Контроль за величиной сопротивления изоляции электрооборудования, электропроводок и заземляющих устройств предусмотрен технологическими правилами производства электромонтажных работ. Нормативные оценки допустимых величии сопротивления изоляции приведены в ПУЭ и в монтажных инструкциях. Для электрических машин постоянного и переменного тока напряжением до 1 000 В величина сопротивления изоляции обмоток машин после их монтажа не нормируется. Но, как указывалось, оно должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 3-3. Для электрических машин переменного тока напряжением 3 кВ и более оно должно быть в зависимости от температуры обмоток не ниже значений, приведенных в табл. 3-2.
В силовых и осветительных электропроводках величину сопротивления изоляции измеряют мегомметром на напряжение 1 000 В. На участке между смежными предохранителями или за последними предохранителями при снятых плавких вставках, между любым проводом и землей, а также между двумя любыми проводами сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм.
При измерении сопротивления изоляции в силовых цепях должны быть отключены электроприемники, а также аппараты и приборы. При измерении сопротивления в осветительных сетях лампы должны быть вывинчены, а штепсельные розетки, выключатели, групповые щитки нормально отсоединены от электроприемников.
Рис. 3-40. Мегомметр типа M1101. а — упрощенная схема; б — внешний вид.
Наиболее распространенным прибором для измерения сопротивления изоляции является мегомметр (рис. 3-40). Рамки магнитоэлектрической системы 1 питаются током от индуктора 2, вращаемого вручную. Когда зажимы разомкнуты, ток проходит только через рамку с добавочным сопротивлением R2 и подвижная часть магнитоэлектрической системы устанавливается в одном из своих крайних положений, отмеченном на шкале знаком ∞ (бесконечно большое сопротивление). Если замкнуть накоротко зажимы х, ток пойдет и через вторую рамку с добавочным сопротивлением P1. Подвижная система установится в другом крайнем положении, отмеченном на шкале цифрой 0 (измеряемое сопротивление равно нулю). Если к зажимам х присоединить измеряемое сопротивление Rx, подвижная система установится в промежуточных положениях между крайними положениями ∞ и 0.
Шкалу мегомметра градуируют на килоомы и мегомы: 1 кОм=1 000 Ом; 1 МОм=1 000 кОм.
В качестве источника постоянного тока в мегомметрах применены индукторные генераторы постоянного тока с ручным приводом от рукоятки. Напряжение на внешних зажимах генератора зависит от скорости вращения якоря. При вращении от руки неизбежны колебания частоты вращения. Для сглаживания этих колебаний в привод генератора вмонтирован центробежный регулятор. Номинальная частота вращения генератора мегомметра 120 об/мин.
Соединительные провода для подключения мегомметров должны быть достаточной длины и с хорошей влагостойкой изоляцией. Лучше всего для этой цели подходят гибкие провода марки ПВЛ; провода с хлопчатобумажной изоляцией не рекомендуются, так как вследствие плохой влагостойкости могут существенно искажать показания мегомметра.
При измерении изоляции длинных кабельных линий и обмоток крупных электрических машин и трансформаторов показания мегомметров в первые секунды вращения рукоятки резко снижаются. Это объясняется наличием у длинных кабельных линий и крупных машин значительной емкости, через которую в первые секунды вращения протекает зарядный ток, искажающий действительную величину изоляции в сторону ее снижения. Поэтому при измерениях сопротивления изоляции принимают установившиеся показания мегомметра через 60 с с момента начала вращения рукоятки (для установок с большой емкостью) и через 15 с с К15 для установок с небольшой емкостью.
При измерении сопротивления изоляции измеряемые цепи отключают от действующего напряжения сети, а также от приборов и аппаратов, не рассчитанных па номинальное напряжение применяемого мегомметра. Прикосновение к измеряемой цепи во время вращения рукоятки мегомметра опасно и может служить источником поражения током. Поэтому при измерениях мегомметром необходимо принимать меры безопасности, исключив возможность прикосновения людей к измеряемым цепям. В установках с большой емкостью (длинных кабельных линиях, электромашинах и трансформаторах большой мощности) измеряемая цепь может приобрести значительный электрический заряд. Поэтому после снятия напряжения перед началом измерений изоляции мегомметром такие цепи надо разрядить на землю. Это делается с помощью гибкого медного провода сечением не менее 16 мм2, который вначале присоединяют одним концом к контуру заземления установки, а затем другой конец медного провода с помощью штанги присоединяют к каждой из фаз измеряемой цепи. В установках напряжением выше 1 000 В разрядку кабелей и крупных машин выполняют обязательно в диэлектрических перчатках и в защитных очках.
Заземляющие устройства проверяют внешним осмотром с последующим измерением величины сопротивления растеканию тока. Также выборочно проверяют сопротивление контактов и стыков в цепях заземлений (проверка надежности металлической связи). Сопротивление заземляющих устройств измеряют без отделения естественных заземлителей от искусственных, как правило, летом, в сухую погоду, когда грунты обладают наибольшим сопротивлением.
Применяют два основных метода измерения сопротивления заземляющих устройств; с помощью амперметра и вольтметра; с помощью измерителя заземления.
Измерение методом амперметра и вольтметра выполняют по схеме рис. 3-41. По этой схеме через измеряемый заземлитель Rx и вспомогательный заземлитель В проходит переменный ток /; замеряя падение напряжения Ux между заземлителем Rx и зондом 3, определяем величину сопротивления заземлителя, пользуясь законом Ома, из выражения Rx=Ux/I Ом.
Рис. 3-41. Схема измерения сопротивления заземляющего устройства методом амперметра и вольтметра.
Рис. 3-42. Схема размещения измеряемого заземляющего устройства зонда и вспомогательного заземлителя.
Зонд 3 создает в схеме точку с нулевым потенциалом. Расстояние от одиночного заземлителя Rx до зонда 3 принимают равным 20 м, а для сложных заземлителей, состоящих из нескольких соединенных между собой одиночных заземлителей, расстояние от заземлителя до зонда принимают равным 5Д, где Д — длина наибольшей диагонали между одиночными заземлителями, входящими в сложное заземляющее устройство Rx (рис. 3-42). Расстояние от измеряемого заземлителя Rxдо вспомогательного заземлителя В принимают равным не менее 40 м при одиночных заземлителях и не менее 5Д при сложных.
Питание измерительной цепи осуществляют от сварочного или понизительного трансформатора напряжением соответственно 65 или 36 В с регулировкой тока реостатом. Вспомогательный заземлитель имеет ту же конструкцию, что и измеряемый, либо для указанной цели используют естественные заземлители. В качестве зонда применяют металлический стержень с заостренным концом длиной 1,2—1,5 м, забиваемый в землю.
Более простым и удобным является метод измерения с помощью переносного прибора типа МС-07 (в пластмассовом корпусе — МС-08). Принципиальная схема этого прибора показана на рис. 3-43.
Рис. 3-43. Принципиальная схема прибора МС-07.
Магнитоэлектрические рамки прибора включены одна как амперметр, другая как вольтметр между измеряемым заземлителем и зондом. Показания прибора в такой схеме пропорциональны величине сопротивления Rx измеряемого заземлителя. Через рамку 1—1 протекает постоянный ток, а между измеряемым заземлителем Rxи вспомогательным заземлителем — переменный, создаваемый прерывателем П. На рамку 2—2 подается выпрямленное напряжение выпрямителем ВП. Расстояния между измеряемым заземлителем Rx, зондом 3 и вспомогательным заземлителем В принимаются те же, что и в методе амперметра и вольтметра. Прибор МС-07 имеет четыре клеммы I1, Е1, I2, Е2 и подключается по схеме рис. 3-43 при помощи гибких проводов сечением 1,5—2,5 мм2 с хорошей, влагостойкой изоляцией. При измерениях прибором МС-07 руководствуются следующими правилами:
при неподвижном генераторе надо проследить за стрелкой прибора; отклонение стрелки свидетельствует о наличии в земле блуждающих постоянных токов, дрожание стрелки — о наличии в земле блуждающих переменных токов;
переключатель «регулировка — измерение» ставят в положение «регулировка» и, вращая рукоятку с частотой вращения 120 об/мин, поворачивают ручку реостата на верхней крышке прибора и устанавливают стрелку на красную отметку шкалы;
переключатель ставят в положение «измерение» и вращают рукоятку прибора с частотой вращения 120 об/мин. Переключатель пределов шкалы устанавливают соответственно измеряемому сопротивлению; стрелка прибора показывает на шкале величину сопротивления заземлителя;
при наличии в земле блуждающих переменных токов, на что указывает дрожание стрелки, надо добиваться спокойного отклонения стрелки путем изменения частоты вращения рукоятки в ту или иную сторону в пределах 90—150 об/мин. Измерения делают 2—3 раза и принимают среднее значение.
