Как пользоваться мегаомметром: измерение, подключение, видео

Для оценки работоспособности кабеля, проводки необходимо измерить сопротивление изоляции. Для этого существует специальный прибор — мегаомметр. Он подает в измеряемую цепь высокое напряжение, измеряет протекающий по ней ток, и выдает результаты на экран или шкалу. Как пользоваться мегаомметром и рассмотрим в этой статье. 

Содержание статьи

• 1 Устройство и принцип действия
• 2 Работа с мегаомметром
  • 2.1 Требования по обеспечению безопасных условий работы
  • 2.2 Как подключать щупы
  • 2.3 Процесс измерения
• 3 Измерение сопротивления изоляции кабеля
• 4 Проверить сопротивление изоляции электродвигателя

Устройство и принцип действия

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

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.

Работа с мегаомметром

При испытаниях мегаомметр вырабатывает очень высокое напряжение — 500 В, 1000 В, 2500 В. В связи с этим проводить измерения необходимо очень осторожно. На предприятиях к работе в прибором допускаются лица, имеющие группу электробезопасности не ниже 3-й.

Перед тем как провести измерения мегаомметром, в тестируемые цепи отключают от электропитания. Если вы собираетесь проверить состояние проводки в доме или квартире, надо отключить рубильники на щитке или выкрутить пробки. После выключают все полупроводниковые приборы.

Один из вариантов современных мегаомметров

Если проверять будете розеточные группы, вынимаете вилки всех приборов, которые включены в них. Если проверяются осветительные цепи, выкручиваются лампочки. Они тестового напряжения не выдержат. При проверке изоляции двигателей они также полностью отключаются от питания. После этого к тестируемым цепям подключается заземление. Для этого к «земляной» шине крепится многожильный провод в оболочке сечением не менее 1,5 мм2. Это так называемое переносное заземление. Для более безопасной работы свободный конец с оголенным проводником крепят к сухому деревянному держаку. Но оголенный конец провода должен быть доступен — чтобы можно было им прикасаться к проводам и кабелям.

Требования по обеспечению безопасных условий работы

Даже если вы хотите в домашних условиях измерить сопротивление изоляции кабеля, перед тем как пользоваться мегаомметром стоит ознакомиться с требованиями по технике безопасности. Основных правил несколько:

1. Держать щупы только за изолированную и ограниченную упорами часть.
2. Перед подключением прибора отключить напряжение, убедиться в том, что поблизости нет людей (на протяжении всей измеряемой трассы, если речь идет о кабелях).

   Как пользоваться мегаомметром: правила электробезопасности

3.  Перед подключением щупов снять остаточное напряжение при помощи подсоединения переносного заземления. И отключать его после того как щупы установлены.
4. После каждого измерения снимать со щупов остаточное напряжение соединив их оголенные части вместе.
5. После измерения к измеренной жиле подключать переносное заземление, снимая остаточный заряд.
6. Работать в перчатках.

Правила не очень сложные, но от их выполнения зависит ваша безопасность.

Как подключать щупы

На приборе обычно есть три гнезда для подключения щупов. Они располагаются в верхней части приборов и подписаны:

• Э — экран;
• Л- линия;
• З — земля;

Также имеется три щупа, один из которых имеет с одной стороны два наконечника. Он используется когда необходимо исключить токи утечки и цепляется к экрану кабеля (если такой есть). На двойном отводе этого щупа есть буква «Э». Тот штекер, который идет от этого отвода и устанавливается в соответствующее гнездо. Второй его штекер устанавливается в гнездо «Л» — линия. В гнездо «земля» всегда подключается одинарный щуп.

Щупы для мегаомметра

На щупах есть упоры. При проведении измерений руками браться за них так, чтобы пальцы были до этих упоров. Это обязательное условие безопасной работы (про высокое напряжение помним).

Если проверить надо только сопротивление изоляции без экрана, ставится два одинарных щупа — один в клемму «З», другой в клемму «Л». При помощи зажимов-крокодилов на концах подключаем щупы:

Других комбинаций нет. Проверяется чаще изоляция и ее пробой, работа с экраном встречается довольно редко, так как сами экранированные кабели в квартирах и частных домах используются редко. Собственно, пользоваться мегаомметром не особо сложно. Важно только не забывать о наличии высокого напряжения и необходимости снимать остаточный заряд после каждого измерения. Это делают прикасаясь проводом заземления к только что измеренному проводу. Для безопасности этот провод можно закрепить на сухом деревянном держаке.

Процесс измерения

Выставляем напряжение, которое будет выдавать мегаомметр. Оно выбирается не произвольно, а из таблицы. Есть мегаомметры, которые работают только с одним напряжением, есть работающие с несколькими. Вторые, понятное дело, удобнее, так как их можно использовать для тестирования различных устройств и цепей.  Переключение тестового напряжения производится ручкой или кнопкой на лицевой панели прибора.

Перед тем как пользоваться мегаомметром, убеждаемся в отсутствии напряжения на линии — тестером или индикаторной отверткой. Затем, подготовив прибор (выставить напряжение и на стрелочных выставить шкалу измерения) и подключив щупы, снимаем заземление с проверяемого кабеля (если помните, оно подключается перед началом работ).

Следующий этап — включаем в работу мегаомметр: на электронных нажимаем на кнопку Test, в стрелочных крутим ручку динамо-машины. В стрелочных крутим до тех пор, пока не зажжется на корпусе лампа — это значит необходимое напряжение в цепи создано. В цифровых в какой-то момент значение не экране стабилизируется. Цифры на экране — сопротивление изоляции. Если оно не меньше нормы (средние указаны в таблице, а точные есть в паспорте к изделию), значит все в норме.

Как проводить измерения мегаомметром

После того, как измерение окончено, перестаем крутить ручку мегаомметра или нажимаем на кнопку окончания измерения на электронной модели. После этого можно отсоединять щуп, снимать остаточное напряжение.

Вкратце — это все правила пользования мегаомметром. Некоторые варианты измерений рассмотрим подробнее.

Измерение сопротивления изоляции кабеля

Часто требуется измерить сопротивление изоляции кабеля или провода. Если вы умеете пользоваться мегаомметром, при проверке одножильного кабеля это займет не более минуты, с многожильными придется возиться дольше. Точное время зависит от количества жил — придется проверять каждую.

Тестовое напряжение выбираете в зависимости от того, в сети с каким напряжением будет работать провод. Если вы планируете его использовать для проводки на 250 или 380 В, можно выставить 1000 В (смотрите таблицу).

Проверка трехжильного кабеля — можно не скручивать, а перемерять все пары

Для проверки сопротивления изоляции одножильного кабеля, один щуп цепляем на жилу, второй — на броню, подаем напряжение. Если брони нет, второй щуп крепим к «земляной» клемме и тоже подаем тестовое напряжение. Смотрим на показания. Если стрелка показывает больше 0,5 МОм, все в норме, провод можно использовать. Если меньше — изоляция пробита и его применять нельзя.

Можно проверить многожильный кабель. Тестирование проводится для каждой жилы отдельно. При этом все остальные проводники скручиваются в один жгут. Если при этом надо проверить еще и пробой на «землю», в общий жгут добавляется еще и провод, подключенный к соответствующей шине.

Если у кабеля имеется экран, металлическая оболочка или броня, они тоже добавляется в жгут. При образовании жгута важно обеспечит хороший контакт.

Примерно так же происходит измерение сопротивления изоляции розеточных групп. Из розеток выключают все приборы, отключают питание на щитке. Один щуп устанавливают на клемму заземления, второй — в одну из фаз. Тестовое напряжение — 1000 В (по таблице). Включаем, проверяем. Если измеренное сопротивление больше 0,5 МОм, проводка в норме. Повторяем со второй жилой.

Если электропроводка старого образца — есть только фаза и ноль, тестирование проводят между двумя проводниками. Параметры аналогичны.

Проверить сопротивление изоляции электродвигателя

Для проведения измерений двигатель отключается от питания. Необходимо добраться до выводов обмотки. Асинхронные двигатели, работающие на напряжении до 1000 В тестируются напряжением 500 В.

Для проверки их изоляции один щуп подключаем к корпусу двигателя, второй поочередно прикладываем к каждому из выводов. Также можно проверить целостность соединения обмоток между собой. Для этой проверки надо щупы устанавливать на пары обмоток.

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. 

Схема

мегомметра | Конструкция и принципы работы

Другим распространенным методом измерения сопротивлений свыше 50 МОм является схема мегомметра (мегаомметр), показанная на рис. 10.23(а). Этот прибор используется для измерения очень высоких сопротивлений, например, в изоляции кабелей, между обмотками двигателя, в обмотках трансформатора и т. д.

Принципы конструкции и работы: показания выше 10 МОм из-за низкого напряжения, используемого в цепи омметра. Некоторые измерители для лабораторных испытаний имеют встроенный омметр с источником питания высокого напряжения. Высокое напряжение позволяет точно измерять высокое сопротивление, но такие измерители обычно не являются портативными. Меггер представляет собой портативный омметр со встроенным источником высокого напряжения. Схема мегомметра, показанная на рис. 10.23(b), состоит из двух основных элементов: генератора постоянного тока магнитного типа для подачи тока для проведения измерений и омметра, измеряющего значение сопротивления. Якорь генератора вращается с помощью рукоятки, обычно через повышающие шестерни, для получения выходного напряжения 500 В. Когда рукоятка вращается, шестерни вращают генератор с высокой скоростью, создавая выходное напряжение, которое может составлять 100, 500 В. 1000, 2500 или 5000 В, в зависимости от модели.

Используемый счетчик немного отличается от стандартного механизма D’Arsonval тем, что он имеет две обмотки. Одна обмотка включена последовательно с номером R ₂ на выходе генератора и намотана таким образом, чтобы при работающем генераторе стрелка перемещалась к концу шкалы с высоким сопротивлением. Другая обмотка катушки (А) и сопротивление R ₁ включены последовательно между отрицательным полюсом генератора и выводом линии. Эта обмотка намотана так, что при протекании по ней тока от генератора она стремится переместить стрелку в сторону нулевого конца шкалы. Две катушки установлены на одном валу, но под прямым углом друг к другу. Ток подается к обеим катушкам посредством гибких соединений, не препятствующих вращению элемента.

Катушка A представляет собой токовую катушку, одна клемма которой подключена к отрицательному выходу, а другая последовательно соединена с R ₁ с измерительным проводом P ₂ . Тестовый провод P ₁ подключается к положительному выводу генератора. При подключении неизвестного сопротивления R _х к контактам Р ₁ и Р ₂ ток от генератора протекает через катушку А, сопротивления R ₁ и R _х . Значение R ₁ выбрано таким образом, чтобы гарантировать, что даже при коротком замыкании клемм линии токовая катушка A не будет повреждена.

Катушка B представляет собой катушку напряжения и подключена к выходу генератора через сопротивление R ₂ . Если щупы оставить разомкнутыми, ток в катушке А не течет, и только катушка В перемещает указатель. Катушка Б занимает позицию на противоположной стороне в сердечнике, а стрелка указывает на бесконечность или разомкнута.

Когда на клеммах появляется чрезвычайно высокое сопротивление, например, при разомкнутой цепи, указатель показывает бесконечность. С другой стороны, когда в контрольных точках появляется сопротивление относительно низкого значения, например, когда изоляция кабеля влажная, ток через последовательную обмотку заставляет указатель двигаться к нулю (сопротивление закорочено). Однако стрелка останавливается в точке на шкале, определяемой током через последовательный резистор, который, в свою очередь, определяется значением измеряемого сопротивления.

Когда неизвестное сопротивление R _x подключено к измерительным проводам, ток течет в катушке A. Соответствующий развиваемый крутящий момент перемещает стрелку от положения бесконечности в поле постепенно увеличивающейся силы, пока поля крутящего момента между катушки А и В равны. Изменения скорости ручного генератора не влияют на показания мегаомметра, так как заряды в напряжении генератора одинаково влияют на обе катушки.

Преимущества использования мегомметра:

На электрической схеме мегомметра может быть указано сопротивление в несколько сотен или даже тысяч мегаом. Преимущество их по сравнению с обычным омметром заключается в том, что они подают высокое напряжение на проверяемую цепь, и это напряжение вызывает ток, если существует какая-либо утечка тока.

Схемы и принцип работы мегомметра

В большинстве омметров конструкции, показанной в предыдущем разделе, используется батарея относительно низкого напряжения, обычно девять вольт или меньше. Этого вполне достаточно для измерения сопротивления менее нескольких мегаом (МОм), но когда необходимо измерить чрезвычайно высокое сопротивление, 9-вольтовой батареи недостаточно для выработки тока, достаточного для приведения в действие движения электромеханического счетчика.

Кроме того, как обсуждалось в предыдущей главе, сопротивление не всегда является стабильной (линейной) величиной. Особенно это касается неметаллов. Вспомните график зависимости тока от напряжения для небольшого воздушного зазора (менее дюйма):

Хотя это крайний пример нелинейной проводимости, другие вещества демонстрируют аналогичные изолирующие/проводящие свойства при воздействии высокого напряжения.

Очевидно, что омметр, использующий в качестве источника питания низковольтную батарею, не может измерять сопротивление ни при потенциале ионизации газа, ни при напряжении пробоя изолятора. Если необходимо измерить такие значения сопротивления, то подойдет только высоковольтный омметр.

Высоковольтный омметр

Наиболее прямой метод измерения высоковольтного сопротивления включает простую замену батареи более высокого напряжения в той же базовой конструкции омметра, которая исследовалась ранее:

Простой высоковольтный омметр показан ниже.

Зная, однако, что сопротивление некоторых материалов имеет тенденцию изменяться с приложенным напряжением, было бы полезно иметь возможность регулировать напряжение этого омметра для измерения сопротивления в различных условиях:

Счетчики и сдвиговые регистры — Digi…

Пожалуйста, включите JavaScript

Счетчики и регистры сдвига — Учебные пособия по цифровой электронике

К сожалению, это создаст проблему калибровки счетчика. Если движение измерителя отклоняется на полную шкалу при протекании через него определенного количества тока, диапазон полной шкалы измерителя в омах изменится при изменении напряжения источника.

Представьте себе подключение стабильного сопротивления к измерительным проводам этого омметра при изменении напряжения источника: по мере увеличения напряжения через движение измерителя будет проходить больший ток, следовательно, большее отклонение. Что нам действительно нужно, так это движение измерителя, которое будет производить постоянное, стабильное отклонение для любого стабильного измеренного значения сопротивления, независимо от приложенного напряжения.

Меггер

Для достижения этой цели конструкции требуется специальное движение измерителя, характерное для мегомметров, или мегомметров, как известны эти приборы.

Рис. Перемещение мегомметра

Пронумерованные прямоугольные блоки на приведенном выше рисунке представляют собой поперечные сечения катушек проволоки.

Эти три катушки перемещаются с помощью игольчатого механизма. Нет пружинного механизма для возврата иглы в заданное положение. Когда механизм обесточен, стрелка будет случайным образом «плавать». Катушки электрически соединены следующим образом:

При бесконечном сопротивлении между измерительными проводами (разомкнутая цепь) через катушку 1 не будет тока, только через катушки 2 и 3. При подаче питания эти катушки пытаются центрироваться в зазор между двумя полюсами магнита, приводящий стрелку полностью вправо от шкалы, где она указывает на «бесконечность».

Любой ток через катушку 1 (через измеряемое сопротивление, подключенное между измерительными проводами) имеет тенденцию перемещать стрелку влево от шкалы, обратно к нулю. Значения внутреннего резистора движения измерителя откалиброваны таким образом, чтобы при замыкании измерительных проводов стрелка отклонялась точно в положение 0 Ом.

Поскольку любые изменения напряжения батареи повлияют на крутящий момент, генерируемый обоими наборами катушек (катушками 2 и 3, которые двигают стрелку вправо, и катушкой 1, которая двигает стрелку влево), эти изменения не будут иметь значения. Эффект калибровки движения.

Другими словами, точность этого движения омметра не зависит от напряжения батареи: заданное значение измеренного сопротивления вызовет определенное отклонение стрелки, независимо от того, насколько сильно или мало напряжение батареи.

Единственным влиянием изменения напряжения на показания счетчика является степень изменения измеренного сопротивления в зависимости от приложенного напряжения.

Итак, если бы мы использовали мегомметр для измерения сопротивления газоразрядной лампы, он показал бы очень высокое сопротивление (стрелка в крайнем правом углу шкалы) при низком напряжении и низком сопротивлении (стрелка движется влево). шкалы) для высоких напряжений. Это именно то, что мы ожидаем от хорошего высоковольтного омметра: точное указание сопротивления объекта при различных обстоятельствах.

Для обеспечения максимальной безопасности большинство мегомметров оснащены генераторами с ручным приводом для выработки высокого постоянного напряжения (до 1000 вольт). Если оператор счетчика получит удар от высокого напряжения, состояние будет самокорректирующимся, так как он или она, естественно, перестанет запускать генератор!

Иногда для стабилизации скорости генератора при различных условиях запуска используется «фрикционная муфта», чтобы обеспечить достаточно стабильное напряжение при быстром или медленном запуске. Несколько уровней выходного напряжения от генератора доступны при настройке селекторного переключателя.

Фотография мегомметра

На этой фотографии показан простой мегомметр с ручным приводом:

Некоторые мегомметры питаются от батарей, что обеспечивает большую точность выходного напряжения. Из соображений безопасности эти мегомметры активируются кнопочным переключателем с мгновенным контактом, поэтому переключатель нельзя оставлять в положении «включено» и представлять значительную опасность поражения электрическим током для оператора счетчика.

Настоящие мегомметры

Настоящие мегомметры оборудованы тремя соединительными клеммами с маркировкой «Линия», «Земля» и «Защита». Схема очень похожа на упрощенную версию, показанную ранее:

Сопротивление измеряется между клеммами «Линия» и «Земля», где ток проходит через катушку 1. Клемма «Защита» предназначена для особых тестовых ситуаций, когда одно сопротивление должно быть изолировано от другого.

Измерение сопротивления изоляции

Возьмем, к примеру, следующий сценарий, когда сопротивление изоляции должно быть проверено в двухпроводном кабеле:

Подсоедините вывод мегомметра к одному из проводников и подключите вывод «Земля» мегомметра к проводу, обернутому вокруг оболочки кабеля:

В этой конфигурации мегомметр должен считывать сопротивление между одним проводником и внешней оболочкой. Или будет? Если мы нарисуем схематическую диаграмму, показывающую все сопротивления изоляции в виде символов резисторов, то мы будем выглядеть так:

Вместо того, чтобы просто измерить сопротивление второго проводника к оболочке (R _c2-s ), то, что мы На самом деле измеряется сопротивление, параллельное последовательной комбинации сопротивлений между проводниками (R _c1−c2 ) и первый проводник к оболочке (R _c1−s ).

Если нас не волнует этот факт, мы можем продолжить тест, как настроено. Если мы хотим измерить только сопротивление между вторым проводником и оболочкой (R _c2-s ), то нам нужно использовать клемму «Guard» мегомметра:

Теперь схема выглядит так:

При подсоединении клеммы «Guard» к первому проводнику два провода получают почти равный потенциал. При небольшом напряжении между ними или его отсутствии сопротивление изоляции почти бесконечно, и, следовательно, между двумя проводниками не будет тока.

Следовательно, показания сопротивления мегомметра будут основываться исключительно на токе, протекающем через изоляцию второго проводника, через оболочку кабеля и намотанный вокруг него провод, а не на токе, протекающем через изоляцию первого проводника.

Меггеры являются полевыми приборами: они предназначены для переноски и могут использоваться техническим специалистом на рабочем месте с такой же легкостью, как и обычный омметр. Они очень полезны для проверки высокоомных «коротких» повреждений между проводами, вызванных влажной или поврежденной изоляцией.

Поскольку они используют такие высокие напряжения, на них не так влияют паразитные напряжения (напряжения менее 1 вольта, возникающие в результате электрохимических реакций между проводниками или «индуцируемые» соседними магнитными полями), как на обычные омметры.

Hi-Pot Tester

Для более тщательной проверки изоляции проводов используется другой высоковольтный омметр, обычно называемый Hi-Pot Tester .