Stan techniczny izolacji ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo, jak również niezawodność instalacji. Jak wykonać pomiar rezystencji izolacji oraz jakie czynniki wpływają na jej wartość? Powyższe kwestie omówimy w dalszej części artykułu.
Czynniki wpływające na pomiar rezystencji izolacji
- Wilgotność,
- Temperatura – w przypadku prowadzenia pomiarów w temperaturze innej niż 20 oC należy otrzymane wyniki przeliczyć do tzw. temperatury odniesienia równej 20 oC. W tym celu należy zastosować odpowiednią wartość współczynnika korekcji temperaturowej Kp zgodnie z poniższą tabelą:
Tabela 1. Wartość współczynnika korekcji temperaturowej Kp
Temperatura oC | 4 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | 26 | 28 |
Izolacja uzwojenia silnika | 0,63 | 0,67 | 0,7 | 0,77 | 0,87 | 1,0 | 1,13 | 1,21 | 1,30 |
izolacja papierowa kabla | 0,21 | 0,30 | 0,37 | 0,42 | 0,61 | 1,0 | 1,57 | 2,07 | 2,51, |
izolacja gumowa kabla | 0,47 | 0,57 | 0,62 | 0,68 | 0,83 | 1,0 | 1,18 | 1,26 | 1,38 |
izolacja polwinitowa kabla | 0,11 | 0,19 | 0,25 | 0,33 | 0,625 | 1,0 | 1,85 | 2,38 | 3,125 |
UWAGA: Współczynnika Kp nie stosuje się w przypadku kabli z izolacją polietylenową ze względu na jej zwiększoną rezystencję.
- Napięcie w chwili prowadzenia pomiarów – jest to istotne ponieważ prąd upływu badanej izolacji nie jest proporcjonalny w stosunku do napięcia. Wraz ze wzrostem napięcia rezystencja w początkowej fazie maleje znacznie szybciej następnie wolniej po czym ustala się. W wyniku przekroczenia pewnej granicy dochodzi do przebicia izolacji co powoduje spadek rezystencji do małych wartości lub zera. Zgodnie z wymaganiami pomiar rezystencji należy określać napięciem wyższym niż napięcie nominalne.
- Czas pomiaru – wartość rezystencji izolacji nie jest stała w przypadku utrzymywania napięcia przez pewien czas. Wartość ta stopniowo wzrasta w wyniku zachodzących zmian fizycznych lub chemicznych w badanym materiale izolacyjnym poprzez pole elektryczne przepływającego prądu. Dzieje się tak ponieważ izolowane części metalowe stanowią kondensator, w którym na początku płynie prąd pojemnościowy większy od prądu upływowego.
- Czystość powierzchni materiału izolacyjnego – rezystencję izolacji można podzielić w zależności od rodzaju materiału izolacyjnego (rezystencja skośna) oraz w zależności od czystości powierzchni izolacji (rezystencja powierzchniowa).
Wykonanie pomiarów rezystencji izolacji
Zaleca się aby pomiar rezystencji izolacji był prowadzony w następujących warunkach:
- temperatura od 10 do 25oC,
- wilgotność od 40 do 70%,
- powierzchnia powinna być czysta.
UWAGA: Badanie rezystencji izolacji w przypadku urządzeń nagrzewających się należy prowadzić w stanie nagrzanym.
Pomiar rezystencji należy wykonywać prądem stałym w celu wykluczenia wpływu pojemności na wynik pomiarów. Odczyt wyników następuje dopiero po ustaleniu wskazania czyli średnio po około 0,5 do 1 minuty. Odczytuje się natężenie prądu przepływającego przez izolację w wyniku przyłożonego napięcia wyrażonej na urządzeniu pomiarowym w MΩ (megaomy).
Urządzenia pomiarowe stanowią mierniki – induktory o napięciu 250, 500, 1000 oraz 2500 V. Sposób wykonania pomiaru wraz z określeniem wartości pobierczych oraz minimalnej rezystencji izolacji w przypadku prowadzenia badań odbiorczych i okresowych reguluje norma PN-IEC 60364-6-61, zgodnie z którą:
Tabela 2. Wymagane napięcia pobiercze i minimalne wartości rezystencji izoloacji.
Napięcie znamionowe badanego obwodu [V] | Napięcie probiercze prądu stałego [V] | Minimalna wartość rezystancji izolacji [MW] |
do 50 SELV i PELV | 250 | 0,25 |
50 < U £ 500 | 500 | 0,5 |
> 500 | 1000 | 1,0 |