Pomiar izolacji

Podstawy

Pomiar izolacji to procedura stosowana do testowania bezpieczeństwa i prawidłowego funkcjonowania systemów i urządzeń elektrycznych. Aby zapewnić, że prąd płynie tylko w przeznaczonych do tego przewodach, konieczne jest, aby wszystkie przewody, przełączniki, a przede wszystkim urządzenia zabezpieczające były izolowane materiałami i miały szczególnie wysoką rezystancję elektryczną. Pomiar izolacji jest konieczny, ponieważ właściwości izolacyjne materiałów pogarszają się z upływem czasu pod wpływem czynników środowiskowych i naprężeń. Pomiar izolacji służy do sprawdzenia jakości izolacji. Pomiar izolacji powinien być przeprowadzany nie tylko podczas uruchamiania lub po naprawie systemu elektrycznego, ale także w regularnych odstępach czasu po uruchomieniu. Umożliwia to określenie na wczesnym etapie, kiedy izolacja pogarsza się i staje się zagrożeniem. Regularne pomiary izolacji są obowiązkowe w przypadku instalacji komercyjnych.

Przeprowadzanie pomiarów izolacji

Do badanego obiektu przykładane jest napięcie stałe (DC), które jest znacznie niższe niż napięcie przebicia. Napięcie stałe jest stosowane w celu wykluczenia wpływów pojemnościowych.

Wartość mierzonego napięcia musi być co najmniej równa wartości napięcia roboczego. Pomiaru dokonuje się w kolejności przewód ochronny (PE) względem przewodu neutralnego (N), a następnie przewód ochronny względem wszystkich przewodów zewnętrznych (L1, L2, L3).

Prąd przepływający przez badany obiekt jest mierzony, a wynik jest podawany na przykład w kΩ, MΩ lub TΩ. Pomiar opiera się na prawie Ohma U=R*I. Pomiar jest zwykle nieniszczący i jest przeprowadzany za pomocą testera izolacji (znanego również jako megaomomierz).

Na wynik pomiaru mają wpływ różne czynniki (np. temperatura, wilgotność).

Przykładowa konfiguracja próbki testowej i urządzenia pomiarowego (źródło: en.wikipedia.org)

Zależność między prądem ładowania – prądem absorpcji – prądem upływu

Prąd płynący przez izolator składa się z 3 komponentów:

Prąd ładowania pojemnościowego
Prąd ładowania pojemnościowego płynie tak długo, aż pojemność izolacji naładuje się do przyłożonego napięcia testowego. Na początku jest on bardzo wysoki, a następnie maleje wykładniczo do wartości bliskiej 0. Kilka sekund po rozpoczęciu pomiaru prąd ładowania pojemnościowego nie odgrywa już żadnej roli.

Prąd absorpcji dielektrycznej
Przepływa w taki sposób, że cząsteczki w dielektryku – z którego wykonany jest izolator – zmieniają swoją orientację zgodnie z polem elektrycznym i odgrywa dłuższą rolę niż prąd ładowania pojemnościowego. Prąd absorpcji osiąga wartość 0 dopiero po kilku minutach.

Rzeczywisty prąd upływu
Prąd upływu przepływa przez izolator i dlatego jest wartością określającą jakość izolacji. W rzeczywistości nie zmienia się on podczas pomiaru i jest również nazywany prądem upływu.

Krzywa czasowa poszczególnych prądów i prądu całkowitego
(Źródło: Ebook Pomiary izolacji)

Ponieważ całkowity prąd przepływający przez badany obiekt składa się z 3 prądów cząstkowych, zmniejsza się on gwałtownie wraz z postępem pomiaru. Zgodnie z prawem Ohma, rezystancja izolacji znacząco wzrasta wraz z upływem czasu.

Metoda pomiaru

Pomiar punktowy lub krótkotrwały
Procedura z oceną rozwoju w czasie
Indeks polaryzacji (PI)
Współczynnik absorpcji dielektrycznej (DAR)
Metoda ze stopniowym wzrostem napięcia testowego
Metoda z wyładowaniem dielektrycznym (test DD)

Określenie napięcia testowego

Napięcia testowe są regulowane przez wiele norm międzynarodowych i krajowych. Zazwyczaj zaleca się kontakt z producentem systemu w celu uzyskania prawidłowego napięcia testowego. Urządzenia do pomiaru izolacji w skrócie

« Powrót