Perché l'attrezzatura elettrica dovrebbe essere sottoposta a test di isolamento?

Scopo della Misurazione della Resistenza d'Isolamento

La ragione principale per eseguire test di isolamento su apparecchiature elettriche è garantire la sicurezza pubblica e personale. Eseguendo test di isolamento tra conduttori portatori di corrente non collegati, conduttori di terra e conduttori destinati al collegamento a terra, si può eliminare la possibilità di incendi causati da cortocircuiti.

Perché Eseguire Test di Isolamento?

• Sicurezza La ragione più importante per eseguire test di isolamento è garantire la sicurezza pubblica e personale. Eseguendo test di isolamento su conduttori vivi non collegati, conduttori di terra e conduttori da collegare a terra, si può eliminare il rischio di incendi causati da cortocircuiti.

• Prolungamento della Vita Utile dell'Apparecchiatura I test di isolamento sono anche significativi per proteggere e prolungare la vita utile dei sistemi elettrici e dei motori. I test di manutenzione periodica forniscono dati per l'analisi e possono prevedere potenziali guasti del sistema. Inoltre, i test di isolamento sono necessari per determinare la causa di un guasto quando questo si verifica.

• Requisiti delle Norme Nazionali Sia i materiali che le apparecchiature elettriche devono sottoporsi a test preventivi di isolamento in conformità con le norme nazionali corrispondenti per verificare la qualità delle apparecchiature elettriche prodotte e assicurare che l'apparecchiatura soddisfi le normative e gli standard di sicurezza.

Principio dei Test di Isolamento

I test di isolamento sono analoghi alla ricerca di perdite in un tubo idraulico. Generalmente, viene iniettata acqua ad alta pressione nel tubo per localizzare le infiltrazioni. L'acqua pressurizzata rende più facili da identificare i punti di perdita. Nel campo elettrico, la "pressione" si riferisce alla tensione. Durante i test di isolamento, viene applicata una tensione continua relativamente alta all'apparecchiatura sotto test per rendere più evidenti i possibili punti di perdita.

Un tester di resistenza d'isolamento misura la corrente di fuga sotto la tensione applicata e calcola il valore della resistenza d'isolamento utilizzando la legge di Ohm. La filosofia di progettazione di tali strumenti è quella di applicare e controllare la tensione di prova in modo "non distruttivo". Anche se la tensione fornita è elevata, la corrente è molto limitata. Questo evita danni secondari all'apparecchiatura dovuti a isolamento cattivo e garantisce la sicurezza dell'operatore.

Perché Non Si Può Usare un Multimetro per Misurare la Resistenza d'Isolamento?

Anche se un multimetro può misurare la resistenza, non può indicare con precisione la condizione dell'isolamento. Questo perché un multimetro utilizza una fonte di alimentazione continua a 9V per la misurazione, che non può fornire la tensione elevata richiesta per il test.

Selezione della Tensione di Prova dell'Isolamento

Secondo lo standard GB50150-2006 "Ingegneria degli Impianti Elettrici - Standard di Prova di Accettazione per Apparecchiature Elettriche":

• Per apparecchiature o circuiti elettrici con una tensione di funzionamento inferiore a 100V, utilizzare una tensione di prova di 250V.
• Per apparecchiature o circuiti elettrici con una tensione di funzionamento compresa tra 100V e 500V, utilizzare una tensione di prova di 500V.
• Per apparecchiature o circuiti elettrici con una tensione di funzionamento compresa tra 500V e 3000V, utilizzare una tensione di prova di 1000V.
• Per apparecchiature o circuiti elettrici con una tensione di funzionamento compresa tra 3000V e 10000V, utilizzare una tensione di prova di 2500V.
• Per apparecchiature o circuiti elettrici con una tensione di funzionamento superiore a 10000V, utilizzare una tensione di prova di 5000V o 10000V.

Procedura di Test della Resistenza d'Isolamento (utilizzando come esempio un tester di resistenza d'isolamento)

a. Spegnere l'apparecchiatura o il sistema e disconnetterlo da tutti gli altri circuiti, interruttori, condensatori, spazzole, parafulmini e interruttori automatici. b. Scaricare completamente il sistema sotto test a terra. c. Selezionare la tensione di prova appropriata. d. Collegare i cavi. Se la resistenza d'isolamento da misurare è grande, si consiglia di utilizzare cavi schermati e aggiungere un cavo di messa a terra per prevenire il guasto.

Si dovrebbe evitare di intrecciare i cavi di prova per ridurre gli errori di misura. e. Avviare il test, leggere il valore dello strumento dopo un certo periodo di tempo (solitamente un minuto) e registrare i dati e la temperatura ambiente in quel momento. f. Al termine del test, se l'oggetto sotto test è un dispositivo capacitivo, scaricare completamente il dispositivo. Infine, rimuovere i cavi di connessione.

Perché Utilizzare Cavi Schermati Quando Si Misurano Grandi Resistenze?

Quando la resistenza d'isolamento da misurare è molto grande, la tensione di misura è fissa e la corrente attraverso il conduttore è relativamente piccola, rendendola suscettibile a influenze esterne. Utilizzando cavi schermati per il test, dove il cavo schermato è allo stesso potenziale del terminale negativo (-), si può prevenire che l'accuratezza della misura della resistenza d'isolamento sia ridotta a causa di perdite superficiali o altre perdite di corrente inaspettate. Inoltre, durante il test, oltre alle due sonde di prova, l'aggiunta di un cavo di messa a terra può prevenire il guasto e garantire la sicurezza.

Strumenti per i Test di Isolamento

I test di resistenza d'isolamento vengono eseguiti utilizzando strumenti di prova speciali. Lo strumento più comunemente utilizzato è il megaohmmetro o tester di resistenza d'isolamento, ma possono essere utilizzati anche altri tipi di strumenti per verificare l'integrità di diversi tipi di isolamento.

• Megaohmmetro (a Manovella) Un megaohmmetro a manovella, noto come megaohmmetro, ha origine negli anni '50 e '60 ed è il primo strumento di prova della resistenza d'isolamento. È disponibile in diverse specifiche, come 250V, 500V e 1000V. Genera tensione continua tramite la manovella, presenta un quadrante a lancetta e generalmente richiede due persone per l'operazione: una per operare il megaohmmetro e un'altra per cronometrare e registrare i dati.
• Tester Digitale di Resistenza d'Isolamento Un megaohmmetro a batteria con più range di tensione di prova regolabili. Il display elettronico fornisce letture più accurate. Di solito include funzioni di protezione come la scarica automatica e il monitoraggio della corrente di fuga. Con capacità di test aggiuntive come funzioni di multimetro, indice di polarizzazione e rapporto di assorbimento dielettrico, la sua gamma di applicazione è più ampia. Il suo design compatto permette a un singolo ingegnere di completare tutte le fasi del test.
• Clamp Meter per Corrente di Fuga Un clamp meter per corrente di fuga può essere utilizzato per misurare la condizione di isolamento di apparecchiature che non possono essere de-energizzate. I campi magnetici generati dalle correnti di carico si annullano a vicenda. Ogni corrente non bilanciata proviene dalla corrente che fugge dal conduttore a terra o altrove. Per misurare questa corrente, il clamp meter per corrente di fuga dovrebbe essere in grado di rilevare correnti inferiori a 0.1mA.

Precauzioni

• Non collegare il tester di isolamento a conduttori vivi o a apparecchiature alimentate; assicurarsi di conformarsi alle istruzioni del produttore.
• Utilizzare fusibili aperti, interruttori e interruttori automatici per spegnere l'apparecchiatura sotto test.
• Disconnettere i conduttori di ramo, i conduttori di terra e altre apparecchiature collegate all'apparecchiatura sotto test.
• Assicurarsi della disconnessione della capacità del conduttore prima e dopo il test.
• Alcune apparecchiature possono avere una funzione di scarica.
• Verificare la presenza di corrente di fuga nei fusibili, interruttori e interruttori automatici nei circuiti de-energizzati. La corrente di fuga può causare letture di test contraddittorie o errate.
• Non utilizzare un tester di isolamento in ambienti contenenti gas pericolosi o esplosivi, poiché lo strumento può produrre un arco se le prestazioni di isolamento sono compromesse.
• Indossare guanti in gomma isolante quando si collegano i cavi di prova.