Pomiary elektryczne

Pomiary elektryczne - pomiar rezystancji izolacji

Stan izolacji ma decydujący wpływ na bezpieczeństwo obsługi i prawidłowe funkcjonowanie wszelkiego rodzaju urządzeń elektrycznych. Dobry stan izolacji to obok innych środków ochrony, również gwarancja ochrony przed dotykiem bezpośrednim, czyli przed porażeniem prądem elektrycznym, jakim grożą urządzenia elektryczne. Mierząc rezystancję izolacji sprawdzamy stan ochrony przed dotykiem bezpośrednim. Pomiary rezystancji powinny być wykonane w instalacji odłączonej od zasilania. Rezystancję izolacji należy mierzyć pomiędzy kolejnymi parami przewodów czynnych oraz pomiędzy każdym przewodem czynnym i ziemią. Przewody ochronne PE i ochronno-neutralne PEN traktować należy jako ziemię, a przewód neutralny N jako przewód czynny. Przy urządzeniach z układami elektronicznymi pomiar rezystancji izolacji należy wykonywać pomiędzy przewodami czynnymi połączonymi razem a ziemią, celem uniknięcia uszkodzenia elementów elektroniki. Bloki zawierające elementy elektroniczne, o ile to możliwe należy na czas pomiaru wyjąć z obudowy. Podczas pomiaru rezystancji izolacji kabli w obwodach z przemiennikami częstotliwości i falownikami, przed pomiarem należy kable odłączyć od przemiennika. Urządzenia nagrzewające się w czasie pracy powinny być mierzone w stanie nagrzanym.

Wykonywanie pomiarów rezystancji izolacji

Rezystancja izolacji zależy od wielu czynników:

• wilgotności atmosfery,
• temperatury (rys 6a) - Przy pomiarze rezystancji izolacji w temperaturze innej niż 20 oC należy wyniki przeliczyć do temperatury odniesienia 20 oC. Wartości współczynnika przeliczeniowego K20 podaje tabela 3.
• napięcia przy, jakim przeprowadzany jest pomiar. Prąd upływu przez izolację nie jest proporcjonalny do napięcia w całym zakresie. Ze wzrostem napięcia rezystancja maleje początkowo szybciej, potem wolniej, po czym ustala się. Po przekroczeniu granicy wytrzymałości następuje przebicie izolacji i rezystancja spada do małych wartości lub zera. Pomiar należy wykonywać napięciem wyższym od nominalnego.
  
  
  Tabela 3 Wartości współczynnika przeliczeniowego K20
  

  Temperatura oC	4	8	10	12	16	20	24	26	28
  Współczynnik K20-dla uzwojeń silnika	0,63	0,67	0,7	0,77	0,87	1,0	1,13	1,21	1,30
  izolacja papierowa kabla	0,21	0,30	0,37	0,42	0,61	1,0	1,57	2,07	2,51
  izolacja gumowa kabla	0,47	0,57	0,62	0,68	0,83	1,0	1,18	1,26	1,38
  izolacja polwinitowa kabla	0,11	0,19	0,25	0,33	0,625	1,0	1,85	2,38	3,125

  
  Dla kabli o izolacji polietylenowej z uwagi na wysoką wartość rezystancji izolacji nie stosuje się współczynnika przeliczeniowego K20.
• czasu pomiaru. Przy utrzymywaniu przez pewien czas napięcia podczas pomiaru rezystancji izolacji, jej wartość nie jest stała, lecz stopniowo wzrasta, co spowodowane jest zmianami fizycznymi lub chemicznymi zachodzącymi w materiale izolacyjnym pod wpływem pola elektrycznego i przepływającego prądu. Izolowane części metalowe (kabel) stanowią kondensator i początkowo płynie prąd pojemnościowy - (ładowanie kondensatora) większy od docelowego prądu upływowego. Dla urządzeń nagrzewających się podczas pracy wykonujemy pomiar rezystancji izolacji w stanie nagrzanym.
• czystości powierzchni materiału izolacyjnego. Rezystancja izolacji to połączona równolegle rezystancja skrośna - zależna od rodzaju materiału izolacyjnego i rezystancja powierzchniowa - zależna od czystości powierzchni. Pomiar rezystancji izolacji powinien być przeprowadzany w odpowiednich warunkach: temperatura 10 do 25oC, wilgotność 40% do 70%, urządzenie badane powinno być czyste i niezawilgocone.

Pomiar wykonujemy prądem stałym, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru. Odczyt wyniku pomiaru następuje po ustaleniu się wskazania (po ok. 0,5 do 1 min). Odczytujemy wtedy natężenie prądu płynącego przez izolację pod wpływem przyłożonego napięcia na skali przyrządu wyskalowanej w MΩ. Wymagana dokładność pomiaru rezystancji wynosi do 20%. Miernikami rezystancji izolacji są induktory o napięciu 250, 500,1000 i 2500 V. Sposób wykonywania pomiaru i wymagane wartości napięć probierczych i minimalnej rezystancji izolacji dla instalacji elektrycznej podczas badań odbiorczych i okresowych podaje norma PN-IEC 60364-6-61 [15.3].

Rezystancja izolacji zmierzona napięciem probierczym podanym w tabeli 4. jest zadowalająca, jeżeli jej wartość nie jest mniejsza od wartości minimalnych podanych w tej tabeli. Jeżeli zmierzona rezystancja jest mniejsza od podanej w tabeli 4 to instalacja powinna być podzielona na szereg grup obwodów i zmierzona rezystancja izolacji dla każdej grupy, celem ustalenia obwodu o obniżonej wartości rezystancji izolacji.

Źródło: Opracowania Stowarzyszenia Elektryków Polskich