Из чего состоит мегаомметр

Из чего состоит мегаомметр

Мегаомме́тр (от мегаом и -метр; устаревшее название — мего́мметр) — электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения больших значений сопротивлений. Отличается от омметра тем, что при измерении сопротивления в измеряемую цепь подаётся относительно высокое напряжение (в большинстве моделей — 100, 500, 1000 или 2500 вольт).

Мегомметр — устаревшее название мегаомметра. В соответствии с ГОСТ 2.105 в документах не допускается применение оборотов разговорной речи, техницизмов, произвольных словообразований.

Имеется два типа мегаомметров — индукторный и безындукторный. В индукторных приборах для получения испытательных высоких напряжений используется встроенный электромеханический генератор (индуктор) постоянного напряжения с ручным приводом от рукоятки, работающий по принципу динамо-машины. В безындукторных мегаомметрах в качестве источника постоянного высокого испытательного напряжения применяется электронный инвертор с выпрямителем, питаемый от встроенных в прибор аккумуляторов или сменных гальванических элементов.

В качестве индикатора в индукторных мегаомметрах применяются стрелочные логометры, в безындукторных (электронных) — магнитоэлектрический прибор, либо ЖКИ.

Обычно мегаомметр используется для измерения сопротивления изоляции силовых кабелей, электрических разъёмов, межобмоточного сопротивления трансформаторов, электрических машин и других устройств, а также для измерения поверхностных и объёмных сопротивлений изоляционных материалов (диэлектриков).

По измеренным сопротивлениям вычисляют коэффициенты абсорбции (увлажненности) и поляризации (старения изоляции).

Достоинством индукторных (механических) мегаомметров является полная автономность и независимость от источников питания. Достоинством многих современных моделей безындукторных (электронных) — возможность автоматического вычисления коэффициента абсорбции, наличие регистров памяти, широкий диапазон установок испытательного напряжения и др.

Измерение мегаомметром сопротивления изоляции [ править | править код ]

Сопротивление изоляции характеризует её состояние в данный момент времени и может изменяться от влияния внешних условий, так как зависит от ряда факторов, основными влияющими факторами являются температура и влажность изоляции в момент проведения измерения.

В ГОСТ 183-74 нормы на допустимое минимальное сопротивления изоляции не нормируются, так как абсолютных критериев минимально допустимого сопротивления изоляции не существует. Они обычно установливаются в стандартах на конкретные виды машин или в технических условиях на изделия или материалы с обязательным указанием температуры, при которой должны проводиться измерения, и методики пересчета измеренного сопротивления, приведенного к стандартным условиям, если измерения проводились при иной температуре обмоток.

Измерение сопротивления изоляции обмоток устанавливает возможность проведения испытаний изоляции рабочим высоким напряжением без риска электрического пробоя исправной, но имеющей повышенную влажность изоляции.

Измерения проводятся мегаомметром, испытательное напряжение которого выбирается в зависимости от номинального рабочего напряжения испытуемой изоляции. Для устройств с номинальным напряжением до 500 В (660) В применяют мегаомметры на 500 В, для устройств с напряжением до 3000 В — мегаомметры на 1000 В, для устройств с номинальным напряжением 3000 В и более — мегаомметры на 2500 В и выше.

О степени увлажнённости изоляции судят не только по значению сопротивления в момент измерения, но и по характеру изменения показания мегаомметра в процессе измерения, которое обычно проводят в течение 1 мин. При этом запись показаний прибора производят спустя 15 с после подачи испытательного напряжения (время достаточное для установления показаний), это сопротивление обозначается R15" и в конце измерения — через 60 с после начала — обозначение R60". Отношение этих показаний R60"/R15" называют коэффициентом абсорбции (КА). Его значение определяет отношение тока поляризации к току утечки через диэлектрик — изоляцию обмотки. При влажной изоляции КА близок к 1. При сухой изоляции величина R60" на 30—50 % больше, чем величина R15".

Мегаомметром измеряется также сопротивление изоляции термопреобразователей, встроенных в электрические машины, и сопротивление изоляции проводов, соединяющих термопреобразователи с внешними зажимами.

Сопротивление изоляции термопреобразователей измеряется относительно корпуса устройства и относительно обмоток машины. Эта изоляция не предназначена для работы при высоких напряжениях обмоток машины, поэтому измерение её сопротивления должно проводиться прибором с номинальным напряжением не выше 250 В.

Помимо сопротивления изоляции обмоток при проведении испытаний на месте установки машины измеряют также сопротивление изоляции подшипников, которая устанавливается для предотвращения протекания токов подшипников машинах со стояковыми подшипниками [ прояснить ] .

Таким образом, сопротивление изоляции разных обмоток одной и той же машины, имеющих разное номинальное напряжение, например обмоток статора и ротора синхронного двигателя, нужно измерять разными мегаомметрами с различными номинальными напряжениями, либо мегаомметром с переключаемым испытательным напряжением.

Мегаомметр – специализированный прибор, предназначенный для выполнения замеров сопротивления. В отличие от омметра, данное устройство получило название вследствие особенностей функционального назначения устройства. «Мега» означает тысяча, а это значит, что прибор применяется с целью нахождения сопротивлений высоких значений. Поэтому устройство обеспечивает генерацию напряжений, благодаря которым и осуществляется измерение.

В большинстве случаев мегаомметр необходим для выяснения величин сопротивления в электроизоляции кабелей, электроцепей, трансформаторных установок, электродвигателей и других электрических установок. Изоляция представляет материал, который препятствует протеканию электротока в ненужном направлении. Необходимость проверки изоляции токопроводящих частей вызвана тем, чтобы не было короткого замыкания, возгорания, а также поражения людей электротоком.

Читайте также:  Душевой лоток alpen отзывы

Виды

Мегаомметр бывает двух основных видов, они различаются методом измерения, а также типом источника питания.
  • Аналоговые. Их часто именуют стрелочными устройствами. Главная их особенность в том, что в них встроена индивидуальная динамо-машина, которая запускается с помощью кругового движения рукоятки. Также предусмотрена шкала со стрелкой. Сопротивление измеряется благодаря магнитоэлектрическому действию. Стрелка крепится на оси, на которой также находится рамочная катушка, на которую действует магнитное поле постоянного магнита. Когда ток протекает по катушке, то наблюдается отклонение стрелки на некоторый угол. Величина угла зависит от напряжения и силы тока. Возможность подобного измерения определяется законом электромагнитной индукции.

К преимуществам стрелочного устройства относятся надежность и неприхотливость. В то же время прибор является морально устаревшим, ведь данный агрегат имеет существенные размеры и большую массу.

  • Цифровые. Данные измерители наиболее распространены. В них установлен мощный генератор импульсов, который работает с помощью полевых транзисторов. Подобные устройства оснащаются источником питания, они производят преобразование переменного тока в постоянный. В качестве источника тока может использоваться сеть либо аккумулятор. Измерение сопротивления осуществляется с помощью усилителя посредством сравнения падения напряжения в электроцепи с сопротивлением эталона.

Показатели отражаются на экране. В большинстве случаев предусмотрено сохранение результатов в памяти, дабы в дальнейшем была возможность сравнить данные. Электронное устройство имеет малый вес и небольшие габариты, благодаря чему можно выполнять разные электрические измерения. Но, чтобы работать с таким устройством, требуется достаточно высокая квалификация пользователя.

Кроме того, устройства отличаются друг от друга генерируемым напряжением и пределами измерений:
  • Рабочее напряжение достигает 500 Вольт и предела в 500 МОм;
  • 1000 Вольт и предела в 1000 МОм.
  • 2500 Вольт и предела в 2500 МОм.

Также устройства отличаются классом точности. Например, устройство М4100, которое пользуется значительной популярностью у профессионалов, функционирует с погрешностью максимум 1%. Ф4101 выделяется погрешностью не выше 2,5%. Данные показатели следует учитывать в особенности там, где нужна большая точность определения сопротивления. Подбирать средство для испытаний и тестирования электросистемы следует с учетом сопротивления и иных показателей.

Устройство
Мегаомметр любого вида имеет следующие элементы:

В стрелочных устройствах напряжение создается динамомашиной, которая заключена в корпус. Динамомашина запускается благодаря пользователю, который крутит ручку устройства с установленной частотой. В большинстве случаев частота вращении должна составлять двум оборотам в секунду. Цифровые устройства питаются от электросети, но в то же время могут работать от батареек или аккумулятора. Функционирует устройство благодаря закону Ома, который определяет силу тока как отношение напряжения к сопротивлению. Устройство мерит электроток, протекающий между двумя включенными объектами, к примеру, жила-земля, 2 жилы и так далее. Измерения осуществляются эталонным напряжением, оно известно наперед. Мегаомметр, учитывая напряжение и ток, легко определяет сопротивление изоляционного слоя, которое измеряет.

В качестве источника постоянного напряжения выступает генератор постоянного тока. Чтобы менять пределы измерения, предусмотрен тумблер-переключатель, который дает возможность коммутировать разные резисторы. Благодаря этому можно менять режим работы и выходное напряжение.

Принцип действия

Каждый материал, который не проводит ток, имеет сопротивление изоляции. Со временем она устаревает, либо повреждается. При этом повреждения могут возникать внезапно, иногда их невозможно увидеть. Однако процесс может привести к выходу из строя применяемого оборудования, могут возникнуть замыкания и пожары. К тому же отсутствие изоляции может повлечь появлению на электрическом оборудовании напряжения, которое будет опасно для жизни человека.

Именно для таких измеренй применяется мегаомметр, он создает на измерительных выводах напряжение необходимой величины, чтобы измерить ток, который проходит по цепи. Изначально для генерации напряжений применялись электромеханические машины. Необходимо было вращать рукоятку, дабы генератор вырабатывал напряжение. Главное достоинство таких устройств в том, что им не нужна сеть либо батарея. Измерительная система здесь аналоговая, применяется стрелка, которая демонстрирует показания на шкале.

Также существуют электронные приборы и микропроцессорные устройства. Последние включают измерители тока и напряжения, жидкокристаллический дисплей, микроконтроллер, клавиатуру, источник питания, импульсный преобразователь напряжения. С клавиатуры задается значение испытательного напряжения, после чего генератор создает импульсы тока. Проводятся измерения, полученное значение применяется для вычисления измеряемого сопротивления. Устройство имеет несколько диапазонов измерений, которые переключаются автоматически с помощью изменения коэффициента передачи.

Активный выпрямитель выполняет преобразование переменного тока в постоянный. Напряжение постоянного тока при измерении сопротивления преобразуется в дискретную форму посредством преобразователя частоты напряжения, после чего оно направляется в микроконтроллер. В микроконтроллере происходит обработка команд, которые идут с клавиатуры. Далее идет управление генератором, автоматическим переключением диапазонов. Микроконтроллер вычисляет и запоминает значения измеряемых сопротивлений.

В большинстве случаев в устройстве применяется двухстрочный жидкокристаллический дисплей. Стандартные сервисные функции экрана включают индикатор разряда батареи и выключателя питания в случае отсутствия манипуляций. Корпус выполняется из прочного диэлектрического пластика, на панели спереди располагается клавиатура и индикатор гнезда, куда подключается измерительные щупы. На торце корпуса находится разъем, предназначенный для подключения адаптера. Питание устройства осуществляется от встроенного аккумулятора. Подзарядка батареи осуществляется от бытовой электрической сети в 220 вольт.

Читайте также:  Живая изгородь из хвойных растений фото
Применение
Мегаомметр находит следующее применение:
  • Измерение изоляции электрических приборов, а также установок во время наладки и обслуживания в промышленных и лабораторных условиях.
  • Измерение сопротивления разъемов, изоляционных материалов, в том числе обмоток электромашин. В большинстве случаев устройство используется для проверки изоляции.
  • Измерение сопротивлений с целью проведения расчетов коэффициентов абсорбции, а также поляризации.

При работе мегаомметр создает напряжение, которое может быть опасным для пользователя. Поэтому следует проявлять осторожность. Для начала нужно обесточить оборудование или кабели, в которых нужно провести измерение сопротивления. В промышленности для работы с устройством допускаются только специалисты, которые имеют группу электробезопасности не меньше третьей. Во время измерения изоляции оборудования, к примеру, электрических двигателей, необходимо отключить их от сети. Затем цепи нужно заземлить. С этой целью к шине заземления подключается многожильный провод с хорошей изоляцией.

Мегаомметр является прибором для замеров электрического сопротивления. Единицей изменения выступают мегаомы. Приспособление используется при работе с электрическими цепями, отсоединенными от питания, диэлектрической изоляцией, которая часто встречается в электродвигателях, проводах, кабелях, трансформаторах.

Прибор в применении

В основу принципа работы мегаомметра положен закон Ома для отдельного участка цепи. Измерение осуществляется за счет элементов, помещенных в единый корпус. Основа — источник напряжения, имеющий откалиброванную постоянную величину. Дополнением выступают выходные клеммы, непосредственно определитель тока.

Модели от разных производителей кардинально отличаются по конструкции источника, но имеют одно назначение. В бюджетных вариантах и выпущенных в годы СССР агрегатах присутствуют обыкновенные динамомашины ручного типа. Усовершенствованные аналоги оснащены встроенными или внешними источниками. Выходная мощность генератора и его напряжение изменяется в широких диапазонах или же остается в неизменном фиксированном состоянии. К клеммам описываемого устройства подводятся провода, встроенные в измеряемую цепь. Для обеспечения более надежного контакта задействуются зажимы, называемые «крокодилами».

В электрической обозначенной схеме обязательно присутствует амперметр, который определяет величину тока по цепи. Напряжение отображается в точном значении, соответственно, и шкала на измерительном приборе размечается в необходимых единицах сопротивления — килоомах или мегаомах. Существуют мегаомметры с табло, на котором одновременно отображаются оба значения, выводимых на удобный дисплей.

Особенности устройства

Устройство мегаомметра стандартного типа представлено генератором, переключателем, выставляемым на необходимые пределы измерения, измерительной головкой, токоограничивающими резисторами.

Перечисленные детали правильно удерживаются в прочном диэлектрическом корпусе, оснащенном ручкой для удобства перемещения, генераторной рукояткой складывающегося типа. Для начала выработки напряжения она изначально раскладывается и раскручивается. Корпус оснащен тумблером с клеммами выходного типа, к ним и подводятся соединительные провода. Выделяется три выхода со значением на экран (Э), линию (Л), землю (З):

  • Что касается клемм на электронном мегаомметре с обозначением «Л «и «З», они задействуются в ходе работы всегда при необходимости замера изоляционного сопротивления относительно контура земли.
  • Вывод «Э» предназначается для нейтрализации действия токов утечки во время проведения измерения между параллельными жилами, аналогичными им токоведущими частями. Данная клемма функционирует в паре с измерительным устройством с экранированными концами, соединяется с экраном или кожухом. Она помогает выполнить самые точные замеры.

Если рассматривать специфику работы изделий с внешними и внутренними источниками, они практически ничем не отличаются от конструкций, оснащенных ручкой. Выдача напряжения на схему запускается нажатием соответствующей кнопки с последующим ее удерживанием. Некоторые модели устройств способны одновременно подавать различные комбинации напряжения, для чего нужно одновременно работать с несколькими пусками.

Модернизированные модели мегера представлены многоступенчатым внутренним наполнением. Если рассматривать напряжение, которое исходит от генераторов нескольких конструкций, оно представлено примерно таким рядом величин: 100, 250, 500, 700, 1000, а также 2500 вольт. Одни модели устройств функционируют в пределах только обозначенного диапазона, другие — одновременно в нескольких.

Мегаомметры различны по описанию, выходной мощности. С помощью одних устройств диагностируется изоляция на высоковольтном оборудовании. Другие приборы уместны для работы (проверить изоляцию) только с бытовой проводкой. Соответственно, такие изделия отличаются по размерам, общим масштабам.

Повышенное напряжение на агрегате

Работа с помощью мегаомметра определяется особенностями, которые должны учитываться. Первое, на что нужно обратить внимание, это напряжение устройства. Дело в том, что генератор встроенного типа выдает выходную мощность, которой хватает не только для качественной проверки изоляции, но и для серьезного травматизма. Следовательно, использовать измерительные агрегаты должны специально обученные специалисты.

При эксплуатации завышенное напряжение распространяется на обрабатываемый участок вместе с соединительными проводами и клеммами. Надлежащую защиту создадут щупы с усиленным изолированным покрытием. Что касается краев таких приспособлений, они ограничиваются запретной зоной через предохранительные кольца. Это необходимо для предотвращения контакта с ними открытых частей тела.

Щупы имеют рабочую зону, которая задействуется при выполнении измерения. Вот за обозначенный участок человек смело может браться руками. Что касается подключения в общую схему, оно производится посредством специальных зажимов «крокодилов» с достаточной изоляцией. Недопустимо применение другого вида щупов, проводов.

Когда проводятся мероприятия с помощью мегаомметра, в пределах обследуемой зоны не должны присутствовать люди. Особенно актуален этот вопрос при работе на длинномерных кабелях.

Наведенный ток

Электроэнергия, присутствующая в проводах ЛЭП, характеризуется существенным магнитным полем, которое изменяется согласно синусоидальному закону. В результате металлические проводники приобретают ток I2 и вторичную электродвижущую силу. Если рассматривать ощутимую протяженность кабеля, вырастает и величина наведенного напряжения.

Читайте также:  Асинхронный двигатель с короткозамкнутым и фазным ротором

Этот фактор следует учитывать, т. к. он сказывается на точности проводимых замеров. Сложность заключается в том, что величина и направление электротока, протекающего через используемый прибор, остаются неизвестными. Подобный ток образует наведенное напряжение, а его показатели накладываются на значения мегаомметра. В результате получается сумма из токовых величин неизвестного диапазона, поэтому метрологическую задачу будет сложно разрешить. Специалисты указывают на тот факт, что измерительные мероприятия на изоляции бессмысленно проводить в случае присутствия малейшего напряжения в сети.

Остаточное явление в действии

Когда генератор описываемого устройства вырабатывает напряжение, поступающее впоследствии в измеряемую сеть, образуется разность потенциалов между контуром заземления и проводом. Впоследствии создается емкость, в которой присутствует определенный заряд.

При отключении измеряющего провода имеющаяся в мегаомметре цепь разрывается. Но частичному сохранению подлежит потенциал из-за появления емкостного заряда в шине, проводе. Контакт человека с подобным участком приведет к электротравме токовым зарядом, который пройдет через тело. Избежать такой опасности поможет переносное заземление с обязательной изоляцией его рукоятки для безопасного устранения емкостного напряжения.

Прежде чем включать мегаомметр для работы, следует убедиться в отсутствии в проверяемой схеме напряжения остаточного заряда. В этом случае рекомендуется воспользоваться вольтметром, специальными индикаторами, подающими необходимый сигнал. Описываемый прибор дает возможность выполнять ряд процедур, в частности это:

  • проверка изоляции десятижильного кабеля по отношению к земле;
  • проведение необходимых замеров в каждой жиле относительно друг друга;
  • определение качества изоляции между жильными проходами.

В любом случае обязательно должно использоваться переносное заземление. Для обеспечения правильной и безопасной работы предварительно заземляющий проводник замыкается с контуром на грунте. В таком состоянии он находится до завершения всех мероприятий. Другим концом проводник соединяется с изоляционной штангой, с помощью которой и обеспечивается заземление для последующего устранения остаточного заряда.

Безопасное использование

Приступая к выполнению измерения, нужно убедиться в полной исправности устройства. Более того, оно должно проверяться перед эксплуатацией в лабораторных условиях на предмет исправности комплектующих деталей, собственной изоляции. В ходе проводимых испытаний обычно задействуется высокое напряжение, а по окончании проверки мегаомметр получает разрешение на работу. Определяется класс точности агрегата, а после контрольных замеров на корпус наносится клеймо, подлежащее сохранности на протяжении всего времени применения прибора.

Безопасность при использовании мегаомметра определяется и правильной областью его использования. Каждому замеру предшествует определение величины выходного напряжения. Перед испытанием изоляции в проверяемой зоне специально задаются экстремальные условия, т. е. подается не номинальное, а завышенное напряжение. Так выявляются дефекты, предотвращается их недопущение в будущем.

В каждой схеме, проходящей проверку, имеются особенности, угрожающие безопасной работе измерительного агрегата. Важно перед работой устранить все неисправности, поломки в цепи. В современной технике присутствует множество:

  • конденсаторов;
  • полупроводников;
  • микропроцессоров и пр.

Такие детали не рассчитаны на экстремальное напряжение, выдаваемое генератором в мегаомметре. Их рекомендуется перед проверкой изоляции шунтировать, полностью извлекать из общей схемы.

Измерение сопротивления в изоляции

Поняв, как работать мегаомметром, перед его использованием стоит ознакомиться со схематическими особенностями, убедиться в исправности и надлежащем обеспечении защиты. Обрабатываемая зона выводится из эксплуатации. Прибор на предмет исправности проверяется следующим образом:

  • края измерительного провода между собой закорачиваются;
  • далее генератором на них подается напряжение;
  • если устройство полностью исправно, в закороченной цепи показатели измерения равняются нулю;
  • следующий шаг — разъединение проводов, отведение их в стороны с проведение повторного замера;
  • в норме на стрелочной шкале megger высвечивается сигнал безопасности.

Процедура проверки изоляции осуществляется в строго обозначенной последовательности. Заземление переносного типа подводится к контуру, на участке полностью исключается наличие напряжения. После этого создается измерительная схема. В нее подается напряжение калиброванного типа до момента выравнивания емкостного заряда. Следующим этапом фиксируется отсчет и вырабатываемая генератором энергия выравнивается. Остаточный заряд нейтрализуется переносным заземлением.

Сопротивление изоляции проверяется мегаомметром при самом высоком пределе МΩ. Принцип действия некоторых моделей основан на прерывистом режиме. Следовательно, в течение 1 минуты подается напряжение, создается пауза в 2−3 минуты.

Узнав, для чего нужен мегаомметр и как он работает, следует разобраться в простых нюансах. Модели со стрелочным корпусом должны ориентироваться на горизонтальное размещение во время работы. В противном случае дополнительных погрешностей не избежать. Что касается усовершенствованных установок, они работают в любом положении с максимальной точностью.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector