SONEL - удобно, точно, надежно!
Вопросы-Ответы
Измерители параметров петли короткого замыкания и цепей электропитания зданий
Измерители параметров устройств защитного отключение (УЗО)
Измерители сопротивления изоляции, коэффициентов абсорбции и поляризации
Измерители сопротивления систем заземления, грозозащиты, удельного сопротивления грунта. Сопротивления проводников присоединения к земле
Микроомметры
Анализаторы-регистраторы параметров качества электроэнергии
Приборы электроизмерительные многофункциональные серии MPI
Комплект для поиска скрытых коммуникаций
Токоизмерительные клещи и мультиметры
Тепловизоры
Дополнительное оборудование (аксессуары) SONEL
Источники питания приборов СОНЭЛ
Общие вопросы по приборам СОНЭЛ
Общие вопросы по измерениям и методикам
Вопросы РТ-2048
Вопросы нормативного характера

Измерители сопротивления изоляции, коэффициентов абсорбции и поляризации

Главная // Вопросы-Ответы // Технические вопросы // Измерители сопротивления изоляции, коэффициентов абсорбции и поляризации
- 1. Как мегаомметры SONEL определяют увлажненность и старение электроизоляции?
- 2. Для оценки параметров изоляции в Ваших приборах MIC-1000, MIC-2500, MIC-5000 проводятся вычисление коэффициентов абсорбции и поляризации. В связи с этим хотелось бы узнать примерные нормы по увлажненности и старению кабеля и других объектов.
- 3. При измерении сопротивления изоляции мегомметром ЭСО202/1-Г в сетях электроустановок здания мы столкнулись с проблемой больших величин погрешности. А какие погрешности учитываются в расчетах при измерении сопротивления изоляции приборами SONEL?
- 4. Мы приобрели у Вас измеритель MIС- 2500. Какой класс точности этого прибора?
- 5. При измерении сопротивления изоляции кабеля влияет ли длина кабеля на погрешность измерения?
- 6. Каким напряжением допускается измерение сопротивления изоляции кабелей устройств РЗАиТ, выходных цепей телеуправления, цепей питания 220 В и допускаются ли напряжения выше регламентированного, например 1000 В вместо 500 В, 2500 В вместо 1000 В?
- 7. Как оценить возможность измерения изоляции обмоток статоров крупных электрических машин (например: турбогенератор ТВВ-320-2), имеющих достаточно большую ёмкость, приборами типа MIC?
- 8. После двух-трех измерений прибором MIC-2500 высвечивается надпись bat, хотя аккумуляторы были заряжены и их ресурс составляет более семидесяти процентов. Как быть в такой ситуации?
- 9. На Вашем сайте и в Каталоге размещена информация с рекомендательными значениями коэффициентов абсорбции и поляризации. На основании чего получены значения данных коэффициентов – это практический опыт, какие либо нормативные документы или стандарты?

1. Как мегаомметры SONEL определяют увлажненность и старение электроизоляции?

Сопротивление изоляции (Rиз) это параллельное подключение внутреннего сопротивления, зависящего от материала изоляции, и поверхностного сопротивления, зависящего от чистоты поверхности. Наличие внутренних и внешних дефектов (повреждения электрические, механические и термические, химическая агрессия, увлажнение, поверхностное загрязнение) снижает сопротивление. Измерения выполняются постоянным током для того, чтобы минимизировать влияние емкости на результат измерения. Сопротивление изоляции (Rиз ) определяется по формуле:
Rиз = Uприл/Iут
Где Iут — ток утечки, проходящий через изоляцию, при приложении к ней выпрямленного напряжения Uприл. Определяемое сопротивление изоляции зависит от времени с момента приложения напряжения. Важным показателем состояния изоляции является коэффициент абсорбции (Кабс), который определяет увлажнение изоляции. Коэффициент абсорбции — это отношение Rиз, измеренного мегомметром через 60 секунд с момента приложения напряжения, к Rиз, измеренного через 15 секунд после начала приложения испытательного напряжения от мегомметра:
Кабс = R60/R15
Если изоляция сухая, то коэффициент абсорбции значительно превышает единицу, в то время как у влажной изоляции коэффициент абсорбции близок к единице. Основным показателем состояния изоляции является коэффициент поляризации (Кпол), который определяет степень старения изоляции. Коэффициент поляризации — это отношение Rиз, измеренного мегомметром  через некоторый отрезок времени, к Rиз, измеренного через 60 секунд после начала приложения испытательного напряжения от мегомметра.
Кпол = R61…600/R60
Мегаомметры MIC-2500 (MIC-1000) автоматически рассчитывают коэффициенты абсорбции и поляризации на основании сопротивления, измеряемого по истечении отрезков времени T1, T2 и T3 с начала измерений. Заводом изготовителем установлены значения: 15, 60 и 600 секунд соответственно. Для того чтобы получить коэффициенты для отрезков времени, отличных от установленных заводом изготовителем, следует задать нужные значения из диапазона 1…600 секунд, помня о соблюдении правила: T1<T2<T3. По результатам измерений приборы высвечивают на дисплее коэффициенты абсорбции и поляризации.
наверхискать

2. Для оценки параметров изоляции в Ваших приборах MIC-1000, MIC-2500, MIC-5000 проводятся вычисление коэффициентов абсорбции и поляризации. В связи с этим хотелось бы узнать примерные нормы по увлажненности и старению кабеля и других объектов.

Для оценки состояния некоторых современных изоляционных материалов применяют метод, основанный на продолжительности приложения тестового напряжения. Время, необходимое для того, чтобы измерение на хорошем изоляционном материале стало стабильным, зависит от природы самого изоляционного материала. В случае старых видов изоляции стабильная величина, как правило, достигается спустя 10 или 15 минут. В случае некоторых современных типов изоляционного материала (например, эпокси-мика или полиэстер-мика) измерение может стать стабильным приблизительно через 2 или 3 минуты. Ток зарядки емкостного элемента тестируемой цепи быстро спадает, по прошествии нескольких секунд доходя до 10 или около того, становясь незначительным по сравнению с измеряемым током утечки. Ток поглощения диэлектрика уменьшается намного более медленно. Он обеспечивает энергию, необходимую молекулам изоляции для того, чтобы ориентировать себя соответственно приложенному электрическому полю. Измерения проводят в трех промежутках времени: 15 с, 60 с, 600 с, а соотношения сопротивлений изоляции за эти отрезки времени выражаются в сравнительных величинах - коэффициент абсорбции и коэффициент поляризации, со следующими рекомендательными значениями:
для коэффициента абсорбции:
Если Ab1 < 1,25 Изоляция является несоответствующей;
Если Ab1 <1,6 Изоляция является хорошей;
Если Ab1 > 1,6 Изоляция является превосходной;
для коэффициента поляризации, например ротационных моторов, изготовителями определены следующие показатели:
Если Ab2 < 1 Изоляция является опасной;
Если Ab2 < 2 Изоляция является сомнительной;
Если Ab2 < 4 Изоляция является хорошей;
Если Ab2 > 4 Изоляция является превосходной.
Однако величины приведенных коэффициентов только лишь дополняют абсолютные величины изоляции, установленные в стандартах или определенные изготовителями и не имеют нормативный характер. Вариации в коэффициентах Ab1 и Ab2 могут сделать прогностическое техобслуживание намного более легкой задачей, когда необходимо наблюдать за большим количеством оборудования.
наверхискать

3. При измерении сопротивления изоляции мегомметром ЭСО202/1-Г в сетях электроустановок здания мы столкнулись с проблемой больших величин погрешности. А какие погрешности учитываются в расчетах при измерении сопротивления изоляции приборами SONEL?

Заключение о соответствии измеренной электрической величины требованиям нормативных документов должно быть сделано с учетом диапазона, в котором она может находиться вследствие погрешности измерений.

1. Допустим, измерения проводились мегомметром ЭСО202/1-Г, основная относительная погрешность ±15%, температура окружающей среды -10°С, установить прибор строго горизонтально невозможно, показания прибора – 0,6 МОм.
По паспортным данным прибора определяем:
δo = ±15%;
δt° = 0,5 δo на каждые 10°С отклонения от нормированной температуры (20°С);
δгор = δo при отклонении прибора от горизонтального положения до 30°.
Результирующая погрешность измерения составит:

Результирующая погрешность измерения составит

Следовательно, сопротивление изоляции в данном случае будет 0,6 ± 0,18 МОм.
Заключение о пригодности изоляции сделано быть не может, так как нижний предел диапазона, в котором может находиться измеренное значение сопротивления изоляции, не удовлетворяет нормативным требованиям (≥ 0,5 МОм).
Использован материал из книги «Организационные и методические рекомендации по проведению испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей», автор Сакара А.В.

2. Теперь рассмотрим вариант измерения и расчетов при тех же условиях приборами SONEL (MIC-1000, MIC-2500, MIC-3, MIC-5000).
По паспортным данным приборов MIC определяем:
δo = ±(3% и.в.+20 ед. мл.разряда);
δt° = 0,1 % на каждый 1°С отклонения от нормированной температуры (20°С);
δгор = 0, так как расположение прибора относительно горизонтальной плоскости не критично для приборов SONEL.
Результирующая погрешность измерения составит:

погрешность измерения составит

Следовательно, сопротивление изоляции в данном случае будет 0,6 ± 0,02544 МОм.
Заключение о пригодности изоляции - допустимая.

    Кроме того, к достоинствам приборов SONEL можно отнести:
  • измерение сопротивления изоляции в диапазоне / при максимальном измерительном напряжении :
    MIC-3 (0….3ГОм) / 1000 В;
    MIC-1000 (0….110ГОм)  / 1000 В;
    MIC-2500 (0….1100ГОм) / 2500 В;
    MIC-5000(0….5 ТОм)/ 5000 В;
  • измерение напряжения постоянного и переменного тока;
  • возможность пошагового установления измерительного напряжения;
  • определение путем вычисления увлажненности изоляции по коэффициенту абсорбции;
  • определение путем вычисления степени старения изоляции по коэффициенту поляризации;
  • измерение электрического сопротивления при постоянном токе;
  • определение путем вычисления токов утечки через изоляцию;
  • проверка целостности цепи измерительным током порядка 200 мА;
  • отображение результатов измерения в цифровом виде на дисплее (в ЭСО202/1-Г инерционный электродинамический указатель с требованиями снятия показаний под углом зрения 90° к плоскости шкалы);
  • запоминание результатов измерений и передача их на компьютер;
  • автоматическое снятие электрического заряда с испытуемого объекта;
  • питание приборов осуществляется от элементов питания и аккумуляторов (в ЭСО202/1-Г питание от электромеханического генератора с требованиями определенной скорости вращения рукоятки, подвергающего прибор вибрациям и колебаниям);
  • малые габариты и вес прибора, 230х67х68 и 0,85 кг (для ЭСО202/1-Г 166х130х200 и 2,5 кг.)
наверхискать

4. Мы приобрели у Вас измеритель MIС- 2500. Какой класс точности этого прибора?

Класс точности прибора устанавливается при его выпуске путем калибровки его шкалы по образцовым средствам измерения в нормальных климатических условиях и имеет место для регистрирующих приборов и аналоговых показывающих измерителей.
Классы точности: 0,02; 0,03; 0,1; 0,2; 0,5; 1,5; 2,5; 4,0.
Связь между классом точности и пределом допускаемой погрешности средств измерения устанавливается ГОСТом. Класс точности определяется пределом допускаемой приведенной погрешности нормированной по отношению к конечному значению предела измерений:
Кл= ±∆Ап пред./ Ак * 100 %
Для цифровых измерителей MIC-2500, приведенные в технических характеристиках пределы допускаемой погрешности, в достаточной мере отражают точность измерения в различных режимах и диапазонах измерения и составляют 3% измеряемой величины.
наверхискать

5. При измерении сопротивления изоляции кабеля влияет ли длина кабеля на погрешность измерения?

При измерении сопротивления изоляции кабеля его длина может влиять на длительность процесса измерения, ввиду большой емкости объекта. Достоинством наших приборов MIC-1000, MIC-2500 в этом отношении является возможность проведения измерений в трех регулируемых временных промежутках и по этим значениям вычислять коэффициенты абсорбции (увлажненности) и поляризации (старения изоляции). Допустимая погрешность наших приборов составляет 3% измеряемой величины и не находится в зависимости от длины измеряемого кабеля. На длину кабеля в зависимости от различных условий накладываются нормы по величине сопротивления изоляции, ниже приведены некоторые цифры.

На телефонных линиях, сопротивление изоляции новых кабелей без нагрузки и длиной менее двух километров должно составлять, по крайней мере, 1000 МОм (2000 МОм/км для кабелей длиной свыше двух километров). Для проложенных кабелей соответствующие величины равны 750 МОм и 1500 МОм.
наверхискать

6. Каким напряжением допускается измерение сопротивления изоляции кабелей устройств РЗАиТ, выходных цепей телеуправления, цепей питания 220 В и допускаются ли напряжения выше регламентированного, например 1000 В вместо 500 В, 2500 В вместо 1000 В?

В соответствии с ГОСТ Р50571.16-99 нормируемые величины сопротивления изоляции и испытательные напряжения электроустановок зданий должны соответствовать:

Номинальное напряжение цепиТестовое напряжениеМинимальное сопротивление изоляции
Ниже 50 В250 В постоянного тока 0,25 МОм
От 50 В до 500 В500 В постоянного тока 0,5 МОм
Свыше 500 В1000 В постоянного тока1,0 МОм


Вместе с тем, в соответствии с гл. 1.8 ПУЭ для электроустановок, напряжением до 1000 В, электропроводки, в том числе осветительные сети, могут иметь допустимые значения сопротивления изоляции 0,5 Мом и испытываться напряжением в 1000 В. Пороговые значения изоляции соответствуют 1000 Ом на вольт.
Для нагревательных проводов, заделанных в стены здания, величины минимального сопротивления изоляции, согласно стандарту NF C15-100, составляют 250 килоом для номинального напряжения 230 В, и 400 кОм для номинального напряжения 400 В.
На телефонных линиях, сопротивление изоляции новых кабелей без нагрузки и длиной менее 2 километров должно составлять, по крайней мере, 1000 МОм (и 2000 МОм/км для кабелей длиной свыше 2 км). Для проложенных кабелей соответствующие величины равны 750 МОм и 1500 МОм.
Согласно ПТЭЭП п.2.6.16. сопротивление изоляции электрически связанных вторичных цепей устройств РЗАиТ относительно земли, а также между цепями различного назначения, электрически не связанными (измерительные цепи, цепи оперативного тока, сигнализации), должно поддерживаться в пределах каждого присоединения не ниже 1 МОм, а выходных цепей телеуправления и цепей питания напряжением 220 В устройств телемеханики - не ниже 10 МОм. Сопротивление изоляции вторичных цепей устройств РЗАиТ, рассчитанных на рабочее напряжение 60 В и ниже, питающихся от отдельного источника или через разделительный трансформатор, должно поддерживаться не ниже 0,5 МОм. Сопротивление изоляции цепей устройств РЗАиТ, выходных цепей телеуправления и цепей питания 220 В измеряется мегаомметром на 1000 - 2500 В, а цепей устройств РЗА с рабочим напряжением 60 В и ниже и цепей телемеханики - мегаомметром на 500 В. При проверке изоляции вторичных цепей устройств РЗАиТ, содержащих полупроводниковые и микроэлектронные элементы, должны быть приняты меры к предотвращению повреждения этих элементов.
наверхискать

7. Как оценить возможность измерения изоляции обмоток статоров крупных электрических машин (например: турбогенератор ТВВ-320-2), имеющих достаточно большую ёмкость, приборами типа MIC?

При измерении сопротивления изоляции ток зарядки емкостной составляющей тестируемой цепи быстро спадает, по прошествии нескольких секунд (порядка 10-15 с), становясь незначительным по сравнению с измеряемым током утечки.
Наши приборы производят замеры сопротивлений каждые 5 с. и запоминают результаты измерений по истечению определенных (устанавливаемых) промежутков времени, например, Изготовителем, установлены: 15, 60, 600 сек.
Измерительный ток ограничивается на уровне 1 мА для исключения пробивных токов на исследуемом объекте.
Остается оценить величины емкостных составляющих объектов исследования при измерениях приборами MIC для тока
I = 1 мА, dt = 15 с., dU = 2500 В по формуле:
I = C dU/dt,
С = 6 мкФ, то есть прибор достигает стабилизации по измерительному току и установке номинального измерительного напряжения 2500 В за время 15 с. для емкостей до 6 мкФ. Для емкостей с большими значениями, интервалы времени могут быть скорректированы Пользователем.
наверхискать

8. После двух-трех измерений прибором MIC-2500 высвечивается надпись bat, хотя аккумуляторы были заряжены и их ресурс составляет более семидесяти процентов. Как быть в такой ситуации?

Прибор MIC-2500 укомплектован аккумуляторной батареей типа SONEL 8ECF1800CS, содержащей 8 NiCd элементов.
Возможно в Вашем случае причиной такой работы является эффект памяти, который выражается в гораздо более раннем падении напряжения на выводах аккумулятора по сравнению с номинальными характеристиками (что автоматически означает падение емкости). Этот эффект проявляется при нескольких циклах зарядки батареи со значительным остаточным зарядом на тот момент, а для его устранения рекомендуется произвести несколько циклов разряд-заряд аккумуляторной батареи.
Для разряда аккумуляторов следует включить прибор клавишей 5 Θ , одновременно придерживая нажатой клавишу 9 T1,2,3. Надпись 35 noAOFF , которая высвечивается в течение около 2 секунд, оповещает о блокировке автоматического отключения прибора. По достижении порогового значения разрядки аккумуляторов произойдет самопроизвольное отключение прибора.
Прибор включается автоматически в момент подключения зарядного устройства, при условии, что аккумуляторы не повреждены. Зарядка происходит автоматически и не требует присмотра. На дисплее высвечивается надпись 31 LAd - зарядка аккумуляторов. Об окончании зарядки аккумуляторов свидетельствует надпись 32 FULL.
наверхискать

9. На Вашем сайте и в Каталоге размещена информация с рекомендательными значениями коэффициентов абсорбции и поляризации. На основании чего получены значения данных коэффициентов – это практический опыт, какие либо нормативные документы или стандарты?

На Ваш вопрос относительно коэффициентов абсорбции и поляризации можем ответить, что сопротивление изоляции характеризует ее состояние в данный момент времени и не является стабильным, так как зависит от целого ряда факторов, основными из которых являются температура и влажность изоляции в момент проведения измерения.

В ГОСТ 183-74 нормы сопротивления изоляции и коэффициентов абсорбции и поляризации не определены, так как абсолютных критериев минимально допустимого сопротивления изоляции не существует. Они могут быть установлены в стандартах на конкретные виды машин или в ТУ с обязательным указанием температуры, при которой должны проводиться измерения, и методов пересчета показаний приборов, если измерения проводились при иной температуре обмоток.

Значение коэффициента абсорбции должно отличаться (в сторону уменьшения) от заводских данных не более, чем на 20%, а его величина должна быть не ниже 1,3 при температуре 10-30°С. При невыполнении этих условий трансформатор подлежит сушке.

В Приложении 3 из ПТЭЭП нормируется параметр коэффициента абсорбции не менее чем 1,3 при измерении изоляции обмоток силовых трансформаторов после капитального ремонта.

Для коэффициента поляризации у нас на сайте в качестве примера приведены значения, нормируемые изготовителями ротационных моторов.

При тестировании обмоток электродвигателей или трансформаторов, испытания должны производиться в течение достаточно длительного периода времени. Важно отметить, что измерение коэффициентов абсорбции и поляризации позволяет исключить влияние климатических изменений и переходных токов на результат измерения, значительно упрощает и облегчает определение действительного состояния изоляции при сравнении соответствующих характеристик с данными от изготовителей.

Для случаев с измерениями силового кабеля, цепей распределения, различных автоматов защиты и.т.д., произведённых на основе современных изоляционных материалов, эти коэффициенты могут находиться в пределах 1,0.
наверхискать