Měřiče izolačního odporu, nebo také měřiče izolačního stavu, někdy zvané megaohmmetry, jsou specializované revizní přístroje, které se využívají k měření izolačních odporů elektrických zařízení, sítí nebo jejich částí. Měření izolačního odporu patří mezi základní zkoušky elektrických zařízení a instalací. Jeho cílem je ověřit, zda izolace vodičů, vinutí, kabelů nebo dalších částí zařízení vykazuje dostatečný odpor proti průchodu nežádoucího proudu. Testery izolace při měření používají definované zkušební napětí, které je vyšší než běžné provozní napětí testovaného obvodu. Přístroj měří proud protékající izolací a z něho vypočítává výsledný izolační odpor. V sortimentu PROMERTECH jsou k dispozici spíše specializované a profesionální měřiče izolačních odporů určené pro pravidelnou revizi a údržbu elektrických sítí revizními techniky a odborníky.
Důležitost hlídačů izolačního stavu
Proč stále existují provozy, kde funkci celého zařízení ohrožuje absence hlídače izolačního stavu? Vždyť přístroje pro hlídání izolačního stavu střídavých neuzemněných sítí nejsou na našem trhu žádnou novinkou a práce s nimi je jednoduchá. Přesvědčit se můžete na základním hlídači řady IL5880 z nabídky německého výrobce E. Dold & Söhne.
Hlídač izolačního stavu IL5880
Hlídačem izolačního stavu IL5880 lze kontrolovat jednofázové i trojfázové sítě do 500V s kmitočtem v intervalu 10-1.000Hz. Přístroj vyžaduje pomocné napájení, které lze zajistit buď ze samostatné sítě, nebo přímo z měřeného obvodu. Výhodou nezávislého napájení je nepřerušovaná kontrola obvodu i ve stavu bez napětí, potřebná například při hlídání vinutí rotoru. Hlídač má vnitřní obvody vzájemně galvanicky odděleny, nehrozí tedy propojení měřené sítě s pomocným obvodem, ani s výstupními kontakty. Přístroj měří hladinu izolačního odporu mezi fází a ochranným vodičem, při poklesu pod nastavenou hodnotu dojde k přepnutí dvojice výstupních kontaktů. Standardní interval pro nastavení odezvy je 5-100kΩ.
Pro větší citlivost měření lze z nabídky vybrat provedení hlídače IL5880/200 s funkcí varování, které vyhodnocuje dvě nezávislé hodnoty izolačního odporu: předběžné hlášení v rozmezí 10kΩ-5MΩ a poruchu v intervalu 5-100kΩ. Výstupní kontakty pak mohou vybavovat buď každý na jednu z nastavených hodnot, nebo oba současně. Po detekci a následném odstranění poruchy izolace se měření obnoví automaticky, případně lze odstraněním propojky ve svorkovnici nastavit manuální restart.
Ovládací prvky a signalizace IL5880
Všechny ovládací prvky hlídače IL5880 jsou umístěny na předním panelu. Hodnota pro odezvu se nastavuje pomocí otočného regulátoru na absolutní stupnici. Hlídač s funkcí varování má ještě druhý regulátor pro nastavení předběžného hlášení a otočný přepínač pro určení funkce kontaktů. Vedle otočných prvků jsou umístěna dvě tlačítka: testovací ověří funkci přístroje vyvoláním poruchy a resetovací čistí záznam o poruše z paměti hlídače. Obě tlačítka je možné nahradit externími, která se připojí na vstupní svorky přístroje. Stavové LED diody zapuštěné do čelního panelu jsou barevně odlišené: zelená signalizuje přítomnost pomocného napájení, červená poruchu izolace a oranžová varovné hlášení u hlídačů s touto funkcí. Přepínací kontakty na výstupu hlídače mají spínací kapacitu 5A/AC 230V a rozpínací kapacitu 2A/AC 230V. Mechanická životnost ≥30x106 cyklů zajišťuje dostatečnou výdrž pro všechny aplikace, teplota prostředí však musí být v rozmezí od -20° do +60° C.
Čtěte také: Škrob jako pomocník do domácnosti
Ruční měřicí přístroje izolačního odporu
Když elektrické zařízení začne zlobit, bystrý elektronaut sahá po jednom z nejjednodušších testů, měření izolačního odporu. Princip je přímočarý. Přístroj přivede na izolaci definované stejnosměrné napětí a sleduje proud, který jí protéká. Pokud je proud malý, izolace je v pořádku. Pokud roste, izolace už svou práci nedělá. Datasheet izolačního měřiče často vypadá jako suchá tabulka, ale právě tam se láme rozdíl mezi hračkou a přístrojem do terénu. Metra Insu 20 ukazuje, že pro rychlou kontrolu izolace není rozhodující počet „chytrých“ funkcí, ale jasně dané zkušební napětí, čitelný údaj a bezpečné vybití obvodu po měření. Přístroj neumí hlubší diagnostiku stárnutí izolace, zato umí rychle odpovědět na základní otázku o stavu zařízení. A v praxi právě tahle jednoduchá odpověď často rozhodne, zda je problém v izolaci, nebo úplně jinde.
Metra Insu 20
Ruční měřicí přístroj Metra Insu 20 patří mezi klasické servisní přístroje pro tuto úlohu. Měří izolační odpor přibližně v rozsahu 10kΩ až 2GΩ. Pro většinu instalací nízkého napětí je to rozsah plně dostačující. Zajímavostí je kombinace analogové a digitální indikace. Analogová stupnice je logaritmická, takže přehledně ukáže odpor v širokém rozsahu. Digitální displej pak slouží pro přesný odečet. Přístroj umožňuje volit několik zkušebních napětí: 50V, 100V, 250V, 500V, 1000V. Insu 20 je koncipovaný jako jednoduchý servisní Megmet. Jeho úkolem není dlouhodobá diagnostika izolace, ale rychlá kontrola v terénu.
Další přístroje do servisní brašny
- MIT420 / MIT430 (Megger): Klasický servisní přístroj s testovacím napětím do 1000 V.
- 1507 / 1503 (Fluke): Jednoduchý a velmi odolný tester izolace.
- MIC-10 / MIC-15 (Sonel): Přístroje rozšířené hlavně ve střední Evropě.
- MI 3115 / MI 3102 (Metrel): Digitální testery izolace slovinského výrobce.
- KEW 3025 / KEW 3125 (Kyoritsu): Jednoduché přístroje, některé verze s analogovou stupnicí.
Právě proto se vedle ostatních digitálních testerů stále používají i velmi jednoduché „klasické megmety". Často je potřeba hlavně jedno, rychle zjistit, jestli je izolace OK.
Rozsahy zkušebního napětí a funkce
Měřiče izolačních odporů a testery izolace pro měření od 50 V do 15 kV slouží k ověřování stavu izolace elektrických instalací, kabelů, motorů a dalších zařízení. Pro revize elektrických instalací, rozvaděčů a běžnou servisní práci obvykle postačí přístroje se zkušebním napětím do 1 kV. U motorů, delších kabelových tras, rozvodů v průmyslu a náročnějších aplikací se často používají přístroje se zkušebním napětím 2,5 kV až 5 kV. Pro specializované diagnostické úlohy a měření ve vysokonapěťových aplikacích jsou určeny přístroje s rozsahem 10 kV až 15 kV.
Funkce pokročilých testerů izolace
- Polarizační index (PI): Porovnává hodnoty izolačního odporu v různých časových okamžicích během měření.
- DAR (Dielectric Absorption Ratio): Vyhodnocuje poměr izolačního odporu ve dvou časových bodech a slouží k rychlejšímu orientačnímu posouzení kvality izolace.
- U vybraných modelů mohou být k dispozici i další funkce, například DD (Dielectric Discharge) pro posouzení dielektrického vybíjecího proudu nebo RAMP test, který umožňuje plynulé zvyšování zkušebního napětí.
Příklady měřičů s různými rozsahy a funkcemi
- Měřič izolace do 10 TΩ: Testovací napětí 500, 1000, 2500 a 5000 V. Nastavitelné testovací napětí 40 - 5100 V. Výpočet PI, DAR, DD.
- Electron Mini 03 P: Přístroj slouží k měření izolačních odporů napětími 100V, 250V resp. 500 VDC. Kromě toho přístroj měří AC / DC napětí do 1000 V. Rozdíl mezi přístroji MINI 03 a MINI 03P - Přístroj MINI03P měří kromě izolačních odporů také přechodové odpory proudem min. 200mA.
- Kyoritsu KEW3022: Měřič izolace a spojitosti. Měří izolační odpor do 100G Ohm napětími 10V, 25V, 500V, 1000V.
- Megger MIT415/2: Vhodný pro použití jak v elektrických, tak v průmyslových podmínkách.
- Megger MIT 220: Tester izolace napětími 250V a 500V, rozsah do 1GOhm. Měří izolační odpor do 1000MΩ napětím 250V a 500V. Kromě toho je vybaven měřením spojitosti proudem 200mA. Displej je vybaven číselným i analogovým zobrazením.
Metodika měření izolačního odporu
Izolační odpor se musí měřit mezi živými vodiči navzájem, a živými vodiči a ochranným vodičem spojeným se zemničem. Kde je to vhodné, je dovoleno živé vodiče spolu navzájem spojit. V praxi může být nutné provádět toto měření během montáže instalace před připojením vybavení. Tam, kde obvod obsahuje zařízení, které je náchylné k tomu, aby ovlivňovalo výsledky nebo aby bylo měřením poškozeno, musí být provedeno pouze měření mezi spolu vzájemně spojenými živými vodiči a zemí.
Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu
Izolační odpor měřený zkušebním napětím uvedeným v tabulce níže se považuje za vyhovující, jestliže bude hlavní rozváděč a každý distribuční obvod zkoušen zvlášť, se všemi svými koncovými obvody připojenými, ale s odpojenými spotřebiči, bude vykazovat izolační odpor, který není nižší než příslušná hodnota. Tato tabulka musí být použita také pro ověření izolačního odporu mezi neuzemněnými ochrannými vodiči a zemí.
Následující tabulka ukazuje minimální hodnoty izolačního odporu pro různé typy obvodů a zkušební napětí, jak je předepsáno v normě (např. ČSN 33 2000-6 ed. 2):
| Jmenovité napětí obvodu (V) | Zkušební napětí DC (V) | Minimální izolační odpor (MΩ) |
|---|---|---|
| SELV a PELV | 250 | ≥ 0,5 |
| Do 500 (včetně) | 500 | ≥ 1,0 |
| Nad 500 | 1000 | ≥ 1,0 |
Specifické situace a přepěťové ochrany (SPD)
Přestože jsou v tabulce předepsány izolační odpory a zkušební napětí, jsou v instalaci z důvodu ochrany připojených předmětů a zařízení před přepětím stále častěji zařazovány přepěťové ochrany (SPD), které předepsané zkušební napětí, které je pro připojené zařízení přepětím, nevydrží. Přepěťové ochrany (SPD) při zvýšení napětí nad provozní hodnotu začnou propouštět proud, který s tím, jak se napětí zvyšuje, roste. To je princip ochrany před přepětím. Měření izolace pomocí napětí, které již vyvolá funkci této ochrany, není možné.
Upřednostňuje se při měření izolačního odporu SPD odpojit nebo podle pokynů výrobce vyjmout moduly z SPD. Pokud však odpojení SPD není prakticky proveditelné (např. v případě pevných zásuvek obsahujících přepěťové ochrany), je možno zkušební napětí pro takové obvody snížit na DC 250 V. Přitom však izolační odpor musí vykazovat hodnotu nejméně 1 MΩ. Některé SPD obsahují indikační obvody, které mohou zkreslit měření izolačního odporu mezi pracovními vodiči.
Měření s připojenými spotřebiči
Stejně jako v některých případech není prakticky proveditelné odpojit přepěťové ochrany, nemusí být vždy, pro účely revize, prakticky proveditelné odpojit některé pevně připojené spotřebiče (jako jsou např. ventilátory, svítidla, stroje). Pokud instalace vykáže dostatečný izolační odpor i s těmito pevně připojenými spotřebiči, je vše v pořádku. Při nižším izolačním odporu je pak nutno vyhledat spotřebiče se sníženou hodnotou izolačního odporu a toto měření opakovat. Pokud jsou při tomto měření k instalaci připojené některé spotřebiče, je třeba ověřit, že tyto spotřebiče neobsahují komponenty nebo obvody, které by měřením mohly být poškozeny.
Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu
Interpretace výsledků a specifické podmínky
Otázkou je, zda minimální hodnoty izolačního odporu uvedené v normách zaručují, že izolace je naprosto v pořádku. Ve skutečnosti ani tyto hodnoty bezvadný stav izolace nezaručují. Ve většině případů totiž měřicí rozsah přístroje ani nestačí na to, aby ukázal skutečnou hodnotu izolačního odporu. U nových instalací je dnes již možno předpokládat, že hodnota jejich izolačního odporu se bude pohybovat řádově v gigaohmech. To znamená, že hodnota izolačního odporu naměřená řádově v hodnotách, které jako minimální přípustné předepisuje tabulka, již může naznačovat, že izolace má některá slabá místa.
Pro instalace, které je nutno provozovat za nepříznivých podmínek okolí, u zařízení provozovaných ve venkovním prostředí, instalací ve vlhkých a mokrých prostorách, kdy není možné hodnoty uvedené v tabulce dodržet, se uplatní jiná opatření. Těmi jsou např. uzemnění neživých upevňovacích částí, které jsou součástí impedance smyčky poruchového proudu, umístění hořlavých hmot v dostatečné vzdálenosti od vodičů obvodu, opatření, aby unikající proud nevedl ke vzniku nebezpečných dotykových napětí nebo požáru.
tags: #prakticke #mereni #izolacniho #stavu #500v