چرا باید تجهیزات الکتریکی برای عایق بندی آزمون شوند

تاریخچه اندازه‌گیری مقاومت عایق

دلیل اصلی انجام آزمون‌های عایق‌بندی بر روی تجهیزات الکتریکی اطمینان از ایمنی عموم و شخصی است. با انجام آزمون‌های عایق‌بندی بین هادی‌های مسیریابی کننده جریان که قطع شده‌اند، هادی‌های زمینی و هادی‌هایی که برای زمین‌کشی در نظر گرفته شده‌اند، امکان ایجاد حریق به دلیل خازنهای کوتاه مداری حذف می‌شود.

چرا آزمون عایق‌بندی انجام می‌شود؟

• ایمنی مهم‌ترین دلیل انجام آزمون عایق‌بندی اطمینان از ایمنی عموم و شخصی است. با اجرای آزمون‌های عایق‌بندی بر روی هادی‌های زنده که قطع شده‌اند، هادی‌های زمینی و هادی‌هایی که برای زمین‌کشی در نظر گرفته شده‌اند، ریسک ایجاد حریق به دلیل خازنهای کوتاه مداری حذف می‌شود.

• افزایش طول عمر تجهیزات آزمون عایق‌بندی نیز برای محافظت و افزایش طول عمر سیستم‌های الکتریکی و موتورها مهم است. آزمون‌های نگهداری دوره‌ای داده‌هایی برای تحلیل فراهم می‌کنند و می‌توانند خرابی‌های بالقوه سیستم را پیش‌بینی کنند. علاوه بر این، آزمون عایق‌بندی برای تعیین دلیل خرابی وقتی که یکی رخ داده است، ضروری است.

• الزامات استانداردهای ملی هم مواد و هم تجهیزات الکتریکی باید به منظور تأیید کیفیت تجهیزات الکتریکی تولید شده و اطمینان از اینکه تجهیزات به استانداردهای مقرراتی و ایمنی پاسخگویی می‌کنند، آزمون‌های پیشگیرانه عایق‌بندی را طبق استانداردهای ملی مربوطه اجرا کنند.

اصول آزمون عایق‌بندی

آزمون عایق‌بندی مشابه یافتن نشتی در لوله آب است. به طور کلی، آب تحت فشار بالا به داخل لوله تزریق می‌شود تا محل نشتی را پیدا کند. آب تحت فشار نقاط نشتی را آسان‌تر قابل تشخیص می‌کند. در حوزه الکتریکی، "فشار" به معنای ولتاژ است. در طول آزمون عایق‌بندی، ولتاژ مستقیم DC نسبتاً بالایی به تجهیزات تحت آزمون اعمال می‌شود تا نقاط نشتی بالقوه برجسته‌تر شوند.

آزمایشگر مقاومت عایق جریان نشتی را تحت ولتاژ اعمال شده اندازه‌گیری می‌کند و با استفاده از قانون اهم مقاومت عایق را محاسبه می‌کند. فلسفه طراحی چنین دستگاه‌هایی اعمال و کنترل ولتاژ آزمون به صورت "غیر مخرب" است. اگرچه ولتاژ ارائه شده بالاست، ولی جریان بسیار محدود است. این امر از خسارت ثانویه به تجهیزات به دلیل عایق‌بندی ضعیف جلوگیری می‌کند و ایمنی اپراتور را تضمین می‌کند.

چرا یک چند متر نمی‌تواند مقاومت عایق را اندازه‌گیری کند؟

اگرچه یک چند متر می‌تواند مقاومت را اندازه‌گیری کند، اما نمی‌تواند وضعیت عایق را دقیق نشان دهد. این به این دلیل است که یک چند متر از یک منبع ولتاژ DC 9V برای اندازه‌گیری استفاده می‌کند که نمی‌تواند ولتاژ بالایی مورد نیاز برای آزمون را فراهم کند.

انتخاب ولتاژ آزمون عایق‌بندی

بر اساس استاندارد GB50150-2006 "مهندسی نصب الکتریکی - استاندارد آزمون تحویلی برای تجهیزات الکتریکی":

• برای تجهیزات یا مدارهای الکتریکی با ولتاژ عملیاتی کمتر از 100V، از ولتاژ آزمون 250V استفاده کنید.
• برای تجهیزات یا مدارهای الکتریکی با ولتاژ عملیاتی بین 100V و 500V، از ولتاژ آزمون 500V استفاده کنید.
• برای تجهیزات یا مدارهای الکتریکی با ولتاژ عملیاتی بین 500V و 3000V، از ولتاژ آزمون 1000V استفاده کنید.
• برای تجهیزات یا مدارهای الکتریکی با ولتاژ عملیاتی بین 3000V و 10000V، از ولتاژ آزمون 2500V استفاده کنید.
• برای تجهیزات یا مدارهای الکتریکی با ولتاژ عملیاتی بالاتر از 10000V، از ولتاژ آزمون 5000V یا 10000V استفاده کنید.

روند آزمون مقاومت عایق (با استفاده از یک آزمایشگر مقاومت عایق به عنوان مثال)

الف. تجهیزات یا سیستم را خاموش کنید و آن را از تمام مدارهای دیگر، کلیدها، خازنهای، پین‌های کربنی، سیستم‌های ضدفرار و کلیدهای برش جدا کنید. ب. سیستم تحت آزمون را به طور کامل به زمین خالی کنید. ج. ولتاژ آزمون مناسب را انتخاب کنید. د. سیم‌های رهگذر را متصل کنید. اگر مقاومت عایق اندازه‌گیری شده بزرگ است، توصیه می‌شود از سیم‌های رهگذر محافظ و اضافه کردن یک سیم زمینی برای جلوگیری از خرابی استفاده کنید.

باید از درهم تنیدن سیم‌های رهگذر جلوگیری کرد تا خطاهای اندازه‌گیری کاهش یابند. ه. آزمون را شروع کنید، مقدار دستگاه را بعد از مدتی (معمولاً یک دقیقه) بخوانید و داده‌ها و دمای محیط در آن زمان را ثبت کنید. و. در پایان آزمون، اگر شیء تحت آزمون یک دستگاه ظرفیتی است، آن را به طور کامل خالی کنید. در نهایت، سیم‌های رهگذر را جدا کنید.

چرا از سیم‌های رهگذر محافظ در اندازه‌گیری مقاومت‌های بزرگ استفاده می‌شود؟

وقتی مقاومت عایق اندازه‌گیری شده بسیار بزرگ است، ولتاژ اندازه‌گیری ثابت است و جریان عبوری از هادی نسبتاً کوچک است، که آن را در معرض تأثیرات خارجی قرار می‌دهد. با استفاده از سیم‌های رهگذر محافظ در آزمون، که سیم رهگذر محافظ در همان پتانسیل ترمینال منفی (-) قرار دارد، می‌توان از کاهش دقت اندازه‌گیری مقاomettance resistance due to surface leakage or other unexpected current leakage. Additionally, during testing, apart from the two test probes, adding a grounding wire can prevent breakdown and ensure safety.

Insulation Testing Tools

Insulation resistance testing is performed using special testing instruments. The most commonly used instrument is the megohmmeter or insulation resistance tester, but other types of instruments can also be used to check the integrity of different insulation types.

• Megohmmeter (Hand-Cranked Type) A hand-cranked powered megohmmeter, known as a megohmmeter, originated in the 1950s and 1960s and is the earliest insulation resistance testing instrument. It comes in different specifications, such as 250V, 500V, and 1000V. It generates DC voltage by cranking the handle, features a pointer-type dial, and generally requires two people to operate: one to operate the megohmmeter and another to time and record data.
• Digital Insulation Resistance Tester A battery-powered megohmmeter with multiple adjustable test voltage ranges. The electronic display provides more accurate readings. It usually includes safety protection features such as automatic discharge and leakage current monitoring. With additional testing capabilities like multimeter functions, polarization index, and dielectric absorption ratio, its application range is broader. Its compact design allows a single engineer to complete all testing steps.
• Leakage Current Clamp Meter A leakage current clamp meter can be used to measure the insulation condition of equipment that cannot be de-energized. The magnetic fields generated by load currents cancel each other out. Any unbalanced current comes from current leaking from the conductor to earth or elsewhere. To measure this current, the leakage current clamp meter should be capable of detecting currents less than 0.1mA.

Precautions

• Do not connect the insulation tester to live conductors or energized equipment; ensure compliance with the manufacturer's instructions.
• Use open-type fuses, switches, and circuit breakers to turn off the equipment under test.
• Disconnect branch conductors, grounding conductors, and other equipment connected to the equipment under test.
• Ensure the disconnection of conductor capacitance before and after the test.
• Some equipment may have a discharge function.
• Check for leakage current in fuses, switches, and circuit breakers in de-energized circuits. Leakage current may cause contradictory or erroneous test readings.
• Do not use an insulation tester in environments containing hazardous or explosive gases, as the instrument may produce an arc if the insulation performance is compromised.
• Wear insulated rubber gloves when connecting test leads.