Как пользоваться электронным мегаомметром

Как пользоваться мегаомметром

Измерение электрического сопротивления может выполняться разными приборами. Среди них довольно часто применяется мегаомметр, название которого состоит из трех частей. «Мега» означает миллион или 10 6 , «ом» – соответствует сопротивлению, а частица «метр» эквивалентна слову «измерять». Таким образом, диапазоном измерений этого прибора служат мегаомы. Начинающим электрикам рекомендуется, прежде чем пользоваться мегаомметром, изучить принцип работы, устройство и технические характеристики данного измерительного прибора.

Принцип действия мегаомметра

Работа мегаомметра основана на законе Ома для участка цепи, отображаемого в виде формулы I=U/R. Для измерения необходимы элементы, расположенные в корпусе устройства. Прежде всего, это источник напряжения с постоянной, откалиброванной величиной. Кроме того, мегаомметр дополняется измерителем тока и выходными клеммами.

В разных моделях конструкция источника напряжения может существенно изменяться. В старых мегаомметрах установлены простые ручные динамо-машины, а в новых применяются внешние или встроенные источники. Значение выходной мощности генератора и его напряжения могут изменяться в различных диапазонах или оставаться в фиксированном виде. К клеммам мегаомметра подключены соединительные провода, скоммутированные в измеряемую цепь. Надежный контакт обеспечивается зажимами – «крокодилами».

Амперметр, включенный в электрическую схему, измеряет величину тока, проходящего по цепи. Благодаря точному значению напряжения, шкала на измерительной головке размечена сразу в нужных единицах сопротивления. Это могут быть мегаомы или килоомы. Некоторые приборы оборудованы шкалой, показывающей оба значения. Новые модели мегаомметров, использующие цифровые сигналы, отображают полученные данные на дисплее.

Устройство мегаомметра

Типовой мегаомметр состоит из генератора постоянного тока, измерительной головки, тумблера-переключателя и токоограничивающих резисторов. Работа измерительной головки основана на взаимодействии рабочей и противодействующей рамок. Тумблер может выставляться на определенные пределы измерения. Он осуществляет коммутацию различных резисторных цепочек, изменяющих выходное напряжение и режим работы головки.

Все элементы заключены в прочный, герметичный диэлектрический корпус, оборудованный ручкой для более удобной переноски. Здесь же располагается портативная складывающаяся генераторная рукоятка. Чтобы начать вырабатывать напряжение, она раскладывается и вращается. На корпусе имеется рычаг управления тумблером и выходные клеммы, в количестве трех, к которым подключаются соединительные провода. Каждый выход имеет собственное обозначение: «З» – земля, «Л» – линия и «Э» – экран.

Клеммы «З» и «Л» применяются во всех случаях, когда требуется измерить сопротивление изоляции по отношению к контуру заземления. Вывод «Э» необходим для устранения воздействия токов утечки при измерение между кабельными жилами, расположенными параллельно или похожими токоведущими частями. Клемма «Э» работает совместно со специальным измерительным проводом, имеющим экранированные концы. Обычно она подключается к кожуху или экрану. С помощью этой клеммы производятся наиболее точные измерения. В некоторых моделях клеммы «Л» и «З» обозначаются соответствующей маркировкой «rx» и «-».

Принцип работы мегаомметров, использующих внутренние или внешние источники питания генератора, такой же, как и у конструкций с ручкой. Для того чтобы выдать напряжение на проверяемую схему, необходимо нажать кнопку и удерживать ее в этом состоянии. Существуют приборы, способные выдавать различные комбинации напряжения путем сочетания нескольких кнопок.

Современные мегаомметры отличаются более сложным внутренним устройством. Напряжение, выдаваемое генераторами разных конструкций, составляет примерный ряд величин: 100, 250, 500, 700, 1000 и 2500 В. Одни мегаомметры могут работать лишь в одном диапазоне, а другие – сразу в нескольких.

Значение выходной мощности мегаомметра, способны проверять изоляцию на высоковольтном промышленном оборудовании, во много раз выше, чем этот же параметр у моделей мегаомметров, способных проверять лишь бытовую проводку. Их размеры также заметно различаются между собой.

Опасность повышенного напряжения устройства

В работе с мегаомметром существуют специфические особенности, на которые следует обращать пристальное внимание. В первую очередь это связано с повышенным напряжением прибора. Встроенный генератор обладает выходной мощностью, достаточной не только для проверки изоляции, но и для получения серьезной электротравмы. Поэтому, в соответствии с правилами электробезопасности, использовать мегаомметр могут только подготовленные и обученные специалисты, не менее чем с 3-й группой допуска.

В процессе замеров повышенное напряжение охватывает проверяемый участок, а также клеммы и соединительные провода. Защита от этого обеспечивается щупами, имеющими усиленную изолированную поверхность. Они предназначены для установки на измерительные провода. Концы щупов ограничены запретной зоной с помощью предохранительных колец. Таким образом, предупреждается касание к ним открытых частей тела.

Для выполнения измерения на измерительных щупах предусмотрена специальная рабочая зона, за которую можно смело браться руками. Непосредственное подключение к схеме осуществляется зажимами «крокодил» с хорошей изоляцией. Запрещается использование других типов проводов и щупов. При выполнении измерительных работ, людей не должно быть на всем проверяемом участке. Данный вопрос особенно актуален в тех случаях, когда сопротивление изоляции измеряется в длинномерных кабелях, протяженностью до нескольких километров.

Влияние наведенного напряжения

Электрическая энергия, проходящая по проводам ЛЭП, создает значительное магнитное поле. Оно изменяется в соответствии с синусоидальным законом и способствует наведению в металлических проводниках вторичной электродвижущей силы и тока I2. В случае большой протяженности кабеля, наведенное напряжение достигает значительной величины.

Данный фактор оказывает существенное влияние на точность проводимых измерений. Дело в том, что в этом случае неизвестна величина и направление электрического тока, протекающего через измерительный прибор. Данный ток появляется под влиянием наведенного напряжения и его значение добавляется к собственным показаниям мегаомметра, полученным через калиброванное напряжение генератора. В итоге образуется сумма двух неизвестных токовых величин, и данная метрологическая задача становится неразрешимой. Поэтому измерение сопротивления изоляции сетей при наличии любого напряжения является совершенно бессмысленным занятием.

Пристальное внимание к наведенному напряжению объясняется реальной возможностью электрического травматизма. Поэтому все работники должны строго соблюдать установленные правила безопасности.

Действие остаточного напряжения

При выдаче генератором мегаомметра напряжения, поступающего в измеряемую сеть, между проводом и контуром заземления возникает разность потенциалов. Это приводит к образованию емкости, наделенной определенным зарядом.

После того как измерительный провод отключается, цепь мегаомметра становится разорванной. За счет этого потенциал частично сохраняется, поскольку в проводе или шине создается емкостной заряд. В случае касания этого участка, человек может получить электротравму от разряда тока, проходящего через тело. Для того чтобы избежать подобных неприятностей, следует использовать переносное заземление. Его рукоятка должна быть заизолирована, что дает возможность безопасно снимать емкостное напряжение.

Перед тем как подключать мегаомметр для замеров изоляции, необходимо чтобы в проверяемой схеме отсутствовал остаточный заряд или напряжение. Для этого существуют специальные индикаторы или вольтметр с соответствующим номиналом. С помощью мегаомметра можно выполнять самые разные замеры. Например, изоляция в десятижильном кабеле вначале проверяется относительно земли, а затем измеряется каждая жила. Качество изоляции определяется по очереди между всеми жилами. Во время каждого измерения следует использовать переносное заземление.

Чтобы обеспечить быструю и безопасную работу, заземляющий проводник изначально одним концом соединяется с контуром заземления. В таком положении он остается до конца работ. Другим концом проводник контактирует с изоляционной штангой. Именно при ее непосредственном участии накладывается заземление, чтобы снять остаточный заряд.

Безопасная эксплуатация мегаомметра

Любые измерения следует производить только исправным мегаомметром. Устройство должно быть испытанным в лаборатории, где проверяется его собственная изоляция и все комплектующие части. Для испытаний применяется повышенное напряжение, после чего мегаомметру выдается разрешение на работу в течение определенного, ограниченного срока.

С целью поверки мегаомметр направляется в метрологическую лабораторию, где специалисты определяют его класс точности. Прохождение контрольных замеров подтверждается клеймом, наносимым на корпус прибора. В процессе дальнейшей эксплуатации должна соблюдаться сохранность и целостность клейма, особенно даты и номера специалиста, проводившего поверку. В противном случае устройство автоматически попадет в категорию неисправных.

Правильная область применения также гарантирует безопасность при работе с мегаомметром. Перед каждым замером определяется величина выходного напряжения. В первую очередь устройство применяется для испытаний изоляции. С этой целью для проверяемого участка создаются экстремальные условия, когда производится подача не номинального, а завышенного напряжения. Временной период также довольно продолжительный. Это способствует своевременному выявлению возможных дефектов и недопущение их в последующей эксплуатации.

Каждая схема, подлежащая проверке, имеет свои особенности, влияющие на безопасную работу мегаомметра. Поэтому перед подачей на нужный участок высокого напряжения, нужно исключить все неисправности и поломки составляющих элементов. Современное оборудование буквально насыщено полупроводниками, конденсаторами, измерительными и микропроцессорными приборами. Они не рассчитаны на высокое напряжение, создаваемое генератором мегаомметра. Перед проверкой все подобные устройства шунтируются или вовсе извлекаются из схемы. По окончании замеров схема восстанавливается и приводится в рабочее состояние.

Сопротивление изоляции: как правильно измерить

Перед измерением сопротивления нужно внимательно изучить схему электроустановки, подготовить средства защиты и сам прибор в исправном состоянии. Проверяемый участок должен быть заранее выведен из работы.

Проверка исправности мегаомметра происходит следующим образом. Выводы измерительных проводов закорачиваются между собой. После этого к ним от генератора подается напряжение. В случае исправности прибора результаты измерений закороченной цепи равны нулю. Далее концы проводов разъединяются, отводятся в стороны, после чего делается повторный замер. В норме на шкале отображается символ бесконечности, показывающий сопротивление изоляции в воздушном промежутке между измерительными концами.

Непосредственное измерение сопротивления изоляции выполняется в строго определенной последовательности. Прежде всего, переносное заземление нужно подсоединить к контуру. Напряжение на проверяемом участке должно отсутствовать. Далее собирается схема измерения прибора, а переносное заземление снимается.

На схему подается калиброванное напряжение до того момента, пока не выровняется емкостный заряд. Далее фиксируется отсчет, после чего напряжение снимается. Чтобы снять остаточный заряд, накладывается переносное заземление. По окончании замеров соединительный провод отключается от схемы, а заземление снимается.

Для замера сопротивления изоляции мегаомметром используется наибольший предел МΩ. Если данной величины недостаточно, необходимо воспользоваться более точным диапазоном. Все дальнейшие цепочки измерений должны выполняться в такой же последовательности. Некоторые конструкции мегаомметров могут работать в прерывистом режиме. В этом случае на протяжении одной минуты выдается напряжение, после чего в течение двух минут выдерживается пауза.

При наличии в измерительных приборах стрелочного индикатора, для всех замеров используется горизонтальная ориентация корпуса. Нарушение этого требования приводит к дополнительным погрешностям. Современные цифровые мегаомметры могут работать в любом положении.

Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?

Чтобы измерить значение сопротивления, а также выявить дефекты кабелей и проводок электрических сетей, используют специально разработанное для этого приспособление мегаомметр.

В названии аппарата ясно распознаются три слова:

“Мега”, ” Ом”, и ”Метр”, где первое слово подразумевает значение измеряемой величины, второе — единицу измерения и третье производное от слова “измерить”.

В основе рабочего процесса мегаомметра лежат принципы закона Ома, касающиеся участков электрической цепи, поэтому любая модификация прибора содержит во внутренней части корпуса:

• измерительную систему тока (амперметр);
• набор выходных клемм;
• генератор постоянного напряжения.

Конструктивные особенности генераторов напряжения могут изменяться в довольно широких границах. В основу их производства положены простые ручные динамо-машины, которые использовались раньше. Современные генераторы оснащены встроенными или внешними источниками питания.

Показатели выходной мощности и напряжения генератора могут варьироваться в пределах нескольких интервалов, а также иметь единственную, фиксированную величину.

Соединительные провода с одной стороны подключают к клеммам мегаомметра, а с другой фиксируют в измеряемой цепи при помощи “крокодилов”. Это специальные приспособления, предназначенные для более надежного соединения.

С помощью амперметра, который встроен внутри агрегата, измеряют показатели проходящего по цепи тока.

Обратите внимание! с известным и проградуированным напряжением генератора калибруются также единицы сопротивления, то есть на шкале, расположенной на измерительной головке, показаны мегаомы, килоомы или и те и другие вместе.

На шкале одного из самых надежных проверенных аналоговых мегаомметров, выпущенных около пятидесяти лет назад М4100/5, расположено две шкалы, что позволяет выполнить замер на двух границах. Новые технологии отображают показания сопротивления более наглядно. На цифровой дисплей выводится уже обработанный цифровой сигнал.

Стрелочный мегаомметр и его устройство

Упрощенная электрическая схема, характерная для аналоговых приборов оснащена такими составными частями:

• генератором постоянного тока;
• измерительной головкой, которая состоит из двух взаимодействующих рамок (рабочая и противодействующая);
• тумблером-переключателем между пределами измерений, который позволяет регулировать работу различных резисторных цепочек, предназначенных для коррекции выходного напряжения и режимов работоспособности головки;
• токоограничивающего резистора.

В свою очередь диэлектрический герметичный прочный корпус данного агрегата оснащен:

• ручкой для комфорта в транспортировке;
• складной портативной рукояткой генератора, вращая которую вырабатывают напряжение;
• рычагом, с помощь которого переключают режимы измерения;
• выходными клеммами, предназначенными для работоспособности всей схемы (к клеммам подключаются соединительные провода).

У большинства моделей мегаомметров имеются три выходные клеммы для подключения. Каждая из них имеет название: земля (З), линия (Л) и экран (Э).

З и Л предназначены для замеров сопротивления изоляции. Э – для того чтобы ликвидировать влияние токовых потерь в случае проведения замера в области двух параллельно проходящих жил кабелей.

В комплектацию прибора входит специальный измерительный провод с характерной конструкцией и экранированным концом, оборудованным двумя клеммами. На одной из них есть маркировка в виде буквы “Э”. Что это значит? Это значит: что ее следует подключить к соответствующей клемме, расположенной на мегаомметре.

Для мегаомметров, основанных на работе внешней сети, характерен тот же принцип работы, ручка здесь уже не крутится, то есть для того чтобы выдать напряжение для испытываемой схемы следует просто удерживать специально предназначенную для этого кнопку. Прибор, способный выдавать не одну комбинацию напряжения, оснащен соответственно несколькими кнопками. Их может быть две, три… даже несколько наборов сочетаний. Такие мегаомметры имеют более сложное внутреннее устройство.

Обратите внимание! Приборы обладают повышенным напряжением, поэтому при их использовании следует соблюдать технику безопасности.

Халатное отношение в работе с высоким уровнем опасности недопустимо. Так как же правильно пользоваться мегаомметром? Из всего вышеописанного вывод напрашивается сам собой:

Согласно мерам безопасности при работе с мегаомметром возможность производить замеры получает только специально обученный и подготовленный человек. Его специализация должна позволять проводить ремонтные работы электроустановок, находящихся под напряжением.

При замере испытуемой схемы соединительные провода и клеммы обладают повышенным напряжением, поэтому работа с ними обязывает пользоваться специальными щупами. Они устанавливаются в области измерительных проводов, поверхность которых усиленно изолирована.

Действие остаточного заряда

Работающий генератор мегаомметра выдает напряжение, поэтому контур земли образует разные значения потенциалов, благодаря которым создается подобие ёмкости, обладающей определенным зарядом. После проведения измерений в проводе остается какая-то часть ёмкостного заряда. Как только человек прикасается к данному участку, электрическая травма обеспечена, поэтому постоянное использование дополнительных мер безопасности не будет лишним, а именно:

• переносное заземление;
• изолированная рукоятка;
• прежде чем подключить прибор к испытуемой схеме следует проверить наличие в ней напряжения, а также остаточного заряда с помощью вольтметра.

Как обеспечить безопасность работы с мегаомметром

Работа выполняется исключительно с помощью исправных мегаомметров (проверен и испытан в условиях специально предназначенной для этого метрологической лаборатории). Поверка позволяет владельцу агрегата обладать специальным сертификатом, который дает ограниченное во времени право на проведение работ, то есть до определенного срока годности. После поверки на корпус прибора специалист наносит клеймо, свидетельствующее о проведенной контрольной поверке. Клеймо содержит дату и номер проверяющего. В обязанности владельца мегаомметра входит соблюдение целостности клейма, так как именно оно дает право на проведение последующих измерений. Нет клейма, значит: прибор не исправен!

При выполнении нескольких замеров подряд в десятижильном кабеле следует постоянно использовать переносное заземление, а также снимать остаточный заряд после каждого замера. Быстрая и безопасная работа с мегаомметром обеспечивается путем соединения одного конца заземляющего проводника с контуром заземления до завершения всех работ. Второй конец проводника крепят на изоляционную штангу, которая предназначена для удобства многоразового накладывания заземления, чтобы безопасно снять остаточный заряд.

Как подключить мегаомметр?

Для каждой модели приборов данного назначения определена величина выходного напряжения, поэтому чтобы эффективно испытать изоляцию или измерить ее сопротивление требуется правильно подобрать мегаомметр.

Проверка мегаомметром состояния изоляции Статья

От изоляции кабелей зависит надежность, безопасность и корректность работы электрических приборов, установок или линий. При этом надо учитывать, что со временем ее характеристики ухудшаются. Отсюда вывод: состояние изоляции нужно периодически контролировать. Для этого используются специальные приборы – мегаомметры.

Принцип проведения измерений

Мегаомметр позволяет измерить величину сопротивления изоляции. Для этого на его щупы подается напряжение и измеряется возникший электрический ток. Чтобы получить искомый результат, используется закон Ома:

где U – подаваемое на щупы напряжение,

I – измеренная сила тока.

Конструктивные особенности мегаомметров

Существуют разные модели мегаомметров, но все они включают в себя высоковольтный источник постоянного напряжения (генератор) и амперметр. Генератор выдает откалиброванное напряжение, величина которого выставляется заранее. По этой причине измерительную шкалу прибора можно сразу проградуировать в единицах измерения сопротивления, а не силы тока.

Виды мегаомметров

Можно выделить два основных вида приборов:

1. Мегаомметры, укомплектованные механическим генератором. Это приборы старого образца, в которых в качестве источника напряжения используются динамо-машины. Их нужно приводить в действие вручную с частотой примерно 2 об/сек. Они достаточно габаритные и тяжелые, но при этом не нуждаются в источнике питания. Такие приборы удобны своей автономностью.

Так выглядит мегаомметр с механическим генератором

2. Мегаомметры, укомплектованные электронным преобразователем. Это приборы нового поколения. В них источник постоянного напряжения работает от встроенных аккумуляторов или блока питания. Такие устройства компактные и легкие, но их работоспособность зависит от источника питания.

Так выглядит электронный мегаомметр

Меры безопасности при использовании мегаомметра

Мегаомметр подает на испытуемый образец высокое напряжение, поэтому при его использовании нужно соблюдать следующие меры безопасности:

• Применять только те провода и щупы, которые предназначены для проведения измерений этим прибором.
• Использовать мегаомметр, измерительные провода, щупы и зажимы без механических повреждений.
• Обесточивать испытуемый образец.
• Использовать переносное заземление. С его помощью снимается остаточный заряд с тестируемого объекта и устраняется опасность поражения током.
• Применять диэлектрические перчатки.

Подготовка к проведению измерений

Подготовка к проведению измерений заключается в подключении щупов к мегаомметру. Чаще всего используются два из них. Они подключаются к гнездам «Л» (линия) и «З» (земля) прибора. В некоторых моделях они обозначаются «R+» и «R-». Третий щуп используется для проверки протяженных линий, на изоляции которых могут быть поверхностные токи, или для тестирования кабелей в экранирующей оплетке. Он комплектуется двумя наконечниками. Один подключается в гнездо «Э» (экран), второй – в гнездо «Л» («R+»).

Каким должно быть значение напряжения и сопротивления изоляции

Подаваемое на исследуемый объект напряжение и сопротивление изоляции должны соответствовать следующим значениям:

Проведение измерений

С помощью мегаомметра могут проводиться измерения двух видов. Главный принцип, который при этом используется, следующий: должно быть проверено качество изоляции каждого из проводов, входящих в состав кабеля.

Проверка замыкания на землю (пробой на землю)

Мы рассмотрим ее на примере высоковольтного силового кабеля. Для начала его необходимо обесточить. Затем к двум его жилам, которые не будут участвовать в тестировании, подключить переносное заземление. Один измерительный провод мегаомметра подключить к заземляющей шине электрощита, а второй – к тестируемой жиле. После этого подать напряжение на выводы мегаомметра и замерить сопротивление. Таким же образом проверить оставшиеся две жилы.

Так выполняется проверка кабеля на пробой на землю

Проверка взаимной изолированности жил кабеля

Проверку на вероятность короткого замыкания жил кабеля мы рассмотрим на примере низковольтного силового кабеля. Сначала, как и в предыдущем случае, необходимо его обесточить. Если линия протяженная, то после каждого измерения нужно коснуться переносным заземлением кончика каждого из проверенных проводов.

Для оценки состояния изоляции требуется подключить один измерительный провод мегаомметра к заземляющей жиле кабеля (на рисунке она обозначена РЕ), авторой конец поочередно подключать к оставшимся, каждый раз выполняя измерение величины сопротивления.

Так проверяется состояние изоляции каждой из жил кабеля

После этого аналогичным образом поступить с нулевой жилой (N), подключив к ней один измерительный провод, а второй – поочередно ко всем оставшимся. Эти действия необходимо повторить для каждой жилы кабеля, перебрав все возможные сочетания.

Заключение

Приведенные выше приемы вполне можно использовать для проверки бытовых линий. Например, для оценки состояния изоляции проводов, подключенных к розетке, достаточно обесточить ее, затем один измерительный провод мегаомметра подключить к нолю розетки, второй – к фазе, после этого подать напряжение и выполнить замер. Если же к розетке подведено заземление, чтобы проверить все возможные сочетания, понадобится сделать три замера.