A szigetelések vizsgálata I.
2006/6. lapszám | netadmin | 19 667 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A szigetelések vizsgálata I. Életvédelmi szempontból a szigeteléseknek kiemelt szerepe van. Alapvető követelmény, hogy egy elektromos berendezés, gép, szerszám vagy akár a beépített kábelek ne okozzanak áramütést. A berendezések, eszközök szigete...
Életvédelmi szempontból a szigeteléseknek kiemelt szerepe van. Alapvető követelmény, hogy egy elektromos berendezés, gép, szerszám vagy akár a beépített kábelek ne okozzanak áramütést. A berendezések, eszközök szigetelési tulajdonságainak időszakos ellenőrzése ezért alapvető és kiemelt fontosságú az életvédelmi mérések, ellenőrzések sorában.
A szigetelések vizsgálata két csoportba sorolható: az egyik a szigetelési
ellenállás mérése, a másik az átütési vizsgálat. A szigetelési ellenállás mérésekor
a szigetelés nem megy tönkre, míg átütés-vizsgálatkor értelemszerűen a szigetelés
megrongálódik. Jelen cikkben csak az elsővel, a szigetelési ellenállás mérésével
foglalkozunk.
A szigetelési ellenállás mérése történhet a szigetelés időbeni változásának
ellenőrzése vagy hibakeresés céljából. A mérés különböző mérőfeszültségekkel
történhet attól függően, hogy a mérendő objektumot hol alkalmazzák, mekkora
a mérendő objektumon vagy a mérendő objektumban előforduló legnagyobb feszültség.
Az 1. táblázat a különböző telepítési típusokhoz tartozó vizsgálati feszültségeket
mutatja.
A mi szempontunkból most "a telepítések 500 V-ig" sor érdekes. Láthatóan az
ide vonatkozó mérőfeszültség 500 V! Ez a mérőfeszültség alkalmazandó a mindennapokban
használt 230, illetve 380 V-os hálózatról működő eszközök, berendezések esetén.
Érdemes ezzel kapcsolatban megemlíteni a magyarországi gyakorlatot, nevezetesen
azt, hogy eltérően az előírásoktól hazánkban az egy fokkal szigorúbb, 1000
V-os vizsgálati feszültséget használják a legtöbb helyen. A szigetelési ellenállás
nagysága nem csak a szigetelő anyagától függ, hanem nagymértékben összefüggésben
áll a környezeti feltételekkel (nedvesség, hő) is. A következő táblázat néhány
anyag szabvány által megkívánt szigetelési ellenállásértékét mutatja száraz
állapotban, illetve a leromlott szigetelési ellenállásértékét nedves állapotban.
Látható a táblázatból, hogy a nedves állapotú értékek távol esnek a kívánt
szabványos értékektől. A mérések egy, az anyagra ráhajtott, kb. 7 cm2 felületű
fémlemez és az anyagba kb. 2 cm mélyen berakott szigeteletlen vezeték között
történtek (2. táblázat).
A vizsgálati feszültség értéke mellett fontos paraméter a mérés időtartama
is. A vonatkozó szabványok 1, illetve 10 perces mérési időtartamot írnak elő.
1 percnél rövidebb idejű mérések félrevezető mérési eredményt produkálhatnak.
A szigetelő anyagok a mérőfeszültség hatására polarizálódnak, így a mérés kezdetekor
a mért szigetelési ellenállás kisebb, mint 1 perc, illetve 10 perc múlva. A
szigetelés megfelelőségének jellemzésére használható a polarizációs index (PI),
amely a 10 perces és az 1 perces mérési érték hányadosa. Az 1. ábra a szigetelési
ellenállás változását mutatja a mérési idő függvényében.
A görbékből látható, hogy a szigetelési ellenállás a mérés időtartama alatt
hogyan változik. Ez az érték jellemző a szigetelés megfelelőségére, de csak
a szigetelési ellenállás mért értékével, illetve a szabványban rögzített értékekkel
együtt használható a szigetelés jellemzésére. Jellemző értékek a következők.
PI=Rszigetelési 10 perc/
Rszigetelési 1 perc
Ha a PI<1, akkor
a szigetelés nagyon rossz minőségű.
Ha a PI<2, akkor a szigetelés gyanús.
Ha a PI<4, akkor a szigetelés jó.
Ha a PI>4, akkor a szigetelés kiváló.
A modern szigetelőanyagok abszorpciós árama sokkal gyorsabban csökken, mint
a régi anyagoké. Ebből következően számos esetben a szigetelési ellenállás
mérésekor a mért érték csak 2-3 perc múlva stabilizálódik. Ennek jellemzésére
vezették be a "dielektromos abszorpciós tényezőt" (DAR), amely nem más, mint
az 1 perces és a 30 sec-os mért szigetelési ellenállás hányadosa, és szintén
a szigetelés jóságának jellemzésére használható. Jellemző értékek a következők.
DAR = Rszigetelési 1 perc/
Rszigetelési 30 sec
Ha DAR<1,25, akkor a szigetelés elfogadható.
Ha DAR<1,6, akkor a szigetelés jó.
Ha DAR>1,6,
akkor a szigetelés kiváló.
A szigetelés vizsgálatának még komolyabb vizsgálata a dielektromos kisülési
teszt, amely felvilágosítást adhat a szigetelőanyag inhomogenitásáról, illetve
a szigetelőrétegek valamelyikének meghibásodásáról. Ez a vizsgálat hagyományos,
vagy akár a PI és a DAR mérésére alkalmas készülékekkel nem végezhető el. A
3. összefoglaló táblázat a szigetelés minősítésére alkalmas a fenti paraméterek
ismeretében.
Mint már említettük, a szigetelési ellenállás értékét befolyásolják a környezeti feltételek (hő, páratartalom) is. A szigetelési ellenállás értéke közel exponenciálisan változik a hőmérséklet függvényében. Ezért a méréseknél - különösen megelőző karbantartás tervezéséhez szükséges méréseknél - ügyelni kell arra, hogy a méréseket mindig azonos hőmérsékleten végezzük. Ez nem mindig biztosítható. Ilyen esetekben a mért értéket korrigálni kell. Például az IEEE 43 ajánlás elektromotorokra vonatkozó előírása szerint a mért szigetelési ellenállást 10 °C-onként osztani kell 2-vel, ha a mérést az előző méréshez képest magasabb hőmérsékleten végeztük, illetve értelemszerűen 2-vel kell szorozni, ha az előző mérésnél alacsonyabb hőmérsékleten mértünk. Jó segítség lehet még az alábbi korrekciós diagram is (2. ábra).
