Elektrik Yalıtım Direnci Testi

Elektrik devresinin genellikle çok yavaş bozulan ve beklenmedik bir anda arızalanan kısmı izolasyon olarak bilinir. Bir motorun sargısı, bir güç kablosu ve bir kesicinin iç bariyeri ya ayırma işlevini düzgün yapar ya da yapmaz. Önemli olan, izolasyon açısından güvenli ve güvensiz kurulum arasındaki farkın genellikle her iki devrenin izolasyon direnci eşiği ile ölçülmesidir. Bir izolasyon test cihazı, kurulumun ne kadar bozulduğunu kontrol etme fırsatı sunar. İzolasyon parçaları arasında küçük bir DC voltaj uygulanarak izolasyonun ne kadar dayanabildiği ölçülebilir.

Basit cevap: İzolasyon direnci testi, kaçak akım miktarını ölçmek için izolasyon tabakası üzerinden uygulanan bir DC voltajı kullanır ve bu değer megaohm veya gigaohm cinsinden ölçülür. Nominal test voltajları şunlardır: 250 V (düşük voltaj kontrol devreleri), 500 V (230/400 V dereceli düşük voltaj ekipmanları), 1.000 V (1 kV’ye kadar voltaj dereceli kablolar ve motorlar) ve 2.500 – 5.000 V (orta voltaj dereceli ekipmanlar). Ölçüm yapılmadan önce 60 saniye beklemek gereklidir. Çoğu durumda düşük voltaj devreleri için tipik değer 1 MΩ’dur. Döner makineler için IEEE 43’e göre 40°C’de makinenin dereceli voltajı başına 1 MΩ eklenerek 1 MΩ ile değişir; yeni bir ekipman için izolasyon direnci 100 MΩ üzerinde olmalıdır. Polarizasyon indeksi 2.0’ın üzerinde olmalıdır (10 dakikalık sonuç 1 dakikalık sonuca bölünerek hesaplanır). Sonuç 1.5’in altındaysa, bu nem veya kirlenmeyi gösterir.

İzolasyon direnci testinin gerçekte ölçtüğü şey

Test kolay anlaşılır, ancak sıklıkla yanlış yorumlanır. Testi yapmak için, bilinen bir DC voltaj ya bir iletken ile toprak arasında ya da iki iletken arasında uygulanır ve yalıtkan malzemenin üzerinden geçen küçük akım ölçülür. İzolasyon ölçümü sırasında mevcut olan çok düşük akım miktarı – iyi izolasyon için nanoamperden mikroamperlere kadar – nedeniyle elde edilen direnç çok yüksektir; bu yüzden sonuçlar ohm yerine megaohm veya gigaohm cinsinden ifade edilir ve sıradan multimetreler bu testi yapamaz. Normal bir DMM, devreye düşük voltaj uygulayarak direnç ölçer ve izolasyon sistemi hakkında bilgi veremez.

Testin belirlemesi gereken şey, rastgele bir değer değil, beklenen bir değerden farktır. İzolasyon, nem, ısı, kirlenme, mekanik hasar ve kısmi boşalma süreci ile bozulabilir; bunların tümü yalıtkan malzemenin direncini önemli ölçüde düşürür. Bu nedenle izolasyon iyiyse direnç değeri yeterince yüksektir ve bu da ölçüm anında izolasyonun çalıştığını kanıtlar; ancak direnç son ölçümden beri yarı yarıya düştüyse bu, izolasyonun bozulduğu anlamına gelir ki bu durumda çok daha önemlidir ve bu testin izleme sürecinin bir parçası olması gerektiğinin nedenidir, izole bir olay değil.

Testin neden DC kullandığı ve ilgili üç akım

İzolasyon, dirençten farklı davranır. DC voltaj uygulandığında üç akım vardır – bu akımlar hakkında bilgi, test sürecinin hemen hemen tüm pratik yönlerini aydınlatır.

• Kapasitif şarj akımı. İzolasyon sistemi bir kondansatör gibi davranır; bu, başlangıç kapasitesinin çok yüksek olduğu, ancak birkaç saniye içinde azaldığı anlamına gelir.
• Dielektrik absorpsiyon akımı. İzolasyon molekülleri gelen elektrik alanına göre davranır. Bu akım birkaç dakika içinde hızla azalır, ancak polarizasyon indeksinin etkili olmasının sebebidir.
• Kaçak veya iletim akımı, izolasyon direncinde akan kararlı durum akımıdır.

İlk iki akım üçüncüsüyle birlikte olduğundan, ölçüm voltaj uygulandıktan bir süre sonra alınabilir; bu, ilk iki durumda gerçekleşen akımları yansıtacağı anlamına gelir. Bu nedenle, verilerin en az 60 saniye sonra kaydedilmesi yaygın bir uygulama haline gelmiştir.

Ekipman sınıfına göre test voltajları

Test için kullanılan voltaj, herhangi bir zayıflığı tespit edecek kadar yüksek, ancak zaten mükemmel durumda olan izolasyona zarar vermeyecek kadar düşük olmalıdır. Kullanılan gerçek voltaj, testleri gerçekleştirmek için kullanılan ekipmana bağlı olarak farklılık gösterebilir.

Herhangi bir spesifikasyonda hatırlanması gereken yaygın bir kural, 500 V veya altında derecelendirilen ekipmanın genellikle derecelendirilmiş voltajın iki katına kadar bir voltajda test edilmesidir. Bu voltajdan daha yüksek derecelendirilen ekipman durumunda, test voltajı genellikle derecelendirilmiş voltaja biraz daha yakındır. Bu tür bir cihaz için ana standart IEC 61557-2 ve makine testi için standart IEEE 43'tür. Spesifikasyonda herhangi bir voltaj belirtilmediğinde, bu, kurulumcunun tercihi değil, spesifikasyondaki bir kusur olarak kabul edilir — her seferinde aynı voltaj ve aynı süre kullanılır, aksi takdirde trend bozulur.

Ne test edilmeli ve ne sıklıkla

Test gerektiren sadece kablolar değildir; aslında, iki iletkenin birbirinden ayrıldığı bir dielektrik ile karşılaştığı her durumda test gereklidir. Her tür ekipmanın kendine özgü bir test döngüsü vardır. Pompa, mikser, öğütücü, fan, kompresör ve tüm soğutma ünitelerini çalıştıran motorlar, bu tür cihazların nem ve ısıtma/soğutma döngüleri nedeniyle arızalandığı iyi bilinen örneklerdir. Sarımlardan birinde herhangi bir sorun, tüm üretim hattının durmasına neden olur. Kablo testi, kurulum anında ve daha sonra gerektiğinde, özellikle kablo yeraltında, ıslak veya açık havaya maruz kalıyorsa yapılır. Anahtarlama cihazları, kabul sırasında ve herhangi bir onarımdan sonra izolasyon testini tamamlar. Transformatör testi, yağ testi ve sarım izolasyonunun aynı anda kontrolünü içerir. Son olarak, kesiciler, kontaktörler ve prizler gibi cihazlar, hem tip testleri sırasında hem de atölyede üretilen tüm birimlerle birlikte dielektrik bütünlük testlerinden geçmelidir.

Herhangi bir pratik uygulama planında dikkate alınan iki zamanla ilgili yön vardır. Öncelikle, ölçüm ekipman yeni (veya yenilenmiş) olduğunda yapılmalıdır, böylece ekipman bozulmasındaki gelişmeler değerlendirilebilir. Cihazların planlı durdurulması testi mümkün kılar, çünkü test makinelerin kapatılmasını, izole edilmesini ve yükten arındırılmasını gerektirir. Arka plan okumak için bir üretim tesisi kapanışının planlanması neden bu zaman dilimlerinin tüm elektrik test programı için doğru yer olduğunu, tek tek varlıklar için değil, açıklar.

Test prosedürü, adım adım

İzolasyon direnci testi yüksek voltaj altında ve normalde canlı olan ekipman üzerinde yapılır. Bu yöntem mutlak minimumdur; birçok yerel kod ve saha talimatı buna eklemeler yapar ve belirtilen hiçbir nokta hariç tutulamaz.

• Limit ve referansı tanımlayın. Kontrol edilecek tüm bileşenleri belirleyin ve ölçümlerin yapıldığı ortam sıcaklığı ile birlikte önceki sonuçları alın.
• Bağlantıyı kesin ve kilitleyin. Gücü kapatın, kilitleme/etiketleme uygulayın ve onaylı voltaj göstergesi kullanarak tesisatın enerjisiz olduğundan emin olun.
• Test edilmeyecek öğelerin bağlantısını kesin. Elektronik cihazlar, VFD'ler, aşırı gerilim koruma cihazları, PLC modülleri ve elektronik röleler test voltajı tarafından zarar göreceği için bağlantıları kesilmelidir. Ölçmek istediğiniz değeri elde etmek için paralel devrelerin bağlanmasından kaçının.
• Toprak bağlantısının kesilmesi. Uzun kablo hatlarında ve sargılarda depolanan kapasitif yük tehlikeli olabilir; bu nedenle iletkenlerin topraklanması ve uzun süre toprakta tutulması gereklidir.
• Test cihazını bağlayın ve test voltajını seçin. Önce iletken ile toprak arasında, gerekirse iletken ile iletken arasında test yapın. Voltajı spesifikasyon çerçevesinde ayarlayın.
• Voltajı uygulayın ve bekleyin. Ölçüm için altmış saniye, polarizasyon indeksi için on dakika çalıştırın.
• Kayıtları tutun ve önceden topraklayın. Değeri, voltajı, zamanı ve ortam sıcaklığını not edin. Ekipmanı topraklamadan test uçlarını çıkarmayın.

Bireysel koruma ve anahtarlama cihazları için spesifik ölçüm noktaları ve kabul kriterleri, kablo veya sargıdan farklıdır. İzolasyon testi, bir kesicinin geçmesi gereken birkaç kontrolden biridir; bunlar arasında kontak direnci, açma süresi doğrulaması ve mekanik çalışma bulunur ve tüm set, bir devre kesici testine yönelik devreye alma prosedürü hazırlayan herkes için bir kılavuzda açıklanmıştır.

İyi bir okuma olarak ne sayılır

Bir ürünün belirli bir yönünü tanımlayan tek bir sayının var olduğunu söylemek yanlıştır. Belirli koşullar altında belirli tipteki cihazların yeteneklerini anlatan farklı parametreler seti vardır ve zorluk, hangi kıyaslamanın kullanılacağını bilmektir.

Tabloya karşı iki not vardır. Birincisi, yüksek bir değer izolasyonun yeterli olduğu anlamına gelmez; izolasyon sistemi ömrünün sonunda kuru koşullarda iyi değerler verebilir ancak bir hafta yağmurdan sonra başarısız olabilir. Bu nedenle nem koşullandırması ve trend takibi önemlidir. İkincisi, düşük bir değer her zaman bir kusuru göstermez. İzolatör ve kovan yüzeyindeki kirlenme, bağlantı kutusundaki su veya test sırasında iletkenle temas halinde bırakılan bir cihaz sağlam izolasyon için düşük değer alınmasına neden olabilir.

DAR ve PI: tek bir sayı yeterli olmadığında

Dielektrik absorpsiyon oranı (DAR), 60 saniyedeki direnç değerinin 30 saniyedeki direnç değerine bölünmesiyle elde edilir. Polarizasyon indeksi (PI) ise 10 dakikadaki direnç değerinin 1 dakikadaki direnç değerine bölünmesiyle hesaplanır. Her ikisi de, kuru ve temiz izolasyonda absorpsiyon akımının, nem ve tortu ile kirlenmiş izolasyona kıyasla daha yavaş sönümlenmesi gerçeğinden faydalanır.

İyi durumda olan makineler, 1 dakika ile 10 dakika arasındaki akımın azalması nedeniyle 2 veya daha yüksek bir PI gösterir ve bu da oranı artırır. Nem veya kirle dolu izolasyon, hemen hemen anında kararlı durum kaçak akımına ulaşır ve bu da oranı düzleştirir ve hatta 1'in altına düşürür. Yaygın olarak kabul edilen eşik değerler şunlardır: 2.0'ın üzerinde, iyi durumda; 1.5 ile 2.0 arasında, araştırılması gerekir; 1.5'in altında ise, kurutma ve temizleme ile çözülebilecek veya çözülemeyecek bir sorunu gösterir. Buradaki tek kısıtlama, PI'nın yaklaşık 1 MΩ izolasyon direncinin altında anlamsız hale gelmesidir çünkü kaçak akım absorpsiyona baskın olur; bu nedenle önce basit direnç kontrol edilmeli ve ardından oran kullanılmalıdır.

Sıcaklık, nem ve okumaları karşılaştırılabilir hale getiren düzeltmeler

İzolasyon direnci sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir ve bu konuda kullanılan formül, basit bir gözlemin yanlış bir karşılaştırma gibi görünmesine neden olabilir. Referans sıcaklığın 10°C üzerinde her artış için izolasyon direnci değeri yaklaşık olarak yarıya iner ve referans sıcaklığın 10°C altında her azalma için izolasyon direnci değeri tam tersi şekilde iki katına çıkar. Bu nedenle, izolasyon direnci ölçümü 15°C'de 200 MΩ olarak okunmuşsa ve yazın 25°C'de 100 MΩ gösteriyorsa, bu bir bozulma işareti değil, bağımlılık eğrisinin saf bir takibidir.

IEEE 43, izolasyon direnci ölçümlerinin referans sıcaklık olan 40°C'de alınmasını ve düzeltilmesini zorunlu kılar; bu da ölçümlerin mevsimler boyunca karşılaştırılabilmesini sağlar. Pratikte, izolasyon sınıfı için bir düzeltme eğrisi uygulanır ve ölçüm sonrası düzeltme eğrisi ile elde edilen gerçek değerler takip edilir. Nem de bu durumda bir faktördür ancak daha az kontrol edilir.

Yanıltıcı sonuçlar üreten beş hata

• Ölçüm almadan önce ve sonra deşarj yapmamak. . Yüklü bir kablo veya sargı, test sonrası tehlikeli voltaj taşır. Tehlike teknisyen içindir ve veri hatası, testin canlı devrede yapılmasından kaynaklanır.
• Ekipmanın bağlı olması. VFD'ler, aşırı gerilim koruyucuları, PLC giriş modülleri ve elektronik röleler test voltajlarını karşılayacak şekilde tasarlanmamıştır ve zarar görebilir veya ölçümü kısa devre yaparak düşük okuma ile sonuçlanabilir.
• Kısa süreli test yapmak. Beş saniyelik bir okuma aslında şarj akımını ölçer. Bu nedenle, bununla ilişkilendirilebilecek bir şey yoktur ve trend gürültü olur.
• Sıcaklığı göz ardı etmek. Sıcaklığın belirtildiği bir değer olmadan bir rakam elde etmek, onu iyi bir tarihsel seri yapmaz; ve tarihsel seri testin nedenidir.
• Tek bir okumaya güvenmek. İzolasyon testi trendlerle ilgilidir. Temel veya geçmiş olmadan tek bir rakam, stabil ve arızalı sistemi ayırt edemez.

Megohmmetre veya hipot test cihazı: aynı cihaz değildir.

Megohmmetreler ve hipot test cihazları genellikle aynıymış gibi yanlış yorumlanır, ancak bunlar temel farklılıklara sahip iki farklı araçtır. Megohmmetre, aynı zamanda izolasyon direnç test cihazı olarak da adlandırılır, belirli bir DC voltaj uygulayarak izolasyonu test eder, kaçak akım miktarını ölçer ve megohm cinsinden okumalar sağlar. Megohmmetre, doğru kullanıldığında zararsız olan bir teşhis aracıdır ve saha testi, devreye alma ve performans trend analizi için uygundur.

Öte yandan hipot testi, yüksek voltaj uygulama yöntemi olup izolasyonun güvenilirliğini sağlar. Hipot test cihazı, IEC standartlarına göre işletme voltajının iki katı artı 1.000 V’a eşit veya daha yüksek voltajı belirli bir süre (genellikle bir dakika) uygular ve bu voltaj uygulamasının standartlarca belirlenen sınırlar içinde kaçak akıma yol açıp açmadığını doğrular. Bu, izolasyonun voltaj stresine dayanıp dayanamayacağını belirlemeye yardımcı olur ve arızalı izolasyonu tahrip edebilir. Bu nedenle hipot testi, saha yerine uygun kontrollü bir ortamda yapılmalıdır.

Tek bir okumadan bir programa: temel değerler ve trend takibi

İzolasyon testi, ölçümden çok karşılaştırma açısından değerlidir. Bir program dört bileşenden oluşur: test voltajı ve bekleme süresinin not edildiği devreye alma sırasında temel ölçüm; her testin önceki testlerle karşılaştırılabilir olması için standartlaştırılmış test süreci; voltaj, zaman ve sıcaklıkları kaydeden kayıt sistemi; ve mutlak değer yerine izolasyon durumunun genel trendinin izlenmesi gerçeği.

Herhangi bir sahadaki en yaygın pratik alarm kuralı, izolasyonun temel değerinden ’den fazla düşmesi veya polarizasyon indeksinin 1,5’in altına düşmesidir. Hiçbiri belirli bir tamiratı tetiklemez, ancak her ikisi de izolasyon durumunun incelenmesini gerektirir; bu, temizleme, kurutma ve durum gerektiriyorsa yeniden test etmeyi içerir. Böylece, bu şekilde düzenli olarak test edilen izolasyon, belirlenmiş bir programa göre onarılırken, test edilmeyen izolasyon beklenmedik şekilde arızalanır.

Üretimde izolasyon testi: örneklemeden her birime

Tüm sürecin etkinliği, zaten kurulmuş ekipmanla ilgili aynı faktörlere bağlıdır. Üretim hattında ise kalite kapısına dönüşür ve soru “kaç ürün test edilmeli ve neden” olur.”

Örnekleme muayenesi, bir partide birkaç örneğin test edildiği ve geri kalanının aynı olduğu varsayımının yapıldığı geleneksel çözümdür. Felsefe, süreç stabil olduğunda ve bir kusur ortaya çıktığında büyük bir hasar olmayacağında işe yarar., Ancak, uygulamasının kritik noktasında başarısız olur, çünkü sadece belirli bir noktada düzenli olarak meydana gelen kusurları göz ardı eder — kalıplama, insert ve bariyer bozulmalarıyla ilgili kontaminasyon sorunları gibi.

Örnekleme ile 0 test arasındaki fark ve her birinin savunulabilir olduğu koşullar,

manuel ve otomasyon testlerinin karşılaştırılması konusudur, ve güvenlik açısından kritik bileşenler için sonuç tutarlıdır: test etmediğiniz kusur müşteriye ulaşan kusurdur., Koruyucu bir cihaz neden örneklenemez?.

Söz konusu ürün bir koruyucu cihaz ise, dielektrik dayanımı gerekli bir özelliktir.

İzolasyon testini geçemeyen bir devre kesici veya RCD, arızayı etkili şekilde izole edemez ve bu da örneklenen değil, gerçekten test edilen bir partinin geri çağrılmasını zorunlu kılar. MCB otomatik üretim hattı, Bu, elektrik bileşenlerinin seri üreticilerinin üretim sürecinde dielektrik ve izolasyon direnci testlerini yapmasının ana nedenidir; her birimi üretim sırasında test ederler.

SSS

Bu hareketin ekonomisi spekülatif değildir; manuel örneklemeden 0 otomatik minyatür devre kesici testine geçişin geri dönüş hesabı,

İlk olarak, güç kaynağı kablosunu ağdan ayırın ve izole edin. Canlı kablo olmadığından emin olun – herhangi bir iletken ev aletlerine zarar veriyorsa, onları ayırın. Ayrıca, yeraltı kablolarını toprağa boşaltın. Doğru voltajın seçildiğinden emin olarak, yeraltındaki bir kabloya bağlayarak bir izolasyon direnç test cihazı ayarlayın — 230/400 V devre için 500 V veya düşük voltajlı kontrol devresi için 250 V. Ölçüm almadan önce birkaç saniye bekleyin. Test cihazını fişten çekmeden önce testi tekrarlayın.

Kabloda iyi bir Megger ölçümü nedir?

Genellikle 1000 volttan düşük çalışan kablolarda, 1 megohm üzeri değerlerin yaygın standartları karşıladığını söyleyebiliriz, ancak kabul edilebilir kablolama için bu seviyenin 100 MΩ'nun çok üzerinde olması gerekir. Ölçüm 1 MΩ'nun altında değerler gösteriyorsa, bu nem veya hasar gibi bir kusuru gösterir; bu durumda temizlik ve kurutma yapılmalı ve ardından başka bir test yapılmalıdır. Karşılaştırma yaparken, en iyi uygulama, aynı sıcaklıkta ölçülen aynı devre için önceki ölçümlerle şu anki ölçümleri karşılaştırmaktır.

İyi bir izolasyon direnç testi sonucu nedir?

Cevap, ekipmanın sınıfına bağlıdır. Düşük voltajlı devreler için en az 1 MΩ gerekirken, yeni kurulan düşük voltajlı ekipmanlarda izolasyon direnç ölçümü genellikle 100 MΩ'nun üzerinde olur. Dönen makineler için gereken izolasyon direnci, kilovolt cinsinden voltaj değerine 1 MΩ eklenmiş değere eşittir (IEEE 43'e göre ve 40 derece Santigrat için ayarlandıktan sonra) ve P.I. değeri 2.0'dan büyük makineler için geçerlidir. Yeni üretilen ekipmanlar için tipik izolasyon direnç değerleri megohm mertebesindedir.

İzolasyon direnç testi ile Megger testi aynı mıdır?

Pratikte cevap evet, ancak teknik terim kullanımı açısından cevap hayırdır. Megger, izolasyon direnç test cihazına verilen bir isimdir ancak gerçekte ikisi aynı tür ölçümü ifade eder. Akılda tutulması gereken önemli bir tanım, hipot testi ile megger testi arasındaki farktır. Hipot testi, elektrik izolasyonunu test etmek için yüksek voltajlı elektrik yükü kullanırken, megger belirli bir voltaj kullanarak direnci ölçer.

İzolasyon direnci ne sıklıkla test edilmelidir?

Kritik motorlar ve jeneratörler için her yıl ve elektrik dağıtım sistemi için planlanan her duruşta test süreci uygulanır. Test, enerjinin kesilmesini ve boşaltma işlemini gerektirdiğinden, planlı kesintiler sırasında yapılabilir. En iyi uygulama, kurulumda bir temel değer oluşturmak ve aynı voltaj ve kürleme süresi oranıyla düzenli aralıklarla testleri gerçekleştirmektir. Mümkünse, bir müdahale yapıldıktan sonra aynı test yapılmalıdır.

Kaynakça

• IEEE — IEEE 43: Elektrik Makinelerinin İzolasyon Direncinin Test Edilmesi için Önerilen Uygulama
• Uluslararası Elektroteknik Komisyonu — IEC 61557-2: İzolasyon Direnci Ölçüm Ekipmanı
• Uluslararası Elektroteknik Komisyonu — IEC 60243: İzolasyon Malzemelerinin Elektrik Dayanımı
• Fluke Corporation — İzolasyon Direnci Testi ve Veri Eğilimi Rehberi
• Vitrek — İzolasyon Direnci Testinin Temelleri
• Weschler Instruments — İzolasyon Testi: Megohmmetre veya Hipot Test Cihazı
• OSHA — Elektrik Güvenliği ile İlgili İş Uygulamaları, 29 CFR 1910 Alt Bölüm S

Çözüm

Elektrik bakımında izolasyon direnci testinin önemi, potansiyel arızayı tahmin etmek için maliyet etkin bir yöntem olmasıdır. Süreç, belirli bir DC voltaj uygulanmasını, şarj ve absorpsiyon akımlarının durmasını beklemeyi, kaçak değerinin ölçülmesini ve bağımsız değerlendirme için değil, daha çok aynı bağlamda daha önce yapılan aynı testle karşılaştırma amacıyla bir direnç seviyesi sağlamayı içerir. Voltaj sınıfa sahiptir, bu nedenle 250 V, 500 V, 1.000 V veya daha yüksek değerler arasından seçilebilir; ölçüm 60 saniyede anlık değer için ve 10 dakikada 40°C için düzeltme faktörü içeren polarizasyon indeksi için yapılır; bu yaklaşıma uygun olarak, sadece sayı değil, eğilim incelenmelidir. Yukarıda açıklanan yöntemin uygulanmasıyla, bir tesis pompa motorundan, her ürettiği anahtarı dielektrik işlemden geçiren bir montaj hattına kadar ölçeklendirilebilir: yöntemi belirleyin, koşulları kaydedin ve verileri zaman içinde kayıt altına alın.