностью, например промышленный магнит.

При коэффициенте поляризации менее 1 изоляция проводника изношенная необходимо заменить, при значении от 1 до 2 проводник изношенный, но эксплуатация возможна. При значении более 2 эксплуатация проводника разрешена. Коэффициент абсорбции вычисляется измерением скорости заряда абсорбционной емкости изоляции при приложении испытательного напряжения. Если коэффициент абсорбции меньше 1,3 изоляция считается неудовлетворительной, необходимо сушить изоляцию.

Для работы с мегаомметром необходимо:

1. выбрать испытательное напряжение в настройках прибора, чем больше испытательное напряжение чем больше максимальное значение сопротивления;
2. выбрать время измерения. Из-за нестабильности сопротивления требуется проводить измерения не менее 1 минуты.

Клемму «минус», «GUARD», «0 V» необходимо подключать к тому проводнику, который заземлен. Измерения рекомендуется проводить дважды со сменной полярности испытательного напряжения для получения среднего результата. Полярность испытательного напряжения указана на гнёздах мегаомметра. Результаты измерений может выглядеть как на картинке ниже. М инимальное сопротивления изоляции проводки для бытовой сети 0,5 МОм, а для промышленной сети и производственного оборудования 1 МОм.

Для измерения сопротивления изоляции двухжильного кабеля необходимо клеммы плюс и минус мегаомметра подсоединить к проводникам. Если кабель одножильный тогда клеммы плюс и минус мегаомметра подключают к проводнику и экрану соответственно. При измерении сопротивления более 10 ГОм необходимо использовать экранированный измерительный кабель, экран измерительного кабеля подключается в соответствующее гнездо.

Если изоляция кабеля загрязненная и при больших значения сопротивления изоляции более 10 ГОм, для исключения влияния поверхностных токов утечки необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Или экраннированным кабелем как у мегаомметра Е6-32, в комплекте не поставляется. К изоляции одного из проводников необходимо намотать колечко из фольги, обжать крокодилом и подключить крокодил к клемме заземления мегаомметра. При измерении сопротивления изоляции обмотки трансформатора, для исключения влияния поверхностных токов утечки так же необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Клемма заземления в данном случае подключается к сердечнику трансформатора.

Нормы сопротивления изоляции. Измерения необходимо производить при нормальных климатических условиях при температуре 25±10 °С и влажности воздуха не более 80%. Если в кабеле провода без экрана, то сопротивление изоляции измереяется между жилами проводов. Если провода с экраном в виде оплетки или фольги, то тогда сопротивление изоляции измеряется между жилой и экраном. Испытания проводят при отключеных электроустановках.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:

в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;

независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.

Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.

Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.

Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.

По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:

для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;

для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.

При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.

Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.

Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.

Сопротивление изоляции R из является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.

Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффи­циент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электро­двигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью бо­лее 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.

Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигате­лей напряжением выше 3кВ или мощностью боле 1МВт.

Подготовить средства измерений:

Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.

Установить значение испытательного напряжения.

В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.

Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.

Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «10 4 МОм».

Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приве­дённой на рисунке.

Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.

На рисунке А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у ко­торого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключает­ся к любому зажиму статора электродвигателя и со­противление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.

На рисунке Б измерение сопротивление изо­ляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабаты­ваются) закорачиваются и соединяются на землю.

При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые
15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R₆₀/R₁₅ считается коэффициентом абсорбции.

Для электродвигателей с номинальным на­пряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.

У синхронных электродвигателей при изме­рении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и за­землить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изо­ляции ротора.

Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.

Будут вопросы будут и новые статьи.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателей

Электродвигатели потребляют более 70 % всей вырабатываемой электроэнергии в мире, и в составе систем электропривода находят применение как в сетях постоянного (или выпрямленного) напряжения, так и в сетях переменного напряжения (однофазных и трехфазных). Электродвигатели отличаются высокой надежностью и могут проработать не один десяток лет, однако для этого необходимо регулярно проводить техническое обслуживание и планово-предупредительные ремонты. Одной из обязательных составляющих технического обслуживания электроприводов, наряду с обслуживанием механических частей, является измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.

Конструкция асинхронного электродвигателя

Основные элементы конструкции асинхронного электродвигателя представлены на рисунке, а наиболее ответственная электрическая часть любого двигателя — это его обмотки.

Наибольшее распространение в промышленности получили асинхронные электродвигатели благодаря простоте конструкции и высокой надежности. Статор асинхронной машины состоит из корпуса и сердечника, в котором размещается трехфазная обмотка. Сердечник статора шихтованный, то есть набранный из тонких пластин электротехнической стали. Это позволяет значительно уменьшить вихревые токи, наводящиеся в сердечнике в результате воздействия магнитного поля статора, которое вращается с частотой 50 Гц.

Статорная обмотка укладывается в пазы сердечника и состоит из внутренней (пазовой) части и внешних (лобных) частей, которые находятся вне сердечника.

Обмотка состоит из трех частей, соответствующих фазам, и укладывается таким образом, чтобы все три фазы были сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов. Это нужно для того, чтобы при протекании тока по обмоткам, в них создавалось вращающееся магнитное поле. При пересечении полем витков ротора, в них наводится ЭДС, вследствие чего по замкнутым виткам ротора начинает протекать электрический ток. Ток ротора создает собственное магнитное поле, которое сцепляется с полем статора, за счет чего возникает момент вращения и ротор начинает поворачиваться сонаправлено полю статора.

На каждую фазу обмотки приходится несколько секций. Обмотки выполнены из изолированного медного провода, сечение которого определяет мощность машины, а длина в пересчете на количество витков — число оборотов (скорость). В процессе намотки якоря, обмотки укладывают в пазы, а выводы обмоток заводят в клеммную коробку. Всего 6 выводов обмотки — три в начале и три в конце. Начала обмоток подключаются в сеть, в которой будет работать электрическая машина, а концы соединяют звездой или треугольником непосредственно в клеммной коробке.

Покрытие лаком провода осуществляется после укладки обмотки. Затем происходит длительный процесс его сушки. Покрытие провода лаком позволяет электрически изолировать между собой отдельные витки, не допуская межвитковых коротких замыканий. Качество этого процесса определяет сопротивление изоляции обмоток любого электродвигателя.

Почему обязательно контролировать сопротивление изоляции электродвигателей

При работе систем электропривода сопротивление изоляции обмоток может ухудшаться под действием различных факторов — внешнего воздействия, механических повреждений, перепадов температуры, влажности и агрессивных веществ, содержащихся в окружающей среде. Наибольшее влияние на снижение сопротивления изоляции обмоток в двигателях играет перегрев, вызванный перегрузками электрических машин вследствие ненормальных условий эксплуатации. Это может привести к короткому замыканию обмотки на землю (на корпус, который обычно заземлен) или замыканию фаз между собой, в результате чего электродвигатель выйдет из строя.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя

Сопротивление изоляции электродвигателя обязательно замерять перед проведением пусконаладочных работ при вводе системы электропривода в эксплуатацию. Если двигатель был отправлен на ремонт (текущий или капитальный), либо при условии его нормальной эксплуатации при плановых проверках каждые 3 года также проводится контроль состояния изоляции. Правила проведения испытаний электрических машин, требования к метрологическим характеристикам приборов, методы и методики испытаний для контроля состояния изоляции обмоток, регламентируются ПУЭ и соответствующими государственными стандартами.

Методики измерения сопротивления изоляции асинхронного электродвигателя

Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя в соответствии с правилами устройства электроустановок осуществляется в определенной последовательности с помощью:

• мегаомметра;
• непрямых измерений при помощи вольтметра-амперметра;
• измерительного моста;
• современного цифрового омметра;
• мультиметра;
• подачи высокого напряжения.

Рассмотрим далее, как измерить сопротивление изоляции обмоток электродвигателя с помощью мегаомметра, так как это наиболее распространенный метод измерения.

Мегаомметр

Мегаомметр (в разговорной речи — мегометр) — устройство для измерения больших сопротивлений, которое отличается от обычного омметра тем, что в цепь измерения посредством встроенного генератора подается высокое напряжение. Часто применяют индукторные мегаомметры, главное достоинство которых заключается в том, что отсутствует необходимость подключения к сети или встроенных аккумуляторов большой емкости.

Для электродвигателя с напряжением менее 660 В, работающего в трехфазных сетях 380 В, проверку выполняют с помощью мегаомметра с генератором, подающим в измерительную цепь напряжение 1000 В. Для асинхронного электродвигателя с напряжением более 660 В, например, 6 кВ и более, напряжение генератора должно составлять уже 2500 В.

Прежде чем проводить замер, надо провести визуальный осмотр электромашины на предмет отсутствия повреждений корпуса. Перед тем как измерить сопротивление, двигатель следует просушить и очистить. Как уже упоминалось ранее, в клеммной коробке обмотки соединены по схеме звезда или треугольник. Чтобы измерить сопротивление изоляции обмоток электродвигателей с помощью мегаомметра, нужно подключать его измерительные щупы попарно к начальным выводам обмоток, которые расположены в клеммной коробке.

Если поочередно подключать измерительные щупы мегаомметра к выводу соответствующей фазы с одной стороны, и корпусу двигателя с другой, то так проверяется сопротивление изоляции обмоток электродвигателя между фазой и корпусом (землей).

Для проведения замера рукоятку генератора, который входит в состав мегаомметра, вращают со скоростью порядка 120 об/мин. Полученные результаты измерений фиксируют, через 60 секунд после того, когда стрелка “успокоилась”. По завершении измерений необходимо разрядить измерительную цепь, снимая заряд, накопленный после подачи напряжения генератором мегаомметра.

Нормы сопротивления изоляции электродвигателей

В зависимости от вида электродвигателя, рода тока в сети, от уровня напряжения, нормы сопротивления изоляции обмоток электромашины существенно различаются. Данная норма сопротивления задает предельное значение сопротивления. Если полученное в результате измерений значение превышает нормированное, то это говорит о том, что дальнейшая эксплуатация такого электродвигателя невозможна.

Нормы для двигателей переменного тока

ПУЭ регламентирует, какое минимальное сопротивление изоляции должны быть у асинхронного электродвигателя, чтобы его можно было далее эксплуатировать без остановок на обслуживание или ремонт (плановый, капитальный). Все эти нормы для температуры 10–30 °С приведены в таблице ниже.

Величина допустимого сопротивления изоляции электродвигателя

Электродвигатели напряжением до 1000 Вольт

Не меньше 1.0 МОм

Не меньше 10 МОм на каждые 1000 Вольт напряжения (межфазного)

Измерение сопротивления изоляции электрооборудования: нормы и рекомендации

1. Значения сопротивления изоляции для электрического оборудования и систем

(Стандарт PEARL / NETA MTS-1997 Таблица 10.1)

Номинальное максимальное напряжение оборудования

Класс мегомметра

Минимальное значение сопротивления изоляции

Правило 1 МОм для значения сопротивления изоляции оборудования

В зависимости от номинального напряжения оборудования:

1 кВ = 1 МОм на 1 кВ

В соответствии с правилами IE Rules — 1956

Когда в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 1000 В, сопротивление изоляции высоковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards). Средневольтные и низковольтные установки — Если в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 500 В, сопротивление изоляции средневольтных и низковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards). В соответствии со спецификациями CBIP допустимые значения составляют 2 МОм на кВ.

Средневольтные и низковольтные установки — если в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 500 В, сопротивление изоляции средневольтных и низковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards).

В соответствии со спецификациями CBIP допустимые значения составляют 2 МОм на кВ

2. Значение сопротивления изоляции для трансформатора

Тестирование сопротивления изоляции необходимо для определения сопротивления изоляции индивидуальных обмоток относительно земли или между индивидуальными обмотками. При таком тестировании сопротивление изоляции обычно либо измеряется непосредственно в МОм, либо рассчитывается, исходя из прикладываемого напряжения и величины тока утечки.

При измерении сопротивления изоляции рекомендуется всегда заземлять корпус (и сердечник). Замкните накоротко каждую обмотку трансформатора на выводах проходного изолятора. После этого проведите измерение сопротивления между каждой обмоткой и всеми остальными заземленными обмотками.

Тестирование сопротивления изоляции: между высоковольтной стороной и землей, и между высоковольтной и низковольтной сторонами.
HV1 (2, 3) — Низковольтный 1 (2, 3); LV1 (2, 3) — Высоковольтный 1 (2, 3))

При измерении сопротивления изоляции никогда не оставляйте незаземленными обмотки трансформатора. Для измерения сопротивления заземленной обмотки необходимо снять с нее глухое заземление. Если снять заземление невозможно, как в случае некоторых обмоток с глухозаземленными нейтралями, сопротивление изоляции такой обмотки будет невозможно измерить. Считайте их частью заземленного участка цепи.

Необходимо проводить тестирование между обмотками и между обмоткой и землей (E). На трехфазных трансформаторах необходимо тестировать обмотку (L1, L2, L3) за вычетом заземления для трансформаторов с соединением «треугольник» или обмотку (L1, L2, L3) с заземлением (Е) и нейтралью (N) для трансформаторов с соединением «звезда».

Значение сопротивления изоляции для трансформатора

Трансформатор

Формула

Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E / (√кВА)

Трехфазный трансформатор (звезда)

Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E (P – n) / (√кВА)

Трехфазный трансформатор (треугольник)

Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E (P – Р) / (√кВА)

Где С = 1,5 для маслозаполненных трансформаторов с масляным баком, 30 для маслозаполненных трансформаторов без масляного бака или для сухих трансформаторов.

Коэффициент поправки на температуру (относительно 20°C)

Коэффициент поправки на температуру

°C

Поправочный коэффициент