Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Как проводить измерения мегаомметром

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).

Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

  • Аналоговые (электромеханические) — мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
  • Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства. Электронный мегаомметр

Рассмотрим их особенности.

Электромеханический мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

  1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
  2. Аналоговый амперметр.
  3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
  4. Сопротивления.
  5. Переключатель измерений кОм/Мом.
  6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек

Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора.
Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Заметим, что в более поздних аналоговых мегаомметрах производители отказались от использования динамо-машины, заменив ее возможностью работы от встроенного или внешнего источника питания. Это позволило избавиться от характерных недостатков, помимо этого у таких устройств существенно увеличились функциональные возможности, в частности, расширился диапазон калибровки напряжения.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.

Сопротивление — изоляция — электродвигатель

Сопротивление изоляции электродвигателей и кабелей также должно периодически измеряться и удовлетворять нормам. Изоляция обмоток статоров должна испытываться на пробой переменным напряжением 1 000 в при номинальном напряжении электродвигателя 380 б и 1 500 в при номинальном напряжении 500 а. Электрическая прочность изо-ляции обмоток роторов и реостатов должна проверяться напряжением, равным полуторному номинальному напряжению переменного тока на кольцах электродвигателя, но не ниже 1 000 в. Длительность испытания во всех случаях 1 мин.

Сопротивление изоляции электродвигателя, измеренное между крепящими болтами и валом, а также между обмотками двигателя должно быть не менее 5 Мом.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением 3000 в и выше должно быть не ниже 1 Мам для обмоток статоров и 0 2 Мом для обмоток роторов. Помимо этого, измеряется коэффициент абсорбции, величина которого не нормируется. С помощью этого коэффициента определяются состояние изоляции и степень увлажненности обмоток двигателя.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением 3000 в и выше должно быть не ниже 1 Мом для обмоток статоров и 0 2 Мом для обмоток роторов. Помимо этого, измеряется коэффициент абсорбции, величина которого не нормируется. С помощью этого коэффициента определяются состояние изоляции и степень увлажненности обмоток двигателя.

Сопротивление изоляции электродвигателей с напряжением до 500 в должно быть не ниже 0 5 мом у статорных обмоток и 0 2 мом у роторных как по отношению к корпусу, так и между фазами.

Сопротивление изоляции электродвигателей напряжением до 1000 в должно быть не ниже 0 5 Мом.

Сопротивление изоляции электродвигателя должно быть не менее i ком на 1 в рабочего напряжения. Коэффициент абсорбции берется из отношения значений сопротивления изоляции при различной длительности приложения напряжения.

Сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока до 1000 В проверяют мегаомметром на напряжение 1000 В. При этом измеряют сопротивление изоляции обмоток фаз статора относительно друг друга ( если выведены начала и концы обмоток всех трех фаз) и относительно корпуса. Если выведены только три конца обмотки статора, то сопротивление изоляции измеряют лишь относительно корпуса. У двигателей с фазным ротором производят также измерение сопротивления изоляции обмоток ротора на корпус и между обмотками статора и ротора. Величина сопротивления изоляции для электродвигателей до 1000 В Правилами не нормируется.

Испытывают сопротивление изоляции электродвигателя и при необходимости просушивают его.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя напряжением до 1000 в производится мегомметром на напряжение 1000 в после текущего и среднего ремонта, при этом сопротивление должно быть не ниже 0 5 ом. В случае резкого снижения сопротивления изоляции по сравнению с предыдущими замерами, необходимо выяснить причину и принять меры к его восстановлению.

Величина сопротивления изоляции электродвигателей не нормируется. Сопротивление изоляции каждой цепи автоматики и вторичной коммутации должно быть не ниже 1 Мом.

Величина сопротивления изоляции электродвигателей не нормируется.

Величипа сопротивления изоляции электродвигателей напряжением до 500 в не нормируется. Для двигателей напряжением 3000 в и выше сопротивление изоляции статора должно быть не менее 1 мегома, а ротора — 0 2 мегома.

При таких условиях сопротивление изоляции электродвигателей, кабелей, нагревателей компенсаторов объема и другого электротехнического оборудования снизится ниже разрешенного по техническим условиям из-за попадания влаги, поэтому после окончания дезактивации или срабатывания спринклерной установки необходимо измерять сопротивление изоляции указанного оборудования и кабелей.

Систематически должно проверяться сопротивление изоляции электродвигателей. Сопротивление изоляции при температуре 60 С должно быть: для статора — не менее 1 МОм / кВ, для ротора — не менее 0 5 МОм. Объем чистого воздуха, используемого для предварительной продувки должен быть не менее пятикратного суммарного объема корпуса электродвигателя, воздуховодов и фундаментной ямы. В двигателях с разомкнутым циклом вентиляции продувка осуществляется внешним вентилятором, а в двигателях с замкнутым циклом вентиляции для продувки используется вентилятор подпитки, поэтому при эксплуатации электродвигателя необходимо следить за состоянием и работоспособностью вентиляторов.

Как определить межвитковое замыкание в двигателе

Добрая половина всех случаев неисправностей электродвигателей приходится на межвитковое замыкание. Межвитковым замыканием называется короткое замыкание между разными витками одной катушки или секции обмотки электрической машины. Причин межвитковых замыканий может быть несколько.

Причины межвитковых замыканий

Одна из причин межвиткового замыкания — перегрузка электродвигателя по току, когда нагрузка на двигатель в течение значительного промежутка времени превышает номинальную. В этом случае обмотка статора разогревается от чрезмерного тока настолько сильно, что изоляция в каком-то ее месте может разрушиться и способствовать короткому замыканию между соседними витками. Нормальный ток статора под нагрузкой всегда можно посмотреть в паспорте двигателя либо на информационном шильдике на его корпусе.

Перегрузка может случиться, например, из-за нештатного режима эксплуатации оборудования, приводимого в действие данным двигателем. Кроме того причиной токовой перегрузки может стать механическое повреждение непосредственно двигателя: заклинивание ротора, стопорение подшипников и т. д.

Не исключен также заводской брак обмотки, либо нарушение целостности изоляции во время ручной перемотки статора в кустарных условиях. При несоблюдении условий хранения или эксплуатации электродвигателя, случайно попавшая внутрь влага способна навредить изоляции и привести к межвитковому замыканию.

Так или иначе, какой бы ни оказалась причина межвиткового замыкания, с ним пострадавший двигатель нормально работать уже точно не сможет, либо проработает, но недолго. Поэтому при обнаружении симптомов межвиткового замыкания, следует незамедлительно начать его поиск с целью скорейшего устранения.

Как выявить межвитковое замыкание

Существует несколько простых проверенных способов выявить наличие межвиткового замыкания. Симптомом обычно является перегрев одной части статора по отношению ко всем остальным его частям. Если данное явление наблюдается, то двигатель необходимо остановить, если надо — снять с оборудования, и подвергнуть точной диагностике.

Прежде всего можно воспользоваться токовыми клещами. Достаточно по очереди измерить токи каждой из фаз обмотки статора, и если в одной из них ток существенно больше чем в остальных, то это — явный признак того, что место замыкания находится в соответствующей части обмотки. Предварительно необходимо убедиться, что напряжение на все выводы (между каждой парой из трех фаз) подается одинаковое, то есть проверить отсутствие перекоса фаз. Для этого пользуются вольтметром, поочередно измеряют напряжения на трех фазах.

Три части трехфазной обмотки следует прозвонить омметром. Сопротивления всех трех обмоток по-отдельности должны быть одинаковыми. Используемый прибор должен обладать достаточно высокой точностью, ведь если имеет место замыкание всего между двумя витками, то различие в сопротивлениях будет минимальным, и его невозможно будет различить если обмотка выполнена толстым проводом.

Наличие замыкания на корпус можно проверить при помощи мегаомметра. Для этого один щуп прибора прикладывается к корпусу двигателя, второй — поочередно к каждому из выводов обмоток. В исправном двигателе сопротивление на каждой из фаз должно быть значительным (смотрите — Как правильно пользоваться мегаомметром ).

Не будет лишним визуально рассмотреть обмотку статора. Чтобы это сделать, нужно будет снять с двигателя крышки, вытащить ротор и внимательно рассмотреть всю обмотку секция за секцией. Если замыкание есть, то подгоревшее место наверняка будет видно сразу.

Если у вас под рукой есть понижающий трехфазный трансформатор на напряжение в районе 40 вольт, то используйте его для проверки целостности статора. Выньте ротор, подключите трансформатор, включите его в сеть. Возьмите железный шарик от подшипника и запустите его в статор, немного ускорив щелчком пальца, так чтобы шарик начал бегать по кругу вслед за вращающимся магнитным полем, имитируя вращение ротора. В случае если шарик остановился и застрял на одном месте статора — значит в этом месте межвитковое замыкание.

Если нет шарика, возьмите пластину трансформаторной стали или железную линейку, приложите ее внутри к статору и перемещайте по кругу. В том месте где пластинка начнет заметно дребезжать — есть межвитковое замыкание. Если межвиткового замыкания нет, то пластинка будет везде примагничиваться к статору. Прежде чем использовать способ с шариком или с пластинкой, убедитесь, что двигатель питается от понижающего трансформатора, иначе можно получить поражение электрическим током.

Устройство и принцип действия

Мегаомметр — устройство для проверки сопротивления изоляции. Есть два типа приборов — электронные и стрелочные. Независимо от типа, любой мегаомметр состоит из:

  • Источника постоянного напряжения.
  • Измерителя тока.
  • Цифрового экрана или шкалы измерения.
  • Щупов, посредством которых напряжение от прибора передается на измеряемый объект.

Так выглядит стрелочный мегаомметр (слева) и электронный (справа)

В стрелочных приборах напряжение вырабатывается встроенной в корпус динамомашиной. Она приводится в действие измерителем — он крутит ручку прибора с определенной частотой (2 оборота в секунду). Электронные модели берут питание от сети, но могут работать и от батареек.

Работа мегаомметра основана на законе Ома: I=U/R. Прибор измеряет ток, который протекает между двумя подключенными объектами (две жилы кабеля, жила-земля и т.д.). Измерения производятся калиброванным напряжением, значение которого известно, зная ток и напряжение, можно найти сопротивление: R=U/I, что и делает прибор.

Примерная схема магаомметра

Перед проверкой щупы устанавливаются в соответствующие гнезда на приборе, после чего подключаются к объекту измерения. При тестировании в приборе генерируется высокое напряжение, которое при помощи щупов передается на проверяемый объект. Результаты измерений отображаются в мега омах (МОм) на шкале или экране.

Сушка электродвигателя

Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.

Совет! Можно снять только один щит, а ротор вынуть вместе со вторым.

После разборки осуществляется сушка одним из способов:

  • Подачей на обмотки пониженного напряжения. Ток при этом не должен превышать номинальный.
  • Вставить в статор нагреватель. Чаще всего для этого используется лампа накаливания 60-100Вт.

Через сутки проводится повторное измерение изоляции. Если сопротивление растёт, то сушка продолжается до полного высыхания, если нет, то двигатель отправляется на средний ремонт в специализированное предприятие. Этот вид ремонта включает в себя пропитку обмоток лаком и повторную сушку.

Проверка изоляции является необходимой частью испытаний электродвигателя. Виды проверок в отдельных случаях определяются ПУЭ и другими нормативными документами.

Как проверить мегаомметр на исправность

Осуществить проверку мегаомметра на исправность необходимо по следующему способу. К выводам устройства сделать подключение проводов и закоротить выходы. Потом подать энергию и проследить за результатами. Исправный прибор покажет ноль. Потом разъединить и попробовать заново. Во второй раз должна появиться бесконечность. Это показатель — воздушный промежуток.

Неисправности мегаомметра

Неисправности заключаются в отсутствии горения индикаторного табло измерительных результатов в момент включения омметра питания. Также они заключаются в нестабильности измерительных результатов. Причина этих явлений в перегорании предохранителя, неисправности кабеля сетевого питания, ненадежном заземлении и ненадежном контактировании с измерительным объектом.

Неправильная эксплуатация прибора и заводской брак как неисправность

Ремонт мегаомметра

Ремонт заключается в замене предохранителя, устранении неисправности кабельного повреждения, восстановления надежного заземления и достижения надежного контакта для измерительного объекта. Стоит отметить, что техническое обслуживание является лучшей профилактикой для бесперебойной работы. Также оно нужно, чтобы поддержать эксплуатационную надежность и повысить эффективность омметра.

Обратите внимание! В случае обнаружения брака, следует сделать замену оборудования или обратиться в сервисный центр для оказания профессиональной помощи. Необходимость обращения к мастерам для ремонта оборудования

Необходимость обращения к мастерам для ремонта оборудования

Как пользоваться

Чтобы правильно проводить испытания важно сделать правильное выставление измерительных диапазонов и тестовой энергии. Самый простой метод этого выполнения, использовать специальные таблицы с указанием параметров для разных тестируемых объектов

Важно понимать, что во время тестирования необходимо использование диэлектрических перчаток. Также необходимо убрать посторонних с вывешиванием соответствующих предупреждающих плакатов

Во время подключения щупов, необходимо только касаться тех частей, которые заизолированы. До измерения следует сделать переносной вид заземления для отключения контрольных кабелей. При этом сами измерения нужно проводить при сухой изоляции до превышения допустимых пределов влажности.

Использование аппарата по руководству к эксплуатации как возможность его правильной работы и отсутствия поломок

Как прозвонить кабель

Проверить одножильный кабель можно несколькими манипуляциями, выставив тестовый вид напряжения. Первый щуп должен быть прицеплен на часть жилы, а второй должен быть прицеплен на броню. После этого будет подано напряжение. Если не имеется брони, то необходима земляная жила. При нахождении показаний до 0,5 мОм, значит кабель неизношен и его можно использовать дальше и не заменять.

Обратите внимание! Прозванивая многожильный кабель, нужно осуществлять проверку каждой жили, а из остальных полупроводников сделать сбор единого жгута. Чтобы получить достоверные результаты, необходимо обеспечение хорошего контакта

Правильный прозвон кабеля путем аппарата

Проверка изоляции

Проверка изоляции — еще одна функция измерительного прибора. Изоляция позволяет защитить жилу от соприкосновения с другой жилой. Характеристика изоляционного качества — сопротивление. Это измеряется в омах с производными. Сопротивление является величиной, которая обратна производимости. То есть она может показать возможность непропуска электротока.

Чем меньше изоляция, тем больше возможность нахождение тока пути и распространение из кабеля к токопроводящим поверхностям и материалам. То есть может быть изоляционный кабельный пробой

Важно понимать, что изоляция стареет, ухудшается из-за влажности и механического повреждения. Также ухудшается из-за воздействия агрессивной внешней среды

Проверка изоляции как одно из условий использования

Какие электродвигатели можно проверить мультиметром

Если двигатель не имеет очевидных внешних повреждений, то есть вероятность того, что произошел внутренний обрыв цепи или произошло короткое замыкание. Но не все электродвигатели можно просто проверить на эти дефекты мультиметром.

Например, может возникнуть сложности в диагностике электродвигателей постоянного тока, так как их обмотка имеет практически нулевое сопротивление и его можно проверить только косвенным методом по специальной схеме: одновременно снимают показания с амперметра и вольтметра с вычислением результирующего значения сопротивления по закону Ома.

Таким образом проверяют все сопротивления обмоток якоря и замеряют значения между пластинами коллектора. Если сопротивления обмоток якоря различаются, то имеется неполадки, так как в исправной машине эти значения одинаковые. Разность в значениях сопротивления между соседними пластинами коллектора должна быть не больше 10%, тогда двигатель будет считаться исправным (но если в конструкции предусмотрена уравнительная обмотка, то это значение может достигать до 30%).

Электрические машины переменного тока разделяют на:

  • синхронные: имеющие обмотки статора, расположенные под одинаковым углом смещения между собой, что позволяет двигаться с частотой, синхронной скорости вращения приложенной силы;
  • асинхронные с короткозамкнутым ротором (одно- или трехфазные);
  • асинхронные с фазным ротором, имеющие трехфазную обмотку;
  • коллекторные.

Все эти типы двигателей доступны для диагностики с помощью измерительных приборов, в том числе с помощью мультиметров. В целом, двигатели переменного тока достаточно надежные машины и неисправности в них возникают достаточно редко, но все же такое случается.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации