Вимірювання параметрів ізоляції

Опір ізоляції - це паралельно включене з токоведущей частиною (жилою кабеля) опір. Абсолютною різниці між діелектричним і резистивним станами немає, тому що в залежності від умов одне і те ж речовина може бути і діелектриком і резистором. Основна умова, розмежовує поведінку речовини на резистивное і діелектричне засноване на понятті максвеллівський часу діелектричної релаксації і найпростіша схема заміщення діелектрика є конденсатором з паралельним опором:

Реальні електроізоляційні конструкції далеко не завжди складаються з однорідних діелектриків. Вони можуть містити композицію з різних діелектриків або просто мати межу розділу. Навіть в цьому випадку з'являються нові особливості електропровідності, зокрема, слід враховувати не тільки провідність самих діелектриків, але і кордонів розділу. Саме по собі наявність кордону не змінює провідність конструкції, проте поверхню неминуче містить хімічно активні елементи. В контакті з повітрям поверхню збагачується речовинами, що містяться в повітрі. Відомо, що навіть в контакті з чистим повітрям на поверхні абсорбується вода, наприклад, на поверхні оксидів може міститися до 100 молекулярних шарів води. Виникає поверхнева провідність, тобто провідність, пов'язана з появою і рухом носіїв заряду по поверхні.

Для обліку опору поверхневої провідності в Мегомметр MIC-1000, MIC-2500, MIC-5000 і MIC-3 використовується метод потрійного затиску - високовольтний роз'єм має висновок «середньої точки» - «E». При його використанні відбувається коригування результату з урахуванням струмів поверхневої провідності. Наочним прикладом є вимірювання опору ізоляції між екраном і однією з жил кабелю.

Чорним кольором показана металева фольга навколо ізоляції вимірюваної жили. У разі нерівності струмів витоку IR-E і IE-COM маємо випадок з поверхневою провідністю по межі поділу.

Опір ізоляції RISO характеризує наскрізний струм витоку Iскв (RISO = Uпріл / Iскв). Наскрізний струм Iскв (струм витоку) протікає по діелектрика під впливом постійної напруги і обумовлений наявністю в діелектриках вільних носіїв заряду різної природи.

У момент включення постійного електричного поля через діелектрик електричного конденсатора протікає струм зміщення - Iсм. обумовлений швидкими видами поляризацій.

У неполярних однорідних діелектриках потім встановлюється струм наскрізної провідності - Iскв. У полярних і неоднорідних діелектриках протікає також струм абсорбції - Iабс. викликається активними складовими струмів, пов'язаних з встановленням уповільнених (релаксаційних) поляризаций.

Для виключення протікання великих струмів на початковому етапі вимірювання, мегомметри Sonel обмежують величину струму, що протікає, тим самим виключаючи можливі пошкодження ізоляції. Вихідний струм обмежується на рівні 1 мА.

У міру заряду ємності вимірюваного об'єкта (постійним струмом), напруга на затискачах мегомметра збільшується (лінійно). Потім встановлюється робоча точка - напруга досягає заданого значення і ток стабілізується (даний струм є наскрізним струмом діелектрика Iскв).

Накопичений в процесі вимірювання заряд є джерелом потенційної загрози, і після закінчення вимірювань приладами Sonel, автоматично розряджається (через внутрішній резистор). Вимірювання проводяться під постійною напругою, щоб мінімізувати вплив ємності на результат вимірювання. Спосіб виконання вимірювань опору ізоляції, а також необхідні вимірювальні напруги описані в ГОСТ Р 50571.16-99 і IEC 60364-6-61.

З точки зору експлуатації, стан ізоляційного матеріалу характеризується двома коефіцієнтами - коефіцієнт абсорбції (Dielectric Absorption Ratio - DAR) і коефіцієнт поляризації (Polarization Index - PI).

Коефіцієнт абсорбції Кабс характеризує вологість ізоляційного матеріалу. Коефіцієнт абсорбції - це відношення опорів, виміряних мегомметром через 60 секунд з моменту прикладення напруги (R60) і через 15 секунд після початку прикладання випробувальної напруги від мегомметра (R15): Кабс = R60 / R15

Якщо ізоляція суха, то коефіцієнт абсорбції значно перевищує одиницю, в той час як у вологої ізоляції коефіцієнт абсорбції близький до одиниці:

  • Якщо Кабс 1,6 Ізоляція є чудовою;

    Для оцінки стану ізоляції і залишкового ресурсу використовують коефіцієнт поляризації (Кпол), який характеризує струм сильно сповільнених поляризаций (пов'язаних зі зміною структури діелектрика). Коефіцієнт поляризації - це відношення опорів, виміряних мегомметром через 600 сек з моменту прикладення напруги (R600) і 60 секунд після початку прикладання випробувальної напруги від мегомметра (R60):

    Для коефіцієнта поляризації зазвичай використовують такі показники:

  • Якщо Кпол 4 Ізоляція є чудовою.

    Мегомметри MIC-1000, MIC-2500, MIC-5000 автоматично розраховують і відображають на дисплеї коефіцієнти абсорбції і поляризації на підставі опорів, виміряних після закінчення інтервалів часу T1. T2 і T3 від моменту початку вимірів. За замовчуванням, в приладах відраховуються тимчасові інтервали: T1 = 15с, T2 = 60с і T3 = 600С. Для того щоб отримати коефіцієнти для відрізків часу, відмінних від встановлених, можна задати потрібні значення з діапазону 1. 600 секунд, дотримуючись правило: T1

    Схожі статті