Izoliacija dažnai apibūdinama varža nuolatinei srovei, dielektriniais nuostoliais ir elektriniu atsparumu. Veikiama drėgmės, šilumos, elektros lauko, mechaninių ir cheminių veiksnių, elektros aparatų, mašinų ir laidų izoliacija sensta, jos varža mažėja. Dėl to gali kilti gaisras, žmogus patiria elektros traumą.
3.1. Izoliacijos matavimo pagrindai ir reglamentavimas
Leistinąją izoliacijos varžą bei reikalingą megommetro įtampą konkretiems elektros įrenginiams reglamentuoja Elektros įrenginių bandymo normos ir apimtys bei LST HD 60364-6 standartas. Šie dokumentai nustato, kad matuojant aukštosios įtampos elektrinių įrenginių izoliacijos varžą naudotini 2000-2500V įtampos megommetrai, žemosios įtampos įrenginių - 250, 500, 1000V įtampos megommetrai. 6 lentelė. Izoliacijos varžos matavimai: aukštoji įtampa 2000-2500V, žemoji įtampa 250, 500, 1000V.
Ikiteikant matavimus, izoliacijos varža matuojama nuolatine įtampa, siekiant kuo trupiau sumažinti bandomų objektų talpos poveikį rezultatams. Kai kuriems įrenginiams, pvz., galios kondensatoriams, izoliacijos varža nenormuojama. Tuomet izoliacija laikoma defektine, jei jos varža sumažėjo daugiau kaip 30% palyginti su ankstesniais matavimais. Tam tikrais atvejais, pvz., kai nėra galimybės pakelti įtampą iki bandomosios, gali būti atliktas 2000-2500 V megommetro testas vietoj 1000 V 50 Hz.
Kai tikrinama grandinių izoliacija su mikroelektroniniais ir puslaidininkiniais elementais, kurių bandomoji įtampa mažesnė už megommetro įtampą, turi būti numatytos priemonės išvengti jų sugadinimo. Pavyzdžiui, SPD įrenginiai gali turėti įtakos matavimo rezultatams arba būti pažeisti; prieš matavimus jie turi būti atjungti. Jei atjungti negalima, megommetro įtampa gali būti sumažinta iki 250 V ir megommetras turi rodyti izoliacijos varžą ne mažesnę kaip 1 MΩ.
3.2. Megommetro specifikacijos ir standartai
Tai specializuotas kilnojamas ommetras, skirtas didelėms varžoms matuoti. Iš megommetro į bandomą grandinę patenka aukšta įtampa, ir jei joje yra net mažas elektros nuotėkis, ši įtampa sukelia didelę srovę, tai leidžia šiuos prietaisus naudoti kaip izoliacijos testerius. Megommetrai turi atitikti LST EN 61557-2 standarto reikalavimus: minimalus patikros srovė ne mažiau kaip 1 mA, maksimali srovė matavimo metu iki 15 mA. Megommetras sudarytas iš maitinimo šaltinio, matavimo elemento ir papildomo žinomos varžos rezistoriaus.
Pirmieji izoliacijos varžos matavimo prietaisai buvo induktoriniai matuokliai; šiuolaikiniai megommetrai - elektroniniai su vidiniu impulsiniu įtampos keitikliu. Jie gali fiksuoti kelis matavimo periodus (pvz., 15 s, 60 s, 10 min) ir dažnai turi automatinį išjungimą, apsaugantį bateriją. Prieš matavimus rekomenduojama patikrinti prietaiso būklę pagal instrukciją. Lietuvos rinkoje dabar yra aukštosios įtampos izoliacijos testeriai su DC įtampa 50...10000 V ir izoliacijos varžos matavimo ribomis 10 kΩ...20,00 TΩ. Pavyzdžiui, Kyoritsu siūlo plataus asortimento megommetrų ir testerų seriją (Magaommetrai, KEW 3021-3125 serijos).
Megommetras KEW 3125 - skaitmeninė priemonė, matuojanti izoliacijos varžą nuo 1 MΩ iki 1 TΩ esant bandomosioms įtampoms 500, 1000, 5000 V. Maitinimas vidinis (12 V DC), naudojama šarminė baterija; turi automatinį išsijungimą po ilgesnės neaktyvumo ir didelį įdėklinį ekraną; gali būti sujungtas pagal tri-gnybtę schemą. Matavimo pradžioje matavimo grandinė turi būti įjungta ir įtampa įvedama į gretimus apsaugos elemento‑laidus ir žemę.
3.3. Matavimo schemos ir platus taikymas
Izoliacijos varžos matavimai turi apimti visus statinio ir pastato grandinius. Pirmiausia matuojama viso prijungimo izoliacijos varža; toliau rekomenduojama išmatuoti visų grandinių, turinčių atskirą apsaugą, matavimus, taip pat tarp visų laidų. TN-S tinkle išjungtose atkarpose atliekami du ar devyni matavimai, TN-C tinkle - vienas ar šeši matavimai. Į išjungimą išėjus apšvietimui, izoliacijos matavimas gali būti atliekamas su atjungtu faziniu laidu L ir neutralė N (matuojant tarp L-N ir PE).
Elektros mašinų ir transformatorių apvijų izoliacijos varža yra stipriai priklausoma nuo temperatūros: didėjant temperatūrai varža mažėja. Matavimai turi būti atliekami esant temperatūrai ne žemesnei kaip +5 °C, išskyrus atskirus įrenginius, kurių normos numato kitaip. Sausa izoliacija turi absorbcijos koeficientą 1,3-2,0 (Kaß=1,3...2,0). Poliarizacijos koeficientas (Kpol) naudojamas įvertinti likutinį izoliacijos resursą.
Transformatorių apvijų izoliacijos varža matuojama 2000-5000 V megommetru, pagal gamintojo schemą; matavimai atliekami esant 15-45 °C temperatūrai. Transformatoriams, įeinantiems į suvirinimo įrangą, izoliacijos matavimai atliekami tarp pirminės apvijos ir korpuso, tarp antrinės apvijos ir korpuso, tarp pirminės ir antrinės apvijų bei korpuso. Apvijų temperatūra neturi būti žemesnė kaip 10 °C; esant šilumai, matavimo rezutatus įtakoja apvijų vidutinė temperatūra arba infratermometras.
3.4. Matavimo taikymas skirtingoms įrenginių kategorijoms
Ko reikia žinoti matuojant įvairias įrenginių kategorijas: kai vardinė apvijos įtampa iki 0,5 kV, matuojama 500 V megommetru; nuo 500 V iki 1000 V - 1000 V megommetru; virš 1000 V - 2000-2500 V megommetru. Automatiniai jungikliai ir SSA įranga matuojami tarp atskirų polių ir korpuso bei tarp polių ir korpuso. 3 kV ir aukštesnės įtampos kabelių izoliacijos varža nenormuojama. Patartina naudoti megommetrus, gebančius matuoti TΩ eilės varžas, su pataisos koeficientais dėl aplinkos temperatūros.
Kabelių izoliuotųjų laidų matavimai gali būti įvairūs, priklausomai nuo kabelio konstrukcijos ir gyslų skaičiaus. Jei kabelis turi metalinį ekraną (apvalkalą, šarvą) ir PE laidininką, šie elementai laikomi vienu laidininku matuojant izoliacijos varžą. Kai kabelyje nėra penktos gyslos ar šarvo, PE laidininką galima laikyti skirstomųjų įrenginių metalinėmis konstrukcijomis ar įžemintomis dalimis. Esant labai didelėms izoliacijos varžoms, gali būti reikalingi megommetrai su papildomu GUARD gnybtu ekranui.
3.5. Apsaugos priemonės ir praktiniai patarimai
Be maitinimo automatinio išjungimo, gali būti naudojami kiti apsaugos nuo elektros poveikio būdai: grandinių atskyrimas, pažemintos įtampos naudojimas (SELV, PELV, FELV). SELV sistemos laikomos iki 50 V kintamajai įtampai ir 120 V nuolatinės įtampos grandinėms; PELV leidžia įžeminti pasirinktą aktyviąją dalį pagal gamintojo nurodymus; FELV dažnai maitinama per žeminamąjį transformatorių ir dirba iki 50 V AC arba 120 V DC be SE LV reikalavimų. Tokios atskyrimo priemonės turi būti patikrinamos matuojant izoliacijos varžą. 6 lentelėje pateikiamos skirtingų tinklų atskyrimo reikalavimai.
3.6. Apsaugos sprendimai nestandartinėse situacijose
Nelaidžios erdvės ir zonos turi būti įrengiamos tokiomis sąlygomis, kad jos būtų saugios aptarnaujančiam personalui. Nelaidžios sienos ir grindys matuojamos megommetru su matavimo įtampa 500 V (jei tinklo įtampa < 500 V) arba 1000 V (jei > 500 V). Reikia atlikti bent po tris matavimus toje pačioje patalpoje, vieną iš jų 1 m atstumu nuo laidžių pašalinių dalių. Matrix įrenginių matavimo elektrodo tipą nustato LST EN 60364-6 standarte.
3.7. Praktiniai matavimų modifikacijos ir protokolai
Be maitinimo automatinio išjungimo, galima naudoti grandinių atskyrimą ir pažemintą įtampa sistemas (SELV/PEL V/FELV). Jei matuojami kilpai, termovizija ar kiti matavimai, dažnai atliekami su įjungtu tinklu, tačiau izoliacijos varža laikoma pagrindiniu rodikliu. Periodiniai matavimai privatiems namams nėra privalomi, nebent keičiate instaliaciją ar parduodate.
Termovizija leidžia pamatyti nereikšmingas detales: perkaitusius kontaktus, perkrautą grandinę, silpnąsias vietas, neskutinant elektros. Dažnai jos trukmė apie 2-4 valandas, priklausomai nuo grandinių skaičiaus; svarbiausia - rezultatų neignoruoti, nes kritiniai neatitikimai kelia tiesioginę grėsmę, o svarbūs neatitikimai - potencialią grėsmę.
3.8. Taikymo praktika ir standartų įtaka
Nuo 2016 m. pasaulyje išliko įsakymas dėl elektros įrenginių bandymų normų ir apimties, kurio tikslas teikti aiškias rekomendacijas dėl matavimų procedūrų. IEC 60364-6 firmos nurodo, kad prieš remontą ir naują įrangą būtina patikrinti, ar izoliacijos varža atitinka normas, o RCD patikros turi būti atliekamos sukuriant pažaidos srovę iki nominalios I∆n. Gera praktika - laikytis IEC 1009 (EN 61009) ir IEC 1008 (EN 61008) išjungimo laikų vertes, kai reikia.
3.9. Praktinis įsigilinimas į kabelių izoliacijos matavimą
Kabelių izoliacijos varža matuojama 2000-2500 V megommetru. Iki 1000 V galios kabelių izoliacijos varža prieš eksploatavimą turi būti ne mažesnė kaip 1,0 MΩ, o eksploatuojant - 0,5 MΩ. 3 kV ir aukštesnės įtampos kabelių izoliacijos varža nenormuojama. Patartina naudoti megommetrus su TΩ diapazonu, o matavimo rezultatams pritaikyti pataisos koeficientą dėl faktinės aplinkos temperatūros. Jei kabelis turi ekraną, įtraukti GUARD gnybtą leidžia tiksliau matuoti izoliaciją.
Izoliacijos varža kabeliuose turi būti įvertinta atsižvelgiant į jų konstrukciją (metalinis ekranas, PE laidininkas). Kai kabelis turi papildomų įžemintų dalių ar skirstomųjų įrenginių konstrukcijų, PE laidininką galima laikyti vienu laidininku. Taip pat būtina atsižvelgti į aplinkos poveikį: drėgmė, temperatūra, užterštumas gali keisti matavimo rodmenis.
3.10. Išvados ir praktiniai įsivertinimai
Siekiant užtikrinti saugią elektros įrenginių veiklą, būtina laikytis LST HD 60364-6 ir IEC/EN 61557 serijų reikalavimų, planuoti matavimus, pritaikyti teisingą megommetro įtampą ir atsižvelgti į aplinkos sąlygas. Svarbiausia - tinkamai įvertinti izoliacijos varžą, atlikti iš anksto numatytus matavimus ir, esant būtinybei, atlikti papildomus kilpų, termovizijos ar mechaninių savybių bandymus. Regulamentai nustato, kad matuojant aukštos įtampos įrenginių izoliacijos varžą naudotini 2000-2500V megommetrai, žemosios įtampos - 250/500/1000V megommetrai, o papildomi reikalavimai taikomi pagal sekcijas ir grandines.
tags: #leistina #kabelio #izoliacijos #varza