ЭЛЕКТРОлаборатория

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:

в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;

независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.

Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.

Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.

Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.

Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.

По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:

для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;

для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.

При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.

Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.

Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.

Сопротивление изоляции R из является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.

Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффи­циент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электро­двигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью бо­лее 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.

Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигате­лей напряжением выше 3кВ или мощностью боле 1МВт.

Подготовить средства измерений:

Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.

Установить значение испытательного напряжения.

В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.

Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.

Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «10 4 МОм».

Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приве­дённой на рисунке.

Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.

На рисунке А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у ко­торого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключает­ся к любому зажиму статора электродвигателя и со­противление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.

На рисунке Б измерение сопротивление изо­ляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабаты­ваются) закорачиваются и соединяются на землю.

При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые
15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R₆₀/R₁₅ считается коэффициентом абсорбции.

Для электродвигателей с номинальным на­пряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.

У синхронных электродвигателей при изме­рении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и за­землить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изо­ляции ротора.

Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя

Сопротивление изоляции электродвигателя — это один из очень важных параметров. Он является достаточно важным для нормальной эксплуатации электрического устройства, а потому с определенной периодичностью его необходимо измерять. Основная цель измерений — это проверить состояние изоляции и определить пригодность машины для проведения последующих испытаний или работы.

Почему необходима проверка изоляции?

Здесь важно понять, что те материалы, которые применяются в качестве изоляционной обмотки для электрического двигателя, по сути своей не являются чистыми диэлектриками. Все они в большей или меньше степени проводят электрический ток. Это во многом зависит от их физических и химических свойств.

Вам будет интересно: Психология. Рассудительность — это.

Помимо того, что на показатель сопротивления изоляции влияют эти факторы, здесь нужно учесть еще и то, что такая характеристика как влажность играет очень важную роль. Кроме того, механические повреждения, а также возможные разнообразные загрязнения и пыль могут негативно сказываться на данной характеристике. Из-за всех этих факторов такая операция как измерение сопротивления является неотъемлемой частью рабочего процесса электрического двигателя.

Общие сведения о проверке

Проверять сопротивление изоляции электродвигателя необходимо в то время, когда машина находится в практически холодном состоянии, то есть до начала ее работы. Есть еще несколько определенных условий, которые необходимо соблюдать, чтобы показания проверки были истинными. Во-первых, сопротивление изоляции обмоток у электрического двигателя на номинальное напряжение обмотки до 500 В, измеряется с использованием мегаомметра на 500 В. Если номинальное рабочее напряжение обмотки составляет более 500 В, то необходимо сменить устройство на более мощное, до 1 кВ.

Иногда, чтобы измерить сопротивление изоляции электродвигателя, то есть его обмоток, необходимо использовать достаточно мощное измерительное оборудование. Чаще всего это относится к тем случаям, когда номинальное рабочее напряжение самого электрического оборудования составляет до 6 кВ. В таком случае нужно использовать мегаомметр на 2,5 кВ, который дополнительно имеет моторный привод или же статическую схему выпрямления переменного напряжения.

Измерение изоляции по отношению к разным деталям

Когда речь идет об измерении сопротивления изоляции электродвигателя, то здесь нужно понимать, что оноопределяется по отношению к чему-либо. Если проводятся измерительные работы по отношению к корпусу машины или обмоткам, то их нужно осуществлять поочередно для каждой цепи.

Замер сопротивления изоляции электродвигателя, а точнее его обмоток с трехфазным током, которые обычно сопряжены в такие соединения, как звезда или треугольник, осуществляется сразу для всей обмотки по отношению к корпусу, а не поочередно, как это было описано до этого.

Вам будет интересно: Международные отношения в начале 20 века: особенности и основные принципы

Обмотка с водяным охлаждением

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя, который обладает обмоткой с непосредственным водяным охлаждением, должно проводится с использованием мегаомметра, имеющего встроенное экранирование. Здесь нужно обратить внимание на то, что зажим, который соединен с экраном, должен быть присоединен к водосборному коллектору. Сами же коллекторы не должны иметь никакой металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.

После того, как все измерения в цепи будут окончены, необходимо разрядить ее. Для этого применяется электрическое соединение с заземленным корпусом машины. Если номинальное рабочее напряжение обмоток составляет 3 кВ и более, то время электрического соединения с корпусом должно быть следующим:

• электрического оборудование, мощность которого составляет до 1000 кВт (кВ*А) — продолжительность не менее 15 секунд для полного сброса;
• если нужно разрядить машину, чья мощность превышает 1000 кВт, то время должно быть увеличено до 1 минуты и более.

Для разрядки так же может использоваться все тот же мегаомметр. Если применить прибор с показателем мощности 2,5 кВ, то время на разрядку любого электродвигателя, вне зависимости от его мощности — не менее 3 минут.

Сопротивление ротора и статора

Допустимое сопротивление изоляции электродвигателя — это один из основных его показателей, которые свидетельствуют о состоянии изоляционной обмотки как ротора, так и статора электрического двигателя. Здесь стоит сказать о том, что проведение измерительных работ на обмотке статора всегда сопровождается определением такого показателя, как коэффициент абсорбции.

Проводить измерение сопротивления изоляции ротора можно лишь на синхронном оборудовании, а так же на электрических двигателях, имеющих фазный ротор. При этом напряжение должно составлять 3 кВ или более либо же мощность должна находиться выше 1 МВт. Для такого оборудования сопротивление изоляции должно составлять не менее 0,2 МОм. Норма сопротивления изоляции электродвигателя будет увеличиваться с ростом его эксплуатационных характеристик. Здесь же стоит сказать, что коэффициент абсорбции так же определяется только при наличии напряжения более 3 кВ или мощности более 1 МВт.

Подготовка прибора для измерения

Для того чтобы успешно провести все замеры, необходимо подготовить оборудование.

Для начала нужно зарядить батарею или же аккумулятор, если используется мегаомметр MIC-2500. После этого необходимо установить значение испытательного напряжения. Если для измерения, к примеру, используется стрелочный прибор ЭСО202, то он должен располагаться строго горизонтально. Для этого же прибора перед началом работ нужно установить не только значение напряжения, но и требуемый предел измерений, установить шкалу. После этого нужно проверить работоспособность измерительного аппарата. Для этого нужно замкнуть измерительные щупы устройства между собой и начать вращать рукоять генератора. Частота вращения должна быть 120-140 оборотов в минуту. При таких параметрах стрелка прибора должна показывать «0». После этого щупы размыкаются, а ручку нужно снова начать вращать с прежней скоростью. В этом случае аппарат должен показывать сопротивление 104 МОм.

Подготовка электрического двигателя к проверке

Кроме того, прежде чем перейти к проверке сопротивления изоляции электродвигателя, необходимо открыть его вводное устройство, которое называют борно. После этого изоляторы должны быть тщательно протерты от любых загрязнений и пыли. Только после этого допускается подключение измерительного прибора согласно его схеме.

Во время непосредственного измерения сопротивления необходимо снимать показания с аппарата каждые 15 секунд. Реальным значением сопротивления обмотки считается значение, которое будет снято через 60 секунд после начала процедуры. А соотношение значений снятых за 60 секунд к значению, полученному через 15 секунд, называется коэффициентом абсорбции, о котором говорилось ранее.

Результаты измерений

Если электрический двигатель отличается номинальным рабочим напряжение в 0,4 кВ, то есть входит в группу приборов с напряжением до 1000 В, то проведение измерения мегаоометром, мощность которого 2,5 кВ в течение одной минуты, считается высоковольтным испытанием.

Чтобы избежать негативного результата при измерении сопротивления обмотки статора у синхронного двигателя, необходимо закоротить и заземлить обмотку ротора. Если этого не сделать, то негативным результатом станет то, что во время измерения будет повреждена изоляция ротора.

Некоторые электрики не знают про такую проверку электродвигателя.

Опишу способ проверки при котором обычный тест трехфазного, асинхронного двигателя не показал в чем была проблема.

Однажды мне нужно было проверить достаточно мощный электродвигатель, около 15 кВт. При включении он начинал гудеть и греться. «Обычная» проверка мультиметром и мегаомметром показывала, что мотор в порядке. Обычно выглядит она достаточно просто, в 2 этапа:

1. Проверка замыкание обмоток на корпус. Правильнее всего делать её «мегером», выставляется нужно напряжение, один щуп подключается к обмоткам, а другой к корпусу. Измеренное сопротивление нормируется. Для моторов на напряжение 0,4 кВ, оно должно быть минимум 500 кОм при проверочном напряжении мегаомметра 500 В.

Проверяемый движок без проблем её прошел, сопротивление относительно корпуса было близким к бесконечности. Мультиметром (в режиме омметра) такой тест тоже делают, но он менее показателен т.к. в нем очень низкое «измерительное напряжение».

2. Для следующей проверки обычно уже пользуются мультиметром. Проверяют сопротивление самих обмоток. Они не должны отличаться друг от друга на +/-2%. В основном так выявляется межвитковое К.З. или обрыв/надрыв обмоток.

Для мощных моторов считаю проверку межвиткового К.З. по сопротивление почти бесполезной, тестер будет выдавать очень низкие показания: 0 Ом; 0,2 Ом, 0,3 Ом и тд. И хоть разница в сопротивлении уже перевалила за 2%, двигатель вполне может быть исправен.

Сопротивления проверяемого мотора были примерно такими (он же мощный). Решил замерить потребление питания по фазам. «Клещи» показали почти одинаковые ток, НО выше номинала .

Потреблямый ток выше номинала не обязательно говорит об неисправности обмоток (наприм. межвитковое К.З). Дело может быть в изношенных подшипниках мотора или неисправной нагрузке.

Переходим к проверке, которую делают очень редко.

Не знаю описан ли такой способ в литературе, мне он не попадался. Решил полностью разобрать соединение обмоток (до этого они были собраны в треугольник):

И проверить сопротивление между ними сами (теперь они друг с другом ничем не соединены). Проверка на межобмоточное К.З. так сказать. Для теста пользовался мегаомметром и думаю требование к замеру как и при проверка относительно корпуса — минимум 500 кОм, если мотор питается от 0,4 кВ (380 В).