По токоведущим жилам проводов и кабелей ток течет в нужном направлении. А изолирующее покрытие этих жил препятствует прохождению тока в места, где ему нельзя появляться. Это исключает случайное прикосновение людей к токоведущим частям, предотвращает короткие замыкания в распределительных сетях.
Но оболочки проводников – вещь непрочная. Уже в процессе прокладки кабеля их можно передавить или содрать об острые кромки предметов, попадающихся на трассе. При разделке концов кабеля можно случайно порезать ножом изоляцию токоведущих жил. При пайке поливинилхлорид плавится и теряет изоляционные свойства, а резина со временем высыхает и трескается, обнажая покрытые ею проводники.
Причины ухудшения изоляции
Способствует ухудшению изоляционных свойств кабелей и локальные нагревы контактных соединений. Тепло, распространяясь по металлической жиле, нагревает материал покрытия, снижая его изоляционные свойства. Это относится и к соединительным коробкам, и к местам подключения проводников к автоматическим выключателям, нулевым шинам, розеткам.
Корпуса коммутационных аппаратов: выключателей, автоматов, рубильников – выполняются из изоляционных материалов. Снижение изоляции происходит, если на них оседает пыль, грязь, металлические опилки. Уменьшению изоляционных свойств содействует перегрев корпусов, обугливание их после коротких замыканий.
Бич электрощитовых – влажность. Повреждения трубопроводов, образование конденсата, подтопление подвальных помещений с распределительными устройствами – все это приводит к появлению капелек воды между выводами электрооборудования, находящихся под разными электрическими потенциалами. Вода в чистом виде электрический ток не проводит. Но, попадая на грязь и пыль, покрывающую корпуса электроприборов, она растворяет находящиеся в ней вещества, становясь проводником электрического тока. Происходит короткое замыкание.
Наибольший риск встретить поврежденную изоляцию возникает после монтажных работ. Второй пик проблем встречается уже в эксплуатации, через некоторое количество лет после монтажа. Отдельным видом выделяются повреждения, связанные с неправильной эксплуатацией электроприборов и электропроводки, затопления квартиры соседями и вбитые в трассу гвозди при попытке повесить картину на стену.
Отличие мегаомметра от мультиметра
Отключился автомат, квартира погрузилась во мрак. Причина – короткое замыкание. Нужно найти место повреждения, иначе света не будет. Если в результате перегрева замкнулись между собой две жилы в соединительной коробке или в кабеле, найти его можно и мультиметром в режиме измерения сопротивления. На неисправной паре жил он покажет ноль. Но это – простой случай.
Обугленный участок изоляции имеет сопротивление, далекое от нуля. Через него протекает небольшой ток, подогревая оболочку, постепенно ухудшая изоляцию. В какой-то момент происходит пробой, ток резко возрастает, срабатывает защита. Поврежденный участок мгновенно остывает, его сопротивление увеличивается. Мультиметр покажет, что оно равно бесконечно большой величине. Чтобы нейти такое повреждение, нужен прибор, выдающий при измерениях в тестируемую цепь напряжение, соизмеримое или большее, чем напряжение в сети. Таким прибором является мегаомметр.
Устройство мегаомметра
Для измерений этот прибор выдает в проверяемую цепь постоянный ток. Переменный для этой цели не годится, поскольку все кабельные линии обладают емкостным сопротивлением. А конденсаторы переменный ток проводят. Это приведет к искажению результатов измерений.
В зависимости от рабочего напряжения сети и тестируемой аппаратуры, выпускаются мегаомметры с напряжением 100, 500, 1000 и 2500 В. Стовольтовые используются для проверки изоляции низковольтных кабелей и полупроводниковой техники, на 500 В – обмоток электрических машин небольшой мощности. Приборы с напряжением 2500 В предназначены для измерений на высоковольтных аппаратах, кабельных и воздушных линиях. Какой прибор выбрать для проведения измерений – указано в нормативно-технической документации по наладке или эксплуатации, ПУЭ, паспортах на электрооборудование.
Для измерения сопротивления изоляции в бытовых осветительных и розеточных сетях используются мегаомметры на напряжение 1000 В.
В устаревших конструкциях мегаомметров для выработки измерительного напряжения использовался генератор, ротор которого приводился во вращение рукояткой. Ее раскручивали до скорости 120 оборотов в минуту, иначе напряжение на выходе оказывалось ниже номинального. Измерительный механизм у таких устройств – аналоговый, со шкалой и стрелкой. Шкала делилась на две части – верхнюю и нижнюю, соответствующие двум диапазонам измерения сопротивлений. Отметки на шкале располагались неравномерно, что усложняло отсчет показаний. Да и снимать эти показания, одновременно вращая ручку мегаомметра, было не очень-то удобно – корпус прибора дергался, стрелка прыгала. К тому же у пользователя были заняты обе руки: одной он удерживал прибор на месте, другой – крутил ручку. Измерительные щупы на контактах удерживал его помощник, либо к ним припаивали зажимы типа «крокодил».
Для каждого измерительного напряжения выпускался свой мегаомметр. Лишь модель типа ЭСО 202 содержала переключатель на 500, 1000 или 2500 В. Для выполнения измерений в электролабораториях содержали целый парк мегаомметров.
Современные приборы стали полупроводниковыми. Выбор пределов измерений у них происходит автоматически, а испытательное напряжение выбирается перед измерениями в меню или с помощью переключателя. Габариты прибора позволяют его удерживать в руке совместно с одним из щупов, что позволяет проводить измерения единолично. Некоторые модели снабжаются кнопкой запуска на одном из щупов.
Но многие современные мегаомметры имеют один существенный недостаток, переводящий их в режим обычного пробника. По правилам, измеренным сопротивлением изоляции является величина, показанная прибором через 60 секунд после начала испытания. Большинство же моделей выдают испытательное напряжение на несколько секунд и не имеют режима длительной генерации напряжения. Не все дефекты можно выявить за столь короткое время.
Правила проведения измерений мегаомметром
Мегаомметр относится к приборам, измеряющим характеристики электрооборудования, связанные с определением возможности его безопасной эксплуатации. А на его выводах при измерениях присутствует опасное для жизни напряжение. Поэтому его применение возможно в случаях:
- Прибор должен проходить метрологическую поверку один раз в год.
- Пользоваться мегаомметром дозволяется обученному персоналу.
- Правом выдачи протокола с заключением о пригодности электропроводки к дальнейшей эксплуатации обладает только лицензированная электротехническая лаборатория. Измерения, проведенные другими лицами, юридической силы не имеют.
Если в вашем распоряжении оказался мегаомметр, то измерять сопротивление изоляции вы можете только по личной инициативе. Закончили монтаж электропроводки соседу, измерили — убедились в отсутствии дефектов. Но если при подключении соседского домика к сети энергоснабжающая организация потребует протокол измерений – ваши труды не зачтутся. Соседу придется вызывать специалистов и платить им деньги за ту же самую работу.
В детских садах, школах, учреждениях и на предприятиях сопротивление изоляции электропроводок измеряется регулярно. Результаты оформляются протоколами, которые требуют представители пожарной охраны и энергонадзора. К протоколам прикладываются регистрационные документы лаборатории, выполнившей измерения. Без них они – никому не нужная бумажка.
Если в помещении организации произойдет пожар, первым делом от ее руководителей требуют протоколы измерений изоляции. Если их нет – виновные определяются автоматически. То же происходит и при поражении сотрудника электрическим током. Даже, если он сам засунул в розетку отвертку, держась за ее стержень. Если при расследовании несчастного случая не обнаружится протокол измерений изоляции – проблемы руководству обеспечены.
Тем не менее, мегаомметр – прибор, полезный для людей, занимающихся монтажом электропроводки. Лучше найти дефект сразу, до приезда специально обученных персон. Иначе они приедут еще раз, после устранения дефекта. Искать его самостоятельно персонал лаборатории не обязан. Вернувшись, они заставят владельца выложить дополнительную сумму за труды. Скорее всего, он вычтет ее из вашего гонорара.
После замены электропроводки в квартире измерения изоляции официально не требуются. Поэтому их не помешает выполнить для самоуспокоения, а в глазах клиента ваш рейтинг в итоге только возрастет.
Правила измерения изоляции мегаомметром
Перед каждым использованием у любого мегаомметра проверяют целостность изоляции измерительных проводов. Это важно, так как повреждения приводят к электротравмам.
На мегаомметре устанавливают необходимое испытательное напряжение , затем проверяют исправность измерительной цепи и прибора. Для этого щупы соединяют накоротко, производят измерение. Прибор покажет ноль. Щупы рассоединяют и снова проводят измерение. Прибор покажет бесконечность. Эти манипуляции производят регулярно, чтобы своевременно обнаружить сбитые настройки, оборвавшийся провод, ослабевший контакт или неисправность мегаомметра.
Правила измерений сопротивления изоляции требуют, чтобы для кабельной линии была измерена изоляция между жилами во всех возможных комбинациях. Для трехжильного кабеля – три измерения, для четырехжильного – шесть, пятижильного – десять. В реальности реализовать эту проверку можно, имея в наличии кабель с отключенными жилами. Отключать их для проверки после монтажа – операция сложная.
Поскольку в системах с глухозаземленной нейтралью нулевой рабочий и защитный проводники соединены между собой, то и прибор между ними покажет ноль. Но, даже если отключить от объекта питающий кабель, все нулевые рабочие и защитные проводники, объединенные на шинах, покажут одно и то же сопротивление между собой. Если оно укладывается в норму, то все хорошо. А если нет – придется их отсоединять от шин по очереди, следя за изменениями изоляции.
Упрощенный способ измерения для розеточных групп – измерить сопротивление фазного проводника от автоматического выключателя питания относительно нулевой и РЕ шины.
Для осветительной сети все сложнее. Под фазным потенциалом при работе светильников оказывается участок от автомата питания до осветительного прибора, проходящий через выключатель. Если не вывернуть лампу из светильника, прибор покажет его сопротивление. Поэтому при измерениях сопротивления изоляции осветительных сетей лампы выворачивают, а выключатели переводят во включенное положение. Так тестируется участок, реально находящийся под напряжением в эксплуатации.
И не забываем про полупроводниковые ПРА. У них на входе выпрямитель. Чтобы его не повредить, провода от светильника отключают. Хотя современные мегаомметры, почуяв неладное, резко снижают испытательное напряжение до минимальной величины. Полупроводниковые элементы редко выходят из строя, но испытывать судьбу лишний раз не стоит.
Результаты измерений для бытовой электропроводки должны уложиться в предел 0,5 МОм. Все, что ниже этой планки, подлежит устранению. На самом деле, новые кабельные линии имеют сопротивление изоляции сотни и тысячи мегаом. Значения ниже сотни характерны для старой электропроводки, да еще и порядком изношенной.