ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ

Ø Особливості вимірювання великих опорів

До дуже великих опорів ( Ом) належать опори електроізоляційних матеріалів – ебоніту, текстоліту тощо, які використовуються для ізоляції струмопровідних частин електричних машин, кабелів та інших електричних пристроїв.

Рис.33.1. Схеми вимірювання об’ємного (а) та поверхневого (б) опору ізоляційних матеріалів методом амперметра та вольтметра

Вимірювальними величинами при досліджені електроізоляційних матеріалів є їх питомий об’ємний та поверхневий опори, вимоги до яких нормовані відповідними стандартами. Найпоширенішим методом вимірювання об’ємного та поверхневого опорів з подальшим визначенням та є метод амперметра і вольтметра.

Схеми під’єднання електродів та вимірювальних приладів до досліджуваного зразка ДЗ, виготовленого із ізоляційного матеріалу, значення та якого необхідно знайти, зображено на (рис. 33.1.)

Під час вимірювання об’ємного опору досліджуваного зразка ДЗ (рис.33.1,а) через амперметр протікає тільки об’ємний струм між електродами А і В , тобто = . Поверхневий струм між електродами А і С практично дорівнює нулеві, оскільки внутрішній опір амперметра набагато менший від поверхневого опору ( << ) і потенціали електродів А і С майже однакові, а поверхневий струм між електродами С і В в коло амперметра не потрапляє.

Отже, питомий опір досліджуваного зразка

де - виміряний об’ємний опір досліджуваного зразка; - покази вольтметра та амперметра; - площа електрода А з діаметром D ; - віддаль між електродами А і В, яка дорівнює товщині досліджуваного зразка.

Під час вимірювання поверхневого опору досліджуваного зразка ДЗ (рис.33.1,б) через амперметр протікає тільки поверхневий струм між електродами С і А, тобто = . Об’ємний струм між електродами А і В практично дорівнює нулю, оскільки внутрішній опір амперметра набагато менший від об’ємногоопору ( << ) і потенціали електродів А і В майже однакові, а поверхневий струм між електродами С і В у коло амперметра не потрапляє.

Враховуючи те, що виміряне за схемою (рис.33.6, б)значення поверхневого опору дорівнює:

То питомий поверхневий опір матеріалу досліджуваного зразка

де - внутрішній діаметр електрода С; - зовнішній діаметр електрода А.

В обох випадках, як при вимірюванні об’ємного , так і поверхневого опорів вимірювальні прилади увімкнені за схемою правильного вимірювання струму, що пояснюється тим, що в обох випадках виконуються умови << і << .

Ø Вимірювання електричного опору ізоляції

Вимірювання опору ізоляції електричних пристроїв, які не знаходять під робочою напругою.Опір ізоляції електричних пристроїв, які не знаходяться під робочою напругою, зазвичай вимірюють за допомогою електромеханічних або електронних мегомметрів. У загальному випадку кожну електричну лінію можна розглядати як ряд послідовно з’єднаних ділянок одиничної довжини (рис.33.2,а), а опір ізоляції - як ряд паралельно з’єднаних між собою опорів ізоляції одиничних ділянок . Отже, електричну лінію можна представити еквівалентною схемою (рис.33.2,б), в якій між проводами А і В та землею З увімкненні зосереджені опори ,

та , еквівалентні опорам ізоляції одиничних ділянок , та .

Рис. 33.2. Одиничні ділянки (а) та еквівалентна схема (б) двопровідної лінії

Вимірювання опорів ізоляції між проводами А і В та і , проводів А і В відносно землі З здійснюють за схемою (рис.33.2,б). За допомогою перемикача Sмегаомметр почергово під’єднують до віток трикутника - - і вимірюють еквівалентні опори , і , а значення окремих опорів ізоляції , , визначають, розв’язуючи систему рівнянь (сукупне вимірювання)

Аналогічно вимірюють опір ізоляції у три провідних та чотири провідних трифазних мережах

Вимірювання опору ізоляції електричних пристроїв, які знаходяться під робочою напругою U.Вимірюють опір ізоляції електричних пристроїв, які знаходяться під робочою напругою U, здебільшого за схемою (рис. 33.3), почергово вимірюючи вольтметром V напругу мережі та напруги і між проводами А і В та землею З.

Спочатку перемикач S ставлять в положення 1-1 і вимірюють напругу мережі , а потім, увімкнувши вольтметр між проводом А та землею З (перемикач S в положенні 2-2) і вимірявши напругу , знаходять значення струму , який протікає через опір ізоляції проводу В відносно землі З.

де - внутрішній (вхідний) опір вольтметра.

Рис. 33.3. Схема вимірювання опору ізоляції двопровідної мережі під робочою напругою

Аналогічно знаходять значення струму , який протікає через опір ізоляції проводу А відносно землі З (перемикач Sв положенні 3-3):

Якщо опори ізоляції та набагато перевищують опір вольтметра , то їх значення знаходять за формулами:

Метрологічні характеристики приладів наведено в (табл. 33.1).

Визначення місця пошкодження ізоляції кабелю. У разі пошкодження ізоляції кабельної лінії важливо визначити місце цього пошкодження, щоб швидко усунути його. У кабелях можуть бути такі пошкодження:

- пробій ізоляції між жилою і бронею;

- пробій ізоляції між жилами;

- обрив жили.

Одним із найпростіших методів визначення місця пошкодження ізоляції кабелю є метод петлі Муррея.