Справочник по наладке вторичных цепей - Проверка изоляции вторичных цепей

1.3. Проверка изоляции вторичных цепей
Согласно ГОСТ для оценки качества изоляции электрических цепей аппаратуры проверяется ее электрическая прочность с измерением сопротивления изоляции до и после испытания повышенным напряжением.
Электрическая прочность и сопротивление изоляции проверяются между электрически не соединенными цепями; между электрическими цепями, радъединяющимися в процессе работы аппаратуры; между
электрическими цепями и металлическими нетоковедущнми частями аппаратуры (корпус).
В заводской документации на конкретную аппаратуру указываются электрические цепи, изоляцию которых следует подвергать проверке, или точки приложения испытательного напряжения и подключения измерительных приборов.
При проверке сопротивления и прочности электрической изоляции электронные цепи, содержащие полупроводниковые приборы и микросхемы, следует отключать. Допускается элементы, у которых испытательное напряжение ниже установленного, отсоединять, отпаивать или шунтировать. Это условие должно указываться в документации. Места повторной пайки подлежат проверке на надежность, на отсутствие заусенцев и других дефектов пайки. Сопротивление изоляции измеряют специальными измерительными приборами с погрешностью измерения не более ±20 %, в отдельных случаях допускается измерение сопротивления изоляции методом вольтметра—амперметра.
Измерительный прибор выбирается в зависимости от значений сопротивления изоляции, заданного в стандартах и документации на конкретную аппаратуру. Изоляцию цепей аппаратуры, содержащих полупроводниковые приборы, проводят дважды при различной полярности напряжения измерения.
Показания прибора отсчитывают через 1 мин после подачи на аппаратуру измерительного напряжения; аппаратура считается прошедшей испытания, если измеренные значения сопротивления изоляции равны значениям, указанным в документации, или превышают их.
Измерение сопротивления изоляции, как правило, производят мегаомметрами различных типов и исполнений. Основными элементами мегаомметров типов Ml 101 и МС-05 являются генератор постоянного тока с ручным приводом, измерительный прибор — магнитоэлектрический логометр постоянного тока и дополнительные резисторы.
Мегаомметр типа Ml 101 имеет три исполнения, различающиеся по выходному напряжению и наибольшему значению измеряемого сопротивления: 100 В —100 МОм, 500 В —500 МОм, 1000 В — 1000 МОм, технические данные прибора приведены в табл. 1.8.
Таблица 1.8. Технические данные мегаомметров типа М1101

Мегаомметр типа МС-05 на напряжение 2500 В имеет три предела измерений, технические данные прибора приведены в табл. 1.9.
При измерениях мегаомметром рукоятку генератора необходимо вращать с номинальной частотой 120 об/мин. При номинальной частоте вращения на разомкнутых зажимах прибора создается номинальное напряжение. Зависимости выходного напряжения мегаомметров
Таблица 1.9. Технические данные мегаомметра МС-05

от измеряемого сопротивления приведены на рис. 1.15, 1.16 (где U — напряжение на измеряемом сопротивлении в процентах номинального; R — измеряемое сопротивление в процентах конечного значения рабочей части шкалы).
Перед измерением проверяют исправность прибора. У мегаомметров типа Ml 101 при положении переключателя пределов «ЛШ» и вращении рукоятки с номинальной частотой при разомкнутых выводах стрелка

Рис. 1.15. Нагрузочные характеристики мегаомметра серии Ml 101 Рис. 1.16. Нагрузочная характеристика мегаомметра типа МС-05
мегаомметра должна устанавливаться на отметке оо шкалы MQ. При положении переключателя пределов kQ и разомкнутых выводах стрелка логометра при вращении рукоятки должна устанавливаться на отметке оо нижней измерительной шкалы Ш, при закорачивании выходных зажимов прибора в обоих случаях стрелка устанавливается на нуль соответствующей шкалы.
У мегаомметров типа МС-05 при вращении рукоятки с номинальной частотой и разомкнутых выводах стрелка прибора должна устанавливаться на отметке оо; при замкнутых выводах JI (линия) и 3 (земля) стрелка должна устанавливаться на отметке 0 шкалы.
Мегаомметры М4100/1—М4100/5 — одного типа, у них вместо генератора постоянного тока применен генератор переменного тока
с выпрямителем. Имеется пять исполнений прибора этого типа, отличающихся по параметрам выходного напряжения и наибольшему значению измеряемого сопротивления, технические данные прибора приведены в табл. 1.10.
Таблица 1.10. Технические данные мегаомметров типа М4100

При измерениях рукоятку генератора необходимо вращать с номинальной частотой 120 об/мин. Зависимость выходного напряжения мегаомметров от измеряемого сопротивления приведена на рис. 1.17.
Рис. 1.17. Нагрузочные характеристики мегаомметров серии М4100:
I — М4100/1—М4100/4; 2 — М4100/5
Мегаомметры М4100/1—М4100/4 имеют три вывода, обозначенные Л (линия)(земля) * имегаомметр М4100/5 имеет еще дополнительныйвывод Э (экран).
* Аналогичный вывод имеет обозначение 3 для других типов прибора.
При измерении сопротивления изоляции на пределе А1Я измеряемое сопротивление подключают к выводам Л—3, на пределе kQ устанавливают перемычку между выводами Л—3, а измеряемое сопротивление подключают к выводам 3—kQ. Провода, входящие в комплект
прибора, обеспечивают возможность переключений на выводах без использования временных перемычек.
Схемы измерения сопротивления изоляции приведены на рис. 1.18,
1.19.
Мегаомметр Ф4100 имеет внешнее комбинированное питание от сети 127/220 В частотой 50 Гц или от источника постоянного тока напряжением 12 В. Максимальная потребляемая мощность при питании от сети 127/220 В 20 В-А, максимальный ток потребления от внешнего источника постоянного тока 1 А.

Рис. 1.18. Схема измерения сопротивления изоляции мегаомметрами типов М4100/1—М4100/4:
Рис. 1.19. Схема измерения сопротивления изоляции мегаомметром типа М4100/5:
а,— на пределе MQ; 6 — на пределе /сО
а — на пределе MQ; б — на пределе KQ

Пределы измерения сопротивления и рабочая часть шкалы в зависимости от положения переключателей переделов измерения приведены в табл. 1.11.
Таблица 1.11. Технические данные мегаомметра типа Ф4100

Номинальное напряжение на разомкнутых выводах прибора 2500+250 В, нагрузочная характеристика приведена рис. 1.20. Мегаомметр Ф4100 состоит из следующих основных функциональных узлов: импульсного стабилизатора напряжения, преобразователя напряжения, измерительного усилителя постоянного тока, реле времени.
При работе с мегаомметром Ф4100 необходимо выполнять дополнительные меры безопасности:
перед подключением прибора к питающей сети или внешнему источнику постоянного тока его надежно заземляют. Вывод заземления

находится на передней панели прибора и имеет маркировку
Необходимо помнить, что вывод с аналогичным обозначением входит в измерительную часть схемы прибора и не имеет электрического соединения с выводом для заземления корпуса;
после отпускания кнопки "Высокое напряжение" напряжение на выходе мегаомметра (выводы Л и Э относительно 3) снижается до безопасного значения за 5—10 с.

Порядок работы с прибором Ф4100 указан в заводском паспорте и должен строго выполняться.
Рис. 1.20. Нагрузочные характеристики мегаомметров типа Ф4100:
/ — на пределе измерения /; 2 —на пределе измерения II; 3 — на пределе измерения /Я (XJO; Х100; X1000)
Мегаомметры Ф4102/1, Ф4102/2 имеют комбинированное питание от сети 220 В частотой 50 Гц или от встраиваемых химических источников тока напряжением 10—14 В. Максимальная потребляемая мощность при питании от сети переменного тока — не более 12 В-А, максимальный ток потребления от химических источников тока—не более 45 А. Ресурс встроенного источника питания в нормальных условиях применения не менее 250 измерений.
Диапазоны измерения сопротивления изоляции и значение напряжения на зажимах прибора при разомкнутой внешней цепи приведены в табл. 1.12.
Мегаомметры данного типа состоят из преобразователя, предназначенного для преобразования напряжения питания в постоянное стабилизированное напряжение нужного значения, и измерительного усилителя с компенсацией температурной погрешности. Неправильная установка химических источников тока может привести к выходу прибора из строя.
При измерениях изоляции необходимо пользоваться стандартными проводами, входящими в комплект поставки завода-изготовителя; для их замены можно использовать гибкий многожильный провод с усиленной изоляцией (например, типа ПВЛ) и с изолирующими ручками на концах; необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.
Таблица 1.12. Технические данные мегаомметров типа Ф4102

Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей защиты, электроавтоматики, управления производят мегаомметром на 1000 или 2500 В. При подготовке к измерению необходимо по заводской документации определить составляющие элементы, изоляция которых испытывается пониженным напряжением, и исключить их из схемы. Для этого вынимают из колодок поляризованные магнитоэлектрические реле, съемные блоки с полупроводниковыми элементами и др. При проверке аппаратуры необходимо вынуть из панелей стабилитроны, неоновые и электронные лампы, чтобы на результаты измерений не влияли токи, проходящие через лампы; элементы, которые невозможно исключить из схемы, закорачивают. С этой же целью для предотвращения повреждений диодов и стабилитронов при измерении сопротивления изоляции оперативных цепей управления, блокировок и сигнализации на постоянном токе необходимо плюс и минус объединить временной перемычкой. При проверке все заземляющие провода, установленные на данном присоединении, должны быть отсоединены. Согласно [2] сопротивление изоляции жил кабелей, обмоток, контактов реле с коммутационными приводами и всех вспомогательных устройств проверяют: по отношению к земле; между фазами, жилами, проводами, зажимами в пределах одной цепи; между электрически не связанными цепями.
Сопротивление изоляции полностью собранных цепей тока, напряжения, оперативного тока и т. д. каждого присоединения при новом включении должно быть не менее 1 МОм.
Сопротивление изоляции вновь смонтированных шинок оперативного тока и цепей напряжения при отсоединенных от панелей спусках и кабелях должно быть не менее 10 МОм. При измерении сопротивления изоляции относительно земли к заземлителю подсоединяется провод от вывода 3, к проверяемой цепи— провод от вывода Л или Ш. При измерениях изоляции между разобщенными цепями порядок присоединения проводов не имеет значения, если цепи не содержат полупроводниковых элементов; при наличии таких элементов испытания проводят дважды при различной полярности измерительного напряжения.

Элементы, рассчитанные на более низкий уровень изоляции, испытываются по установленным для них нормам — так, например, изоляция поляризованных реле испытывается мегаомметром на 500 В.

Рис. 1.21. Схема испытания изоляции повышенным напряжением
Если результаты измерения сопротивления изоляции удовлетворительные, производят испытания электрической прочности изоляции приложенным переменным напряжением 1000 В в течение 1 мин относительно земли. Для обеспечения надлежащих контроля и безопасности испытывают изоляцию всех разобщенных цепей отдельно (последовательно каждой группы трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, оперативных цепей и т.д.). У присоединений, все цепи которых находятся в пределах одного-двух помещений (например, щит управления — закрытое распределительное устройство), допускается проводить испытание сразу нескольких цепей, объединенных перемычками из мягкого провода со снятой изоляцией.
От испытательного устройства (например, типа ИУ-65, изготовленного ЦЛЭМ Тулэнерго) на подготовленные к испытанию цепи подают напряжение, которое плавно увеличивают от 0 до 500 В. При этом напряжении измеряют ток утечки, осматривают состояние испытываемой аппаратуры, проводов, кабелей, рядов зажимов и т. п. Если отсутствуют броски тока, искрение и потрескивание в цепях, напряжение поднимают плавно до 1000 В и выдерживают его в течение 1 мин при периодическом контроле стабильности тока утечки. Значение тока утечки не нормируется, так как и она зависит не только от сопротивления изоляции, но и от емкости проводов вторичных цепей относительно земли. Стабильность тока утечки при испытаниях указывает, что понижения уровня изоляции не происходит. После испытания напряжение плавно снижают и испытательное устройство отключают от питающей сети. При отсутствии специального устройства можно собрать схему из отдельных устройств и приборов, как показано на рис. 1.21. Испытательный трансформатор Т должен иметь мощность не менее 200—300 В-А, для регулирования напряжения используют потенциометры или регулировочные трансформаторы TUV, контроль напряжения производят по вольтметрам прямого включения на стороне испытательного напряжения. При отсутствии вольтметра с пределом измерения 1000 В допустимо проводить измерение двумя однотипными вольтметрами при последовательном их включений.
Испытание изоляции повышенным напряжением должно производиться при строгом соблюдении правил техники безопасности.
После завершения испытания повышенным напряжением производят контрольное измерение сопротивления изоляции испытанных цепей относительно земли мегаомметром. Результаты контрольных и предварительных измерений не должны существенно различаться между собой. После окончания всех работ по проверке изоляции необходимо снять все временные перемычки, подключить отсоединенные аппараты, приборы и подсоединить все заземляющие провода.