Мегаомметра принцип работы: Принцип работы мегаомметра

Содержание

Принцип работы мегаомметра

Устройство и принцип работы мегаомметра

Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром.

Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.

В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).

Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.

Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:

    • Аналоговые (электромеханические) — мегаомметры старого образца.
    • Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства.

Аналоговый мегаомметр

Электронный мегаомметр

Аналоговый мегаомметр

Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы

Упрощенная схема электромеханического мегаомметра

Обозначения:

  1. Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
  2. Аналоговый амперметр.
  3. Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
  4. Сопротивления.
  5. Переключатель измерений кОм/Мом.
  6. Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.

Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:

      • Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора.
      • На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины.
      • Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек. Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора.
      • Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.

Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102

Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.

Электронный мегаомметр

Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.

Как пользоваться прибором

При вращении рукояти ручного прибора или в результате нажатия кнопки электронных устройств на клеммные выходы подаются высокие показатели напряжение, которые посредством проводов поступают на измеряемую электроцепь или к электрическому оборудованию. При замерах на шкале или экране отображаются значения сопротивления.

Порядок измерений

Перед проведением испытаний сети должны быть обесточены, выключены все подключённые устройства и вынуты все вилки из розеток. При измерениях в сети освещения следует вывинтить все лампочки, чтобы они не перегорели от подаваемого высокого напряжения. Проверяемые цепи необходимо заземлить.

Чтобы начать пользоваться мегаомметром, нужно:

      • Установить необходимую величину напряжения. Она зависит от типа испытуемого объекта и определяется по таблицам.
      • Подключить щупы.
      • Снять заземление с испытуемого элемента.
      • Крутить ручку динамо-машины для аналогового устройства или нажать кнопку «тест» для цифрового. Ручку необходимо вращать до появления светового сигнала. А при работе с цифровым устройством следует подождать, пока цифры на экране стабилизируются.

После завершения измерений нужно прекратить вращение ручки аналогового прибора или нажать кнопку завершения измерений на цифровом устройстве.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Мегаомметр принцип работы — Всё о электрике

Мегаомметр. Виды и устройство. Работа и применение

Электрическое сопротивление можно измерять различными приборами. Наиболее популярным среди таких приборов стал мегаомметр. Судя по названию прибора, можно определить, что единицей его измерения являются мегаомы. Он в основном применяется для измерения большой величины сопротивления, электрических цепей, отключенных от питания, а также диэлектрической изоляции, используемой для кабелей, проводов, электродвигателей, трансформаторов и других электроустановок.

Чтобы использовать мегаомметр в работе, необходимо сначала изучить его принцип действия, устройство и технические параметры, так как существуют специфические особенности при использовании такого устройства.

Виды

Существует два основных вида мегаомметров, отличающихся видом источника питания и методом измерения.

Аналоговые

Такие приборы еще называют стрелочными. Они имеют индивидуальную динамо-машину, которая приводится в действие вращением рукоятки, а также градуированную шкалу со стрелочным индикатором. Измерение осуществляется на основе магнитоэлектрического принципа. Стрелка закреплена на одной оси с рамочной катушкой, расположенной в магнитном поле постоянного магнита.

При протекании тока по катушке происходит ее отклонение на определенный угол, зависящий от величины протекающего тока. Такое действие происходит согласно закону электромагнитной индукции. Стрелочный мегаомметр неприхотлив в работе, надежен, хотя и считается уже устаревшим устройством, обладает большой массой и значительными габаритными размерами.

Цифровые

В современных цифровых мегаомметрах встроен мощный генератор импульсов, действующий на полевых транзисторах. Такие приборы оснащены индивидуальным источником питания, в виде сетевого адаптера, который преобразует переменный ток в постоянный, либо аккумуляторной батареей. Измерение выполняется специальным усилителем путем сравнения падения напряжения в тестируемой цепи с эталонным сопротивлением.

Результаты измерений отображаются на цифровом экране. Имеется возможность сохранения результатов в памяти для будущего сравнения данных. Электронный мегаомметр обладает малым весом и небольшими габаритами, позволяет производить множество различных электрических измерений. Однако, для работы с таким прибором необходимо наличие высокой квалификации персонала.

Принцип действия и устройство

Работа мегаомметра заключается в использовании закона Ома, который описывается формулой: I = U / R, где I – это сила тока, U – напряжение, а R – сопротивление. В устройство этого прибора входит источник калиброванного напряжения, амперметр и клеммы, к которым подключают специальные измерительные щупы.

В старых аналоговых приборах имеются обычные ручные генераторы с рукояткой для привода их в действие, а в новых моделях используются внешние или внутренние источники питания в виде аккумулятора или блока питания. Величина мощности на выходе генератора и напряжение могут меняться в широком диапазоне, либо быть постоянными, в зависимости от исполнения прибора. В комплекте мегаомметра имеются измерительные щупы, которые состоят из проводов с наконечниками: на одном конце щупа наконечник для вставления в гнездо прибора, а на другом – «крокодил» для надежности контакта.

Перед измерением щупы вставляются в гнезда на приборе, затем подключаются «крокодилами» к измеряемому объекту. При выполнении измерения генератор вырабатывает высокое напряжение путем вращения рукоятки. Напряжение поступает на измеряемый объект, а итоги измерений выдаются на экран цифрового прибора или на шкалу стрелочного мегаомметра.

Как правильно применять мегаомметр

Во время работы прибор выдает высокое напряжение, опасное для человека – от 500 до 2500 вольт. Поэтому к пользованию прибором необходимо подходить с особой осторожностью. В промышленном производстве к работе с ним допускаются лица с наличием группы электробезопасности не менее третьей.

Перед проведением замеров, проверяемые цепи следует обесточить. Если замеры планируется производить в квартире, то следует отключить автоматы в распределительном щите, затем выключить в квартире все подключенные устройства.

Если проверяются группы розеток, то следует вынуть из них все вставленные вилки устройств. При проверке цепей освещения, необходимо выкрутить лампочки, так как они не рассчитаны на подобное высокое напряжение, и могут сгореть. При тестировании изоляции электродвигателей, их также следует отключить от сети.

Далее, проверяемые цепи следует заземлить. Для этого к шине заземления присоединяется многожильный провод в изоляции сечением более 1,5 мм 2 , что является переносным заземлением.

Требования безопасности

Даже если использовать мегаомметр в бытовых условиях, перед работой следует изучить требования по безопасным приемам работ.

Существует несколько основных правил:
  • Щупы следует держать только за изолированные ручки, ограниченные упорами.
  • Перед тем, как подключить щупы к измеряемой цепи, следует убедиться в том, что на приборе отключена подача напряжения, и что вблизи измеряемой линии нет людей, которые могли бы случайно попасть под напряжение.
  • Следующим шагом является снятие остаточного напряжения, путем касания переносного заземления к измеряемой цепи. Заземление отключается только после установки щупов.
  • После каждого замера необходимо со щупов снимать остаточное напряжение, соединяя щупы между собой.
  • После замера к тестируемому проводнику следует подключить заземление для снятия остаточного заряда.
  • Все работы необходимо производить в резиновых перчатках.

Эти несложные правила необходимо выполнять, так как от этого зависит безопасность людей.

Правила подключения щупов

На корпусе прибора имеется три гнезда. Они обозначены символами «Э», «Л» и «З», что означает соответственно – экран, линия и земля. В комплекте мегаомметра находится три щупа. На одном из них на одной стороне подключены два наконечника. Этот щуп применяется, когда нужно исключить ток утечки, и подключается к экранированной оболочке кабеля, если она имеется. Остальные щупы вставляются в гнезда, соответствующие маркировке щупов с такими же буквами.

На всех щупах имеются упоры. При измерениях следует браться за щупы до упоров чтобы случайно не коснуться пальцами за токоведущие части.

Если необходимо измерить только сопротивление изоляции, не учитывая экран, то подключается два одинарных щупа. Из них один вставляется в клемму «З», а второй – в клемму «Л». Вторые стороны щупов следует подключать «крокодилами»:
  • К проверяемым проводам, при необходимости теста на пробой между жилами.
  • К заземлению и токоведущей жиле, если нужно протестировать «пробой на землю».

Обычно делается проверка на пробой изоляции, и величину ее сопротивления, а проверка экранированной оболочки выполняется редко, так как кабели с экраном в квартирах почти не применяются. При пользовании прибором основным правилом является снятие остаточного заряда, а также соблюдение аккуратности, так как есть опасность попасть под высокое напряжение.

Порядок проведения измерений
  • Перед началом измерения (с помощью индикатора) следует убедиться, что на измеряемой линии нет напряжения.
  • Подключить заземление.
  • Установить величину напряжения, с помощью которого будет производиться измерение. Оно должно выбираться из таблицы, в зависимости от вида измеряемого элемента. Переключение напряжения осуществляется кнопкой или ручкой на панели. Существуют также приборы, которые работают с фиксированным одним напряжением, и не требуют установки напряжения.
  • Подключить щупы, соблюдая правила безопасности, рассмотренные ранее.
  • Снять заземление с тестируемого объекта.
  • Запустить в работу мегаомметр. Если он электронный, то следует нажать кнопку запуска, которая может называться «тест». Если мегаомметр аналогового вида со стрелочным индикатором, то нужно вращать ручку динамо-машины некоторое время, пока на корпусе прибора не загорится индикатор, свидетельствующий о создании необходимого напряжения. Цифровой мегаомметр в некоторый момент показания на дисплее стабилизируются. Цифры будут означать величину сопротивления. Если оно выше допустимой нормы, которая указана в приведенной таблице, то все в порядке, если ниже нормы, то следует выявлять повреждение изоляции объекта.
  • После фиксации показаний, вращение рукоятки динамо-машины следует прекратить, либо нажать на цифровом приборе кнопку завершения работы.
  • Отключить щупы.
  • Нейтрализовать остаточное напряжение.
Как проверить изоляцию кабеля

Наиболее частой проверкой является измерение сопротивления изоляции проводов или кабеля. Если у вас имеется навык работы с мегаомметром, то проверить одножильный кабель можно очень быстро, в отличие от многожильного кабеля. Чем больше число жил, тем дольше будет производиться проверка, так как нужно проверять каждую жилу отдельно.

Контрольное напряжение следует выбирать в зависимости от напряжения эксплуатации кабеля. Если он работает под напряжением 380 или 220 вольт, то тестовое напряжение выставляется величиной 1000 вольт.

При тестировании изоляции 1-жильного кабеля, один щуп подсоединяем к жиле, а другой на экранирующую оболочку, и подаем напряжение. Если экрана нет, то второй щуп нужно подсоединить к «земле», и подаем напряжение. Если результат замеров не менее 500 кОм, то изоляция исправна, если сопротивление меньше, то такой проводник использовать нельзя, так как изоляция имеет повреждение.

При проверке кабеля с несколькими жилами, тестирование осуществляется отдельно для каждой жилы. В это время остальные жилы соединяются в один жгут. Если необходима проверка пробоя на «землю», то в этот жгут добавляется провод заземления. Если имеется броня или экранирующая оболочка, то они также присоединяются к этому жгуту. В этом общем жгуте важно обеспечить качество контакта проводников.

Аналогично выполняется измерение изоляции розеток. Перед проверкой из них отключают все устройства, а также питание в распределительном щите. Один щуп подключают на заземление, а другой на одну фазу. Контрольное напряжение на приборе выставляем на 1000 вольт, и производим проверку. Если сопротивление более 500 кОм, то изоляция исправна. Также проверяем все остальные жилы.

Как пользоваться мегаомметром, измерение изоляции

Электрические сети характеризуются различными параметрами. Одним из важнейших параметров сетей является электрическая изоляция. Изоляция представляет собой какой-либо материал, препятствующий электрическому току протекать в ненужном направлении. Изоляцией может быть защитная оболочка проводов и кабелей. Такие приспособления, как изоляторы, не позволяют контактировать токопроводящим линиям с землёй. Все эти меры по изоляции токопроводящих частей направлены на то, чтобы не допустить короткого замыкания, возгорания или поражения человека электрическим током.

Мегаомметр

Изоляция, как и всякий другой материал, подвержена влиянию различных внешних факторов: погода, механический износ и другие. Для своевременного обнаружения дефекта изоляции существует прибор, так называемый мегаомметр. Он производить измерение сопротивления изоляции.

Принцип работы прибора

Для чего предназначен прибор, можно понять из его названия, которое образовано из трёх слов: «мега»— размерность числа 10 6 «ом» — единица сопротивления и «метр» — измерять. Для измерения электрического сопротивления в диапазоне мегаомов используется прибор мегаомметр. Принцип работы прибора основан на применении закона Ома, из которого следует, что сопротивление (R) равно напряжению (U), делённому на ток (I), протекающий через это сопротивление. Следовательно, для того чтобы реализовать этот закон в приборе, нужны:

  1. генератор постоянного тока;
  2. измерительная головка:
  3. клеммы для подключения измеряемого сопротивления;
  4. набор резисторов для работы измерительной головки в пределах рабочей области;
  5. переключатель, коммутирующий эти резисторы;

Реализация мегаомметра по такой схеме требует минимум элементов. Она проста и надёжна. Такие приборы исправно работают уже полвека. Напряжение в таких аппаратах выдаёт генератор постоянного тока, величина которого различна в разных моделях. Обычно оно равно 100, 250, 500, 700, 1000, 2500 вольт. В различных моделях приборов может применяться одно или несколько напряжений из этого ряда. Генераторы отличаются по мощности и соответственно по габаритам. В действие такие генераторы приводятся ручным способом. Для работы нужно покрутить ручку динамо-машины, которая вырабатывает постоянный ток.

В настоящее время на смену электромеханическим приборам приходят цифровые. В таких приборах в качестве источников постоянного тока используются либо гальванические элементы, либо аккумуляторы. А также есть новые модели со встроенным сетевым блоком питания.

Работа с мегаомметром

Работы на каком-либо оборудовании с этим прибором относятся к работам с повышенной опасностью вследствие того, что прибор вырабатывает высокое напряжение и есть вероятность получения электротравмы. Работы с этим прибором разрешается производить персоналу, изучившему инструкцию по работе с прибором, по правилам охраны труда и техники безопасности при работе в электроустановках. Работник должен иметь соответствующую группу допуска и периодически проходить проверки на знание правил работ в электроустановках, знать инструкции по охране труда, в том числе с использование мегаомметра.

Обычно этим прибором проводится измерение сопротивления изоляции кабельных линий, электропроводки и электродвигателей. Приборы должны проходить периодическую проверку в метрологической службе и иметь соответствующие документы. Запрещается проводить измерения не проверенным прибором, он должен быть изъят из эксплуатации и отправлен на проверку.

Перед началом работ с использование мегаомметра нужно убедиться в целостности прибора визуальным осмотром. На нём должен быть штамп поверки, не должно быть сколов на корпусе прибора, стекло индикатора должно быть целым. Проверяются измерительные щупы на предмет повреждения изоляции. Нужно провести тестирование прибора. Для этого необходимо, если используется стрелочный прибор, установить его на горизонтальную поверхность, чтобы избежать погрешности в измерениях и провести измерения с разведёнными и замкнутыми щупами.

На старых моделях мегаомметров измерения проводят посредством вращения рукоятки генератора с постоянной частотой 120–140 оборотов в минуту. На других моделях измерения производят нажатием соответствующей кнопки на приборе. Мегаомметр должен показывать бесконечность и ноль мегаом соответственно. После этого можно приступать к работам по измерению сопротивления изоляции.

Измерения прибором

Оформление этого вида работ на разных предприятиях отличается. В каких-то организациях эти работы выполняются по наряду-допуску, в каких-то по распоряжению или в порядке текущей эксплуатации. Важно, что общие правила выполнения одинаковы. Возьмём для примера технологию измерения сопротивления изоляции кабелей связи на железнодорожном транспорте. Выполнив все необходимые организационно-технические мероприятия (оформление работы, вывешивание плакатов и так далее), приступаем непосредственно к измерениям.

Выбрав пару, на которой нужно произвести измерения, первоначально нужно проверить на ней отсутствие напряжения. С помощью приготовленных ранее заземлителей снимаем заряд с измеряемых жил кабеля и заземляем их. Установив измерительные щупы и сняв заземлители, проводим измерение сопротивления изоляции мегаомметром. Зафиксировав полученные результаты, переключаем измерительный щуп на другую жилу и повторяем процедуру измерения.

Нужно помнить, что после проведения измерений в кабеле остаётся электрический заряд. После окончания измерений с помощью заземлителя необходимо снять электрический заряд. Нужно разрядить и сам мегаомметр. Это делается кратковременным замыканием измерительных шнуров между собой. Работы по установке измерительных щупов и заземлителей проводятся в диэлектрических перчатках.

Измеренная величина сопротивления изоляции заносится в протокол. В протоколе обычно указывается, каким прибором проводилось измерение, величина подаваемого напряжения и измеренное сопротивление изоляции. Величина сопротивления различна для разных видов испытаний. Она сравнивается с допустимой величиной и делается вывод о состоянии изоляции электроустановки.

Для производства работ по измерению сопротивления изоляции нужно руководствоваться следующими данными:

  1. электроприборы и аппараты напряжением до 50 вольт испытываются напряжением мегаомметра 100 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм. При проведении измерений полупроводниковые приборы, находящиеся в составе аппарата, должны быть зашунтированы для предотвращения выхода их из строя;
  2. электроприборы и аппараты напряжением от 50 до 100 вольт испытываются напряжением мегаомметра 250 вольт. Результаты аналогичны п.1;
  3. электроприборы и аппараты напряжением от 100 до 380 вольт испытываются напряжением мегаомметра 500–1000 вольт. Результаты аналогичны п.1;
  4. электроприборы и аппараты напряжением от 380 до 1000 вольт испытываются напряжением мегаомметра 1000–2500 вольт. Результаты аналогичны п.1;
  5. щиты распределительные, распределительные устройства (РУ), токопроводы испытываются напряжением мегаомметра 1000–2500 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 1 МОм, при этом измерять нужно каждую секцию РУ;
  6. осветительная электропроводка испытывается напряжением мегаомметра 1000 вольт, величина измеренного сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм.

Периодичность проведения измерений устанавливается на предприятиях. Владельцы электроустановок принимают решения о дальнейших действиях на электроустановке в зависимости от результатов измерений.