Сопротивление изоляции электродвигателя: измерения и нормы

Современное электротехническое оборудование, как правило, содержит медные токопроводы, надежно защищенные изоляционной оболочкой. Используемые в промышленности и в быту электродвигатели не является исключением. Но для эффективной работы этих агрегатов важно следить за тем, чтобы изоляция проводников поддерживалась в идеальном состоянии и сохраняла свои защитные свойства.

Содержание

Для чего нужна проверка сопротивления изоляции

Если регулярно не проверять сопротивление изоляции электродвигателей – через какое-то время она может высохнуть или сильно износиться и перестать выполнять свои защитные функции. А такое положение чревато серьезными последствиями, из которых короткое замыкание – самое неприятное. Следствием его нередко становится возгорание изоляции и других горючих материалов, постепенно перерастающее в полномасштабный пожар.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя

Именно поэтому организация и проведение измерений сопротивления изоляции электродвигателя – первостепенная задача служб, ответственных за поддержание электротехнического оборудования в рабочем состоянии. Ее своевременное проведение в соответствие с утвержденным рабочим графиком позволит избежать серьезных последствий (предотвратит выход из строя дорогостоящего оборудования).

Нормы сопротивления изоляции

Как и для других элементов электротехнического оборудования – для электродвигателей и схожих с ними по устройству машин постоянного тока предусмотрены предельные величины по проводимости защитной изоляции. Если реальный показатель оказывается при измерении ниже допустимого предела – агрегат снимается с эксплуатации.

Нормы для асинхронных двигателей

Согласно ПУЭ при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателя следует учитывать специфику конструкции и заявленную мощность агрегата. Только после того, как учтены все эти факторы – можно начать измерять контролируемый параметр

С учетом этих факторов проверяемый показатель должен соответствовать следующим значениям:

• Для статорных обмоток – не менее 0,5 мОм;
• Для ротора двигателя – не менее 0,2 мОм;
• Показатель для термических датчиков не нормируется.

Дополнительная информация: Приблизительная оценка, нередко используемая в практике измерений, исходит из значения этого показателя не ниже 1мОм.

Его снижение до 0,5 мОм, например, свидетельствует о незначительных отклонениях от нормы, которые, тем не менее, со временем приводят к серьезным последствиям. При обнаружении существенного снижения этого показателя, вызывающий сомнение агрегат лучше всего отправить на обследование в специализированную мастерскую.

Нормы для машин постоянного тока

Методики проверки для машин постоянного тока несколько отличаются от уже рассмотренных процедур для асинхронных двигателей. Здесь сначала потребуется снять щетки из щеткодержателей (как вариант – подложить под их корпус кусочек изоляционного материала).

Проверка минимального сопротивления изоляции организуется между следующими узлами и элементами схемы:

• между всеми возбуждающими обмотками и коллектором;
• между щеткодержателем и основанием (корпусом) агрегата;
• между коллектором якоря и основанием;
• а также между возбуждающими обмотками и корпусом агрегата.

Важно! В ходе проверки катушки возбуждения электрически отключаются от других узлов и проверяются каждая по отдельности.

Допустимое сопротивление изоляции определяется рядом факторов, основные из которых – это рабочего напряжение агрегата и температура воздуха. При среднем показателе в 20°С оно соответствует следующим значениям:

1. при 220 Вольтах питания – 1,85мОм;
2. при 380 или 440 Вольтах – 3,7мОм;
3. в случае напряжения в 660 Вольт – 5,45 мОм (этот же показатель предусмотрен для высоковольтных машин на 6 кВ или 10 кВ).

Помимо рассмотренных узлов контролируется сопротивление бандажей. Оно меряется между им самим и корпусом, и, кроме того, между им и фиксируемой обмоткой двигателя. Это показатель не может быть менее 0,5 мОм.

Методы обследования

При проведении испытаний асинхронных двигателей статорные обмотки, включенные по схемам «звезда» или «треугольник» потребуется демонтировать и проверить все входящие в их состав катушки. Вслед за этим производятся замеры нужного параметра по отношению к корпусу и между собой. Для этого применяются различные методы, основные из которых перечислены ниже:

• Использование специального измерительного прибора – мегаомметра.
• Посредством вольтметра и аналогового амперметра.
• С применением измерительного моста или современного цифрового омметра.
• Испытание напряжением высокой величины.
• Использование обычного мультиметра.

Каждый из этих способов нуждается в подробном рассмотрении.

Мегаомметр

Проверка мегомметром проводится с соблюдением следующих условий:

• при питающем напряжении до 500 Вольт используется прибор с соответствующим номиналом;
• при больших напряжениях выбирается мегаомметр с рабочими значениями до 1000 Вольт.

Обратите внимание: Если электротехническое оборудование рассчитано на 600 Вольт – предписывается применять прибор на 2500 Вольт.

Проверки по отношению к корпусу двигателя и между обмотками осуществляются по очереди для каждой из цепей с разными выводами. При этом все остальные концы соединяются с корпусом агрегата. Те же процедуры для обмоток трехфазного двигателя, включенных звездой или треугольником, проводится для всех трех составляющих.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя мегаомметром

Имеющиеся в схеме элементы, постоянно подсоединенные к корпусу агрегата (защитные конденсаторы или изолированные обмотки, например) на время испытаний отсоединяются. Для измерений, проводимых с электродвигателями, обмотки которых имеют водяное охлаждение, потребуется прибор с защитным экраном. Его зажимы перед снятием показаний присоединяются к стационарному или переносному . По завершении измерений с каждой из проверяемых цепей снимается остаточный заряд путем прикосновения ее к заземленному корпусу машины.

Измерительный мост и цифровой омметр

Измерения по этой методике поводятся согласно прилагаемой к приборам инструкции. Схема измерительного моста содержит два постоянных резистора и один переменный. Они соединены таким образом, что образуют два своеобразных «плеча» в виде 2-х цепочек На незанятое место во второй половинке включается сопротивление, которое нужно измерить.

Измерительный мост постоянного тока

В диагональ моста включен стрелочный измерительный прибор. Изменяя величину переменного сопротивления оператор добивается баланса двух цепочек, когда через плечи течет одинаковый ток. Искомое сопротивление определяется из соотношения, в которое подставляются значения трех

Цифровой омметр СО 3001

сопротивлений (2-х постоянных и одного переменного, полученного в результате измерений).

Цифровой омметр – это современный электронный прибор, позволяющий измерять сопротивление в широких пределах (фото справа).

Использование амперметра плюс вольтметр

Достаточно точно найти искомые значения для обмоток можно методом измерения напряжения и тока. С этой целью придется проделать следующие операции:

1. Подключить между центральной жилой обмотки двигателя и его корпусом вольтметр, а последовательно в эту цепочку установить амперметр.
2. Подать на полученную схему небольшое напряжение, а затем измерить ток и напряжение в ней.
3. По классической формуле R=U/I определить сопротивление.
4. Проделать те же операции, постепенно повышая напряжение до предельного значения.
5. На основе полученных данных рассчитать среднеарифметический показатель.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя с помощью амперметра и вольтметра

Затем нужно проделать те же операции для других обмоток и элементов электродвигателя.

Использование повышенного переменного напряжения

Для проведения таких испытаний потребуется повышенное напряжение, получаемое с линейного преобразователя (трансформатора). Последний оснащен устройством регулировки, позволяющим получать нужный уровень испытательного потенциала. Кроме того, в схему установки входит выключатель с видимым разрывом и устройство токовой защиты. С его помощью трансформатор автоматически отключается при пробое в цепях вторичной обметки или при разрушении изоляционной защиты.

Схема испытания изоляции электродвигателя повышенным напряжением переменного тока.

Время приложения напряжения при проведении испытаний выбирается равным 1-ой минуте для основной изоляции и 5 минутам – для межвитковой. Кратковременное приложение высоковольтного потенциала на сказывается на состоянии изоляции (не ухудшает ее защитных свойств).

Важно! Повышать напряжение до 1/3 испытательной величины можно произвольно, не учитывая динамику процесса.

По достижении этого уровня его следует наращивать плавно, со скоростью, позволяющей снимать показания со стрелочных шкал визуально. При тех ж операциях с электрическими машинами время наращивания напряжения от 1/2 до максимального значения не может быть менее 10 секунд.

Мультиметр

С помощью мультиметра точно измерить изоляцию обмоток двигателя не получится. При его наличии удается только приблизительно оценить ее качество. Другими словами – в данном случае можно убедиться только в том, что нет короткого замыкания, например. О снятии точных значений искомого показателя в этой ситуации не может быть и речи.

Причины низкого сопротивления

В нормальных условиях сопротивление изоляции проводов электродвигателя, покрытых защитной пленкой, сохраняет свое значение в течение длительного времени. Но в ходе эксплуатации на нее воздействует ряд разрушающих факторов, основными из которых являются:

• Механические напряжения.
• Повышенная влажность окружающей среды.
• Воздействие содержащихся в ней агрессивных веществ.
• Резкие колебания температуры.

Дополнительная информация: Существенное влияние на состояние защитной оболочки оказывает и перегрев двигателя, работающего во внештатном режиме.

Все перечисленные факторы приводят к снижению сопротивления изоляции с возможностью последующего пробоя обмотки на корпус или межфазного замыкания.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Как пользоваться мегаомметром, измерение сопротивления изоляции мегаомметром

Все мегаомметры в каталоге. Мегаомметр прибор для измерения сопротивления изоляции кабеля, изоляцию обмотки двигателя, диэлектрических материалов приборов. Современные мегаомметры позволяют вычеслять сразу коэффициент абсорбции и поляризации. Коэффициент абсорбции показывает степень увлажнения изоляции кабелей, трансформаторов, электродвигателей. Коэффициент поляризации показывает степень старения изоляции. Работа мегаомметра основана на измерении протекающего тока, при подаче стабильного высокого напряжения. У цифровых мегаомметров переключение диапазонов и определение единиц измерения производятся автоматически. Мегаомметры с испытательным напряжение которое создает ШИМ преобразователь не могут измерять сопротивления изоляции обмоток двигателя, цепи с высокой индуктивностью, например промышленный магнит.

При коэффициенте поляризации менее 1 изоляция проводника изношенная необходимо заменить, при значении от 1 до 2 проводник изношенный, но эксплуатация возможна. При значении более 2 эксплуатация проводника разрешена. Коэффициент абсорбции вычисляется измерением скорости заряда абсорбционной емкости изоляции при приложении испытательного напряжения. Если коэффициент абсорбции меньше 1,3 изоляция считается неудовлетворительной, необходимо сушить изоляцию.

Для работы с мегаомметром необходимо:

1. выбрать испытательное напряжение в настройках прибора, чем больше испытательное напряжение чем больше максимальное значение сопротивления;
2. выбрать время измерения. Из-за нестабильности сопротивления требуется проводить измерения не менее 1 минуты.

Клемму «минус», «GUARD», «0 V» необходимо подключать к тому проводнику, который заземлен. Измерения рекомендуется проводить дважды со сменной полярности испытательного напряжения для получения среднего результата. Полярность испытательного напряжения указана на гнёздах мегаомметра. Результаты измерений может выглядеть как на картинке ниже. Минимальное сопротивления изоляции проводки для бытовой сети 0,5 МОм, а для промышленной сети и производственного оборудования 1 МОм. 

Для измерения сопротивления изоляции двухжильного кабеля необходимо клеммы плюс и минус мегаомметра подсоединить к проводникам. Если кабель одножильный тогда клеммы плюс и минус мегаомметра подключают к проводнику и экрану соответственно. При измерении сопротивления более 10 ГОм необходимо использовать экранированный измерительный кабель, экран измерительного кабеля подключается в соответствующее гнездо. 

Если изоляция кабеля загрязненная и при больших значения сопротивления изоляции более 10 ГОм, для исключения влияния поверхностных токов утечки необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Или экраннированным кабелем как у мегаомметра Е6-32, в комплекте не поставляется. К изоляции одного из проводников необходимо намотать колечко из фольги, обжать крокодилом и подключить крокодил к клемме заземления мегаомметра. При измерении сопротивления изоляции обмотки трансформатора, для исключения влияния поверхностных токов утечки так же необходимо использовать схему подключения с тремя измерительными кабелями. Клемма заземления в данном случае подключается к сердечнику трансформатора.

Нормы сопротивления изоляции. Измерения необходимо производить при нормальных климатических условиях при температуре 25±10 °С и влажности воздуха не более 80%. Если в кабеле провода без экрана, то сопротивление изоляции измереяется между жилами проводов. Если провода с экраном в виде оплетки или фольги, то тогда сопротивление изоляции измеряется между жилой и экраном. Испытания проводят при отключеных электроустановках. 

Все мегаомметры в каталоге. 

Как проверить двигатель с помощью мегомметра?

R Jagan Mohan Rao

Измерители изоляции или мегомметры — это приборы, используемые для измерения электрической изоляции в условиях высокого напряжения. Название этого прибора, мегомметр, происходит от измерения изоляции кабелей, трансформаторов, изоляторов и т. д., выраженного в мегаомах (МОм).

Мегаомметр или мегомметр представляет собой измерительный прибор для анализа высоких электрических сопротивлений.

Цель измерения сопротивления изоляции

Измерение сопротивления обмоток электродвигателя позволяет выявить износ, вызванный погодными условиями, коррозией, грязью, влагой и чрезмерной вибрацией, до того, как двигатель выйдет из строя.

Существуют очень четкие ограничения возможности только испытания сопротивления изоляции для оценки эксплуатационного состояния электродвигателя. Следует позаботиться об одной вещи: между системой изоляции и кожухом машины должен быть свободный проход.

Как проверить двигатель с помощью мегомметра?

Для проведения этих измерений необходимо выполнить следующее:

Отключить двигатель от источника питания и подключить мегомметр между обмотками.

Установите безопасную рабочую зону, чтобы не допустить посторонних лиц к мегомметру, так как он будет подавать высокое напряжение. Неправильное использование мегомметра может привести к повреждению частей оборудования и травмам пользователей.

С помощью стандартного мультиметра проверьте межфазное сопротивление на всех трех фазах.

1. Все показания должны быть примерно одинаковыми и варьироваться в зависимости от размера и типа двигателя.

2. Если измеритель обнаруживает полное короткое замыкание (0 Ом) или перегрузку (OL), двигатель может быть неисправен.

Для измерения высокого сопротивления подайте высокое напряжение (в два раза превышающее рабочее напряжение). Например, для двигателя на 480 В подайте 1000 В.

Выполните показания в мегаомах.

Для двигателя номиналом 240-480 В стоит отметить, что разные фирмы имеют разные минимальные допуски сопротивления изоляции в используемом оборудовании, в пределах от 1 до 10 МОм. Сопротивление изоляции в новом оборудовании должно быть значительно выше, от 100 до 200 МОм.

Поскольку прочность изоляции зависит от температуры и влажности, вам может потребоваться выполнить несколько измерений сопротивления в течение некоторого времени, чтобы получить стабильный результат.

• Подсоедините один провод мегомметра к клемме или проводу заземления, а другой — к одному из фазных проводов или клемм.
• Пресс-тест на мегомметре.
• Очень высокое значение сопротивления (более 10 МОм) указывает на хорошую изоляцию двигателя.
• При необходимости рекомендуется обращаться к руководству пользователя производителя двигателя.
• Повторите шаги с двумя другими фазами.

Профилактическое обслуживание

Периодическое измерение сопротивления изоляции покажет состояние двигателей и необходимость их замены или модернизации.

Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на наш канал YouTube для видеоуроков по КИПиА, электрике, ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать далее:

Будьте первым, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Недействительный адрес электронной почты

Категории Основы электротехники

2023 © Воспроизведение без явного разрешения запрещено. — Курсы PLC SCADA — Сообщество инженеров

Практические инструкции по настройке двигателя

Регулярные проверки сопротивления изоляции двигателя имеют решающее значение для обеспечения безопасной и надежной работы.

Если вы работаете с новыми двигателями на своем предприятии, то ваша электрическая изоляция должна быть в идеальном состоянии. Однако, несмотря на значительные производственные усовершенствования двигателей за последние годы, изоляция по-прежнему подвержена ухудшению качества в результате использования оборудования и воздействия окружающей среды. Такие переменные, как механическое повреждение, вибрация, чрезмерное нагревание или охлаждение, грязь, масло, коррозионно-активные пары, влага от процессов или просто естественная влажность могут привести к повреждению изоляции.

Со временем образуются крошечные отверстия и трещины, что позволяет влаге или посторонним частицам просачиваться на поверхность изоляции, уступая место пути с низким сопротивлением для тока утечки. Со временем вы заметите падение сопротивления, но, как правило, оно происходит постепенно, и регулярные электрические испытания выявляют эту проблему.

Важно периодически проверять изоляцию двигателя. Кстати, хорошая изоляция имеет высокое сопротивление, тогда как плохая изоляция имеет относительно низкое сопротивление. Фактические значения могут варьироваться в зависимости от температуры или влажности, поэтому убедитесь, что вы ведете хорошие записи.

С помощью плана профилактического обслуживания вы можете запланировать восстановление или ремонт до полного выхода из строя. Если вам нравится экономить деньги и предотвращать простои, то это для вас!

Кроме того, отсутствие проверки изоляции двигателя может привести к возникновению опасных ситуаций при подаче напряжения или к полному сгоранию двигателя.

Теперь самое главное.

Как проверить изоляцию двигателя?

Во-первых, вам понадобится тестер изоляции, мегомметр или универсальный тестер вращающихся машин (если вы устали таскать несколько измерительных приборов по всему предприятию), который даст вам измерение в омах или мегаомах. Имейте в виду, что этот тест неразрушающий, поэтому вам не нужно беспокоиться о дальнейшем повреждении изоляции вашего двигателя. Ваш прибор просто подаст напряжение и измерит результирующий ток на поверхности изоляции, что даст вам значение сопротивления. (Спасибо закону Ома.)

Кроме того, очень важно помнить, что вы никогда и ни при каких обстоятельствах не должны подключать тестер изоляции Megger (или любой ИК-тестер, если уж на то пошло) к оборудованию, находящемуся под напряжением. Теперь, когда с этим покончено, давайте поговорим о подключении теста.

Для двигателей переменного тока и пускового оборудования ознакомьтесь с приведенной ниже диаграммой из A Stitch in Time — нашего полного руководства по проверке сопротивления изоляции. Обратите внимание, что пусковое оборудование, соединительные линии и двигатель подключены параллельно, а переключатель стартера установлен в положение «включено». Всегда лучше также отсоединить составные части и протестировать их все по отдельности, чтобы вы могли точно знать, где существует слабость.

Для генераторов и двигателей постоянного тока необходимо поднять щетки, как показано на рисунке ниже. Вы также можете протестировать такелажные и полевые катушки отдельно от самого якоря.

Итак, вы провели тест, что теперь? Давайте поговорим о ваших результатах.

Как вы интерпретируете показания сопротивления?

Что ж, для двигателей мы всегда рекомендуем вам взять копию руководства IEEE «Рекомендуемые методы проверки сопротивления изоляции вращающихся механизмов», поскольку это наиболее полный ресурс для решения проблемы интерпретации измерений сопротивления изоляции для двигателей.

Но самая важная рекомендация, которую мы можем вам дать, заключается в следующем…

Ключевое значение имеет периодическое тестирование.

Несмотря на то, что существуют руководства и правила для минимальных значений сопротивления изоляции, лучшим признаком проблемы в раю является постоянная тенденция к снижению ИК-измерений. А этого можно достичь только в том случае, если вы периодически проводите тестирование и, конечно, ведете хорошие записи.