22 831 25 21  22 831 42 56  merserwis@merserwis.pl

Podstawy pomiaru izolacji

Dowiedz się jak wykonywać prawidłowo pomiar rezystancji izolacji Dowiedz się jak wykonywać prawidłowo pomiar rezystancji izolacji
Materiały izolacyjne są ważnym składnikiem niemal każdego urządzenia elektrycznego. Ich właściwości zależą zarówno od charakterystyki materiału bazowego jak i czynników zewnętrznych takich jak temperatura, stopień zanieczyszczenia, wilgotność, procesy starzeniowe, narażenia elektryczne oraz mechaniczne itd. Aby zapewnić odpowiednio wysokie bezpieczeństwo i niezawodność, konieczne jest okresowe badanie jakości materiału izolacji. W tym celu można wykorzystać wysokonapięciowe metody pomiarowe.

Izolacja jest właściwością materiału i jest mierzona jako rezystancja izolacji. Charakterystyka izolacji zmienia się w czasie, przeważnie pogarszając się wraz ze starzeniem. Różne zjawiska fizyczne mają wpływ na charakterystykę izolacji, np. temperatura, kurz, wilgotność, naprężenia mechaniczne, radiacja. Trudne warunki otoczenia, w szczególności ekstremalne temperatury, skażenia chemiczne powodują dalszą degradację.

Bezpieczeństwo, sprawność i niezawodność to najważniejsze parametry urządzeń elektrycznych zawierających izolację i jest to powód dla którego rezystancja izolacji powinna być mierzona. Izolacja jest badana w początkowym cyklu życia/stosowania urządzenia elektrycznego, a także później podczas czynności konserwacyjnych, kontrolnych, naprawczych itd.

Zgodnie z prawem Ohma, I=U/R, prąd nie zależy od czasu. Jednak proste pomiary izolacji pokazują, że w praktyce jest inaczej. Przyczyną takiego zachowania prądu są różne zjawiska w materiale izolacyjnym po przyłożeniu napięcia. 

Poniższy rysunek przedstawia elektryczny schemat zastępczy materiału izolacyjnego. 
  • Riss1 oraz Riss2 - rezystancje upływów powierzchniowych
  • Riso - rezystancja izolacji
  • Ciso - pojemność izolacji
  • Rpi - rezystancja polaryzacyjna
  • Cpi - pojemność polaryzacyjna
W praktyce pomiar rezystancji izolacji nie zawiera idealnego źródła napięciowego. Na początku cała dostępna moc przyrządu jest wykorzystywana do naładowania w krótkim okresie kondensatora Ciso. Napięcie na stykach w konsekwencji spada.

Jeśli napięcie DC zostanie nagle przyłożone do izolacji, prąd osiągnie dużą wartość, zmniejszając się stopniowo w czasie, aż do uzyskania wartości stabilnej. Prąd upływowy nie zmienia się w czasie i ten prąd jest głównym czynnikiem służącym do oceny stanu izolacji.

Poniższy wykres ukazuje przebiegi prądów w czasie przy pomiarze rezystancji izolacji:
 
gdzie:
Riss1 i Riss2.............Rezystancja powierzchniowa (pozycja opcjonalnego złącza guard)
Riso........................Aktualna wartość rezystancji izolacji
Ciso........................Pojemność materiału
Cpi, Rpi...................Odzwierciedlają zjawisko polaryzacji
Itest.........................Całkowity prąd pomiarowy (Itest= IPI+ IRISO + IRISS)
IPI...........................Prąd absorpcji polaryzacyjnej
IRISO....................... Aktualny prąd izolacji
IRISS........................Powierzchniowy prąd upływowy

Różnice pomiędzy pomiarami DC i AC

Pomiary napięciem DC uznawane są za równie użyteczne i miarodajne jak pomiary z wykorzystaniem napięcia przemiennego lub napięcia o przebiegu impulsowym. Napięcie stałe może być z powodzeniem użyte w przypadku, gdy w układzie, po przyłożeniu napięcia przemiennego lub impulsowego występują duże pojemnościowe prądy upływowe. Przy pomiarach rezystancji izolacji wykorzystywane jest głównie napięcie stałe, a jego wartość wynika z konkretnego zastosowania danego wyrobu i jest mniejsze od napięcia stosowanego przy pomiarze wytrzymałości napięciowej izolacji. Dlatego taki pomiar może być wykonywany znacznie częściej, bez obawy nadmiernego obciążenia badanego materiału.

Typowe pomiary izolacji

Na ogół, badanie jakości izolacji składa się z następujących pomiarów:
  • Prosty pomiar rezystancji izolacji nazywany również punktowym;
  • Pomiar krzywej rezystancji izolacji w funkcji napięcia;
  • Pomiar rezystancji izolacji w funkcji czasu;
  • Pomiar odzyskanego ładunku po rozładowaniu dielektryka.
Wyniki poszczególnych pomiarów pozwalają stwierdzić, czy w badanym systemie konieczna jest wymiana izolacji na nową.
Typowymi zastosowaniami, dla których zalecane jest badanie jakości izolacji są transformatory, systemy izolacji silników elektrycznych, przewody oraz inne urządzenia elektryczne.

Wpływ wilgotności na pomiary rezystancji izolacji

Na jakość pomiarów rezystancji izolacji przeprowadzanych w warunkach odbiegających od typowych, może wpływać wilgotność otoczenia. Wilgoć powoduje powstanie w systemie pomiarowym dodatkowych ścieżek dla prądów upływowych tzn. w materiale badanym, przewodach pomiarowych i samym przyrządzie pomiarowym. Zwiększona wilgotność powoduje spadek marginesu tolerancji dla rezystancji izolacji, zwłaszcza przy wysokich wartościach (zakres TΩ). Najgorszy przypadek ma miejsce wtedy, gdy dochodzi do kondensacji, a w dodatku może to również znacząco obniżyć bezpieczeństwo. W przypadku dużej wilgotności zaleca się wentylować miejsce pomiaru przed i w trakcie jego wykonywania. W przypadku kondensacji system pomiarowy musi zostać wysuszony, co może potrwać kilka godzin lub nawet kilka dni.

W następnym wpisie na naszym blogu pomożemy Wam dobrać odpowiedni miernik do pomiaru izolacji na przykładzie cech, funkcji i kilku czołowych producentów.

 

dotpay

Szczególnie polecamy

Z naszej oferty szczególnie polecamy aparaturę do pomiaru jakości energii elektrycznej: analizatory jakości energii i zasilania oraz analizatory parametrów sieci

Przyrządy wykorzystywane w laboratoriach i warsztatach: autotransformatory jednofazowe i trójfazowe, rezystory i oporniki suwakowe, oscyloskopy, zasilacze

Aparaturę dla branży energetycznej: przekładniki prądowe, kondensatory, systemy oceny efektywności energetycznej

Aparaturę do automatyki i kontroli: regulatory temperatury, wskaźniki tablicowe, rejestratory temperatury, termometry ostrzowe i inne...

Dystrybucja

Firma Merserwis jest bezpośrednim dystrybutorem w Polsce firm: Metrel, Kimo Instruments, Audio Precision, Circutor, Graphtec, Hanyoung, Lascar Electronics, Keysight.

Jesteśmy również krajowym dystrybutorem firm: Sonel, Lumel, Czaki Thermoproduct, Era Gost, RelPol, Tanel, Budenberg, Meatest i wielu innych...

Zapewniamy doradztwo, szkolenia, prezentacje oraz wzorcowanie aparatury kontrolno-pomiarowej i serwis gwarancyjny oraz pogwarancyjny.

Dane kontaktowe

Merserwis Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością, Sp. k.
ul. Gen. Wł. Andersa 10
00-201 Warszawa, Polska
NIP: 5260058571

Kontakt
Tel: 22 831 25 21, 22 831 42 56
Fax: 22 887 08 52
E-Mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Godziny pracy
Salon Sprzedaży: Pon. - Pt. 8:00-16:00
Serwis Aparatury: Pon. - Pt. 8:00-16:00
Laboratorium Wzorcujące: Pon. - Pt. 8:00-16:00