Testowanie izolacji: megaomomierz lub tester hipopotamów AC DC
Megaomomierze
Nowoczesny megaomomierz (lub megaomomierz) przykłada napięcie prądu stałego do testowanego urządzenia i mierzy prąd stały (nanoampery lub mikroampery). Stosując prawo Ohma, odpowiednia wartość rezystancji jest następnie pokazywana na analogowym lub cyfrowym wyświetlaczu miernika. Instrument ten jest często nazywany meggerem i jest to termin zastrzeżony przez Megger Group w 1907 roku.
Megaomomierz W typowym megaomomierzu użytkownik może wybierać spośród kilku poziomów napięcia. W przypadku kabli lub sprzętu o napięciu znamionowym do 500 V maksymalny poziom testowy prądu stałego jest zwykle dwukrotnie większy od napięcia znamionowego. Powyżej napięcia znamionowego 500 V maksymalny poziom jest bliższy napięciu znamionowemu (np. 5000 V dla systemu 4100 V). Producent sprzętu może mieć bardziej szczegółowe zalecenia dotyczące testów.
Ze względu na pojemność i efekty dielektryczne w testowanym urządzeniu, stabilizacja odczytu po przyłożeniu napięcia wymaga czasu. Początkowo odczyt jest zdominowany przez ładowanie pojemności. Prądy absorpcyjne mogą być znaczące przez 20 sekund lub dłużej. Zwykle odczytów w podczerwieni dokonuje się po 60 sekundach, aby umożliwić ustąpienie tych efektów.
Techniki
W ocenie stanu izolacji mogą pomóc dwie techniki. Pierwszym z nich jest przykładanie napięcia w rosnących krokach. Zdegradowana izolacja będzie wykazywać malejącą wartość IR wraz ze wzrostem napięcia testowego. Aby uzyskać dokładne wyniki, należy kontrolować czas przebywania na każdym etapie. Aby ułatwić ten test, niektóre megaomomierze posiadają funkcję automatycznego zwiększania napięcia w zaprogramowanych odstępach czasu.
Inną techniką oceny jest porównanie odczytów IR z wynikami poprzednich testów. Ponieważ megaomomierz wykorzystuje bardzo niski prąd pomiarowy, nie powoduje on uszkodzenia izolacji. Okresowe testy IR pozwolą zidentyfikować degradację izolacji w czasie i potrzebę konserwacji zapobiegawczej. Dokładne porównanie wymaga pomiarów przy tym samym napięciu i czasie przebywania. Wilgoć wpływa na odczyty IR, dlatego należy zachować ostrożność, aby przeprowadzić testy w podobnych warunkach temperatury i wilgotności.
Parametry
Dwa parametry pochodzące z pomiarów rezystancji izolacji to współczynnik absorpcji dielektrycznej (DAR) i wskaźnik polaryzacji (PI). Zaawansowane megaomomierze cyfrowe mają dedykowane funkcje do pomiaru i wyświetlania tych parametrów. DAR to IR po 60 sekundach podzielone przez IR po 30 sekundach. Wartość mniejsza niż 1 pokazuje, że rezystancja maleje z czasem, co wskazuje na awarię urządzenia DUT. Wskaźnik polaryzacji stosowany jest w silnikach i generatorach do oceny ilości zanieczyszczeń w uzwojeniach i ich czystości. PI to IR po 10 minutach podzielone przez IR po 1 minucie. Niektóre normy dotyczące sprzętu określają minimalne wartości PI. Na ogół odpowiedni jest stosunek większy niż 1,5.
Kilku producentów oferuje ręczne megaomomierze dostarczające napięcie do 1000 V. Jednostki przenośne mogą dostarczać napięcie do 15 kV. Przyrządy wielofunkcyjne łączą pomiary w podczerwieni z innymi funkcjami testowymi, takimi jak multimetr. To zdjęcie przedstawia typowy megaomomierz ręczny, megaomomierz przenośny, megaomomierz/cyfrowy multimetr cyfrowy i tester napięcia AC DC.
Tester napięcia AC DC
Test hipot (skrót od wysokiego potencjału) określa zdolność izolacji elektrycznej do wytrzymywania normalnie występujących stanów przejściowych przepięcia. Tester napięcia AC DC przykłada wysokie napięcie do bariery izolacyjnej testowanego urządzenia i sprawdza, czy nie ma awarii. Jest to prosty test pozytywny/negatywny, przeprowadzany jako badanie typu na reprezentatywnej próbce lub jako rutynowy test produkcyjny. Maksymalny dopuszczalny upływ zwykle mieści się w zakresie od 0,1 do 5 mA lub jest określony w normie testowej. Rzeczywista wartość wycieku dla każdego testowanego urządzenia może zostać zarejestrowana w celu zapewnienia jakości.
Tester wysokiego napięcia AC DC Wiele norm (takich jak IEC 60950) określa napięcie probiercze AC, które jest dwukrotnością napięcia roboczego plus 1000 V. Większość pozwala na użycie napięcia prądu przemiennego lub stałego. Konfiguracja testu i procedury są identyczne dla prądu przemiennego i stałego, chociaż poziom prądu stałego powinien być równy szczytowi napięcia prądu przemiennego. Czas testu wynosi zwykle 1 minutę, ale w niektórych sytuacjach, takich jak testowanie produkcji na dużą skalę, przy wyższym napięciu może być dopuszczony krótszy czas testu.
Zazwyczaj test wysokiego napięcia przeprowadza się na okablowaniu sieciowym sprzętu elektrycznego. Jeden przewód testera podłączony jest do uziemienia ochronnego (uziemienia). Drugi przewód jest podłączony do przewodów liniowych i neutralnych. Często tester napięcia AC DC ma wbudowane gniazdo AC do wykonania tych połączeń (jak pokazano na zdjęciu).
Jeżeli testowany obwód posiada filtr sieciowy, tester napięcia prądu przemiennego i stałego może wykazać awarię spowodowaną przepływem prądu do ziemi przez kondensatory Y. Norma bezpieczeństwa zwykle pozwala użytkownikowi odłączyć te kondensatory przed testowaniem lub zwiększyć górną granicę prądu, aby skompensować dodatkowy upływ. Alternatywnie można zastosować napięcie probiercze prądu stałego. Większość testerów napięcia AC DC zawiera również dolny limit, aby zapewnić niepowodzenie testu, jeśli urządzenie testowane nie jest podłączone lub test zostanie przerwany. W przeciwieństwie do megaomomierzy, które zwykle zasilane są z baterii, prawie wszystkie testery prądu przemiennego i stałego wymagają zasilania prądem przemiennym.