⚡ Измерение сопротивления изоляции проводов и кабелей
В этой статье расскажем об измерении сопротивления изоляции: каким прибором оно измеряется и какова методика проведения работ, как часто необходимо измерять сопротивление изоляции, как оформлять результаты замеров и как их интерпретировать.
Получить КП и смету за 2 часа |
Измерение сопротивления изоляции
В этой статье расскажем об измерении сопротивления изоляции: каким прибором оно измеряется и какова методика проведения работ, как часто необходимо измерять сопротивление изоляции, как оформлять результаты замеров и как их интерпретировать.
Вызвать лабораторию!
Автор: Максим Шаин
Генеральный директор электроизмерительной лаборатории «ЭлектроЗамер»
Измерение сопротивления изоляции выполняют для проверки диэлектрических свойств изоляционных материалов проводов и кабельных линий. Сопротивление изоляции — важная характеристика кабельных изделий. По ней можно сделать вывод о наличии механических повреждений изоляции или степени ее износа, обусловленного естественным старением и несоблюдением условий эксплуатации и, соответственно, пригодности кабеля к дальнейшей эксплуатации. Если сопротивление ниже нормы, такой кабель нуждается в замене или ремонте. Первоначально сопротивления изоляции необходимо измерять при сдаче объекта в эксплуатацию в ходе приемосдаточных испытаний, и измеренные значения должны соответствовать требованиям ПУЭ. Затем, на этапе эксплуатации, эти работы регулярно выполняют в рамках эксплуатационных испытаний для профилактики возникновения дефектов, и проверяют измеренные значения на соответствие требованиям ПТЭЭП.
Периодичность измерения сопротивления изоляцииВ ПТЭЭП четко указано, что периодичность, с которой измеряют параметры электробезопасности и, в том числе, сопротивление изоляции, должен определять технический руководитель. Обычно это сотрудник, ответственный за электрохозяйство: главный энергетик, главный механик, главный инженер и т.д. Выбирая интервал между испытаниями он должен учитывать требования НТД и рекомендации заводов изготовителей используемого электрооборудования. Базовые требования по периодичности проверки электропроводок приведены в ПТЭЭП:
“
Измерения сопротивления изоляции в особо опасных помещениях и наружных установках производятся 1 раз в год. В остальных случаях измерения производятся 1 раз в 3 года. При измерениях в силовых цепях должны быть приняты меры для предотвращения повреждения устройств, в особенности микроэлектронных и полупроводниковых приборов. В осветительных сетях должны быть вывинчены лампы, штепсельные розетки и выключатели присоединены.
ПТЭЭП, прил. 3.1, таблица 37
Условия для определения степени опасности помещений в отношении поражения электрическим током даны в ПУЭ, пп. 1.1.4-1.1.13.
На объектах коммерческой недвижимости и в жилом фонде признаки отнесения помещений к особо опасным можно встретить в электрощитовых, котельных, бойлерных, ИТП, на чердаках и техэтажах, в подвалах и техподполье и т. д. На производственных объектах факторы повышенной опасности встречаются чаще, а их комбинации разнообразнее.
Теоретически, ответственный за электрохозяйство должен провести классификацию всех помещений по степени опасности поражения электрическим током в соответствии с требованиями ПУЭ, пп.1.1.-1.1.13. Перечень всех обследованных помещений должен совпадать с экспликацией планов БТИ и/или проектной документацией. Сделать это можно самостоятельно или привлечь инженеров электроизмерительной лаборатории. Результатом такой работы будет отчет об определении степени опасности поражения электротоком. Затем приказом по организации определяются сроки проведения отдельных видов электроизмерений для всех помещений в соответствии со степенью опасности поражения током и с учетом других факторов и требований НТД. На основании приказа нужно внести соответствующие записи в график планово-предупредительных ремонтов.
Кстати, о требованиях НТД: условия периодичности замера сопротивления изоляции и других испытаний содержатся не только в ПУЭ и ПТЭЭП, но также и иных нормативных документах. Так, например, в организациях общественного питания измерения нужно проводить ежегодно в помещениях без повышенной опасности, и каждые полгода во всех остальных помещениях (ПОТ РМ-011-2000, п. 5.6). Аналогичные требования установлены для предприятий химической чистки и стирки, медицинских и образовательных учреждений. Подробный анализ требований НД по периодичности приведен в нашей таблице, ссылку на которую вы найдете в конце статьи.
Мегаомметр — прибор для измерения больших сопротивлений. Именно В состав мегомметра входит генератор, который создаёт повышенное испытательное напряжение 250, 500, 1000 или 2500 вольт. Повышенное напряжение прикладывается к паре жил при снятой нагрузке, в результате чего, через диэлектрик начинает проходить ток утечки. Прибор определяет сопротивление изоляции на основании измеренного тока и известного значения напряжения. Если изоляция в отличном состоянии, то ток утечки через диэлектрик не пойдет. Сопротивление при этом будет стремиться к бесконечности и, как правило, превышать верхнюю границу диапазона измерений мегомметра. Когда изоляция изношена, между жилами появляются токопроводящие «мостики», по которым идет утечка. В обычных условиях эти утечки пренебрежимо малы и незаметны, но под воздействием повышенного напряжения ток утечки усиливается, становясь током КЗ, а сопротивление изоляции при этом стремится к нулю.
При измерении сопротивления изоляции проверяемая кабельная линия должна быть отключена от электроустановки с обеих сторон: и со стороны источника питания, и со стороны потребителя. Обычно, отключения и прерывание электроснабжения создает массу неудобств при проведении электроизмерений на действующем объекте. Проводить работы нужно в нерабочие часы, либо согласовывать временные отключения электроэнергии в рабочие часы. К счастью, измерение сопротивления изоляции каждой кабельной линии занимает немного времени, а линии отключают по очереди, а не все одновременно. Когда отключение в рабочие часы невозможно, работы переносят на утренние, вечерние, ночные часы или выходные дни.
Значение сопротивления измеряется попарно для всех жил кабеля:
- для двужильного кабеля — одно измерение;
- для трехжильного кабеля — три измерения;
- для четырёхжильного кабеля — шесть измерений;
- для пятижильного кабеля — десять измерений.
Измеренные значения по каждому кабелю фиксируются инженерами электролаборатории на бумаге или в память измерительного прибора. В дальнейшем эти данные будут занесены в таблицу результатов измерений в протоколе измерения сопротивления изоляции. Если сопротивление ниже минимально допустимых значений, эта информация отражается в заключении к протоколу и дефектной ведомости технического отчета. Такую кабельную линию нужно ремонтировать или менять.
Измерение сопротивления изоляции нового трехжильного кабеля прибором Metrel MI 3102H CL
Минимально допустимое сопротивление изоляции
Для разных электрических цепей в ПУЭ и ПТЭЭП установлены разные минимально допустимые значения. Так, например, для электропроводок минимальное значение сопротивления составляет 0,5 МОм, а для вторичных цепей и цепей управления — 1 МОм. Данные требования приведены в ПТЭЭП, прил. 3.1, табл. 37, скачать которую можно по ссылке в конце статьи. В этой же таблице указано, какое испытательное напряжение мегаомметра нужно использовать для проверки изоляции тех или иных проводников. Подробнее этот вопрос рассмотрен в нашей статье «Какое напряжение мегаомметра использовать для измерения сопротивления изоляции?»
Причины снижения сопротивления и факторы износа изоляцииЕсли при протяжке кабелей монтажники не повредили изоляцию, то, при вводе объекта в эксплуатацию, значения сопротивления будут измеряться сотнями или даже тысячами мегаоммов. Со временем изоляция изнашивается, а ее сопротивление естественным образом снижается. У старых кабелей, исчерпавших свой ресурс службы, счет идет на единицы или десятые доли мегаоммов.
Заводы-изготовители указывают срок эксплуатации своих изделий, и для современных кабелей с ПВХ-изоляцией он составляет 30-40 лет при нормальных условиях. На практике, срок службы уменьшается из-за ряда факторов, ускоряющих старение изоляции.
Постепенно, старея и разрушаясь, изоляция кабеля теряет диэлектрические свойства. Появляются микроскопические трещины, заполняемые воздухом или, что хуже, жидкостью. Образуются проводящие «мостики» по которым движутся электроны, создавая ток утечки. Со временем ток утечки усиливается, перерастая в ток КЗ. Этот процесс растягивается на годы и протекает медленно, поэтому изменения незаметны, до тех пор, пока изоляцию не пробьет и не возникнет электрическая дуга.
Вот факторы, влияющие на состояние изоляции:
- Повышенная температура. Для любого кабеля производитель указывает, при какой температуре гарантирована нормальная эксплуатация в течение заявленного срока службы изделия. Как правило, это диапазон от -50 °С до +50 °С, однако некоторые исследования показывают, что при температуре в помещении свыше 35 °С срок службы изоляции кабеля начинает сокращаться.
- Повышенная влажность. Влажность ускоряет возникновение проводящих «мостиков» внутри изоляции, снижает диэлектрические свойства и повышает риск возникновения короткого замыкания. Помещения с влажностью близкой к 100% считаются особо опасными, и сопротивление изоляции в таких помещениях измеряют не реже 1 раза в год.
- Химически активные или органические среды. Агрессивные пары, газы, жидкости, отложения или плесень также приводят к преждевременному старению изоляционных материалов.
- Перегрузка линии. Если по жилам кабеля постоянно идет ток, превышающий номинальное значение, то нагрев жилы будет пагубно сказываться и на изоляции, вплоть до её оплавления и растрескивания.
- Вибрация. Постоянное воздействие механических колебаний будет дополнительным фактором разрушения изоляции.
- Токопроводящая пыль. Скапливаясь в местах разделки кабеля и зачистки жил, она способствует появлению токов утечки и, в связке с повышенной влажностью, увеличивает вероятность возникновению замыкания.
Регулярное проведение измерений сопротивления изоляции дает возможность диагностировать развитие дефектов и вести профилактику до появления короткого замыкания. Проводить измерения следует не реже, чем 1 раз в 3 года, а в некоторых помещениях— ежегодно или даже раз в полгода. Следует заранее озаботиться организационными вопросами, связанными с отключениями: оповестить жителей дома или сотрудников организации о предстоящих перерывах в электроснабжении, предоставить доступ специалистам электролаборатории во все необходимые помещения.
Результаты измерений будут оформлены в виде соответствующего протокола в составе технического отчета об испытаниях электроустановки.
Остались вопросы?
Проконсультируем вас по вопросам проведения измерения сопротивления изоляции!
Связаться с нами |
Файлы для скачивания
ПУЭ, глава 1. 8
Нормы приемо-сдаточных испытаний
ГОСТ Р 50571.16-2007
Электроустановки низковольтные. Часть 6. Испытания
ПТЭЭП, прил. 3, табл. 28
Электроустановки, аппараты, вторичные цепи, нормы испытаний которых не определены в разделах 2–27, и электропроводки напряжением до 1000 В
ПТЭЭП, прил. 3.1, табл. 37
Минимально допустимое значения сопротивления изоляции элементов электрических сетей напряжением до 1000 В
Пример протокола
проверки сопротивления изоляции проводов, кабелей и обмоток электрических машин
Таблица периодичности
проведения эксплуатационных испытаний электроустановок
Рекомендуем следующие статьи
⚡ Приемо-сдаточные испытания электроустановок и электрооборудования
⚡ Эксплуатационные испытания электроустановок и электрооборудования
⚡ Какое напряжение мегомметра использовать для проверки изоляции?
⚡ Как проверить сопротивление изоляции мультиметром?
⚡ Замер сопротивления изоляции кабелей и проводов
Отзывы клиентов и рекомендательные письма
Ознакомьтесь с перечнем выполненных работ, отзывами, рекомендательными и благодарственными письмами наших клиентов
Посмотреть отзывы |
Цены на услуги электролаборатории
Ознакомьтесь c нашим прайс-листом, единичными расценками, узнайте больше про ценообразование услуг электроизмерительной лаборатории
Узнать про цены |
Приглашаем другие лаборатории присоединиться к сообществу
Мы создали чат, в котором уже общаются несколько десятков электролабораторий. Если вы занимаетесь испытаниями электроустановок, узнайте, чем этот чат может быть вам полезен
Узнать о чате |
Измерение сопротивления изоляции. Методика и приборы. Порядок
Качественные изолирующие материалы определяют функциональность и надежность снабжения объектов электрической энергией. Каждый специалист на предприятии должен понимать важность свойств изоляции оборудования. Периодически необходимо контролировать работу электрических устройств, проводить измерение сопротивления изоляции.
Материал изоляции кабелей имеет свой срок службы. На качество диэлектрического материала изоляции влияют следующие факторы:
- Высокое напряжение.
- Солнечный свет.
- Механические повреждения.
- Температурный режим.
- Среда использования.
Измерение сопротивления изоляции рекомендуется для более точного выяснения причин повреждений в кабельной цепи, или цепи электрических устройств, а также для проверки возможности дальнейшей эксплуатации изоляции.
Если дефект изоляции обнаружен визуально, то выполнять измерения сопротивления уже нет необходимости. При обнаружении нарушения изоляции с помощью мегомметра, можно предотвратить:
- Неисправности устройств.
- Возникновение пожара.
- Аварийные ситуации.
- Чрезмерный износ устройства.
- Короткие замыкания.
- Удары электрическим током персонала, обслуживающего устройства.
Главной характеристикой состояния изоляции электрооборудования принято считать сопротивление постоянному току, поэтому обязательной частью проверки цепей является контроль сопротивления изоляции.
ПриборыЗначение сопротивления изоляции контролируется при помощи мегомметрами. Сегодня популярными являются мегомметры марок: М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC – 30, MIC — 1000, MIC-2500. Прогресс технологий в электротехнике не стоит на месте, поэтому виды измерительных приборов постоянно обновляются.
Мегомметр состоит из источника питания постоянного тока и механизма измерения. В качестве источника тока может использоваться генератор переменного тока с выпрямительным мостом.
Мегомметры можно разделить по величине напряжения:
- До 1000 вольт.
- До 2500 вольт.
В комплекте к прибору приложены гибкие медные проводники. Их длина может достигать до 3 метров. Сопротивление изоляции измерительных проводов должно быть более 100 мегом. Концы проводов мегомметра должны быть оснащены наконечниками со стороны подключения к прибору. Другие концы проводов должны оснащаться зажимами вида «крокодил» с рукоятками из диэлектрического материала.
Порядок измеренийПеред началом контрольных измерений необходимо выполнить:
- Перед непосредственным измерением необходимо выполнить контрольную проверку прибора. Такая проверка производится путем определения показаний прибора во время разомкнутых и замкнутых проводников. При разомкнутых проводниках стрелка или индикатор должны показывать бесконечное сопротивление. При замкнутых проводах показания должны быть близки к нулю.
- Обесточить измеряемый кабель. Для проверки отсутствия напряжения необходимо пользоваться указателем напряжения, который испытан на заведомо подключенном к напряжению участке цепи электроустановки, согласно требованиям правил охраны труда.
- Произвести заземление токоведущих жил испытуемого кабеля.
Во время измерения сопротивления на участках цепи свыше 1000 вольт, необходимо применять диэлектрические резиновые перчатки. Запрещается касаться токоведущих элементов, присоединенных к мегомметру.
Сопротивление проверяется для отдельной фазы по отношению к другим фазам. При отрицательном результате необходимо проверить сопротивление изоляции между отдельной фазой и землей.
Схема проверки сопротивления
Измерение сопротивления изоляции на кабеле, рассчитанном на напряжение более 1000 вольт, на изоляцию накладывают экранное кольцо, которое соединено с экраном.
При работах с кабелями до 1000 вольт, имеющих нулевые жилы, необходимо знать:
- Изоляция нулевых проводов должна быть не хуже, чем у фазных проводников.
- Нулевые проводники должны быть отключены от заземления со стороны приемника и источника питания.
При вращении ручки привода генератора мегомметра необходимо добиться устойчивого состояния стрелки прибора. Только после этого можно измерять сопротивление. Для устойчивого положения стрелки ручку вращают со скоростью около 120 об / мин.
После начала вращения ручки до момента измерения должно пройти не менее 1 минуты. Далее после подключения проводов к кабелю необходимо выждать 15 секунд. После этого зафиксировать величину сопротивления.
При ошибочно выбранном интервале измерений, необходимо выполнить следующие мероприятия:
- Снять напряжение с измеряемого проводника, подключить к нему заземление.
- Установить правильное положение переключателя и возобновить измерение на новом диапазоне.
При подключении и снятии заземления применение диэлектрических перчаток является обязательным. После проведения измерений на кабеле накапливается заряд энергии, который необходимо снять перед отключением прибора. Заряд снимается при помощи наложения заземления.
Проверка изоляции осветительной цепиИзмерение сопротивления изоляции осветительной цепи выполняется мегомметром, рассчитанным на напряжение до 1000 вольт. Работы по измерению включают в себя следующие этапы:
- Измерение сопротивления изоляции магистрали: от щитов 0,4 кВ до электрических автоматов распредщитов.
- Сопротивления изоляции от этажных распредщитов до квартирных щитков.
- Измерение сопротивления изоляции цепи освещения от автоматов выключения и групповых щитков до арматур освещения. В светильниках перед измерением отключается напряжение, выключатели света должны находиться во включенном состоянии, нулевые рабочие и защитные провода должны быть отключены, лампы освещения вывернуты. Если применяются газоразрядные лампы, то их допускается не выкручивать, однако необходимо снять стартеры.
- Значение сопротивления на участках освещения и осветительной арматуры должно быть выше 0,5 мегома.
Информация по применению в измерениях приборов, и итоги замеров оформляются протоколами.
Требования безопасностиРаботники измерительной лаборатории, направленные для исполнения работ в различных электроустановках, и не находящиеся в штате предприятия, владеющего электроустановкой, считаются командированными работниками.
Специалисты должны иметь в наличии определенной формы удостоверения. При этом должна быть отметка комиссии командирующей фирмы о присвоении группы электробезопасности. Фирма, отправляющая специалистов, несет ответственность за исполнение нормативов по технике безопасности и соответствию групп по электробезопасности.
Организация работ сотрудников предполагает выполнение мероприятий перед началом работ:
- Извещение владельца проверяемой электроустановки о целях работы.
- Предоставление специалистам права производства работ в виде выдачи наряда, назначения ответственных лиц.
- Проведение вводного инструктажа.
- Ознакомление с электросхемой и особенностями установки.
- Подготовка рабочего места.
Организация (владелец) несет ответственность за соблюдением требований охраны труда. Работы осуществляются по наряду-допуску.
При выполнении измерений необходимо:
- Соблюдать указания инструкций, применяемых приборов, разработанных на предприятии. Также необходимо выполнять вспомогательные требования согласно нарядам-допускам.
- Запрещается начинать работы по измерениям, не убедившись в отсутствии напряжения на измеряемом участке. Контролировать отсутствие напряжения питания при выполнении измерений. Это требование выполняется с помощью испытанного указателя, который должен быть протестирован на подключенных к напряжению элементах электроустановки, согласно правилам ТБ. Напряжения контролировать между фазами, землей и фазами. Эта операция требует особой тщательности и ответственности.
- Коммутацию приборов осуществлять при обесточенных токоведущих частях.
- Обеспечить использование средств защиты и специального инструмента с диэлектрическими ручками, которые заранее испытаны.
Бригада специалистов должна иметь в составе не менее 2-х человек, включая производителя работ с 4 группой электробезопасности, и работника с 3 группой электробезопасности. При выполнении измерений запрещается подходить к токоведущим элементам ближе безопасного расстояния, которое определено в таблице.
Интервалы проведения проверок
Временные нормативы проведения плановых измерений величин сопротивлений, значение напряжения для измерения изоляции описываются в правилах технической эксплуатации. Ежегодно производится измерение сопротивления изоляции осветительной аппаратуры, лифтовой проводки, а также электропроводки подъемно-транспортных механизмов.
В остальных случаях такие проверки осуществляются один раз в несколько лет. Каждые 6 месяцев производится проверка переносного электрооборудования и инструмента, а также сварочных аппаратов.
При невыполнении установленных интервалов проверок повышается вероятность появления различных нежелательных неисправностей электроустановок. Нарушители этих правил могут подвергаться определенным санкциям и штрафам. В организациях должны быть разработаны планы проведения проверок изоляции. При этом делается упор на особенности и технические запросы, которым должны соответствовать электроустановки, а также кабельные сети. Изоляция проверяется во время эксплуатационных испытаний.
Похожие темы:
- Инструмент для электрика. Приборы и вспомогательный инструмент
- Проверка обмоток электродвигателя. Неисправности и методы проверок
- Измерение напряжения. Виды и принцип измерений
- Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности
Сопротивление изоляции конденсаторов (конденсатор ir)
Главная / Технические бюллетени / Сопротивление изоляции конденсаторов может сбивать с толку
Посмотреть в формате PDF
Запутанно? Да, может быть, но не обязательно! Понимание основных принципов, лежащих в основе этой концепции «сопротивления изоляции», должно помочь развеять эту путаницу.
Когда конденсатор заряжается от источника энергии постоянного тока, первоначальный сильный ток течет от источника энергии в конденсатор. Этот ток быстро уменьшается до нуля по мере того, как конденсатор поглощает его. В то же время заряд напряжения на конденсаторе начинается с нуля и быстро увеличивается до значения напряжения источника энергии (см. рис. 1).
Как только достигается устойчивое состояние заряда, ток, протекающий через конденсатор, должен быть равен нулю, а напряжение заряда конденсатора равно значению напряжения источника. Теперь, если бы у нас был «идеальный» конденсатор, в цепи больше не протекал бы ток. К сожалению, «идеального» конденсатора не существует, и в цепи действительно протекает очень небольшой «ток утечки». Этот «ток утечки» является результатом физического прохождения электронов через конденсатор. В правильно спроектированном и изготовленном устройстве «ток утечки» состоит из электронов, которые пробиваются через сам диэлектрик, по краям и по поверхности диэлектрика, а также между выводами.
Этот «ток утечки» через диэлектрик обычно преобразуется в выражение «сопротивление изоляции» с использованием закона Ома.
«Сопротивление изоляции», таким образом, является мерой способности диэлектрика выдерживать прохождение электронов через себя, и его не следует путать с присущим «последовательным сопротивлением» конденсатора. Для простоты идентификации это «сопротивление изоляции» также называют «параллельным» или «шунтирующим» сопротивлением конденсатора (см. рис. 2).
Рисунок 1Рисунок 2Здесь следует отметить, что для целей сравнения Rs обычно бесконечно мал по сравнению с Rp. Величина тока утечки для любого конденсатора в первую очередь определяется типом используемого диэлектрика, температурой, номинальной емкостью и временем электрификации до проведения измерения. Толщина диэлектрика и величина зарядного напряжения оказывают сравнительно небольшое влияние на ток утечки.
ТИП ДИЭЛЕКТРИКА
Каждая диэлектрическая среда имеет свою собственную характеристику сопротивления изоляции, которая в значительной степени зависит от химического и молекулярного состава материала.
ТЕМПЕРАТУРА
Свойства сопротивления изоляции всех диэлектриков уменьшаются с повышением температуры. Это повышение температуры вызывает увеличение орбитальной скорости электронов, что, в свою очередь, приводит к увеличению потока электронов через диэлектрик.
НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ
Поскольку фактически номинальная емкость отражает общую площадь (кв. дюймы) диэлектрика в конденсаторе, ее можно (в расчетных пределах) использовать в качестве прямой меры сопротивления изоляции. В общем, если мы удвоим площадь диэлектрика, мы также удвоим количество путей прохождения электронов через диэлектрик, и конечным результатом будет удвоение тока утечки (половина сопротивления изоляции).
Теперь, однако, это обратное соотношение между емкостью и сопротивлением изоляции для любого заданного диэлектрика предоставляет изготовителю конденсаторов удобный инструмент для обозначения единственного значения сопротивления изоляции в качестве гарантии охвата всех значений емкости для этой линии.
Это делается путем умножения сопротивления изоляции (Ом) на емкость (фарады), чтобы получить постоянное значение (Ом х фарад) или, чаще (мегом х микрофарад).Такое использование предельного значения стало необходимым для удобства, когда пластиковые пленки стали использоваться в качестве диэлектриков для конденсаторов. Эти пластиковые пленки обладают таким высоким собственным сопротивлением изоляции, что для очень малых значений номинальных емкостей потребуются приборы, способные измерять в районе миллионов МОм. Поскольку существующее стандартное измерительное оборудование не обеспечивает разумную точность выше примерно 500 000 МОм, используется это ограничение.
Примечание. Это «мегаомы, умноженные на микрофарад», а не «мегаомы на микрофарад».
ВРЕМЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ
Если бы в этом обсуждении сопротивления изоляции мы обозначили какой-то один фактор, которым больше всего пренебрегают и который подвержен наибольшей вероятности ошибки, «время электрификации», безусловно, пришлось бы учитывать. Здесь следует признать тот факт, что все диэлектрики обладают некоторой степенью химической полярности и, следовательно, подвержены «межфазной поляризации». Высокополярный диэлектрик (такой как майлар) будет иметь высокую степень «межфазной поляризации», которая, как мы ее измеряем, будет проявляться как довольно высокое значение «диэлектрического поглощения». С другой стороны, неполярный диэлектрик (такой как полистирол) показал бы свою низкую степень «межфазной поляризации» как низкое значение диэлектрического поглощения.
Время, необходимое для достижения этого устойчивого состояния, зависит не только от диэлектрика, но и от многих других факторов. Тем не менее, все устройства допускают общую схему, показанную на рис. 3. Только для целей иллюстрации кривые аппроксимируют типичные кривые для непропитанных майларовых диэлектрических конденсаторов. Показано влияние температуры как на само значение сопротивления изоляции, так и на время выхода на установившийся режим. Разница значений сопротивления изоляции между «идентичными» блоками из одной партии также показана пунктирными линиями на кривой +25°C (только).
«Время электрификации» всегда следует указывать при указании значения сопротивления изоляции, будь то спецификация пользователя или каталожный лист производителя. Двухминутное время электрификации является наиболее распространенным и широко используемым. На рис. 4 представлен сравнительный анализ типичных кривых зависимости сопротивления изоляции от температуры для различных диэлектриков (двухминутное время электризации). Что следует иметь в виду при анализе рисунка 4, так это то, что кривые являются только средними значениями, и вполне возможно получить индивидуальную емкость, которая будет отличаться на 1 Ом или 20:1 от среднего значения.
Влияние значения сопротивления изоляции, как по величине, так и по тому, как оно изменяется со временем и температурой, очень важно в схемах, где утечка тока через конденсатор может привести к неисправности или нежелательным результатам. Яркие примеры этого типа приложений могут встречаться в большинстве цепей связи или развязки, а также в некоторых ситуациях блокировки, синхронизации или захвата сигнала.
Рисунок 3Рисунок 4Каковы стандарты и единицы измерения сопротивления изоляции для микросхем многослойных керамических конденсаторов? | Часто задаваемые вопросы по конденсаторам
Сопротивление изоляции многослойного керамического конденсатора представляет собой отношение между приложенным напряжением и током утечки через заданное время (например, 60 секунд) при подаче постоянного напряжения без пульсаций между выводами конденсатора. Хотя теоретическое значение сопротивления изоляции конденсатора бесконечно, поскольку между изолированными электродами реального конденсатора протекает меньший ток, фактическое значение сопротивления конечно. Это значение сопротивления называется «сопротивление изоляции» и обозначается такими единицами, как мегаомы [МОм] и омы-фарады [ОмФ].
Поведение значения сопротивления изоляции
Непосредственно после подачи постоянного напряжения на конденсатор пусковой ток, также называемый током заряда, протекает, как показано на рис. 1. По мере постепенного заряда конденсатора ток уменьшается экспоненциально. .
фигура 1
Ток I(t), протекающий по прошествии времени t, подразделяется на три типа, как показано в уравнении (1) ниже, а именно ток заряда Ic(t),
ток поглощения Ia(t) и ток утечки Ir. I(t)=Ic(t)+Ia(t)+Ir уравнение (1)
Ток заряда показывает ток, протекающий через идеальный конденсатор. Ток поглощения течет с задержкой по сравнению с током заряда, сопровождая диэлектрические потери на низкой частоте и обратную поляризацию для конденсаторов типа с высокой диэлектрической проницаемостью (сегнетоэлектрики) и барьер Шоттки, который возникает на границе между керамикой и металлическими электродами.
Ток утечки представляет собой постоянный ток, протекающий через определенный период времени, когда влияние тока поглощения уменьшается.
Таким образом, значение протекающего тока изменяется в зависимости от времени, в течение которого на конденсатор подается напряжение.
Это означает, что значение сопротивления изоляции конденсатора невозможно определить, если не указано время измерения после подачи напряжения.Трудно четко различить ток заряда, ток поглощения и ток утечки.
Значение сопротивления изоляции
Значение сопротивления изоляции представлено в мегаомах [МОм] или омах фарадах [ОмФ]. Его указанное значение варьируется в зависимости от значения емкости. Значение определяется как произведение номинального значения емкости и сопротивления изоляции (произведение CR), например, более 10 000 МОм для 0,047 мкФ и ниже и более 500 ΩФ для более 0,047 мкФ.
Гарантированное значение сопротивления изоляции [пример]
Группа | Группа 1 (C < менее 1 мкФ) | Группа 2 (C ≥ 1 мкФ или более) |
---|---|---|
Номинальное значение | Емкость C ≦ 0,047 мкФ: более 10000 МОм C > 0,047 мкФ: более 500 Ом F | 50 ОмF или более |
Условия испытаний | Измеренная температура: нормальная температура Место измерения: между клеммами Измеренное напряжение: номинальное напряжение Время заряда: 2 минуты Ток заряда/разряда: ниже или равен 50 мА | Измеренная температура: нормальная температура Место измерения: между клеммами Измеренное напряжение: номинальное напряжение Время заряда: 1 минута Ток заряда/разряда: ниже или равен 50 мА |
Пример уравнения В случае 1 мкФ | Группа 1 Сопротивление изоляции «=500 ОмФ/1*10 -6 Ф» «=500 Ом/1*10 -6 » «=500 Ом*10 6 » » = 500 МОм или более » | Группа 2 Сопротивление изоляции «=50ΩF/1*10 -6 Ф» «=50 Ом/1*10 -6 » «=50 Ом*10 6 » » = 50 МОм или более » |
---|
Представитель Емкость | Группа 1 Сопротивление изоляции | Группа 2 Сопротивление изоляции |
---|---|---|
1 мкФ | 500 МОм или более | 50 МОм или более |
2,2 мкФ | 227 МОм или более | 22,7 МОм или более |
4,7 мкФ | 106 МОм или более | 10,6 МОм или более |
10 мкФ | 50 МОм или более | 5 МОм или более |
22 мкФ | — | 2,27 МОм или более |
47 мкФ | — | 1,06 МОм или более |
100 мкФ | — | 0,5 МОм или более |
Как показано выше, чем выше значение емкости, тем меньше сопротивление изоляции.