¿Qué es una introducción y descripción general de un instrumento de medición de resistencia de aislamiento?

El probador de resistencia de aislamiento, también conocido como probador de resistencia de aislamiento digital, megger, probador de resistencia de aislamiento inteligente, etc., es adecuado para pruebas de aislamiento en el mantenimiento, reparación, prueba y verificación de diversos equipos eléctricos.

Descripción general del probador de resistencia de aislamiento

Un sistema eléctrico es como un sistema de tuberías, el voltaje es como la presión del líquido, la corriente es como el caudal del líquido y el aislamiento eléctrico Es como la pared de la tubería. El aislamiento evita que los electrones se escapen de un conductor; la magnitud de este efecto se expresa en términos de resistencia de aislamiento. Los sistemas de resistencia de aislamiento eficaces tienen valores de resistencia altos, generalmente superiores a varios megaohmios. Un sistema de aislamiento deficiente tiene una baja resistencia de aislamiento.

El probador de resistencia de aislamiento es adecuado para pruebas de aislamiento en el mantenimiento, reparación, prueba y verificación de diversos equipos eléctricos. Las líneas de graduación de la resistencia del aislamiento son uniformes y claras, lo que facilita la lectura con precisión. Fácil de operar y fácil de transportar. Bajo consumo de energía, alimentado por batería de 8 × 1,5 V (AA, R6), tiempo de uso prolongado. Con función de comprobación de capacidad de la batería. Hay modelos de voltaje único y modelos de voltaje dual, con voltajes nominales y rangos de medición razonablemente configurados en una variedad de especificaciones para una amplia gama de aplicaciones. Adopta tecnología de procesamiento digital avanzada, tiene gran capacidad y una fuerte capacidad antiinterferencia, y puede cumplir con los requisitos de pruebas de carga de alto voltaje, alta resistencia y gran capacidad. El valor de indicación es preciso, estable y confiable. Tiene una estructura a prueba de golpes, humedad y polvo y es adecuado para entornos de trabajo hostiles. La función de protección es perfecta y puede soportar cortocircuitos y el impacto de voltaje residual del condensador medido.

1. Probador de tensión soportada

El probador de tensión soportada también se llama probador de resistencia de aislamiento eléctrico o probador de resistencia dieléctrica. Una prueba que aplica un alto voltaje de CA o CC específico entre la parte viva y la parte no viva (generalmente la carcasa) del aparato eléctrico para verificar la capacidad del material aislante del aparato eléctrico para soportar el voltaje. Durante el funcionamiento a largo plazo, los aparatos eléctricos no solo deben soportar el voltaje de trabajo especificado, sino también soportar la sobretensión que es mayor que la tensión de trabajo nominal durante un corto período de tiempo durante la operación (el valor de sobretensión puede ser varias veces mayor que el voltaje nominal). voltaje de trabajo). Bajo la influencia de estos voltajes, la estructura interna de los materiales aislantes eléctricos cambia. Cuando la intensidad de sobretensión alcanza un cierto valor, el aislamiento del material se romperá, el aparato eléctrico no podrá funcionar normalmente y el operador puede sufrir una descarga eléctrica, poniendo en peligro la seguridad personal.

1. Estructura y composición del probador de tensión soportada

(1) Parte de refuerzo

Encienda el transformador regulador de voltaje, el transformador elevador y la parte de refuerzo. y interruptor de corte.

El voltaje de 220V se conecta al transformador regulador de voltaje a través del interruptor de encendido y corte, y la salida del transformador regulador de voltaje se conecta al transformador elevador. El usuario solo necesita ajustar el regulador de voltaje para controlar el voltaje de salida del transformador elevador.

(2) Parte de control

Consta de muestreo de corriente, circuito de tiempo y circuito de alarma. Cuando la parte de control recibe la señal de inicio, el instrumento enciende inmediatamente la fuente de alimentación de la parte de refuerzo. Cuando la corriente medida del circuito excede el valor establecido y se emite una alarma audible y visual, el suministro de energía del circuito de refuerzo se corta inmediatamente. Al recibir la señal de reinicio o tiempo de espera, se corta la alimentación del circuito de refuerzo.

(3) Circuito de visualización

La pantalla muestra el valor de tensión de salida del transformador elevador. Mostrar el valor actual de la parte de muestreo actual y el valor de tiempo del circuito de tiempo son generalmente cuentas regresivas.

(4) Lo anterior es la composición estructural del probador de tensión soportada tradicional. Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica y de un solo chip, la tecnología informática; los probadores de tensión soportada controlados por programa también se han desarrollado rápidamente en los últimos años. La principal diferencia entre los probadores de tensión soportada controlados por programa y los probadores de tensión soportada tradicionales es la parte de refuerzo. El aumento de alto voltaje del instrumento de resistencia a la tensión controlado por programa no lo ajusta el regulador de voltaje a través de la red eléctrica, sino que lo controla una computadora de un solo chip para generar una señal de onda sinusoidal de 50 Hz o 60 Hz, que luego se amplifica y se procesa. impulsado a través del circuito amplificador de potencia. El valor del voltaje de salida también está controlado por la computadora de un solo chip, y los otros principios no son muy diferentes de los de los medidores de resistencia de voltaje tradicionales.

2. Selección del probador de tensión soportada

Lo más importante a la hora de elegir un probador de tensión soportada son dos indicadores: el valor máximo de tensión de salida y el valor máximo de corriente de alarma deben ser mayores que. Lo que necesitas. Valor de voltaje y valor de corriente de alarma. Generalmente, los estándares para los productos que se prueban estipulan el valor de alto voltaje aplicado y el valor de corriente de juicio de alarma. Si el voltaje aplicado es mayor y la corriente de determinación de alarma es mayor, entonces cuanto mayor sea la potencia requerida del transformador elevador del instrumento resistente al voltaje, la potencia general del transformador elevador del instrumento resistente al voltaje es 0,2 kVA, 0,5 kVA, 1 kVA. , 2kVA, 3kVA, etc. El voltaje más alto puede alcanzar decenas de miles de voltios. La corriente máxima de alarma es 500mA-1000mA, etc.

Por lo tanto, debe prestar atención a estos dos indicadores al elegir un medidor de tensión soportada. Si la potencia es demasiado grande, provocará un desperdicio. Si la potencia es demasiado pequeña, la prueba de tensión soportada no puede juzgar correctamente si está calificada o no. Creemos que es más científico seleccionar el método de potencia del instrumento de tensión soportada de acuerdo con las regulaciones IEC414 o (GB6738-86). “Primero ajuste el voltaje de salida del medidor de voltaje soportado al 50% del valor especificado y luego conecte el objeto de prueba. Cuando la caída de voltaje observada sea inferior al 10% del valor de voltaje, se considera la potencia del medidor de voltaje soportado. "Es decir, si el valor de voltaje de la prueba de voltaje soportado de un determinado producto es de 3000 voltios, primero ajuste el voltaje de salida del medidor de voltaje soportado a 1500 voltios y luego conecte el producto de prueba. Si el voltaje de salida cae del El medidor de voltaje soportado en este momento no es superior a 150 voltios, entonces la potencia del medidor de voltaje soportado es suficiente. Hay capacitancia distribuida entre la parte viva del objeto de prueba y la capa exterior. Hay una reactancia capacitiva CX en el capacitor. Cuando se aplica un voltaje de CA a través del capacitor CX, se inducirá una corriente.

El tamaño de esta corriente es proporcional a la capacidad del capacitor CX y el valor de voltaje aplicado. Cuando esta corriente es lo suficientemente grande como para alcanzar o exceder la corriente de salida máxima del medidor de voltaje soportado, el voltaje soportado. El medidor no puede determinar correctamente si la prueba está calificada o no.

2. Probador de resistencia de aislamiento

El rendimiento de aislamiento de los productos eléctricos es uno de los indicadores importantes para evaluar la calidad del aislamiento, que se refleja en la resistencia de aislamiento.

Medimos la resistencia de aislamiento del producto, que se refiere a la resistencia de aislamiento entre la parte viva y la parte metálica expuesta no cargada (carcasa). Según los diferentes productos, se aplica alto voltaje CC, como por ejemplo. como 100V, 250V, 500V, 1000V, etc., estipula un valor mínimo de resistencia de aislamiento. Algunas normas estipulan que por kV de voltaje, la resistencia de aislamiento no debe ser inferior a 1 MΩ, etc. En la actualidad, en las normas de electrodomésticos, generalmente solo se especifica la resistencia de aislamiento térmico y no se especifica el valor de resistencia de aislamiento en condiciones normales. El valor de resistencia de aislamiento en condiciones normales lo determinan las normas empresariales. Si el valor normal de resistencia de aislamiento es bajo, indica que puede haber algún peligro oculto o daño en la estructura de aislamiento. Si la resistencia de aislamiento del devanado del motor a la carcasa es baja, puede deberse a daños en el aislamiento de la ranura de distribución del devanado durante la incrustación del cable. Al utilizar aparatos eléctricos, debido a encendidos o apagados repentinos u otras razones, el circuito generará sobretensión y se producirá una avería en el aislamiento dañado, lo que provocará amenazas o seguridad personal.

1. La estructura y composición del medidor de resistencia de aislamiento.

El medidor de resistencia de aislamiento también se llama megóhmetro, megger y megger. El medidor de resistencia de aislamiento consta principalmente de tres partes. El primero es un generador de alto voltaje de CC, que se utiliza para generar alto voltaje de CC. El segundo es el bucle de medición. El tercero es la visualización.

[Megómetro]

Megómetro

(1) Generador de alto voltaje CC

Para medir la resistencia de aislamiento, se debe medir un voltaje aplicado al extremo de medición de alto voltaje, este valor de alto voltaje se especifica en el estándar nacional del medidor de resistencia de aislamiento como 50 V, 100 V, 250 V, 500 V, 1000 V, 2500 V, 5000 V...

Hay. Generalmente hay tres métodos para generar alto voltaje de CC. El primer tipo de generador manual. Actualmente, alrededor del 80% de los megaóhmetros producidos en mi país utilizan este método (de ahí el nombre del megger). El segundo es aumentar el voltaje a través del transformador de red y rectificarlo para obtener alto voltaje de CC. El método utilizado generalmente por los megaóhmetros de red. El tercer método consiste en utilizar un oscilador de transistor o un circuito de modulación de ancho de pulso dedicado para generar alto voltaje de CC. Este método se utiliza generalmente con medidores de resistencia de aislamiento de tipo batería y de red.

(2) Circuito de medición

En el megger (megóhmetro) mencionado anteriormente, el circuito de medición y la parte de visualización se combinan en uno. Se completa con un cabezal medidor de relación de flujo, que consta de dos bobinas con un ángulo incluido de 60° (aproximadamente). Una de las bobinas es paralela a ambos extremos del voltaje y la otra bobina está en serie con el bucle de medición. . en. El ángulo de deflexión del puntero del medidor está determinado por la relación de corriente en las dos bobinas. Los diferentes ángulos de deflexión representan diferentes valores de resistencia. Cuanto menor sea el valor de resistencia medido, mayor será la corriente de las bobinas en el bucle de medición y mayor será la deflexión. ángulo del puntero. Otro método es utilizar un amperímetro lineal para medición y visualización. Dado que el campo magnético en la bobina no es uniforme en el medidor de corriente utilizado anteriormente, cuando el puntero está en el infinito, la bobina de corriente es exactamente donde la densidad de flujo magnético es más fuerte, por lo que aunque la resistencia medida es muy grande, la corriente El flujo que fluye a través de la bobina es muy pequeño y el ángulo de desviación de la bobina será mayor en este momento. Cuando la resistencia medida es pequeña o 0, la corriente que fluye a través de la bobina actual es grande y la bobina se ha desviado a un lugar donde la densidad del flujo magnético es pequeña y el ángulo de deflexión causado por esto no será muy grande. De esta forma se consigue una corrección no lineal.

Generalmente, la visualización de resistencia en el cabezal megger debe abarcar varios órdenes de magnitud. Pero no funcionará cuando un amperímetro lineal está conectado directamente en serie al bucle de medición. En valores de resistencia altos, las escalas están todas apiñadas y no se pueden distinguir. Para lograr una corrección no lineal, se deben agregar componentes no lineales. bucle de medición. Esto logra un efecto de derivación cuando el valor de resistencia es pequeño. Cuando la resistencia es alta, no se genera ninguna derivación, por lo que la visualización de la resistencia alcanza varios órdenes de magnitud. Con el desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología informática, los medidores con pantalla digital reemplazan gradualmente a los medidores con puntero.

También se ha desarrollado la tecnología de medición digital de resistencia de aislamiento. Entre ellos, el circuito medidor de relación de voltaje es uno de los mejores circuitos de medición. El circuito medidor de relación de voltaje está compuesto por un puente de voltaje y un puente de medición. Las señales emitidas por estos dos puentes se convierten directamente en valores digitales para su visualización mediante conversión A/D y luego mediante procesamiento por microcontrolador.

2. Selección del medidor de resistencia de aislamiento

El objetivo principal al elegir un medidor de resistencia de aislamiento es medir el valor de voltaje, y el otro es el rango a medir y si se puede medir. satisfacer las necesidades. Si las mediciones son muy frecuentes lo mejor es elegir aquella con función de configuración de alarma

Editar los parámetros del comprobador de resistencia de aislamiento en esta sección

Tensión de salida, rango de medición, medición error, corriente de cortocircuito

0.5kV 0.1MΩ~500MΩ 5%Rx+2d 0.6mA

500MΩ~10GΩ 10% Rx+2d

1.0kV 0,2MΩ~1GΩ 5%Rx+2d 1,2mA

1GΩ~20GΩ 10% Rx+2d

2,5kV 0,5MΩ~2,5GΩ 5%Rx+2d 2,5mA

2.5GΩ~50GΩ 10% Rx+2d

5.0KV 1.0MΩ~5.0GΩ 5%Rx+2d 5.0mA

5.0GΩ~100GΩ 10% Rx +2d

Asuntos peligrosos

No mida circuitos con voltajes CA/CC superiores a 600v.

No realizar pruebas en lugares inflamables. La activación puede provocar una explosión.

No opere este instrumento si la superficie del instrumento está mojada o las manos del operador están mojadas.

Al medir, no toque las partes conductoras del lápiz de prueba.

No presione la tecla TEST cuando el cable de prueba esté en cortocircuito y conectado al instrumento.

No abra la tapa de la batería durante la medición.

Al realizar mediciones de aislamiento, no tocar el circuito a medir.

Notas

Antes de medir la resistencia, el circuito bajo prueba debe estar completamente descargado y completamente aislado del circuito de potencia.

Si el lápiz de prueba o el adaptador de corriente están dañados y es necesario reemplazarlos, el lápiz de prueba y el adaptador de corriente deben reemplazarse por otros del mismo modelo y especificaciones eléctricas.

No utilice el instrumento cuando el indicador de batería indique que la energía está agotada. Si el instrumento no se utilizará durante un período prolongado, retire la batería y guárdela.

No almacene ni utilice este instrumento en entornos con altas temperaturas, alta humedad, inflamables, explosivos y con fuertes campos electromagnéticos.

Utilice un paño húmedo o detergente para limpiar la caja del instrumento. No utilice abrasivos ni disolventes.

Cuando el instrumento esté mojado, séquelo primero y luego guárdelo.

Edite esta sección sobre los principios de prueba de los probadores de resistencia de aislamiento

Los probadores de aislamiento, a menudo llamados megóhmetros o meggers (¿Meggers?), se utilizan ampliamente para medir generadores, resistencia de aislamiento de motores, transformadores de potencia, cableado, aparatos eléctricos y otros dispositivos eléctricos (como cables de control, señal, comunicación y alimentación). A menudo se utilizan durante procedimientos de mantenimiento de rutina para indicar cambios en la resistencia de aislamiento de un motor durante meses o años. Grandes cambios en la resistencia del aislamiento pueden indicar una falla potencial. Por lo tanto, el megaóhmetro debe calibrarse periódicamente para garantizar que el medidor no haya cambiado con el tiempo.

Un megaóhmetro utiliza la ley de Ohm para medir la resistencia estimulando el dispositivo o red bajo prueba con un voltaje y luego midiendo la corriente producida por el estímulo. Un buen calibrador de megaóhmetro incluye una variedad de resistencias opcionales, similares a las que ofrecen los calibradores modernos que utilizan la función de resistencia sintética. Los calibradores de megaóhmetro se diferencian de los calibradores de CC/baja frecuencia en el rango de resistencia requerido, así como en las capacidades de voltaje que pueden soportar. Por ejemplo, estos probadores eléctricos aplican voltajes mucho más altos al realizar mediciones de resistencia que la función de óhmetro que se encuentra en los multímetros digitales (DMM).

Los megóhmetros suelen funcionar con voltajes que van desde 50 V hasta 5 kV; los multímetros digitales típicos funcionan con voltajes inferiores a 10 V. Para las pruebas de aislamiento, es necesario medir una amplia gama de valores de resistencia, cuyo límite superior alcanza los 10 TΩ y el voltaje requerido es mayor.

Casi todos los probadores de aislamiento utilizan voltaje CC como excitación, por lo que los calibradores de megaóhmetro tienen muy pocos requisitos de CA. Muchos megaóhmetros son dispositivos de dos terminales que proporcionan un voltaje y miden la corriente determinada por el dispositivo bajo prueba. Los megaóhmetros con un rango de 1 TΩ y superior suelen tener un tercer terminal, llamado protector, que es muy útil para eliminar rutas de fuga y componentes paralelos con resistencia Rx desconocida que se está midiendo. El propósito del terminal de protección es reducir selectivamente a cero el impacto de los componentes resistivos parásitos de salida eliminando posibles corrientes de fuga.

Un problema importante al calibrar estos instrumentos es encontrar resistencias adecuadas, que por supuesto deben ser lo suficientemente precisas en primer lugar, pero también lo suficientemente grandes como para soportar los altos voltajes de CC. Además, los fabricantes de megaóhmetros no tienen un estándar uniforme sobre qué valores de resistencia deben usarse para la calibración, por lo que se requiere una variedad de valores de resistencia. Al comprender los diferentes tipos de probadores de aislamiento, podrá saber que requieren diferentes puntos de control de rendimiento. Por ejemplo, un probador necesita probar 50 kΩ, otro probador necesita probar 60 kΩ, otro probador necesita probar 100 kΩ, y así sucesivamente.

Los calibradores eléctricos/electrónicos multifuncionales "universales" no se pueden utilizar para calibrar probadores de resistencia de aislamiento porque sus resistencias generalmente solo son capaces de manejar voltajes limitados, a menudo no más de 20 V. El desafío para los calibradores de resistencia de aislamiento es integrar estas necesidades especiales en una solución económica, compacta y portátil.

Se excluyeron los métodos de resistencias sintéticas debido a limitaciones en el costo del diseño y las especificaciones de tamaño. Utiliza un método de matriz de resistencia discreta de alto voltaje para formar una matriz que puede proporcionar más de 500.000 salidas de valores de resistencia. En este calibrador, hay 8 rangos de valores de resistencia que cubren el rango de 10 kΩ a 10 GΩ, cada uno de los cuales proporciona una salida estable de 4,5 bits.

Recolectar resistencias de alto voltaje adecuadas e integrarlas en un instrumento presenta otro desafío. Este es el desafío del estándar de seguridad relacionado con la Directiva de Bajo Voltaje (Directiva de Bajo Voltaje), un requisito obligatorio para la certificación CE de la UE. La norma relevante para los fabricantes de instrumentos es EN 61010 - Requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y uso en laboratorio (Requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y uso en laboratorio) [2].

La Directiva de Baja Tensión exige que la tensión del calibrador se limite a 1.000 Vrms. Entonces, ¿cómo se calibra un megaóhmetro que prueba voltajes de hasta 5 kV? Este tipo de instrumento tiene un rango dinámico más amplio, puede medir resistencias de hasta 10 TΩ y proporciona terminales de protección como se mencionó anteriormente, lo que le permite medir con precisión valores de resistencia muy altos. Afortunadamente, dicha configuración de protección puede formar en sí misma un multiplicador de resistencia, multiplicando efectivamente una resistencia conocida por un factor de 1000, como se muestra en el ejemplo de la Figura 2 [3]. Igualmente importante es que, dado que el multiplicador es un dispositivo discreto, aislado e independiente que puede satisfacer el alto voltaje requerido por el multiplicador, ya no está dentro del alcance de la Directiva de bajo voltaje.