Как добиться надежной работы электроустановок - Контроль изоляции

Необходимо следить за состоянием изоляции, т.е. проверять: а) ее сопротивление для предотвращения ложных цепей, б) электрическую прочность, которая характеризует способность изоляции противостоять, не разрушаясь, перенапряжениям.
Изоляцию испытывают, а) при новом включении - приемосдаточные испытания; б) периодически во время эксплуатации;
в) дополнительно после аварий и неполадок, если возникают сомнения в исправности изоляции; г) после перекладки и переразделки проводов и кабелей, если прокладывали новые провода и кабели, вновь устанавливали новые аппараты и приборы, а также производили такие работы, при которых изоляция могла быть стиснута, поцарапана, ободрана, сдвинута и т.п.
Электрическую прочность испытывают либо переменным, либо постоянным током, но в любом случае с принятием мер безопасности. При испытаниях переменным током пользуются трансформатором мощностью не менее 1 кВт и его вторичную обмотку напряжением 1000 В присоединяют к испытуемой установке на 1 мин.
Испытания постоянным током можно совмещать с измерением сопротивления изоляции с помощью мегаомметра, но в этом случае берут мегаомметр на значительно более высокое напряжение, чем требуется только для измерения сопротивления изоляции, например 2500 В вместо 1000 В (сети освещения и электросиловые установки) или 500 В вместо 250 В (сети телемеханики и т.п.). Предупреждение: значения величин, приведенные здесь, условны. В каждом конкретном случае надо руководствоваться инструкцией по эксплуатации.
Сопротивление изоляции можно измерить при очень низком напряжении. Так, например, сопротивление изоляции между двумя пластинками, разделенными слоем воздуха толщиной 0,01 мм, измеренное таким способом, окажется очень высоким — десятки мегаом. Но достаточно приложить к этим пластинкам несколько десятков вольт — и воздушный промежуток будет пробит.
Недостаток измерений сопротивления изоляции при низком напряжении состоит в том, что слабое место остается незамеченным. Поэтому сопротивление изоляции измеряют с помощью мегаомметров при напряжениях 500, 1000 или 2500 В в зависимости от обстоятельств и цели измерения (см. ниже).
Ввиду чрезвычайной важности правильности оценки состояния изоляции рассмотрим основные особенности техники ее измерения.
Работа с мегаомметром имеет особенности.
1. Мегаомметр развивает сравнительно высокое напряжение - сотни вольт. Поэтому если в установке содержатся элементы, которые при испытаниях могут быть повреждены, как, например, конденсаторы, полупроводниковые приборы и т.д., то на время испытаний нужно их отсоединять, например с помощью разъема, или закорачивать, смотря по обстоятельствам.
Стрелка совершенно исправного мегаомметра, пока он не присоединен и пока рукоятку не вращают, может занимать какое угодно положение. Однако стрелка установится на нуль, если закоротить выводы мегаомметра и повернуть рукоятку. Если же при разомкнутых концах повернуть рукоятку исправного мегаомметра, то стрелка покажет "бесконечность".
Рукоятку мегаомметра нужно вращать не медленнее, чем указано на его табличке, иначе мегаомметр не разовьет указанной на табличке ЭДС. Более быстрое вращение не приводит к повышению ЭДС, так как при этом автоматически нарушится сцепление между рукояткой и генератором, находящимся в мегаомметре.
Измерение мегаомметром можно производить только на отключенных от источников электропитания установках. Если при присоединении мегаомметра его стрелка сразу отклонится, значит, напряжение на установке осталось.
Загрязнение и увлажнение поверхности мегаомметра и проводов, которыми он присоединяется, могут создать неправильное представление о состоянии изоляции.
При испытании изоляции разветвленных сетей, выполненных кабелями, в первые несколько секунд может создаться впечатление о плохой изоляции. Дело в том, что кабели обладают значительной емкостью, которую надо зарядить, а на это требуется время.
После испытаний кабели необходимо разрядить.
Некоторые исполнения мегаомметров имеют несколько пределов измерения. Чем ниже предел измерения, тем внутреннее сопротивление мегаомметра меньше, так как переключение пределов в том и состоит, что изменяются значения добавочных сопротивлений, включенных последовательно с рамкой прибора.
Чем ниже сопротивление изоляции (чем изоляция хуже), тем ниже напряжение, которое к ней прикладывается от мегаомметра, что объясняется его большим внутренним сопротивлением. Поясним это следующим примером.
При сопротивлении изоляции порядка тысяч мегаом через 1000-вольтовой мегаомметр ток практически не проходит. Это значит, что в его внутреннем сопротивлении нет падения напряжения и, следовательно, к изоляции прикладывается вся номинальная ЭДС мегаомметра — это хорошо.
При сопротивлении изоляции 1 МОм через мегаомметр на 1000 В проходит ток 0,001 А. Этот ток создает в нем падение напряжения 550 В и на изоляцию остается только 1000 — 550 = 102 = 450 В. При проверке изоляции 1 МОм мегаомметром на 500 В на изоляцию приходится всего 200 В - это плохо.
Рассмотренный пример относится к измерению на самом большом пределе, т.е. с наибольшим внутренним сопротивлением. При измерении на самом малом пределе и сопротивлении изоляции, лежащем в пределах допустимого, на зажимах мегаомметра сохраняется значительно более высокое напряжение.