Как найти пробой изоляции

Определение места повреждения кабеля

Как правило, соединения потребителей с источниками электроэнергии (трансформаторными и распределительными подстанциями) осуществляется при помощи кабельных линий (КЛ). Это связано с тем, что у данного способа есть масса преимуществ перед воздушными линиями (ВЛ). Но, если случилась авария на КЛ, то поиск места повреждения кабеля без специальных приборов, практически невозможен. Сегодня мы рассмотрим несколько способов, позволяющих локализовать аварийный участок кабельной трассы, проложенной в земле.

Причины и виды повреждений кабельных линий

Существует много факторов, негативно влияющих на целостность силовых кабелей, к наиболее распространенным из них можно отнести следующие:

• Подвижка грунта, может быть вызвана аварией водопроводных, канализационных или тепловых сетей, а также сезонными явлениями, например, весенним оттаиванием.
• Превышение допустимых норм эксплуатации КЛ, что может привести к термической перегрузки линии, вызванной увеличением токовой нагрузки.
• Образование в КЛ высокого уровня электрического тока от транзитного КЗ.
• Механическое повреждение при земляных работах без учета прохождения подземных коммуникаций и глубины трассы.
• Ошибки при прокладке КЛ. В качестве примера можно привести нарушения технологии соединения жил кабельными муфтами.
• Заводской брак.

Заметим, что при открытой прокладке кабельных трасс некоторые перечисленные выше причины повреждений встречаются крайне редко. В частности, снижается вероятность влияния подвижки грунта и механические воздействия вследствие земляных работ. Помимо этого зоны повреждения открытых КЛ, в большинстве случаев, можно обнаружить при визуальном осмотре, без задействования спецметодов.

Разобравшись с причинами, перейдем к видам повреждений, поскольку от этого напрямую зависит, каким методом будет локализирован аварийный участок КЛ.

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

• Дефект, вызванный полным или частичным обрывом КЛ. Чаще всего причиной аварии является проведение земляных работ без определения прохождения кабельных трасс. Несколько реже причиной данного повреждения может стать КЗ в соединительных муфтах.
• В силовых кабелях (более 1кВ), часто встречается пробой одной из жил на землю (однофазное замыкание). Ток утечки, как правило, это вызвано снижением качества изоляции в процессе эксплуатации КЛ.
• Межфазные повреждения, а также виды металлических замыканий, могут возникнуть в любых линиях, причина повреждений такая же, как и в предыдущем пункте.
• Плановое испытание кабеля, при котором задействуется высокий уровень напряжения, показывают низкую надежность изоляции, и приводит к возникновению пробоя. При определенных обстоятельствах такая линия может продолжать эксплуатироваться, но из-за низкого уровня ее надежности, авария может проявиться в любое время.

Кратко о ремонте кабельной линии

Ремонтные работы на кабельных линиях принято классифицировать на плановые и аварийные. Что касается объема таких работ, то у первых он, как правило, капитальный, у вторых – текущий.

При капитальных работах производится плановая замена КЛ, прокладка новых трасс и т.д. При необходимости также выполняется ремонт и/или модернизация сопутствующего оборудования. К последним относятся вентиляционные системы и освещение кабельных туннелей, а также насосы для откачки грунтовых вод. Учитывая специфику плановых работ, при их проведении не требуется локализация дефектных участков.

Совсем иначе обстоит дело при аварийном ремонте. Чтобы не раскапывать всю трассу, следует точно определить место обрыва провода, пробоя изоляции и т.д. Для этой цели применяются различные способы, для которых задействуется спецоборудование. Подробно об этом будет рассказано ниже.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Как правило, дефектоскопия кабеля осуществляется в два этапа:

1. Устанавливаются границы зоны, в пределах которой находится аварийный участок.
2. Производится поиск точного места повреждения в определенной зоне.

Соответственно на первом этапе применяются относительные способы, а на втором широко используются технологии с повышенной точностью поиска повреждений. Перечислим основные методики дефектоскопии и особенности их применения.

Индукционный метод

Эта технология позволяет определить локацию, где произошел пробой изоляционного слоя токопроводящих элементов кабеля. Для этого при помощи специального генератора в КЛ подается переменный ток с силой до 20,0 ампер и частотой от 800,0 до 1200,0 герц. В результате, вокруг КЛ формируется электромагнитное поле определенной интенсивности. Если поместить в него антенную рамку подключенную к наушникам через усилитель, то можно услышать звук определенной частоты над неповрежденными токопроводящими элементами.

По характеру звукового сигнала можно определить не локацию дефекта, позиции муфт для соединения, топографию трассы (трассировку), включая наличие защитных труб. Ниже представлен рисунок, где показан уровень изменения сигнала над различными участками КЛ.

Поиск повреждений кабеля индукционным методом

Обозначения:

1. Задающий генератор.
2. Расположение соединительных элементов.
3. Защита кабеля.
4. Дефектное место.

Импульсный метод

Как уже упоминалось выше, данный способ относится к относительным, то есть, позволяющим установить дефектную зону повреждения (как правило, межфазное КЗ). Принцип работы заключается в подаче специальным прибором эталонного высоковольтного импульса в КЛ и последующим определением удаленности аварийного участка по отраженному сигналу импульсных токов.

Экран прибора ИКЛ с отображением отраженного импульса в случае замыкания (а) и обрыва (b) кабеля

В приведенном на рисунке примере расстояние до дефектного участка определяется следующим образом:

t_x – интервал времени между посланным и отраженным электрическим сигналом, измеряется в микросекундах. Как видно из рисунка, он равен 3,5 мкс. Учитывая, что скорость распространения импульса (v) примерно равна 160,0 м/мкс, то для решения необходимо применить следующую формулу: l_x = ( t_x*v ) / 2, где l_x – расстояние от генератора импульсов до поврежденного участка кабеля. В результате мы получим ( 3.5 * 160 ) / 2, то есть, 280,0 метров.

Обратим внимание, что в некоторых приборах по форме отраженного сигнала можно судить о характере дефекта.

Акустический метод

Технология основана на формировании в дефектном участке искровых разрядов, сопровождающимися звуковыми импульсами. Зафиксировать их можно используя обычный стетоскоп, прикладывая акустическую головку к земле, либо применяя специальный акустический приемник. Над дефектным участком разряды звуковых частот будут максимально громкими.

Различные схемы, применяемые при акустическом методе поиска повреждений кабеля

Обозначения:

1. Поиск устойчивого короткого замыкания между токоведущей жилой и оболочкой кабеля.
2. Схема для поиска заплывающих пробоев.
3. Применение работоспособных токопроводящих элементов (задействована емкость жил).
4. Схема для поиска обрыва.

Видео по теме:

Емкостной метод

Технология данного метода позволяет проводить поиск повреждения, в частности обрыва токоведущих элементов кабеля, путем измерения емкости жил. Как известно данный параметр напрямую зависит от длины кабеля. С упрощенной схемой высоковольтных колебаний для такого устройства можно ознакомиться ниже.

Мост переменного тока, используемый в емкостном методе обнаружения повреждения кабеля

Обозначения:

• R₁, R₂, R₃ – регулируемые резисторы.
• C_э – эталонный высоковольтный конденсатор.
• L – расстояние до места обрыва.
• L_к – общая длина КЛ.
• 1 – токоведущие элементы кабеля.
• 2 – защитная оболочка.
• 3 – место обрыва.

Подбирая сопротивление переменных резисторов, добиваются минимального отклонения стрелки прибора Г, что указывает на равновесие между плечами моста, что говорит о следующем соотношении R₁ / R₂ = С_x / С_э , это позволяет установить емкость поврежденной жилы С_x = С_э* (R₁ / R₂) .

Подобным способом производим определение емкости на другом конце КЛ, то есть, подключаем к нему генератор и повторяем измерения. В результате, вычисляем расстояние до поврежденной зоны: L = L_k * С₁ / ( C₁ + C₂ ), где С₁ и С₂ – емкости поврежденных токоведущих элементов кабеля, измеренные в начале и конце КЛ.

Метод колебательного разряда

Данный способ позволяет более эффективно определить расстояние до дефекта кабеля, известного, как заплывающий пробой. Для этой цели в поврежденную линию подаются импульсные колебательные разряды, после чего на экран спецприбора (например, ЭМКС58) выводятся данные о расстоянии до дефектного места.

Экран прибора РЕЙС-305 с указанием расстояния до поврежденного участка кабеля

Принципа работы данного метода во многом напоминает импульсный способ дефектоскопии.

Метод петли

Данный способ хорошо работает в тех случаях, когда в месте нарушения изоляции нет обрыва токоведущих элементов кабеля, а переходное сопротивление в месте дефекта не более 5,0 кОм. При несоответствии последнего условия может быть выполнен прожиг кабеля (прожигание изоляции для уменьшения переходного сопротивления). Упрощенный пример электрической схемы для метода петли показан ниже.

Устройство для поиска повреждения кабеля методом петли

Обозначения:

• Г – гальванометр.
• R1 и R2 – переменные резисторы, измерение сопротивления которых осуществляется после уравновешивания моста.
• L_k – длина КЛ.
• L – расстояние до дефектного участка.
• 1 – токопроводящие элементы кабеля.
• 2 – перемычка между целой и дефектной жилой.

После уравновешивания моста, расстояние до обрыва вычисляется по формуле: .

Метод накладной рамки

Данный вариант поиска повреждения в КЛ можно рассматривать в качестве одной из разновидностей индукционного способа, когда необходимо найти пробой между токоведущим элементом кабеля и его металлической оболочкой (броней). Данная технология рассчитана на поиск дефектных мест при открытой прокладке кабельных трасс, но ее можно успешно использовать и КЛ уложенных в грунт. В последнем случае требуется выкопать шурфы в зоне локализации дефекта.

Локализация повреждения кабеля методом накладной рамки

Обозначения:

1. Накладные рамки.
2. Место пробоя изоляции.

Поиск обрыва кабеля в бетонной стене и под гипсокартоном с помощью трассоискателя

Источник

Как найти повреждение изоляции кабеля

Термин «изоляция» в среде электриков и связистов часто применяется в значении «сопротивление изоляции». То есть элемент конструкции кабеля и сопротивление изоляции линии обозначаются одним и тем же словом, и понимаются по смыслу. Говорят: «померь изоляцию», «проверь изоляцию», но и «протри изоляцию»

В измерении сопротивления изоляции есть ещё одна тонкость. Электрическая изоляция проверяется не столько измерением сколько испытанием. Например, маленьким цифровым тестером можно померить сопротивление в 100 и даже 1000 Мегаом, но такое измерение не является правильным. Измерение должно проводится с подачей на испытуемый участок повышенного напряжения. Для связи это обычно 120 или 400 Вольт, для электриков 500, 1000, 2500 В. Эти напряжения, как правило образуются преобразователями специальных измерительных приборов — мегомметров. Функция мегомметра в связных приборах есть в составе комплексных кабельных измерителей, например, таких как ПКП или ИРК-ПРО

Изоляция — самый болезненный для связных линий параметр. Ибо даже небольшая с точки зрения обывателя царапина может отключить телефоны в небольшом микрорайоне. Легко мерится, но далеко не всегда легко находится. Нормы на этот параметр есть на странице → Справочные данные о кабелях связи ТПП и КСПП. Нормы на смонтированные линии связи

Повреждения изоляции кабельных линий.

В зависимости от того изоляция между какими жилами или элементами кабеля повреждена телефонисты различают три типа повреждений электрической изоляции: короткое замыкание, сообщение и земля.

Короткое это нарушение изоляции между двумя жилами одной пары. Короткое замыкание у телефонистов несколько отличается от аналогичного понятия в радиотехнике, так уменьшение изоляции между жилами в сотни мегом у связистов уже короткое. А короткое в 1 – 2 мегома уже делает абонентскую линию нерабочей.

Сообщение – нарушение изоляции между двумя жилами разных пар. В эксплуатации определяют тип повреждения ещё на кроссе, и сообщение определяют по наличию постороннего напряжения на паре. Один из нюансов заключается в том, что если на кроссе отключить пару, сообщающуюся с искомой, то станционный прибор или компьютер покажет что в линии всё нормально. Как правило, чистое сообщение в кабеле возникает при попадании воды в муфту или в кабель. Для абонентов это повреждение вызывает эффект «круглого стола» или «конференции». Слышны переговоры каких-то посторонних людей, которые, в свою очередь слышат вас и можно при этом лихо обложить кого-нибудь матом или самому услышать что-нибудь этакое. Следует различать сообщение с таким понятием, как прослушивание, или правильнее, пониженное переходное затухание, но об этом в разделе измерения переменным током.

Земля – нарушение изоляции по отношению к заземлению. Иногда на кроссе определяя повреждение, как землю, путают его с сообщением. Происходит это из-за того, что станционный прибор не видит постороннего напряжения на линии, а повреждённая жила сообщается с «+» другой пары. Для приборов типа ИРК-ПРО особой разницы нет, а вот более старым может мешать постороннее напряжение присутствующее на такой паре.

Повреждения изоляции линий связи

Как это всё ищут. Чем ниже изоляция, тем проще найти повреждение. А если в том же кабеле присутствуют целая жила с хорошей изоляцией, то всё довольно просто. Коротим на противоположном конце линии повреждённую жилу с чистой, со своей стороны включаем три провода прибора (ИРК-ПРО, ПКП, ПКМ или другой с мостовой схемой): два провода «А» и «В» идут на «чистую» и повреждённую жилу соответственно, «С» заземляется.

Мостовая схема сравнения плеч

На картинке урезанный вариант мостовой схемы измерения Муррея. Прибор сравнивает сопротивление между проводами «А» и «В» (жёлтая и красная стрелки). По полученному результату и судят о расстоянии до повреждения. В современных приборах это всё упрощено до безобразия. Вносим в прибор, длину или тип кабеля – получаем ответ в метрах или процентах от общей длины, если длину и тип кабеля не ввели.

При казалось бы простом принципе тестером эту операцию проделать невозможно. Причина в том, что R_повр. постоянно «плавает» и фокус именно в одновременном сравнении сопротивлений.

• Всё это хорошо работает при повреждении изоляции до 10 мегом. Если сопротивление больше, погрешность измерений резко возрастает. Так же сильно растёт погрешность, если чистую жилу найти не удаётся и приходится мерить с тем, что есть.

• Если все жилы «землят» одинаково применение мостовых методов бессмысленно. Причём ИРК-ПРО, например, всё равно выдаёт какой-то результат, не верьте — обманывает.

• Если сопротивление изоляции этих жил отличается более чем в 3 раза, имеет смысл померить с использованием коэффициента К, но в этом случае рекомендуют провести измерения несколько раз и с обеих сторон линии. Как правило, разброс показаний очень большой и судить о месте повреждения можно лишь ориентировочно.

• Если «земля» на всех жилах менее 10 кОм имеет смысл использовать рефлектометр.

Особенности включения прибора при разных типах повреждения изоляции кабеля.

Сообщение в кабеле с включенным питанием остальных пар ищется так же, как и земля. Современным приборам всё равно куда пойдёт ток утечки, пройдя через R_повр., они мерят соотношение плеч. Если же кабельная линия полностью отключена, то такой номер не пройдёт. Придётся искать, какая жила, с какой сообщается. Далее на найденную жилу подключают к проводу «С» прибора или заземляют.

Сообщение

Короткое мерится похожим образом. Только шнур «С» подключается к жиле этой же пары, провод «А» включается уже в жилу другой пары и коротятся на другом конце уже другие жилы.

Короткое

Обладатели ПКП могут посетить страничку методикой работы ПКП-5 или конкретно методы Муррея, и Купфмюллера.

Изоляция экрана

Норма 5 Мом/км прописана в документах очень давно, как обязательная изоляция защитной оболочки кабеля. Относится также к броне оптоволоконного кабеля. Норма в некоторых документах имеет оговорку, при невозможности найти повреждение допускается изоляция 1 Мом/км. Не влияет на другие параметры, но, тем не менее является доказательством герметичности оболочки. В реальности в новом кабеле изоляция экрана от 40 до 30000 Мом. И раньше и сейчас измерение этого параметра часто игнорировалось при приёмо-сдаточных измерениях, а зря.

Несколько лет назад кабель выпускался без наполнителя, без буквы «З» в маркировке. Негерметичность оболочки проявлялась очень быстро либо падением изоляции жил, либо сильным расходом воздуха при установке магистрали под избыточное давление (установки КСУ и аналогичные). То есть все «дырки вылазили» почти сразу. С появлением кабелей с гидрофобным наполнителем ситуация изменилась, а эксплуатирующие организации частенько не обращают внимание на то, что строители сдают им кабеля с «задранной» оболочкой. Кабель с гидрофобом несмотря на довольно большую дыру очень долго сохраняет изоляцию жил, даже если кабель лежит во влажном грунте. То есть, по привычке померили изоляцию, ёмкость, шлейф, иногда переходное затухание: остались довольны и всё. Если вам сдают кабель с гидрофобом, проверяйте экран обязательно. Мне приходилось находить повреждения при изоляции экрана в 1,2 Мом, при этом дырка оказалась 7 мм в диаметре. Естественно, что обещанных кабельным заводом 25 лет безоблачной эксплуатации вы с такой «дыркой» не дождётесь.

Поиск повреждений оболочки кабеля (изоляции экрана)

Если кабель проложен в грунте, проще всего искать комплектом генератор-кабелеискатель-штыри описанным на соответствующих страницах.

Если кабель разветвлён, то есть сначала 100х2, перчатка, 50х2 + 30х2 + 20х2, то муфту-перчатку лучше вскрыть. Здесь вообще метод деления на части часто оказывается самым эффективным.

Можно воспользоваться мостовыми схемами измерения в случаях, если смонтированный кабель не имеет муфт или состоит из одинаковых и по парной ёмкости и произведённых одним кабельным заводом длин кабеля.

Объяснюсь. Сопротивление цепи экрана ни где не нормируется, то есть в 1км ТППэпЗ 50х2х0.5 экран может иметь сопротивление от 6 до 20 Ом и зависит от толщины алюминиевого покрытия. То есть один завод делает кабель с экраном в 8 Ом/км, другой 14. Естественно, о какой-то точности при таком разбросе говорить не приходится.

И, всё таки, если вы имеете однородный кабель мостовой схемой воспользоваться можно.

Если у вас есть ИРК-ПРО можно воспользоваться возможностью прибора измерять несимметричный кабель или искать повреждение по вспомогательным жилам. Вместо вспомогательных жил используется одна пара кабеля. Если экран кабеля однороден, получается достаточно точно. В ИРК-ПРО-Альфа на экране даже схема соответствующая рисуется. Измерение проводится в два этапа, на индикаторе появляются соответствующие подсказки и если предварительно ввести длину кабеля, то результат высветится в метрах.

Метод может быть использован для поиска повреждений оболочки оптоволоконного кабеля, но для этого уже нужно разматывать вспомогательный кабель поверх трассы, потому, что в современных оптических кабелях не закладывается дополнительных жил, необходимых для измерения мостовыми методами.

Поиск повреждений экрана кабеля связи методом Муррея

Кто больше привык доверять методу Муррея может попробовать ещё один способ:

1. Мерим шлейф пары. Сразу можно вычислить длину, если она неизвестна. Предположим 344.8 (Ом), длина 2км.

2. Мерим шлейф цепи жила-экран. Получается почти в 2 раза меньше 183.7 (Ом).

3. Вычисляем сопротивление 1 жилы. Оно равно в нашем случае 344.8/2=172.2 (Ом).

3. Далее находим сопротивление экрана. Отнимаем от сопротивления жила-экран сопротивление жилы. 183.7-172.2=11.5 (Ом).

Следующим шагом является «создание» жилы с сопротивлением равным сопротивлению экрана.

4. Для этого десяток (иногда требуется 2) кабеля закорачиваем между собой и с экраном кабеля.

5. На другом конце мерим шлейф и изменяем количество запараллеленных жил. Добиться в данном случае надо шлейфа ровно в два раза большего, чем сопротивление экрана. В нашем случае: 11.5х2=23.0 (Ом). Например закоротили все 20 жил: получили шлейф 18.7 (Ом) — мало, откидываем 1 жилу: 19.2 — опять мало. Иногда участвующих в измерении жил может быть 10, иногда 15. (количество требуемых жил можно вычислить, но проще распараллеливать по одной).

6. Далее, добившись нужного шлейфа производим измерение методом Муррея или, для ИРК-ПРО, режим «утечка». В данном случае экран — это повреждённая жила. Предположим результат 75% или коэффициент 0.75

7. Полученный результат умножаем на известную длину кабеля: 2000х0.75=1500 (метров).

Иногда не удаётся добиться жилами сопротивления равного сопротивлению экрана. Это может получиться при измерении КСПП, жил всего 4. Мерим сначала с 3-мя, затем с 4-мя жилами результат усредняем. (погрешность будет больше).

Источник

В процессе эксплуатации и на этапе монтажа кабельных линий, проложенных под землей, возникают непредвиденные механические повреждения изоляции и токоведущих жил. Это может быть связано с нарушением нормальных режимов работы, неаккуратным ведением монтажных работ на других коммуникациях, расположенных в нескольких метрах от места прокладки и не относящихся к линии электроснабжения. 
Как выполнить поиск места повреждения кабеля под землей и в стене, мы расскажем далее, предоставив существующие методики и приборы для обнаружения аварийного участка.

Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска. Процесс необходимо разделить на два этапа:

• Поиск проблемной зоны на всей протяженности линии.
• Поиск места аварии на установленном участке трассы.

Существует несколько методов отыскания поврежденной зоны:

• Импульсный метод;
• Петлевой метод;
• Акустический метод;
• Индукционный метод;
• Метод шагового напряжения.

Импульсный метод. 

Данный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра. Работа прибора основывается на посылании зондирующих импульсов определенной частоты, которые встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно к прибору. То есть, прибор располагается с одного конца силового кабеля, что очень удобно и практично. Испытания следует проводить на полностью отключенной линии.

Метод петли.

Данный способ применим при условии, что хотя бы один провод в кабеле остался цел, или рядом пролегает еще один проводник с целыми жилами. Чтобы узнать расстояние до места повреждения петлевым методом, нужно измерить сопротивление жил постоянному току прибором Р333. Это измерительный мост постоянного тока. Это один из первых придуманных методов, применяемых для отыскания места повреждения, и используется он исключительно при однофазном и двухфазном замыкании. Постепенно им перестают пользоваться, ввиду его трудоемкости и большой погрешности в измерениях.

Акустический метод.

Найти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов. В месте обрыва или замыкания появятся колебания звука определенной частоты. Качество прослушивания зависит от вида грунта, расстояния от поверхности до кабельной линии и типа повреждения. Обязательным условием для работы способа является превышение значения переходного сопротивления в 40 Ом.

Метод шагового напряжения.

Метод основан на пропускании по кабелю тока, вырабатываемого генератором. Он создает между двумя расположенными в земле точками разность потенциалов, о которой можно судить по утечке тока в месте аварии. Чтобы найти точку с пониженным сопротивлением изоляции, контактные штыри-зонды устанавливаются так – первый ровно над пролегающим проводником, второй под углом 90 в метре от первого.

Индукционный метод.

Способ очень точно определяет места обрыва, однако его применение связано с прожигом кабеля. При большом переходном сопротивлении необходимо уменьшить его величину путем прожига, используя специальные устройства. Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линии. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.

Место обрыва провода в бетонной стене поможет найти специальный прибор – трассоискатель. Он представляет собой сочетание приемника и генератора. Данный способ можно ассоциировать с индукционным методом в поиске повреждений кабелей под землей.

Повреждения изоляции кабеля

основные виды и причины возникновения пробоев кабеля и прочих дефектов

Быстрый и бесплатный выезд

Будем у вас на объекте в течение 24 часов после поступления заявки

Подготовим отчёт за 3 дня

С момента окончания работ и до передачи вам готового отчёта пройдёт не больше 3 дней

Цены ниже рыночных

Оптимизация процессов и отсутствие раздутого штата позволяют радовать вас

Определение места повреждения

Любые повреждения изоляции кабеля могут привести к серьезным проблемам в электросети, таким как возгорание, выход из строя электрооборудования, поражение электрическим током вплоть до летального исхода.

Поэтому крайне важно вовремя определить место нахождения повреждения изоляционного покрытия и не допустить возникновение опасной или аварийной ситуации.

Основные причины повреждения изоляции кабеля

Остановим внимание на самых распространенных:

• заводские дефекты кабельной продукции;
• механическое воздействие от проведения земляных работ без предварительного определения глубины залегания кабельной трассы;
• смещение грунта, спровоцированное аварией на теплотрассе, водопроводе или в канализационной сети или случившиеся в результате природных сезонных явлений;

• несоблюдение допустимых норм эксплуатации силовых кабельных линий, ведущее к термической перегрузке ЛЭП в результате существенных токовых перегрузок;
• возникновение в КЛ высокочастотного тока от транзитного короткого замыкания;
• несоблюдение технологического процесса при монтаже КЛ.

Важно подчеркнуть, что если трасса проложена по воздуху, то часть из указанных причин неисправностей становится неактуальной, а именно – сводится к 0 риск смещений грунта и механических повреждений при проведении земельных работ с нарушением регламента.

Разновидности повреждения изоляции кабеля

Различают 2 типа повреждений, которые определяются характером самой неисправности:

• неустойчивые;

устойчивые.

Неустойчивые чаще всего случаются из-за особых свойств изоляционной оболочки (масляно-бумажной). Когда случается пробой такой изоляции, в разрядном промежутке возникают условия, содействующие гашению электродуги. По количеству такие повреждения существенно превосходят устойчивые. При этом неустойчивые «умеют» самоликвидироваться, продолжать оставаться неустойчивыми либо трансформироваться в устойчивые (при создании особых «благоприятных» условий).

Также повреждения изоляции кабеля классифицируются еще и по видам:

• замыкания (в КЛ с изолированной нейтралью или замыкания с заземлением);
• обрывы.

Замыкания в свою очередь бывают однополюсные (однофазные) и междуфазные (2-х и 3-фазные с заземлением или без него).

Кроме того, в сетях с емкостной компенсацией или с изолированной нейтралью огромную роль играют двойные замыкания с заземлением – замыкания 2-х фаз на землю в различных участках связанной электросети.

Итак, из основных видов повреждений изоляции кабеля самыми распространенными считаются:

• заплывающий пробой;
• обрыв жилы с заземлением или без него;
• межфазное замыкание;
• короткое замыкание между токоведущей жилой и оболочкой кабеля.

Что такое пробой кабеля и чем он опасен

Пробои изоляционной оболочки КЛ характеризуются скачками напряжения, перегревом, возникновением электродуги, что влечет за собой серьезные повреждения изоляции, оплавление токопроводящих жил, возгорания и прочие непоправимые последствия.

Пробои кабеля по характеру происхождения делятся на 2 типа:

1. Тепловой пробой

Случается, когда уровень нагрева кабельной изоляции выше отводимого тепла. Это приводит к уменьшению диэлектрической прочности (к примеру, в высоковольтных КЛ, обладающих толстой защитной оболочкой). Пробои данной разновидности не бывают спонтанными – они развиваются постепенно и возникаю, как правило, на участках, в которых высокие температуры особо активно развиваются по причине увеличения диэлектрических потерь. Возникновению теплового пробоя часто предшествует высокие температуры среды эксплуатации.

2. Электрический (прокалывающий)

Электрический пробой – это повреждение на самом уязвимом участке изоляционной оболочки. Случаются такие пробои кабеля с кратковременными интервалами и как правило обусловлены местным разрушением защитного слоя кабельной продукции.

Электрический пробой кабеля может быть еще и ионизационным. Он возникает из-за присутствия газовых включений в технической твердой изоляции. В этих включениях существенно увеличивается напряженность поля. Электрическая прочность газа меньше прочности твёрдых диэлектриков, поэтому в газовых включениях образуется ионизация, оказывающая на диэлектрик химическое, электрическое и механическое воздействия, влекущие за собой пробой кабельной изоляции.

Пробои изоляции электропроводки, характеризующиеся почти 100% исчезновением сопротивления либо соприкосновением 2-х металлических проводников, именуют глухими (полными).

Также существует понятие частичной утечки (неполного пробоя). Такое повреждение изоляции сопровождается частичными разрядами, влекущими за собой значительное ослабление сопротивления защитной оболочки кабеля и существенный ток утечки. Как итог – активация защитного устройства. Визуальные следы наличия повреждений зачастую отсутствуют, что существенно осложняет отыскание мест неисправностей.

При этом существуют и открытые – поверхностные пробои кабеля. Как правило, открытые пробои случаются при существенно меньшем напряжении, чем в случае с пробоем сквозь толщину диэлектрика. При этом напряжение, благоприятное для возникновения открытых пробоев, по большому счёту зависит от расстояния, на котором токоведущие части отстоят друг от друга, а также текущего физического состояния поверхности диэлектрика (шершавость, наличие грязи, влажность и т.д.). В случае возникновения поверхностного пробоя непосредственного повреждения твёрдой изоляции не происходит, за исключением случаев, когда защитная оболочка подвергается оплавлению или обожигу электрической дугой, которая образовалась из-за сильного поверхностного разряда.

Причины возникновения пробоя кабеля

Основной из предпосылок к образованию пробоя кабеля является истончение изоляционной оболочки из-за трения проводников друг о друга либо о прочие части электрооборудования.

Для некоторых разновидностей кабелей характерны пробои, возникающие по причине грозовых перенапряжений.

Потери, с которыми придется столкнуться по причине выхода из строя ЛЭП, будут довольно масштабными. Поэтому регулярное обслуживание электросетей, своевременное нахождение дефектных участков КЛ и их устранение являются прямой обязанностью энергетиков.

Для безопасной работы все электрические установки и оборудование должны иметь сопротивление изоляции, соответствующее определенным характеристикам. Независимо от того, идет ли речь о соединительных кабелях, оборудовании секционирования и защиты, трансформаторах, электродвигателях и генераторах – электрические проводники изолируются с помощью материалов с высоким электрическим сопротивлением, которые позволяют ограничить, насколько это возможно, электрический ток за пределами проводников.

Из-за воздействий на оборудование качество этих изоляционных материалов меняется со временем. Подобные изменения снижают электрическое сопротивление изоляционных материалов, что увеличивает ток утечки, который, в свою очередь, приводит к серьезным последствиям, как с точки зрения безопасности (для людей и имущества), так и с точки зрения затрат на остановки производства.

Регулярная проверка изоляции, проводимая на установках и оборудовании в дополнение к измерениям, выполняемым на новом и восстановленном оборудовании во время ввода в эксплуатацию, помогает избегать подобных инцидентов за счет профилактического обслуживания. Данные испытания дают возможность обнаружить старение и преждевременное ухудшение изоляционных свойств прежде, чем они достигнут уровня, способного привести к описанным выше инцидентам.

Проверка: испытание или измерение?

На первом этапе полезно прояснить разницу между двумя типами проверки, которые часто путают – испытание электрической прочности изоляции и измерение сопротивления изоляции.

Испытание электрической прочности, также называемое «испытание на пробой», позволяет определить способность изоляции выдерживать выброс напряжения средней длительности без возникновения искрового пробоя. Фактически такой выброс напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности линии электропередачи. Основной целью этого теста является обеспечение соответствия строительным нормам и правилам, касающимся путей утечки и зазоров. Этот тест часто выполняется с использованием напряжения переменного тока, но также при испытаниях применяется и напряжение постоянного тока. Подобный тип измерений требует использования установок для испытания кабелей повышенным напряжением. Результатом является значение напряжения, обычно выраженное в киловольтах (кВ). Испытания электрической прочности в случае неисправности могут быть разрушительными, в зависимости от уровней тестирования и энергетических возможностей инструмента. Поэтому этот метод используется для типового тестирования на новом или восстановленном оборудовании.

При нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим тестированием. Этот замер выполняется с использованием напряжения постоянного тока меньшей величины, чем при испытании электрической прочности, и дает результат, выраженный в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками. Поскольку данное испытание является неразрушающим, его особенно удобно использовать для контроле старения изоляции работающего электрического оборудования или установок. Для данного измерения используется тестер изоляции, также называемый мегомметром (доступны мегомметры с диапазоном до 999 ГОм).

Типовые причины неисправности изоляция

Поскольку измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, по каким причинам возможно ухудшение характеристик изоляции. Только это позволит предпринять правильные шаги для их устранения.

Можно разделить причины неисправности изоляции на пять групп. Однако необходимо иметь в виду, что в случае отсутствия каких-либо корректирующих мер, различные причины будут накладываться друг на друга, приводя к пробою изоляции и повреждению оборудования.

1. Электрические нагрузки

В основном электрические нагрузки связаны с отклонением рабочего напряжения от номинального значения, причем влияние на изоляцию оказывают как перенапряжения, так и понижение напряжения.

2. Механические нагрузки

Частые последовательные запуски и выключения оборудования способны вызвать механические нагрузки. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и любые прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

3. Химические воздействия

Присутствие химических веществ, масел, агрессивных испарений и пыли в целом отрицательно влияет на характеристики изоляционных материалов.

4. Напряжения, связанные с колебаниями температуры:

В сочетании с механическими напряжениями, вызванными последовательными запусками и остановками оборудования, также на свойства изоляционных материалов влияют напряжения, возникающие при расширении и сжатии. Работа при экстремальных температурах также приводит к старению материалов.

5. Загрязнение окружающей среды

Плесень и посторонние частицы в теплой, влажной среде также способствуют ухудшению изоляционных свойств установок и оборудования.

В приведенной ниже таблице показана относительная частота различных причин отказа электродвигателя.

Внешние загрязнения:

В дополнение к внезапным повреждениям изоляции из-за таких чрезвычайных происшествий, как, например, наводнения, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки объединяются, иногда усиливая друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного мониторинга это приведет к возникновению ситуаций, которые станут критическими с точки зрения безопасности людей и нормальной эксплуатации. Таким образом, регулярное тестирование изоляции установок или электрических машин является полезным способом контроля состояния изоляции, позволяющим предпринимать необходимые действия еще до того, как возникло повреждение.

Принцип измерения сопротивления изоляции и влияющие на него факторы

Измерение сопротивления изоляции базируется на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока с уровнем ниже, чем напряжение испытания электрической прочности, а затем измерив значение тока, очень просто замерить значение сопротивления. В принципе, значение сопротивления изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому измеряя малый протекающий ток, мегомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и способно указать на риск возникновения тока утечки.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего, когда к тестируемой цепи приложено напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые способны существенно повлиять на результаты измерений. Для начала давайте проанализируем характер токов, протекающих во время измерения изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Общий ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех компонентов:

• Емкость. Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и падает экспоненциально к значению, близкому к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжается. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится незначительным по сравнению с измеряемым током.
• Поглощение. Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, которая необходима для переориентации молекул изоляционного материала под воздействием прикладываемого электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда необходимо несколько минут, чтобы достичь значения, близкого к нулю.
• Ток утечки или ток проводимости. Этот ток характеризует качество изоляции и не изменяется со временем.

На приведенном ниже графике эти три тока показаны в зависимости от времени. Шкала времени является условной и может различаться в зависимости от тестируемой изоляции.

Для обеспечения надлежащих результатов тестирования очень больших электродвигателей или очень длинных кабелей сведение к минимуму емкостных токов и токов поглощения может занимать от 30 до 40 минут.

Когда в цепь подается постоянное напряжение, суммарный ток, протекающий в тестируемом изоляторе, изменяется в зависимости от времени. Это предполагает значительное изменение сопротивления изоляции.

Перед подробным рассмотрением различных методов измерения было бы полезно снова взглянуть на факторы, которые влияют на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны выполняться в одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны корректироваться относительно эталонной температуры. Например, увеличение температуры на 10°C уменьшает сопротивление изоляции ориентировочно наполовину, в то время как уменьшение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения ее поверхности. Никогда не следует измерять сопротивление изоляции, если температура ниже точки росы.

Коррекция сопротивления изоляции в зависимости от температуры (источник IEEE-43-2000)

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.

Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.

В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальный замер сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

Внимание: Данный метод измерения зависим от температуры, поэтому каждая попытка тестирования должна выполняться при стандартной температуре или, по крайней мере, температура должна фиксироваться вместе с результатом теста.

Тестирование изоляции с высоким сопротивлением: использование гнезда G на мегомметре

При измерении значений сопротивления изоляции (выше 1 ГОм) на точность измерений могут повлиять токи утечки, протекающие по поверхности изоляционного материала через имеющиеся на ней влагу и загрязнения. Значение сопротивления больше не является высоким, и поэтому пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением оцениваемой изоляции. Для устранения снижающей точность измерения изоляции поверхностной утечки тока на некоторых мегомметрах имеется третье гнездо с обозначением G (Guard). Это гнездо шунтирует измерительную цепь и повторно вводит поверхностный ток в одну из точек тестирования, минуя цепь измерения (смотрите рисунок ниже).

При выборе первой схемы, без использования гнезда G, одновременно измеряется ток утечки i и нежелательный поверхностный ток I1, поэтому сопротивление изоляции измеряется неверно.

Однако при выборе второй схемы измеряется только ток утечки i. Подключение к гнезду G позволяет отвести поверхностный ток I1, поэтому измерение сопротивления изоляции проводится правильно.

Гнездо G необходимо соединить с поверхностью, по которой протекают поверхностные токи, и которая не относится к таким изоляторам, как изоляционные материалы кабелей или трансформаторов. Знание возможных путей протекания испытательных токов через тестируемый элемент имеет решающее значение для выбора места соединения с гнездом G.

Нормы испытательного напряжения для кабелей/оборудования

В приведенной выше таблице показаны рекомендованные нормы испытательного напряжения в соответствии с рабочими напряжениями установок и оборудования (значения взяты из руководства IEEE 43-2000).

Кроме того, эти значения задаются для электрических приборов в самых разнообразных местных и международных стандартах (IEC 60204, IEC 60439, IEC 60598 и т.д.).

Во Франции, например, стандарт NFC15-100 предусматривает значения испытательного напряжения и минимального сопротивления изоляции для электроустановок (500 В постоянного тока и 0,5 МОм при номинальном напряжении от 50 до 500 В).

Однако вам настоятельно рекомендуется обратиться к изготовителю кабеля/оборудования, чтобы узнать их собственные рекомендации по требуемому испытательному напряжению.

Безопасность при тестировании изоляции

Перед тестированием

A. Чтобы испытательное напряжение не было приложено к другому оборудованию, имеющему электрическое соединение с тестируемой цепью, испытание должно проводиться на отключенной, не проводящей электрический ток установке.

B. Убедитесь, что цепь разряжена. Ее можно разрядить, замкнув накоротко выводы оборудования и/или замкнув их на землю на определенное время (смотрите время разряда).

C. Если тестируемое оборудование находится в огнеопасной или взрывоопасной среде, необходима специальная защита, поскольку, если изоляция повреждена, при разряде изоляции (до и после испытания), а также во время тестирования могут возникать искры.

D. Из-за наличия напряжения постоянного тока, величина которого может быть достаточно высокой, рекомендуется ограничить доступ другого персонала и надевать средства индивидуальной защиты (например, защитные перчатки), предназначенные для работы на электрооборудовании.

E. Используйте только те соединительные кабели, которые подходят для проводимого испытания; убедитесь, что кабели находятся в хорошем состоянии. В лучшем случае неподходящие кабели приведут к ошибкам измерения, но гораздо важнее, что они могут быть опасными.

После тестирования

К концу испытания изоляция накапливает значительную энергию, которую необходимо сбросить до выполнения любых других операций. Простое правило безопасности заключается в том, чтобы предоставить оборудованию возможность разряжаться в течение времени, в пять раз превышающего время зарядки (время последнего теста). Для разрядки оборудования можно накоротко замкнуть его выводы и/или соединить их с землей. Все изготовленные компанией Chauvin Arnoux мегомметры оборудованы встроенными цепями разрядки, которые автоматически обеспечивают требуемую безопасность.

Часто задаваемые вопросы

Результат моих измерений – x МОм. Это нормально?

Какое должно быть сопротивление изоляции – на этот вопрос нет единого ответа. Точный ответ на него могут дать производитель оборудования или соответствующие стандарты. Для низковольтных установок минимальным значением можно считать значение 1 МОм. Для установок или оборудования с более высоким рабочим напряжением можно использовать правило, определяющее минимальное значение 1 МОм на кВ, в то время как рекомендации IEEE, касающиеся вращающихся машин, определяют минимальное сопротивление изоляции (n + 1) МОм, где n – рабочее напряжение в кВ.

Какие измерительные провода следует использовать для подключения мегомметра к тестируемой установке?

Используемые на мегомметрах провода должны иметь спецификации, подходящие для выполняемых измерений с точки зрения используемых напряжений или качества изоляционных материалов. Использование несоответствующих измерительных проводов может привести к ошибкам измерения или даже оказаться опасным.

Какие меры предосторожности следует принимать при измерении высокого сопротивления изоляции?

При измерении высоких значений сопротивления изоляции в дополнение к указанным выше правилам безопасности необходимо соблюдать следующие меры предосторожности.

• Используйте специальное гнездо G (Guard) (описывается в специальном разделе выше).
• Используйте чистые, сухие провода.
• Прокладывайте провода на расстоянии друг от друга и без контакта с любыми объектами или с полом. Это позволит ограничить возможность возникновения токов утечки в самой измерительной линии.
• Не касайтесь проводов и не перемещайте их во время измерения, чтобы избежать возникновения вызывающих помехи емкостных эффектов.
• Для стабилизации измерения выждите необходимое время.

Почему два последовательных измерения не всегда дают одинаковый результат?

Применение высокого напряжения создает электрическое поле, которое поляризует изоляционные материалы. Важно понимать, что для возвращения изоляционных материалов после завершения тестирования в состояние, в котором они находились до испытания, потребуется значительное время. В некоторых случаях на это может потребоваться больше времени, чем указанное выше время разрядки.

Как протестировать изоляцию, если я не могу отключить установку?

Если невозможно отключить питание тестируемой установки или оборудования, мегомметр использовать нельзя. В некоторых случаях можно провести тестирование без снятия напряжения, используя для измерения тока утечки специальные клещи, но этот метод гораздо менее точен.

Как выбрать измеритель сопротивления изоляции (мегомметр)?

При выборе измерителя сопротивления изоляции необходимо задать следующие ключевые вопросы:

• Какое максимальное испытательное напряжение необходимо?
• Какие методы измерения будут использоваться (точечные измерения, PI, DAR, DD, ступенчатое изменение напряжения)?
• Какое максимальное значение сопротивления изоляции будет измеряться?
• Как будет подаваться питание на мегомметр?
• Каковы возможности хранения результатов измерений?

Примеры измерений сопротивления изоляции

Измерение изоляции на электрической установке, электрооборудовании

Измерение изоляции на вращающейся машине (электродвигатель)

Измерение изоляции на электроинструменте

Измерение изоляции на трансформаторе

Измерение сопротивления изоляции трансформатора производят следующим образом:

a. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой и землей

b. Между низковольтной обмоткой и высоковольтной обмоткой и землей

c. Между высоковольтной обмоткой и низковольтной обмоткой

d. Между высоковольтной обмоткой и землей

e. Между низковольтной обмоткой и землей

Выбираем приборы

Посмотреть все приборы для проверки изоляции высоковольтных кабелей.

См. также: