Что такое мегаомметр

Для выполнения ремонта мегаомметра может потребоваться замена аккумуляторов, устранение сгоревшего предохранителя, а также восстановление контакта в разъеме или проводнике. Если возникают другие неисправности, необходимо обратиться в сервисный центр для профессионального ремонта или замены устройства.

Мегаомметр: для чего нужен, что измеряют, как пользоваться

Работа многих электриков на производстве или в различных предприятиях не обходится без использования мегаомметров. Это — один из видов электрических тестеров, позволяющий проверять состояние электрических цепей. В данной статье мы подробно рассмотрим, как функционирует этот инструмент, какие параметры он измеряет, и какую он выполняет функцию.

ЧТО ТАКОЕ МЕГАОММЕТР

Мегаомметр используется для диагностики следующих параметров:

• наличие механических повреждений изоляции кабеля или обмотки;
• существование коротких замыканий;
• увлажнение изоляции и возможность частичной утечки тока.

Стрелочные мегаомметры имеют массу от 1 до 2.2 кг и размеры 210х150х100 мм. Электронные мегаомметры, как правило, более компактные и легкие — их размеры составляют 150х80х50 мм, а вес колеблется от 400 до 800 г. Эти устройства способны определять сопротивление в диапазоне от 0 до 200 кОм.

Аналоговые мегаомметры работают с электромеханическим генератором, который приводится в действие вручную. Оператор совершает вращательные движения за ручку со скоростью примерно 2 оборота в секунду. Когда достигается необходимое напряжение, загорается индикатор, указывая на подачу тока, и результаты измерений могут быть прочитаны. Необходимо учесть, что при неправильном расположении прибора в пространстве возможны некорректные результаты. Однако такие электромеханические мегаомметры могут применяться в диапазоне температур от -30 до +50 градусов, что делает их очень подходящими для эксплуатации на улице в холодное время года.

Электронные мегаомметры работают от встроенных аккумуляторов или батарей. Их использование гораздо проще, так как не требуется активация ручного генератора. Результаты отображаются на жидкокристаллическом экране, и их значение не зависит от положения мегаомметра в пространстве. Однако нужно учитывать, что жидкокристаллические дисплеи начинают терять работоспособность при температурах ниже -10 градусов, поэтому долгое использование такого устройства на морозе может быть затруднительным.

Производители оснастили все мегаомметры тремя разъемами для подключения щупов. Измерительные щупы разделены по назначению:

1. для заземления;
2. для подключения к линии или объекту;
3. для подключения экрана.

При измерении сопротивления изоляции щупы подключаются к жилам кабеля и к заземлению, при этом разъем экрана не используется. Для проверки изоляции между проводом и внешним экраном (броней) применяется третий щуп.

Принцип действия

Принцип работы мегаомметра основан на законе Ома, который описывает соотношение тока, напряжения и сопротивления в электрической цепи. Согласно этому закону, сила тока I в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению R. Это можно выразить формулой: I = U / R.

Измерение сопротивления с помощью мегаомметра происходит аналогично методу, используемому в обычных омметрах. В простых терминах, в омметре создается определенное напряжение, которое подается на концы проводника. Это создает разность потенциалов, и ток начинает течь через проводник. Измеряя данный ток I и зная приложенное напряжение U, можно вычислить сопротивление R, используя формулу R = U / I. Результаты измерения отображаются на экране или шкале прибора.

Внешний вид

Конструкция мегаомметра состоит из следующих основных компонентов: источник напряжения, амперметр для измерения тока, провода для замеров, а также шкала или дисплей для отображения результатов. Мегаомметры бывают двух типов: аналоговые и цифровые.

Аналоговые устройства используют индукторный способ генерации высоких испытательных напряжений за счет вращения ручки. На таких мегаомметрах имеется стрелочная шкала, и они не требуют внешнего источника питания.

Цифровые мегаомметры генерируют напряжение посредством электронного инвертора с выпрямителем. Их можно питать как от сеть, так и от батарей, а результаты выводятся на электронный дисплей.

В наше время цифровые мегаомметры гораздо чаще встречаются в использовании, однако аналоговые устройства по-прежнему производятся и находят свое применение благодаря их простоте и надежности.

Также мегаомметры могут выполнять дополнительные измерения, такие как:

• измерение коэффициента абсорбции (степени увлажнения изоляции);
• измерение коэффициента полимеризации (анализ старения изоляции).

Дополнительные статьи по данной теме:

Как устроен мегаомметр?

Рассмотрим составные элементы мегаомметра:

• генератор постоянного тока;
• измерительная головка, работающая на принципе взаимодействия двух катушек (рабочей и противодействующей);
• тумблер для переключения пределов измерения, позволяющий менять резисторные цепочки для настройки выходного напряжения и работы головки;
• токоограничивающие резисторы.

Конструкция мегаомметра достаточно проста, без избыточных компонентов. На герметичном прочном корпусе этого устройства размещены:

• ручка для удобной переноски;
• складная портативная рукоятка генератора, которую нужно вращать для получения напряжения;
• рычаг переключения режимов измерения;
• выходные клеммы для подключения проводов.

Мегаомметр оснащен тремя выходными клеммами, среди которых:

Клеммы заземления и линии используются в процессе всех измерений сопротивления изоляции относительно контура заземления, а экранная клемма нужна для минимизации влияния токов утечек при проведении замеров между параллельными жилами кабелей или другими аналогичными токоведущими элементами. Для использования этой функции необходимо применять специальный измерительный провод с экранированными концами, который всегда идет в комплекте с мегаомметром. На одном его конце располагаются две клеммы, одна из которых обозначена буквой Э, что указывает на ее предназначение.

Напряжение, вырабатываемое генератором мегаомметров, может варьироваться в зависимости от модели и составлять 100, 250, 500, 700, 1000 или 2500 вольт. Некоторые приборы могут работать на нескольких диапазонах, в то время как другие — на одном. Выходная мощность инструментов, предназначенных для проверки изоляции высоковольтного промышленного оборудования, может значительно превышать характеристики устройств, применяемых в стандартной бытовой электропроводке. Таким образом, размеры таких устройств также будут отличаться.

Поэтому ориентировочное определение устройства по малым размерам может оказаться не всегда оправданным.

На что обращать внимание при работах с мегаомметром

Повышенное напряжение прибора

Выходное напряжение генератора мегаомметра достаточно высоко, что позволяет не только определить наличие небольших трещин в изоляции, но и представлять серьезную угрозу для здоровья, вызывая электрические травмы. Исходя из этого, правила безопасности предписывают использовать прибор только квалифицированному и обученному персоналу, который прошел соответствующую подготовку для работы с электроустановками под напряжением. Это, как минимум, должна быть третья группа допуска по безопасности. Повышенное напряжение может присутствовать на испытуемой схеме, соединительных проводах и клеммах. Для обеспечения безопасности предусмотрены специальные щупы, имеющие усиленную изоляцию на измерительных проводах. На концах щупов выделены предохранительные кольца, обозначающие запретные зоны, к которым нельзя прикасаться открытыми частями тела, так как это может привести к шоку от электрического тока. Для манипуляций с щупами нужно использовать только изолированные участки. Во время измерений для подключения к схеме следует использовать качественно заизолированные зажимы типа «крокодил». Применение других проводов и щупов не допускается.

При выполнении любого замера на испытуемом участке не должно находиться людей, что особенно актуально при измерениях большого сопротивления изоляции длинных кабелей, протяженность которых может достигать нескольких километров.

Наведенное напряжение

Энергия, проходящая по проводам линий электропередач, создает сильное магнитное поле. Изменения в этом поле могут вызывать наводку во всех металлических проводниках, создавая вторичную ЭДС и ток. На длинных изделиях этот ток может достигать значительных значений.

Этот момент следует учитывать по двум ключевым причинам, касающимся:

1. точности проведения измерений;

2. безопасности персонала, работающего с прибором.

Первая причина заключается в том, что во время сборки схемы для измерения сопротивления изоляции через измерительный прибор мегаомметра может течь ток неизвестной величины и направления, вызванный наведением электрической энергии. Это значение будет добавляться к показаниям прибора от напряжения генератора, создавая неопределенность измерений. Таким образом, измерения проводимости электросетей, находящихся под любым напряжением, включая наведенное, окажутся некорректными.

Вторая причина объясняется тем, что работа под наведенным напряжением может привести к электрическим травмам и предполагает строгое соблюдение техники безопасности.

Остаточный заряд

Когда генератор прибора подает напряжение на измеряемую цепь, между шиной электрооборудования или проводом линии и контуром земли создается разность потенциалов, и образуется емкость, которая может накапливать заряд. После отключения мегаомметра заряд может сохраняться на шине или проводе, и прикосновение к этому участку может привести к электрической травме от разряда через тело человека. Поэтому для безопасности необходимо применять переносное заземление с изолированной рукояткой для безопасного снятия оставшегося напряжения. Перед подключением мегаомметра к схеме, изоляция которой будет проверена, следует обязательно проверить отсутствие напряжения или остаточного заряда. Это можно сделать с помощью специализированного индикатора или сертифицированного вольтметра. После проведения каждого замера емкостный заряд должен быть сброшен с использованием переносного заземления при помощи изолирующей штанги и других средств защиты.

Техника безопасности при работе с мегаомметром

Для минимизации риска поражения электрическим током при использовании мегаомметра необходимо тщательно следовать технике безопасности. Во-первых, держитесь только за изолированные зоны щупов и не приближайтесь к металлическим частям слишком близко. Перед началом любых измерений еще раз проверьте, что цепь обесточена и на нее не поступает внешнее напряжение.

Важно также обязательно снять остаточное заземление с измеряемой цепи с помощью соответствующего заземляющего контура. Если предполагается выполнить несколько измерений при помощи мегаомметра, то после каждого замера также следует снимать остаточное напряжение как с цепи, так и с щупов.

Как выполнить измерение сопротивления изоляции

Процесс выполнения измерений обычно разбивается на три основных этапа:

1. подготовительная часть;
2. выполнение измерений;
3. заключительный этап.

Во время подготовки необходимо:

• провести организационные мероприятия, определить исполнителей и их квалификацию;
• ознакомиться со схемой электроустановки и предусмотреть меры, способствующие предотвращению повреждений ее компонент;
• подготовить средства защиты и исправные измерительные приборы;
• выключить участок электрооборудования из эксплуатации.

Перед использованием мегаомметра следует убедиться в его исправности. Для этого необходимо подключить к выводам прибора измерительные провода и замкнуть их выходные концы между собой. Затем необходимо подать напряжение от генератора и проверить показания. Исправный прибор должен показать значение 0, что указывает на замкнутую цепь. После этого нужно разъединить провода и повторно выполнить измерение. На шкале мегаомметра должно отобразиться бесконечное значение (∞), символизирующее сопротивление изоляции воздушного промежутка между разомкнутыми концами. Эти два показания подтверждают рабочее состояние прибора и целостность соединительных проводов, готовность устройства к проведению необходимых измерений.

Выполнение непосредственного измерения сопротивления изоляции одного провода сводится к строгой последовательности действий:

1. подключение переносного заземления к контурной земле;
2. проверка и обеспечение отсутствия напряжения на испытуемом участке;
3. установка переносного заземления на время подключения мегаомметра;
4. сборка схемы для измерения с помощью мегаомметра;
5. снятие переносного заземления;
6. подача калиброванного напряжения на схему до момента стабилизации емкостного заряда и фиксация отсчета, после чего напряжение отключается;
7. наложение переносного заземления для снятия остаточного заряда;
8. отключение соединительного провода мегаомметра от схемы;
9. снятие переносного заземления.

Замеры сопротивления рекомендуется выполнять в пределах максимального значения МΩ. Если величина сопротивления оказывается недостаточной, следует переключиться на более точный диапазон.

На всех последующих измерениях данная последовательность должна строго соблюдаться. Некоторые модели мегаомметров могут иметь прерывистый режим, при котором напряжение выдается в течение одной минуты с последующим двухминутным перерывом. Необходимо строго соблюдать этот интервал.

Электродинамический мегаомметр со стрелочным индикатором должен использоваться в горизонтальном положении. В противном случае возможны дополнительные погрешности. Однако современные цифровые мегаомметры обычно не имеют подобного ограничения.

Все измерения должны фиксироваться в подготовленном протоколе и подписываться ответственными работниками. В протоколе фиксируются условия работы и заводской номер мегаомметра.

Заключительный этап

После завершения всех измерений следует восстановить все разобранные цепи. Шунты и закоротки, установленные для безопасного проведения тестов, должны быть сняты. Схема должна быть приведена в готовность к подаче рабочего напряжения для последующего включения в систему. На заключительном этапе необходимо завершить документальное оформление результатов измерений сопротивления изоляции.

Внимание! Данный материал имеет рекомендательный характер и предназначен для ознакомления начинающих специалистов. Более подробные правила пользования мегаомметрами изложены в соответствующей технической документации и актуальных нормах. Знание и выполнение данных требований — это профессиональная обязанность каждого электрика.

Что такое мегаомметр. Принцип действия мегаомметра

Приборы, которые используют для непосредственного измерения сопротивления изоляции, называются омметрами и классифицируются в зависимости от диапазона измерений на омметры, килоомметры и мегомметры (или меггеры).

На рис. 1 представлена схема переносного мегаомметра. Измеряемое сопротивление подключается к зажимам А и Б. Подвижная система прибора включает две катушки 1 и 2, которые размещены на одной оси и связаны под углом 90°. Указанные катушки помещены в магнитное поле постоянного магнита (который не показан на схеме). Катушка 1 подключается последовательно с измеряемым сопротивлением и обладает внутренним сопротивлением r0; катушка 2 с добавочным сопротивлением r включается параллельно к измеряемому сопротивлению.

Конструкция прибора разработана так, что при протекании тока возникающие в катушках вращающие моменты направлены навстречу друг другу, и показание прибора определятся только соотношением токов в катушках, а не приложенным напряжением. Следовательно, показание не зависит от скорости вращения ручки, которая приводит в действие ротор генератора, питающего катушки. Этот генератор встроен в корпус мегаомметра.

Мегаомметры производятся двух типов, различающихся по рабочему напряжению и диапазонам измерений: первый тип имеет рабочее напряжение 500 вольт и предел измерения до 500 Мом, второй тип — рабочее напряжение 1 000 вольт и предел измерения до 1 000 Мом.

На судах морского флота сопротивление изоляции электрической сети, находящейся под напряжением, обычно измеряется с помощью высокоомного вольтметра, сопротивление обмотки которого значительно превышает сопротивление обычного вольтметра. С его помощью можно измерить напряжение:

а) между положительным полюсом сети и корпусом судна Uп; б) между отрицательным полюсом сети и корпусом судна Uо; в) между положительным и отрицательным полюсами сети, что соответствует действующему напряжению в судовой сети (U).

Эти три показания вольтметра позволяют определить сопротивление изоляции между каждым из полюсов и корпусом судна, а также общее сопротивление изоляции между сетью и корпусом судна.

где r — сопротивление обмотки вольтметра; xп — сопротивление между положительным полюсом сети и корпусом судна; xо — сопротивление между отрицательным полюсом сети и корпусом судна; x — общее сопротивление изоляции между сетью и корпусом судна.

Для упрощения расчетов по этим формам составляются вспомогательные таблицы, которые размещаются в непосредственной близости от высокоомных вольтметров.

Измерения с помощью высокоомного вольтметра, по сравнению с измерением сопротивления изоляции мегаомметром, дают менее точные результаты.

Для измерения сопротивления изоляции судовых сетей переменного тока, находящихся под напряжением, используется мегаомметр с дополнительными устройствами, принципиальная схема которого представлена на рис. 2.

Измерительный прибор а представляет собой магнитоэлектрический вольтметр с градуированной шкалой, показывающей значение в омах. Дополнительное устройство б состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя В, сглаживающего фильтра (индуктивной катушки L и конденсатора С) и сопротивления R, с зажимов которого берется постоянный ток для измерения сопротивления изоляции сети.