Meranie izolačného stavu jednosmerným napätím a nový merač izolačného odporu Kyoritsu

Izolačné schopnosti elektrických systémov a zariadení ovplyvňujú ich životnosť, energetické straty, ako aj bezpečnosť, ako aj vznik požiarov.

Veľkosť izolačného odporu je závislá od mnohých faktorov, mení sa v čase, a ovplyvňuje ju vlhkosť, teplota a mnoho ďalších faktorov.

Je, do istej miery aj vyjadrením veku daného materiálu alebo zariadenia. Izolačný odpor nie je len reálnym odporom, ale pozostáva z niekoľkých zložiek, a to tak z aktívneho odporu, ako aj kapacitnej reaktancie.

Celkový izolačný prúd má tri zložky:​

• Kapacitný prúd – nabíjanie
• Absorpčný prúd - polarizácia
• Únikající proud izolací Iiso
• Proud povrchem izolace Isf

Zjednodušený systém náhradnej izolácie

Nabíjací prúd klesá veľmi rýchlo po prívode napätia, absorpčný prúd polarizujúcej molekuly dielektrika izolácie je časovo závislý a jeho veľkosť a časová závislosť ovplyvňuje kvalitu izolácie. 
Unikajúci prúd je spôsobený čisto reálnou odporovou zložkou materiálu prípadne povrchových svodov.

Z toho je zrejmé, že izolačný odpor meraný pri okamžitom pripojení napätia nevykazuje dostatočne o kvalite a stave izolácie.
Preto sa na overenie stavu a elektrického veku izolácie káblov a vinutí v praxi používa niekoľko parametrov získaných pri dlhších meraniach priebehu jednotlivých prúdov.

Sú to:

Polarizačný Index  (PI)

Ten sa získa meraním izolačného odporu počas 1 a 10 minút, ktorý sa vypočíta ako pomer týchto dvoch hodnôt.

PI =  R_tot (10 Min) / R_tot (1Min)

Veľkosť polarizačného indexu udáva elektrický vek izolácie. Ide o bezrozmerné číslo.

PI > 4 znamená vynikajúci stav izolácie,

4 > PI > 2 je stále dobrá izolácia,

2 > PI > 1 je už izolácia podozrivá a

PI < 1 znamená nevyhovujúcu izoláciu.

Pomer dielektrickej absorpcie (DAR)

Je získané podobne ako PI, len je izolačný odpor meraný za kratší čas, a to 30 sekúnd a 1 minúta.

DAR =  R_tot (1 Min) / R_tot (30 Sek)

Veľkosť DAR podobne ako u PI ukazuje na stav izolácie veľkostí tohto indexu.

DAR > 1,6 znamená vynikající stav izolace,

1,6 > DAR > 1,4 je stále dobrá izolácia,

1,4 > DAR > 1 je už izolácia podozrivá a DAR < 1 znamená nevyhovujúcu izoláciu.

Dielektrické vybití (DD)

Tento parameter hodnotí rýchlosť straty náboja izolácie. Táto metóda hodnotenia sa zvyčajne používa na diagnostikovanie viacvrstvových izolácií, ktoré si vyžadujú, aby prístroj zmeral vybíjací prúd a kapacitu meraného objektu 1 minútu po odstránení skúšobného napätia. Ide o veľmi dobrý diagnostický test izolácie, ktorý umožňuje vyhodnotiť poškodenie a iné problémy s dunami vo viacerých izoláciách.

 DD =  I _{DIS (1 min)} / (U * C _ISO  )

Jeho veľkosť sa pohybuje takto:  DD < 2 znamená dobrú izoláciu,  2 < DD < 4 dostatočná a DD > 4 znamená nedostatočnú izoláciu.

SV meranie izolácie krokovým napätím

Ďalším možným testom je test kročením testovacieho napätia. Tento test je založený na princípe, že ideálna izolácia bude mať rovnaké hodnoty pri všetkých napätiach, zatiaľ čo izolácia, ktorá je nadmerne napnutá, bude vykazovať nižšie izolačné hodnoty pri vyšších napätiach. Počas skúšky sa napätie postupne zvyšuje a sleduje sa veľkosť odporu, ktorý by mal mať konštantnú hodnotu.

Posledným testom izolácie je hodnotenie jej elektrickej pevnosti. Takže zistenie napätia, pri ktorom dôjde k lavinovému javu, ktorý spôsobí rýchly nárast prúdu a elektrický prepad. Pri tomto teste sa zvyšuje elektrické napätie a meria sa nárast prúdu.

Nový izolačný testet Kyoritsu KEW 3127 a KEW 3128 sú vybavené všetkými uvedenými funkciami.

Meria teda okrem izolačného odporu napätím 250 až 5 000 V (Kew 3128 až do 12 kV) aj polarizačný index (PI), pomer dielektrickej absorpcie (DAR) i dielektrický výboj (DD) a krokovanie napätia. Pri meraní meria aj unikajúci a vybíjací prúd a veľkosť kapacity. Veľmi dôležitým parametrom pre meranie napríklad izolácie káblov je schopnosť dodať prúd až 5 mA.

Jeho základné vlastnosti sú:

• Izolačný odpor do 10TΩ (KEW3128 35TΩ)
• Prúd na krátke až 5 mA
• Skúšobné napätie od 250V do 5000V ( KEW 3128 až do 12kV)
• Diagnostické izolačné testy: IR, PI, DAR, DD, SV, RAMP (režimy poruchy a horenia)
• Kapacitný prúd, unikajúci prúd
• Prístroj je vybavený pamäťou na zaznamenávanie nameraných hodnôt a protokoláciou
• Ďalšou veľmi zaujímavou funkciou je funkcia filtra, ktorá znižuje rušenie hlukom na dosiahnutie stabilných meraní
• Veľký displej s podsvietením s čiarovým grafom
• Pevná konštrukcia na použitie v teréne s krytom IP65
• Nabíjacia batéria (KEW3128 akumulátor)
• Bezpečnostná norma ČSN EN 61010-1 CAT Ⅳ 600V

Pri meraní izolácie sa hodnoty Pl / DAR automaticky vypočítajú a zobrazujú. Počas merania sa zobrazujú hodnoty nameraného prúdu a kapacity merané pri vybíjaním po meraní.

SV meranie izolácie krokovým napätím

• Pri tejto skúške sa nastavené napätie zvýši o 20% vždy, keď nastane prednastavený čas.
• Degradácia izolácie sa prejaví, keď sa izolačné odpory znižujú pri vyššom použitom napätí.

Meranie s nepretržitým nárastom napätia (RAMP)

• Prístroj je vybavený aj funkciou plynulého zvyšovania napätia, pri ktorej sa napätie pri meraní postupne zvyšuje až na vopred nastavenú hodnotu, pričom je možné nastaviť obmedzenie prúdu tak, aby nedošlo k poškodeniu izolácie. Preto je meranie RAMP užitočné pre nájdenie bodov zlyhania izolácie bez spôsobenia vážneho poškodenia. To umožní lokalizovať chybu, ako sú diery vo vinutí, tým, že uvidíte iskru alebo valec dymu.
• KEW3127 i Kew 3128 pri tomto teste zobrazuje hodnotu poruchového napätia pred porušením izolácie (prieniku), kedy sa zastaví meranie a zobrazí napätie, ktoré spôsobilo poruchu. Ak sa nezistí žiadna porucha, napätie sa zvýši, kým nedosiahne prednastavenú hodnotu napätia.

Režim spaľovania

• Pri tomto meraní prístroj pokračuje v meraní, aj keď je zistená porucha, až kým prúd nedosiahne prednastavenú hodnotu. Po meraní sa zobrazí poruchové napätie.
• Priebeh merania možno ukladať do pamäte a prenášať do PC. Prístroje sú vybavené rozhraním USB a bezdrôtovou komunikáciou BlueTooth. Pre ďalšie spracovanie je dodávaný PC softvér. Vďaka bezdrôtovej komunikácii cez Bluetooth je možné zobrazovať namerané údaje v reálnom čase na PC alebo inteligentných zariadeniach s OS Android.

Viac podrobností o prístroji nájdete tu. Ak máte viac otázok na túto tému, obráťte sa na nás formulárom nizsie: