Добавить сайт в закладки

Методика измерения сопротивления изоляции

Целью настоящей методики является обеспечение качественного и безопасного проведения работ при производстве электролабораторией (далее ЭЛ) испытаний (измерений).

Методика составлена на основании:

• ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений»;
• межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001;
• документации заводов-изготовителей приборов, используемых в проведении работ.

Назначение

Назначение методики - описание процедур по организации, выполнению и оформлению проводимых ЭЛ работ по измерению сопротивления изоляции.

Наименование и характеристика измеряемой величины

Измеряемая величина - сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции постоянному току является основным показателем состояния изоляции и его измерение является неотъемлемой частью испытаний всех видов электрооборудования и электроцепей.

Состав используемых при измерении приборов

Сопротивление изоляции измеряется мегомметром. В настоящее время наиболее распространены мегомметры типа М-4100, ЭСО202/2Г, MIC-1000, MIC-2500.

Описание мегомметров

Мегомметр - прибор, состоящий из источника напряжения (постоянного или переменного генератора с выпрямителем тока) и измерительного механизма.

Мегомметры подразделяются по номинальному рабочему напряжению до 1000 В и до 2500 В.

Мегомметры комплектуются гибкими медными проводами длиной до 2-3 м с сопротивлением изоляции не менее 100 МОм. Концы проводов, присоединяемые к мегомметру, должны иметь оконцеватели, а противоположные - зажимы типа «крокодил» с изолированными ручками.

Порядок проведения измерений

Порядок проведения измерений мегомметрами типа М-4100 и ЭСО202/2Г. Перед началом проведения измерений необходимо:

1. Перед началом проведения измерения мегомметр должен быть подвергнут контрольной проверке, которая заключается в проверке показаний прибора при разомкнутых проводах (стрелка прибора должна находиться у отметки бесконечность - ?) и замкнутых проводах (стрелка прибора должна находиться на отметке 0).
2. Убедиться, что на испытуемом кабеле нет напряжения (проверять отсутствие напряжения необходимо испытанным указателем напряжения, исправность которого должна быть проверена на заведомо находящихся под напряжением частях электроустановки - п. 3.3.1 «Межотраслевых правил по охране труда» ПОТ Р М-016-2001).
3. Заземлить токоведущие жилы испытываемого кабеля (заземление с токоведущих частей можно снимать только после подключения мегомметра).

Подключаемые провода мегомметров должны иметь зажимы с изолированными ручками, в электроустановках выше 1000 В, кроме того, следует пользоваться диэлектрическими перчатками.

При работе с мегомметром прикасаться к токоведущим частям, к которым он присоединен, не разрешается.

Как правило, измеряют сопротивление изоляции каждой фазы кабеля относительно остальных заземленных фаз. Если измерения по этому сокращенному варианту дадут неудовлетворительный результат, то необходимо измерить сопротивление изоляции между каждыми двумя фазами и каждой фазой относительно земли.

При измерениях на кабелях выше 1000 В (когда результаты измерений могут быть искажены точками утечек по поверхности изоляции) на изоляцию объекта измерения (концевую воронку и т.д.) накладывают электрод (экранные кольца), присоединенный к зажиму «Э» (экран).

При измерениях сопротивления изоляции кабелей на напряжение до 1000 В с нулевыми жилами необходимо помнить следующее:

• нулевые рабочие и защитные проводники должны иметь изоляцию, равную изоляции фазных проводников;
• как со стороны источника питания, так и со стороны приемника нулевые проводники должны быть отсоединены от заземленных частей.

Схема измерения сопротивления изоляции: а - электродвигателя; 6 - кабеля; 1 - клеммный щиток; 2 - выводы катуш ки; 3 - металлическая защита (оболочка); 4 - изоляция; 5 - экран; 6 - токопроводящая жила.

Измерение (снятие показаний) следует производить при устойчивом положении стрелки прибора. Для этого нужно вращать ручку прибора со скоростью 120 об/мин.

Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора через 15 сек и 60 сек после начала вращения. Если определения коэффициента абсорбции кабеля не требуется, отсчет показаний производится после успокоения стрелки, но не ранее 60 сек от начала вращения.

При неправильно выбранном пределе измерений необходимо:

• снять заряд с испытуемой фазы, наложив заземление;
• переключить предел и повторить измерение на новом пределе.

При наложении и снятии заземления необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками

По окончании измерений, прежде чем отсоединять концы прибора, необходимо снять накопленный заряд путем наложения заземления.

Измерение сопротивления изоляции сетей освещения проводится мегомметром на напряжение 1000 В и включает в себя:

1. Измерение сопротивления изоляции магистральных линий - от сборок 0,4 кВ (ГРЩ, ВРУ) до автоматических выключателей распределительных щитов (ЩЭ) или групповых (в зависимости от схемы);
2. Измерение сопротивления изоляции от распределительных (этажных) щитов до групповых щитков местного управления (квартирных).
3. Измерение сопротивления изоляции сети освещения от автоматических выключателей (предохранителей) местных, групповых щитков управления (ЩК) до светильников (включая изоляцию самого светильника). При этом в сетях освещения в светильниках с лампами накаливания измерение сопротивления изоляции производится при снятом напряжении, включенных выключателях, снятых предохранителях (или отключенных выключателях), отсоединенных нулевых рабочих и защитных проводах, отключенных электроприемниках и вывернутых электролампах. В сетях освещения с газоразрядными лампами производить измерение можно как с установленными лампами, так и без них, но со снятыми стартерами.
4. Величина сопротивления изоляции на каждом участке сети освещения, начиная от автомата (предохранителя) щита и включая проводку светильника, должна быть не менее 0,5 МОм.

Обработка и оформление результатов измерений

Данные по использованным в процессе измерительных работ приборам, а также результаты измерений заносятся в протоколы.

Требования к безопасному проведению работ

Таблица 1. Допустимые расстояния до токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В соответствии с главой 12 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001» работники ЭЛ (как работники организаций, направляемые для выполнения работ в действующих, строящихся, технически перевооружаемых, реконструируемых электроустановках и не состоящие в штате организаций - владельцев электроустановки) относятся к командированному персоналу.

Командируемые работники должны иметь удостоверения установленной формы о проверке знаний норм и правил работы в электроустановках с отметкой о группе, присвоенной комиссией командирующей организации. Командирующая организация несет ответственность за соответствие присвоенных командированным работникам групп, а также за соблюдение персоналом нормативных документов по безопасному выполнению работ.

Организация работ командировочного персонала предусматривает прохождение следующих процедур выполняемых до начала работ:

• извещение организации-владельца электроустановки письмом о цели командировки, а также составе и квалификации командировочного персонала ЭЛ;
• определение и предоставление организацией-владельцем командированным работникам права работы в действующих электроустановках (в качестве выдающих наряд, ответственных руководителей и производителей работ, членов бригады);
• проведение с командированным персоналом по его прибытии вводного и первичного инструктажей по электробезопасности;
• ознакомление командированного персонала с электрической схемой и особенностями электроустановки, в которой ему предстоит работать (причем работник, которому предоставляется право исполнять обязанности производителя работ, должен пройти инструктаж по схеме электроснабжения электроустановки);
• проведение работниками организации-владельца подготовки рабочего места и допуск командированного персонала к работам.

Организация, в электроустановках которой производятся работы командированным персоналом, несет ответственность за выполнение предусмотренных мер безопасности и допуск к работам.

Работы выполняются на основании наряда-допуска, распоряжения или в порядке текущей эксплуатации в соответствии с требованиями главы 5 «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТ Р М-016-2001». Кроме того, при проведении испытаний и измерений следует:

1. Руководствоваться указаниями паспортов (инструкций по эксплуатации) используемых приборов и инструкций по технике безопасности (действующими на предприятии, где выполняются измерения), а также дополнительными требованиями по безопасности, определенными в нарядах-допусках, распоряжениях, инструктажах.
2. Проверять отсутствие напряжения (проверять отсутствие напряжения необходимо испытанным указателем напряжения, исправность которого должна быть проверена на заведомо находящихся под напряжением частях электроустановки - п. 3.3.1 «Межотраслевых правил по охране труда» ПОТ Р М-016-2001). Отсутствие напряжения следует проверять как между всеми фазами, так и между фазой и землей. Причем в электроустановках с системой TN-C следует сделать не менее шести замеров, а в электроустановках с системой TN-S - не менее десяти замеров.
3. Производить подключение и отключение всех при снятом напряжении.
4. Обеспечивать применение защитных средств и инструмента с изолирующими рукоятками, испытанных согласно «Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках», утвержденной приказом Минэнерго России от 30.06.2003 г. за № 261.

Производящая работы бригада должна состоять не менее чем из двух человек, в том числе производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV и член бригады с группой по электробезопасности не ниже III. При проведении измерений запрещается приближаться к токоведущим частям на расстояния менее указанных в таблице 1.

Силовые кабельные линии

Силовые кабельные линии напряжением до 1 кВ испытываются по пп.1, 2, 7, 13, напряжением выше 1 кВ и до 35 кВ - по пп.1-3, 6, 7, 11, 13, напряжением 110 кВ и выше - в полном объеме, предусмотренном настоящим параграфом.

1. Проверка целостности и фазировки жил кабеля. Проверяются целостность и совпадение обозначений фаз подключаемых жил кабеля.

2. Измерение сопротивления изоляции. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Для силовых кабелей до 1 кВ сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется. Измерение следует производить до и после испытания кабеля повышенным напряжением.

3. Испытание повышенным напряжением выпрямленного тока.

Испытательное напряжение принимается в соответствии с табл.1.8.39.

Таблица 1.8.39 Испытательное напряжение выпрямленного тока для силовых кабелей

________________

* Испытания выпрямленным напряжением одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией без брони (экранов), проложенных на воздухе, не производятся.

Для кабелей на напряжение до 35 кВ с бумажной и пластмассовой изоляцией длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 10 мин.

Для кабелей с резиновой изоляцией на напряжение 3-10 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 5 мин. Кабели с резиновой изоляцией на напряжение до 1 кВ испытаниям повышенным напряжением не подвергаются.

Для кабелей на напряжение 110-500 кВ длительность приложения полного испытательного напряжения составляет 15 мин.

Допустимые токи утечки в зависимости от испытательного напряжения и допустимые значения коэффициента асимметрии при измерении тока утечки приведены в табл.1.8.40. Абсолютное значение тока утечки не является браковочным показателем. Кабельные линии с удовлетворительной изоляцией должны иметь стабильные значения токов утечки. При проведении испытания ток утечки должен уменьшаться. Если не происходит уменьшения значения тока утечки, а также при его увеличении или нестабильности тока испытание производить до выявления дефекта, но не более чем 15 мин.

Таблица 1.8.40 Токи утечки и коэффициенты асимметрии для силовых кабелей

Кабели напряжением, кВ	Испытательное напряжение, кВ	Допустимые значения токов утечки, мА	Допустимые значения коэффициента асимметрии ()
6	36	0.2	8
10	60	0.5	8
20	100	1.5	10
35	175	2.5	10
110	285	Не нормируется	Не нормируется
150	347	То же	То же
220	610	"	"
330	670	"	"
500	865	"	"

При смешанной прокладке кабелей в качестве испытательного напряжения для всей кабельной линии принимать наименьшее из испытательных напряжений по табл.1.8.39.

4. Испытание напряжением переменного тока частоты 50 Гц.

Такое испытание допускается для кабельных линий на напряжение 110-500 кВ взамен испытания выпрямленным напряжением.

Испытание производится напряжением (1,00-1,73) . Допускается производить испытания путем включения кабельной линии на номинальное напряжение . Длительность испытания - согласно указаниям завода-изготовителя.

5. Определение активного сопротивления жил. Производится для линий 20 кВ и выше. Активное сопротивление жил кабельной линии постоянному току, приведенное к 1 мм сечения, 1 м длины и температуре +20 °С, должно быть не более 0,0179 Ом для медной жилы и не более 0,0294 Ом для алюминиевой жилы. Измеренное сопротивление (приведенное к удельному значению) может отличаться от указанных значений не более чем на 5%.

6. Определение электрической рабочей емкости жил.

Производится для линий 20 кВ и выше. Измеренная емкость не должна отличаться от результатов заводских испытаний более чем на 5%.

7. Проверка защиты от блуждающих токов.

Производится проверка действия установленных катодных защит.

8. Испытание на наличие нерастворенного воздуха (пропиточное испытание).

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ. Содержание нерастворенного воздуха в масле должно быть не более 0,1%.

9. Испытание подпитывающих агрегатов и автоматического подогрева концевых муфт.

Производится для маслонаполненных кабельных линий 110-500 кВ.

10. Проверка антикоррозийных защит.

При приемке линий в эксплуатацию и в процессе эксплуатации проверяется работа антикоррозионных защит для:

Кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах со средней и низкой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта выше 20 Ом/м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю выше 0,15 мА/дм ;

Кабелей с металлической оболочкой, проложенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (удельное сопротивление грунта менее 20 Ом/м) при любой среднесуточной плотности тока в землю;

Кабелей с незащищенной оболочкой и разрушенными броней и защитными покровами;

Стального трубопровода кабелей высокого давления независимо от агрессивности грунта и видов изоляционных покрытий.

При проверке измеряются потенциалы и токи в оболочках кабелей и параметры электрозащиты (ток и напряжение катодной станции, ток дренажа) в соответствии с руководящими указаниями по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии.

Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89.

11. Определение характеристик масла и изоляционной жидкости.

Определение производится для всех элементов маслонаполненных кабельных линий на напряжение 110-500 кВ и для концевых муфт (вводов в трансформаторы и КРУЭ) кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 110 кВ.

Пробы масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС должны удовлетворять требованиям норм табл.1.8.41 и 1.8.42.

Таблица 1.8.41 Нормы на показатели качества масел марок С-220, МН-3 и МН-4 и изоляционной жидкости марки ПМС

Примечание. Испытания масел, не указанных в табл.1.8.39, производить в соответствии с требованием изготовителя.

Таблица 1.8.42 Тангенс угла диэлектрических потерь масла и изоляционной жидкости (при 100, %, не более, для кабелей на напряжение, кВ)

110	150-220	330-500
0,5/0,8*	0,5/0,8*	0,5/-

________________

* В числителе указано значение для масел марок С-220, в знаменателе - для МН-3, МН-4 и ПМС

Если значения электрической прочности и степени дегазации масла МН-4 соответствуют нормам, а значения tg δ, измеренные по методике ГОСТ 6581-75, превышают указанные в табл.1.8.42, пробу масла дополнительно выдерживают при температуре 100 °С в течение 2 ч, периодически измеряя . При уменьшении значения tg δ проба масла выдерживается при температуре 100 °С до получения установившегося значения, которое принимается за контрольное значение.

12. Измерение сопротивления заземления.

Производится на линиях всех напряжений для концевых заделок, а на линиях 110-500 кВ, кроме того, для металлических конструкций кабельных колодцев и подпиточных пунктов.

Любой вид проводов и кабелей обладает специфическими, первичными и вторичными электрическими параметрами, которые эту продукцию характеризуют. Одним из главных параметров кабеля является сопротивление изоляции. Нормой сопротивления изоляции считаются данные, на которые ориентируются при выполнении работ по строительству, эксплуатации и обслуживанию кабелей.

По двум металлическим жилам протекает электрический ток, и на них все время оказывает разнообразное воздействие окружающая среда, в некоторых случаях даже опасное. Кроме этого, эти жилы сами влияют друг на друга. В результате этого металлические провода, у которых нет защиты, несут колоссальные потери из-за разнообразных утечек, вплоть до образования аварийных ситуаций.

Что такое изоляция жил, проводящих ток

Чтобы подобного рода негативные ситуации свелись к минимуму или значительно уменьшились, токопроводящие жилы в кабелях следует защитить при помощи изолирующего покрытия из материала, не проводящего электрический ток.

Материалом для создания изоляционных оболочек считается:

• пластические массы;
• бумага;
• резина.

Также эти материалы можно комбинировать. Изоляция, которая используется для разных видов кабелей, имеет довольно значительное отличие как по используемым материалам, так и по принципам применения изолирующих покровов. На сегодняшний день выпускают большое количество кабельной продукции, которую используют для разнообразных нужд.

Разнообразие кабельной продукции

Различают кабели:

Эта продукция может отличаться друг от друга не только своими функциями, но и конструктивными и физическими характеристиками , разработанные применительно для той среды, в которой она будет использоваться. Большая потребность в проводных материалах, необходимых для разнообразных нужд, привела к тому, что были созданы различные модификации существующих на данный момент типов кабелей. Например, если подземные распределительные телефонные сети прокладываются непосредственно в грунте, применяемую в телефонной канализации конструкцию кабелей дополнительно усиливают, облачая их сердечник в металлические ленты брони. А также чтобы защитить жилы кабеля от внешних токов, его сердечник облачают в алюминиевую оболочку.

Что такое сопротивление изоляции

От того, в какой среде и в каких условиях будет использоваться изготавливаемая проводниковая продукция, зависит вид изолирующего материала. Например, чтобы изолировать при высоких температурах токопроводящие жилы, лучше всего использовать резину, чем другие материалы. Резина устойчива к таким температурным воздействиям, чем, например, обычная пластмасса.

Таким образом, использование изолирующих материалов кабельной продукции необходимо для защиты его токопроводящих жил от внешних и взаимных электрических влияний. Величину такого параметра для отдельно взятой жилы и всего сердечника в целом определяет величина сопротивления постоянному току, возникающей в цепи между жилами и каким-либо источником, к примеру, землей. Чтобы определить работоспособность и защищенность кабельной продукции используется термин «сопротивление изоляции».

Материалы, которые используются в кабелях в качестве изоляции, со временем стареют и начинают терять свои свойства . Поэтому даже от любого физического воздействия они могут разрушиться. Чтобы уточнить, как и в каких пределах могли измениться параметры изоляционного материала, требуется для сравнения знать норму на параметр изделия, которая устанавливается изготовителем.

Норма сопротивления изоляции

Как конкретная величина изделия сопротивление изоляции для разных марок кабеля закладывается в ГОСТ или ТУ на изготовление определенной кабельной продукции. Такая продукция, поставляемая для реализации, должна иметь паспорт с электрическими параметрами. Например, норма сопротивления изоляции для кабеля связи приводится к 1 км длины, причем температура окружающей среды для этих данных должна составлять +20 градусов.

Для городских низкочастотных кабелей связи норма сопротивления должна составлять не меньше 5000 Мом/км, для коаксиальных и магистральных симметричных кабелей норма сопротивления может достигать 10000 Мом/км . Оценивая состояние проверяемого кабеля, паспортные данные сопротивления изоляции используют только тогда, когда необходим пересчет их к длине действительного куска кабеля. При участке кабеля больше километра норму следует делить на эту длину. Если она меньше километра, то, соответственно, умножать.

Полученные в результате этого расчетные цифры часто используются для оценки кабельной линии. Следует помнить, что паспортные данные учитываются для температуры +20 градусов, поэтому необходимо делать поправки, проводя контрольные измерения на влажность и температуру.

Существуют такие марки кабельной продукции, у которых алюминиевая оболочка и шланговое полиэтиленовое покрытие. Для них определяют норму сопротивления изоляции между землей и оболочкой. Она обычно составляет 20 Мом/км. Чтобы использовать в работе этот норматив его необходимо пересчитать под действительную длину участка.

Для силового кабеля предусмотрены следующие положения по сопротивлению изоляции постоянному току:

• у применяемых в сетях с напряжением более 1000 В силовых кабелях величина такого параметра не нормируется, но не может быть меньше 10 ОМ;
• у применяемых в сетях с напряжением менее 1000 В силовых кабелях величина параметра не должна быть выше 0,5 Ом.

Для контрольных кабелей норма не может быть меньше 1 Ом .