Домашні завдання під час  карантину 

для групи № 15  Захисне  заземлення, його призначення, конструктивна схема, принцип дії.                                                   

Заземлення  електроустановки — навмисне електричне з'єднання її корпусу із заземляючим пристроєм, щоб у випадку появи напруги на металевих частинах електроустаткування (наприклад, внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її дотор7канні до цих частин. Захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення та малий коефіцієнт напруги доторкання.  Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази.                      Заземлювальний пристрій, як правило, складається із сукупності заземлювачів (провідників, електродів), які з’єднані між собою і перебувають у безпосередньому контакті із землею або її еквівалентом, та заземлювальних провідників, котрі з'єднують заземлювані частини електроустановки із цими заземлювачами.             Заземлювачі використовуються як природні так і штучні.    В якості природних заземлювачів можуть використовуватися:                                                                                            1) металеві та залізобетонні конструкції будівель, які знаходяться в контакті із землею, у тому числі їх залізобетонні фундаменти, які мають захисні гідроізоляційні покриття в неагресивних, малоагресивних і середньоагресивних середовищах;                                                                                                                                                                2) металеві труби водопроводу, прокладені в землі та інші металеві конструкції, які знаходяться в землі;                                                                                                                         4) металеві оболонки броньованих кабелів, прокладених у землі.                                                                                                                                                                                         Не допускається використовувати в якості природних заземлювачів трубопроводи горючих рідин, горючих або вибухонебезпечнх газів і сумішей, а також трубопроводів каналізації та центрального опалення. Однак ці обмеження не виключають необхідність приєднання таких трубопроводів до заземлюючого пристрою з метою вирівнювання потенціалів.             Можливість використання природних заземлювачів за умовою густини протікаючих по них струмів, а також можливість використання фундаментів у сильноагресивних середовищах повинна бути доведена розрахунковим шляхом Штучні заземлювачі повинні виготовлятися із чорної або оцинкованої сталі чи міді. Фарбувати їх забороняється. Уникнення небезпечних наслідків корозії заземлюючих пристроїв забезпечується   1) або збільшенням розмірів поперечних перерізів заземлювачів і заземлюючих провідників із врахуванням розрахункового терміну їх служби;             2) або застосовуванням заземлювачів і заземлюючих провідників із гальванічним покриттям.       При цьому потрібно враховувати можливе збільшення опору заземлюючих пристроїв, обумовлене корозією.   Траншеї для горизонтальних заземлювачів повинні заповнюватися однорідним ґрунтом, який не містить щебеню та будівельного сміття.            Не можна розміщувати заземлювачі у місцях, де земля підсушується під дією тепла від трубопроводів та інших джерел.  Провідник, який сполучає заземлювач із головною заземлюючою шиною (шина, яка є частиною заземлюючого пристрою електроустановки напругою до 1 кВ і призначена для приєднання певної кількості провідників із метою заземлення і вирівнювання потенціалів) в електроустановках напругою до 1 кВ, повинен мати наступні розміри поперечного перерізу:              - мідний – не менше 10 мм²;              - алюмінієвий – не менше 16 мм²;- сталевий – не менше 75 мм².        У місцях введення заземлюючих провідників у приміщення повинен бути передбачений пізнавальний знак  .    В якості штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35-50 мм  з товщиною стінок не менше 3,5 мм і кутники розмірами 40x40 мм та 60x60 мм довжиною 2,5-3,0 м, а також сталеві прути діаметром не менше ніж 10 мм та довжиною до 10 м. У більшості випадків штучні вертикальні заземлювачі знаходяться у землі на глибині 0,5-0,8 м. Вертикальні заземлювачі з'єднують між собою сталевою стрічкою з поперечним перерізом не менше ніж 4x12 мм або прутком з діаметром не менше 6 мм за допомогою зварювання. Переріз головної заземлюючої шини (як правило мідної) повинен бути не меншим за переріз провідника лінії живлення. У місцях, доступних тільки для кваліфікованого персоналу, шина встановлюється відкрито, а у місцях, доступних для сторонніх осіб (наприклад, під’їздах та  підвалах будинків), вона повинна мати захисну оболонку – шафу або ящик із закритими на ключ дверцятами, на яких повинен бути нанесений знак . Якщо приміщення має декілька окремих вводів, то головні заземлюючі шини повинні виготовлятися для кожного ввідного пристрою і бути з’єднані між собою. Залежно від місця розташування заземлювачів відносно заземлюваного устаткування використовується виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення.   Перевага виносного заземлення полягає в тому, що можна вибрати місце розташування заземлювачів із найменшим опором ґрунту. Недолік – віддаленість від захищуваного обладнання, внаслідок чого коефіцієнт доторкання рівний одиниці.  Тобто виносне заземлення захищає тільки за рахунок малого опору заземлення. Тому даний тип заземлювального пристрою використовують лише при малих значеннях струму замикання на землю.            У контурного заземлювального пристрою заземлювачі розміщуються по контуру (периметру) площадки, на якій знаходиться заземлюване обладнання, або розподілені, по можливості, рівномірно по всій площадці. Різниця потенціалів між точками, що знаходяться всередині контуру, невелика, через що коефіцієнт доторкання значно менший за одиницю. Тому струм, що проходить через тіло працівника, який доторкається до “пробитого” корпуса, набагато менший, ніж при виносному заземленні.    У процесі експлуатації електроустановок можливе порушення цілісності заземлювальних провідників та підвищення опору заземлення вище норми. Тому Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) передбачено проведення візуального контролю цілісності заземлювальних провідників та вимірювання опору заземлення. Такі вимірювання проводяться при найменшій провідності ґрунту: влітку - при найбільшому висиханні та зимою - при найбільшому промерзанні ґрунту. Вимірювання опору заземлення належить проводити також після монтажу електроустановки, її ремонту чи реконструкції, але не рідше одного разу на рік.                                                                                                                                                                                                                                                    2. Захисне занулення, його призначення, конструктивна схема, принцип  дії                                    Призначення захисного занулення ідентичне призначенню захисного заземлення – зменшення небезпеки враження працівників електричним струмом у випадку замикання фази на корпус електроустановки. Згідно ПУЕ, захисне занулення корпусів електроустановок застосовується в тих же випадках, що й захисне заземлення.  Суть захисного занулення електроустановок полягає у навмисному електричному з'єднанні їх металевих нормально неструмопровідних частин,  які можуть опинитись під напругою- з нульовим захисним провідником    

Рис. 1. Схема захисного занулення електроустановки: 1 – корпус електроустановки; 2 – захисний пристрій; R_о – опір заземлення нейтралі джерела струму (нульового робочого провідника); R_д  - опір додаткового заземлення нейтралі джерела струму; І_к.з – струм короткого замикання

 При цьому нульовий робочий провідник з’єднаний із глухозаземленою нейтральною точкою джерела струму і призначений для живлення струмом електроспоживачів (тобто по ньому проходить робочий струм), а нульовий захисний провідник з'єднує частини електроустановки, що підлягають зануленню, з нульовим робочим провідником. Принцип дії занулення полягає у перетворенні   замикання мережі на корпус електроустановки в однофазне коротке замикання (тобто замикання між фазним та нульовим робочим провідниками) з метою раптового збільшення величини сили струму, здатної призвести до спрацювання захисного пристрою (котре полягає у перегоранні плавких запобіжників чи приведенні в дію автоматичних вимикачів) і  автоматичного відімкнення пошкодженої установки від мережі живлення. Таким чином призначення:       

- нульового захисного провідника – створення для струму короткого замикання ланцюга з малим опором із метою забезпечення швидкого спрацювання захисного пристрою і автоматичного відімкнення пошкодженої установки від мережі живлення;        - заземлення нейтралі джерела струму – зниження до вня величинбезпечного ріи напруги нульового робочого провідника (і всіх під’єднаних до нього корпусів електроустановок) відносно землі  при випадковому замиканні на неї фази;               - додаткового заземлення нейтралі джерела струму – зменшення небезпеки враження працівників електричним струмом у випадку обривання нульового робочого провідника.      Умова надійності захисного занулення (тобто швидкого автоматичного відімкнення пошкодженої електроустановки від мережі живлення):       ,де І_к.з - струм короткого замикання;             І_ап - струм захисного пристрою (апарата);                  k - коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму захисного пристрою (k = 1,5 - для автоматичних вимикачів; k = 3,0 - для плавких запобіжників).            Час відімкнення пошкодженої електроустановки від мережі живлення становить: при захисті плавкими запобіжниками 5–7 с; при захисті автоматами 1–2 с. З метою підвищення рівня електробезпеки виробничого устаткування найчастіше застосовують його одночасне занулення та заземлення. .     
                                                                             

                                                                  

Завдання для опрацюваня під час каратину для групи №15

Професія «Слюсар-електромонтажник». 1-й курс, Група №15

Навчальні предмети - «Спецтехнологія» та «Електротехніка з основами промислової електроніки»

Домашні завдання.

Мегаомметри.      Загальні відомості

Опір ізоляції кабельних ліній, силової й освітлювальної електропроводки, електроустаткування є важливою  характеристикою, що визначає їх надійну та безпечну експлуатацію.

Високий опір ізоляції створює безпечні умови експлуатації електроустаткування та попереджає аварійні ситуації і навпаки, низький опір ізоляції може призвести до ураження обслуговуючого персоналу електроустановок електричним струмом, загорянь, спрацьовування захисної апаратури та відключенню споживачів, що призводить до перерв в електропостачанні та економічних втрат.

Тому великого значення набуває контроль стану ізоляції електроустаткування та  електричних мереж.

Перевірку стану ізоляції роблять:

а) при прийманні установки після монтажу або ремонту;

б) періодично в процесі експлуатації в терміни, що визначені нормативними документами;

в) постійно в процесі експлуатації установок з профілактичною метою.

В основу оцінювання стану ізоляції покладені норми діючих електротехнічних правил та стандартів.  Норми та періодичність випробувань електроустаткування та апаратів електроустановок  наведені в держстандартах, Правилах улаштування електроустановок  (ПУЕ) та  Правилах технічної експлуатації електроустановок споживачів  (ПТЕЕС), документації підприємств-виробників.

3. Прилади для вимірювання опору ізоляції

Для вимірювання опору ізоляції електроустановок застосовуються електричні прилади, які називаються мегаомметрами (мегометрами).

 Мегаомметр  відрізняється від омметра тим, що вимірювання опору проводиться на високих напругах, які прилад сам і генерує (як правило, 100, 500, 1000 або 2500 В).

У приладах застарілих конструкцій, що були розроблені декілька десятиліть тому,  для одержання таких напруг зазвичай використовується вбудований електричний генератор із ручним приводом (індукторні мегаомметри). Зовні  мегаомметр із вбудованим генератором має вигляд як компактного приладу з роміщеною на корпусі ручкою, яку потрібно крутити перед початком вимірювань.

Сьогодні мегаомметри  виконуються у вигляді електронних пристроїв, що працюють від батарей або від мережі і можуть бути як зі стрілковими вимірювальними механізмами, так і з цифровими рідкокристалічними дисплеями. Деякі моделі цифрових мегаомметрів дозволяють також автоматично розраховувати коефіцієнти абсорбції (ступінь вологості ізоляції) та поляризації (старіння ізоляції).

Прилади з аналоговою індикацією (стрілкові) складаються із джерела високої напруги – генератора постійного (або змінного з випрямлячем) струму, вимірювального механізму (магнітоелектричного типу) і додаткових резисторів.

Мегаомметри застосовуються для вимірювання опору ізоляції електричних проводів, кабелів, роз’єднувачів, трансформаторів, обмоток електричних машин та інших електротехнічних пристроїв, а також  для вимірювання поверхневих і об'ємних опорів ізоляційних матеріалів, за значеннями  яких можна обчислювати коефіцієнти абсорбції і поляризації.

При вимірюванні опору електричної ізоляції за допомогою мегаомметра потрібно враховувати температуру і вологість повітря, від значення яких залежать результати вимірювань. 

На сьогодні у практиці вимірювань найбільш поширеними є мегаомметри таких типів:

–  Ф4101, Ф4102 на  напруги від 100 до 1000 В  і межами вимірювання  від 100 кОм до 20000 МОм;

– Ф4102/1 і Ф4102/2 та їхні модифікації на напруги від 100 до 2500 В і межами вимірювання від 300 до  50000 МОм.

Живлення цих приладів здійснюється від мережі змінного струму 127/220В або від батарей постійного струму;

–  М4100 (п'яти модифікацій М4100/1 –  М4100/5) на напруги від 100 до 2500 В і межами вимірювання 
від 200 кОм до 1000 МОм.  

Живлення приладів типу М4100 здійснюється від вбудованого електромеханічного генератора.

Мегаомметри із вбудованим механічним генератором  типів ЭС-0202/1Г і ЭС-0202/2Г зняті з виробництва, але допускаються до експлуатації   мегаомметри   типу  М 1101М,  МС-05,  МС-06.

У тих випадках, коли при вимірюванні опору ізоляції  індукторні мегаомметри з ручним приводом не можуть забезпечити необхідну точність,  застосовують мегаомметри, що мають джерело стабілізованої напруги, що живиться від мережі  або від батарей. 

Вибір типу мегаомметра здійснюється залежно від типової величини опору ізоляції випробуваного об'єкта (силові кабелі 1 – 1000 МОм,

комутаційні апарати 1000 – 5000 МОм,

силові трансформатори 10 – 20 000 МОм, 

електричні машини 0,1 – 1000 МОм,

фарфорові ізолятори 100 – 10 000 МОм), його параметрів та номінальної напруги.

Як правило, для вимірювання опору ізоляції устаткування номінальною напругою до 1000 В (кола вторинної  комутації, освітлювальні й силові кола, двигуни і т. д.) використовують мегаомметри на номінальну напругу 100, 250, 500 і 1000 В, а в електричних установках з номінальною напругою більше 1000 В застосовують мегаомметри на 1000 і  2500 В.

Примітка.

При вимірюванні опору ізоляції потрібно використовувати лише ті типи приладів, що занесені до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки. Допускається застосування вимірювальних приладів, які не занесені до Державного реєстру, але пройшли метрологічну атестацію в установленому порядку.

Забороняється використання засобів вимірювання, у яких минув термін повірки.

4. Вимоги безпеки під час вимірювання опору ізоляції

1. Під час вимірювання опору ізоляції електроустановок необхідно керуватися вимогами безпеки, викладеними в Міжгалузевих правилах з охорони праці при експлуатації електроустановок споживачів і ПТЕЕС.

2. Вимірювання опору ізоляції в електроустановках вище
1000 В виконується за нарядом бригадою із двох осіб, одна із яких має групу з електробезпеки не нижче IV.

В електроустановках  напругою до 1000 В  вимірювання виконуються за розпорядженням двома  працівниками, один з яких має групу з електробезпеки не нижче III.

В електроустановках  напругою до 1000 В, розміщених  у приміщеннях, крім особливо небезпечних щодо  ураження електричним струмом, працівник, що має групу III і право бути виконавцем робіт, може проводити вимірювання одноосібно.

3. Вимірювання проводиться тільки на від’єднаних струмопровідних частинах, з яких знято заряд шляхом  попереднього їхнього заземлення.  Заземлення зі струмопровідних частин потрібно знімати лише після під’єднання вимірювального приладу. 

4. Перед початком вимірювань необхідно переконатися у відсутності людей, що працюють на тій частині електроустановки, до якої приєднаний мегаомметр. За необхідності потрібно виставити охорону.

5. Під час роботи з мегаомметром забороняється  торкатися струмопровідних частин, до яких він приєднаний.

6. Приєднання мегаомметрів до  схеми здійснюється за допомогою гнучких одножильних проводів з опором ізоляції не менше ніж 10 МОм.  Кінці, приєднані до мегаомметру, повинні мати клеми з маркуванням, а протилежні  – затискачі типу «крокодил» з ізольованими ручками або спеціальними щупами.

7. Категорично забороняється вимірювати ізоляцію на лінії, якщо вона хоча б на невеликій ділянці проходить поблизу іншої лінії, що перебуває під напругою, та під час грози на повітряних лініях передач.

8. Після закінчення вимірювання, особливо для устаткування з великою ємністю (наприклад, кабелі великої довжини),  необхідно зняти накопичений заряд з об'єкта вимірювання шляхом його короткочасного заземлення.

8.1. Вимірювання опору ізоляції електричних машин

Вимірювання опору ізоляції  обмоток електричних машин потрібно проводити: при номінальній напрузі обмоток
до 500 В включно – мегаомметром на 500 В;  при номінальній напрузі обмоток вище 500 В – мегаомметром не менше  ніж на 1000 В.

Вимірювання  опору ізоляції обмоток відносно корпусу машини та між обмотками потрібно проводити по черзі для кожного кола, що має окремі виводи, при електричному з'єднанні усіх інших кіл із корпусом машини.

Вимірювання опору ізоляції обмоток трифазного струму, наглухо з'єднаних у зірку або трикутник, проводиться  для усієї обмотки  відносно корпусу.

Ізольовані обмотки та захисні конденсатори, а також інші пристрої, що з'єднані з корпусом машини, на час вимірювань опору повинні бути від'єднані від корпусу машини.

Після завершення вимірювань опору ізоляції кожного кола потрібно розрядити його електричним з'єднанням із заземленим корпусом машини.

Для машин постійного струму  до 1 кВ значення опору ізоляції між обмотками та кожної обмотки відносно корпусу повинно бути  не менше ніж 0,5 МОм  при температурі 10 – 30 °С, як при введенні в експлуатацію (уперше або після капітального ремонту), так і під час експлуатації.

Значення Каб нормується лише для машин постійного струму на напругу понад 500 В при введенні їх в експлуатацію після капітального ремонту і повинно бути не менше ніж 1,2.

Для машин, що перебувають в експлуатації, опір ізоляції обмоток вимірюється разом із приєднаними до них колами та кабелями.

Для електродвигунів змінного струму  напругою нижче 1 кВ для ізоляції обмоток статора величина опору при введенні їх в експлуатацію (уперше або після капітального ремонту) не повинна бути нижче 0,5 МОм при температурі 10 – 30 °С. Для електродвигунів, які перебувають в експлуатації, допустимі значення опору не нормуються.

Для обмоток роторів (синхронні машини та електродвигуни з фазним ротором) при введенні вперше в експлуатацію значення опору, виміряне мегаомметром
на 500 В, не повинно бути нижче 0,2 МОм при температурі 10 – 30 °С, а для двигунів, що перебувають в експлуатації, не вимірюється.

Значення Каб для обмоток статора і ротора не нормується.

8.2. Вимірювання опору ізоляції силових трансформаторів

Вимірювання опору ізоляції обмоток силових трансформаторів до 1 кВ проводиться мегаомметром на напругу 2500 В із верхньою межею вимірювання не нижче 10000 МОм.

Вимірювання рекомендується виконувати при температурі обмоток не нижче 5 °С.

Перед початком вимірювань усі обмотки повинні бути заземлені не менше ніж на 5 хв., а між окремими вимірюваннями  – не менше ніж на 2 хв.

Значення Каб нормується лише перед введенням трансформатора в експлуатацію і повинно бути не менше 1,3 при при температурі 10 – 30 °С.

Вимірювання проводяться  між кожною обмоткою трансформатора та корпусом. При цьому усі виводи обмотки однієї напруги (а також гальванічно зв'язаних із нею обмоток) з'єднуються разом, виводи решти обмоток повинні бути приєднані до заземленого бака трансформатора.

Мінімально допустимі значення опору ізоляції обмоток трансформаторів, які вводяться в експлуатацію вперше або після капітального ремонту, наведено в табл. 1.

Таблиця 1 – Найменший допустимий опір ізоляції R₆₀ обмоток трансформаторів  (ПТЕЕС, додаток 1, табл.1, п.3а та ПУЕ,  п.1.8.16 (2))

Номінальна напруга обмотки високої напруги, кВ	Значення R60, МОм, при температурі обмотки, °С
	10	20	30	40	50	60	70
Масляні до 35 включно потужністю до 10 МВА	450	300	200	130	90	60	40
Сухі до 1,0*	100			–	–	–	–

* Під час експлуатації значення опору ізоляції не нормується, але воно повинно враховуватися під час  комплексного розгляду результатів усіх вимірювань ізоляції та порівнюватися з раніше одержаними параметрами.

Примітка.

Опір ізоляції інших, крім силових, видів трансформаторів визначається документацією заводів-виробників та держстандартами.

Нижче наведені значення опору ізоляціїї деяких видів трансформаторів в холодному стані (20 °С). Напруга мегаомметра – 500 В.

 1. Роздільні трансформатори та безпечні роздільні трансформатори (трансформатори, первинні обмотки яких електрично не зв’язані із вторинними обмотками з метою виключення небезпеки ураження електричним струмом та для живлення кіл наднизькою безпечною напругою з номінальною первинною напругою до 1000 В):

– між струмопровідними частинами (обмотками) та корпусом – 2 МОм;

– між будь-якою первинною та вторинною обмотками – 2 МОм.

2. Трансформатори однофазні для ручного дугового зварювання з механічним та електричним регулюванням напруги з номінальною первинною напругою 220 або 380 В:

– при механічному регулюванні вторинної напруги: між обмотками, та кожною з обмоток трансформатора щодо корпусу – не менше 10 МОм;

– при  електричному  регулювання вторинної напруги – не менше 2,5 МОм.

3. Трансформатори малої потужності – сухі силові трансформатори та автотрансформатори загального призначення, однофазні і трифазні потужністю не більше ніж 5 кВА (зокрема переносні) з номінальною первинною напругою до 1000 В:

– між будь-якими обмотками та між обмотками та корпусом – 2 МОм (для підсиленої ізоляції – 5 МОм).

4. Трансформатори та автотрансформатори для побутових електроприладів потужністю від 63 до 1000 ВА на напругу первинної обмотки 127 або 220 В:

– між обмотками та їх магнітними системами і оболонками, якщо вони металеві, – не менше 5 МОм.

Забороняється випробування мегаомметром трансформаторів малої потужності (до 100 Вт), призначених для живлення електронних пристроїв (встановлених у блоках живлення будь-яких електронних пристроїв).

8.3. Вимірювання опору ізоляції
силових кабелів та електропроводок

1. Під час вимірювання опору ізоляції в силових колах повинні бути вимкнені електроприймачі, прилади тощо.

Під час вимірювання опору ізоляції в освітлювальних колах лампи повинні бути викручені, а штепсельні розетки та вимикачі – приєднані. 

2. При вимірюванні опору ізоляції  кабелів та електро-проводок напругою до 1 кВ необхідно враховувати, що:

– вимірювання опору ізоляції кабелів (за винятком броньованих кабелів) перерізом до 16 мм² виконується мегаомметром на 1000 В, а вище 16 мм² і броньованих – мегаомметром на 2500 В;

– вимірювання опору ізоляції проводів усіх перерізів виконується  мегаомметром на 1000 В.

3. Вимірювання опору ізоляції одножильних кабелів без металевого екрана (броні, оболонки), прокладених у землі, проводиться між жилою та землею;  одножильних кабелів з металевим екраном – між жилою та екраном. Для одножильних кабелів, прокладених у повітрі, опір ізоляції не вимірюється.

4. Вимірювання опору ізоляції багатожильних кабелів із металевим екраном проводиться між кожною з жил та усіма іншими жилами, з'єднаними між собою і з металевим екраном.

Вимірювання опору ізоляції багатожильних кабелів без металевого екрана проводиться між кожною жилою та усіма іншими жилами, з'єднаними між собою та заземленими. 

5. У силових та освітлювальних електропроводках необхідно проводити такі вимірювання:

– на 2 і 3-провідних лініях – три виміри: L-N, L-РЕ, N-РЕ;

– на 4-провідних лініях – 4 виміри: L1 - L2 L3 РЕN, 
L2 -  LЗ L1 РЕN,  LЗ - L1 L2 РЕN,  L1 L2 L3 - РЕN або
 6 вимірів: L1 - L2,  L2 - L3,  L1 - L3, L1 - РЕN,  L2 - РЕN,
 LЗ - РЕN;

– на 5-провідних лініях – 5 вимірів: L1 - L2 L3 N РЕ,  L2 - L1 L3 N РЕ,  LЗ - L1 L2 N РЕ,   N - L1 L2 L3 РЕ,  РЕ – N L1 L2 L3 або  10 вимірів: L1 - L2,  L2 - L3, L1 - L3, L1 - N, L2 - N,  L3 - N, L1 - РЕ, L2 - РЕ, LЗ - РЕ, N - РЕ.

Для силових кабелів та освітлювальних електропроводок

до 1 кВ опір ізоляції повинен бути не менше 0,5 МОм.

Примітка.

Допускається не проводити вимірювання опору ізоляції в освітлювальних мережах, що перебувають в експлуатації, якщо це вимагає значних робіт з демонтажу схеми, у цьому випадку не рідше 1 разу на рік, потрібно виконувати візуальний контроль разом із перевіркою надійності спрацювання засобів захисту від надструмів.

8.4. Вимірювання опору ізоляції автоматичних вимикачів та пристроїв захисного вимикання (ПЗВ)

Вимірювання опору ізоляції автоматичних вимикачів та пристроїв захисного вимикання (ПЗВ) проводяться:

1. Між кожним виводом полюса та з'єднаними між собою протилежними виводами полюсів (при розімкненому вимикачеві чи ПЗВ).

2. Між кожним різнойменним полюсом  та з’єднаними між собою полюсами, що залишилися (при замкненому стані вимикача або ПЗВ).

3. Між усіма з'єднаними між собою полюсами та корпусом, загорнутим у металеву фольгу.

  При цьому для автоматичних вимикачів побутового та аналогічного   призначення  та ПЗВ  при вимірюваннях за пп. 1 та 2 опір   ізоляції повинен бути  не  менше 2 МОм, за п.3 – не менше ніж  5 МОм.

Для усіх інших автоматичних вимикачів в усіх випадках опір ізоляції повинен бути не менше 0,5 МОм.

8.5. Електроустановки, апарати, вторинні кола та електропроводка  до 1кВ

Під час вимірювання опору ізоляції електроустановок потрібно брати до уваги, що:

1. Вимірювання опору ізоляції виконується на введенні в дію установки.

2. Перед початком вимірювань потрібно відключити від тієї частини електроустановки, де проводяться випробування, усі елементи, що містять електроніку, такі як: випрямні блоки зварювальних трансформаторів, блоки живлення електронної апаратури, реле контролю фаз, фото- і термореле, електронні лічильники. Підвищена  (щодо мережі живлення) напруга може вивести їх із ладу.

3. Якщо виміряне значення опору ізоляції виявиться менше від норми, установка може бути розділена на декілька ділянок, в кожній з яких опір потрібно виміряти окремо. Якщо для якої-небудь ділянки установки виміряне значення опору виявиться також менше від норми, необхідно виміряти опір ізоляції кожного кола цієї ділянки окремо.

4. Якщо деякі кола або їх частини відключаються захистом мінімальної напруги (наприклад, контакторами, що розмикають всі струмопровідні провідники), опір ізоляції цих кіл вимірюють окремо.

5. Якщо електроприймачі приєднані до мережі стаціонарно, то вимірювання дозволяється проводити лише між струмопровідними провідниками і PE-провідником («землею»). Якщо при цьому значення опору ізоляції виявиться менше від наведеного в нормах, електроприймачі повинні бути від’єднані від мережі, а вимірювання повторені.

Опір ізоляції електроустановок, апаратів, вторинних кіл та ін. на напругу до 1кВ наведені в таблицях 2 і 3.

9. Практичне вимірювання опору ізоляції
мегаомметром Ф4102/1-1М

1. Технічні характеристики мегаомметра Ф4102/1-1М

Мегаомметр Ф4102/1-1М призначений для вимірювання опору ізоляції електротехнічних пристроїв, що не перебувають під напругою, і може використовуватися в усіх галузях промисловості та сільського господарства.

Діапазон вимірювань опору ізоляції, значення напруг на затискачах приладу при розімкненому зовнішньому колі та похибці вимірювань наведені в табл. 4.

Таблиця 4 –  Технічні характеристики мегаомметра Ф4102/1-1М

Діапазон вимірювань  опору ізоляції не менше, МОм	Ділянки  діапазону із допустимим значенням відносної похибки, МОм		Напруга, В
	15 %	30 %
0 – 30 0 – 2000	-	0,03 – 30 30 – 1000	100 ± 5
0 – 150 0 – 10000	-	0,15 – 150 150 – 5000	500 ± 25
0 – 300 0 – 20000	-	0,3 – 300 300 – 10000	1000 ± 50

Клас точності 1,5 за ГОСТ 8.401 – 80. Межа допустимого значення основної приведеної похибки дорівнює + 1,5 % від довжини шкал.

Час зарядки ємності об'єкта  величиною не більше
0,5 мкФ не перевищує 15 с.

Час встановлення робочого режиму не перевищує 4 с.

Режим роботи мегаомметра переривчастий:  вимірю-вання – не більше 1 хв., пауза – не менше 2 хв.

Живлення мегаомметра здійснюється від мережі змінного струму напругою 220(+22/-33) В частотою
50(+1) Гц, а також від елементів постійного струму (9 елемен-тів А373).

Мегаомметр  зберігає працездатність  за таких умов:

– температура навколишнього повітря від

– 30 до +50 °С;

– відносна вологість 90% при температурі + 30 °С.

2. Будова мегаомметра

Електрична схема мегаомметра складається з таких вузлів:

– перетворювача напруги для перетворення напруги живлення  в змінну напругу потрібної величини. Напруга з вихідної обмотки трансформатора перетворювача через перемикач подається на випрямляч із помноженням;

– стабілізатора випрямленої напруги;

– вимірювального підсилювача з температурною стабілізацією.

3. Підготовка та порядок роботи

1. Установити перемикач вимірювальних напруг у потрібне положення.

2. При розімкнених затискачах "r_x" натиснути кнопку "ИЗМЕРЕНИЕ I" та встановити ручкою  "УСТАН. ¥" покажчик мегаомметра на відмітку "¥".

3. Замкнути затискачі "r_x", натиснути кнопку       "ИЗМЕРЕНИЕ I"  і встановити ручкою  "УСТАН. 0" покажчик приладу на відмітку "0", а потім, натиснувши також і кнопку "ИЗМЕРЕНИЕ II", перевірити установку покажчика на відмітку "0". У випадку відхилення покажчика від відмітки "0" установити покажчик у першому та другому випадку так, щоб відмітка "0" стала між цими двома показами.

4. Перед підключенням об’єкта вимірювань до мегаомметра потрібно обов’язково впевнитись у відсутності напруги на об'єкті, а вже потім підключити його до затискачів "r_x". За необхідності екранування, для зменшення впливу струмів витоку екран об'єкта приєднати до затискача "Э".

5. Для проведення  вимірювань натиснути на кнопку "ИЗМЕРЕНИЕ I", подавши таким чином на об'єкт високу напругу. На час вимірювання утримувати кнопку. Після встановлення покажчика, коли скінчаться перехідні процеси, зробити відлік значення вимірюваного опору за шкалою I.

За необхідності проведення вимірювань із підвищеною точністю, не відпускаючи кнопки "ИЗМЕРЕНИЕ I", натиснути кнопку "ИЗМЕРЕНИЕ II" та зробити відлік вимірюваного опору за  шкалою II.

При вимірюванні опору ізоляції потрібно завжди брати до уваги температуру навколишнього середовища.

Результати  вимірювань занести до таблиці (див. додаток А).

ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ ОБМОТОК ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН

. Ізоляція обмоток електричних машин та проводів відносно легко підлягає  змінам під впливом температури, вологості, забрудненості середовища і т.д. Відбувається «старіння»  ізоляції, що негативно впливає на її якість та електричну міцність. По цій причині необхідний періодичний контроль за якістю ізоляції.

Згідно Правил улаштування  електроустановок /ПУЕ/  вимірювання опору ізоляції силових та освітлювальних електроустановок, що працюють при номінальній напрузі 127 – 660 В, роблять мегомметром з напругою 1000 В, для генераторів автомобілів використовують мегомметри на 100В.

Допустимі норми опору ізоляції для електричних машин,  проводів  та кабелів вказують в технічних умовах або ДЕСТах. Для електричних машин напругою до 1000 В опір ізоляції обмоток повинний складати не менше як  0,5 МОм

Мегомметр являє собою переносний генератор постійного струму, який змонтований разом з вимірювальною системою. Стрілка на шкалі мегомметра показує опір кола, що вимірюється. Існують мегомметри на 100В, 500В, 1000В та 2500 В

Протидіюча рамка логометра увімкнена послідовно  з додатковим опором - - резисторами  R3 та R4 на повну  напругу генератора постійного струму Г. Робоча /струмова/ рамка увімкнена в коло генератора послідовно з обмежувальними опорами - - резисторами  R1 та R2. Ці опори підбирають так,щоб при номінальній частоті обертання якоря ( 120 об/хв.) та при короткозамкнутих затискачах мегаметра Л та З стрілка логометра встановилась на кульовій відмітці шкали більшої межі вимірів.

На більшій межі вимірів  ( МОм) замкнуті контакти 2 та 3 перемикача меж вимірювання. При  цьому утворюється послідовна коло: затискач Л, контакти перемикача 2 – 3, опор – резистор  R1, робоча рамка логометра,генератор, опір – резистор  R2  та затискач З. Опір, що вимірюється – резистор  R вмикається послідовно в коло між затискачами Л та З

При розімкнутих затискачах Л та З та при номінальній частоті обертання приводу генератора стрілка логометра повинна встановлюватись на кінцеву відмітку шкали – нескінченість /∞/. При замикані затискачах Л та З між собою  при номінальній частоті обертання стрілка логометра повинна встановитись на початкову відмітку шкали – нуль.

Додатковий затискач «Э» зсередини приладу використовують при вимірюваннях  з екрануванням від струмів витікання.

На найменшій  межі виміру (кОм) замкнуті контакти 3-4 та 1-2 перемикача S. При цьому утворюється паралельне коло: плюс генератора, робоча рамка, опір – резистор R1, контакти 3-4, опір – резистор R2, мінус генератор. Одночасно затискач Л контактами 1-2 приєднується плюса генератора. Тоді, опір, що вимірюється R_х виявляється  підключеним паралельно R1+ R2. В цьому випадку при розімкнутих Л та З стрічка повинна встановлюватись на відмітку шкали – «нуль» найбільшої межі виміру, що відповідає нескінченості для найменшої межі виміру.

В момент вимірювання опору ізоляції обмотки електричної машини, проводу та жил кабелю генератор мегомметра  обертають вручну за допомогою рукоятки, яка з’єднана через підвищувальний редуктор з валом  генератора.

             Вимірювання здійснюють тільки удвох: один обертає рукоятку, другий відмічає показники мегомметра.

              Опір  ізоляції обмоток електричної машини вимірюють між окремими обмотками, а також між кожною обмоткою та корпусом машини.

Попередній теоретичний матеріал по спецтехнології

Розрахунок проводів та кабелів по нагріву

   Перетин кабелю - це площа зрізу жили провідника. Якщо зріз жили круглий (як у більшості випадків) і складається з одного дроту (монолітна жила) - то площа / перетин визначається за формулою площі круга. Якщо в жилі багато дротів (багатодротова жила), то перетином буде сума перетинів всіх дротів в даній жилі. Величини перерізу у всіх країнах стандартизовані, причому стандарти колишнього СНД і Європи в цій частині повністю збігаються. У нашій країні документом, яким регулюється це питання, є "Правила улаштування електроустановок" або коротко - ПУЕ. Перетин кабелю вибирається виходячи з навантажень за допомогою спеціальних таблиць, які називаються "Допустимі струмові навантаження на кабель". Якщо немає ніякого бажання розбиратися в цих таблицях - то Вам цілком достатньо знати , що на розетки бажано брати мідний кабель перетином 1,5-2,5 мм² , а на освітлення - 1,0-1,5 мм ². Для введення однієї фази в рядову 2-3 кімнатну квартиру цілком вистачить 6,0 мм ². Все одно на Ваших 40-80 м² більшого обладнання не поміститися, навіть з урахуванням електроплити.

      Багато електриків "прикидають" потрібний перетин вважаючи, що 1мм² мідного дроту може пропустити через себе 10А електричного струму: відповідно 2,5 мм² міді здатні пропустити 25А, а 4,0 мм² - 40А і т.д. Якщо Ви трохи проаналізуєте таблицю вибору перетину кабелю, то побачите, що такий метод годиться тільки для орієнтовного уявлення і тільки для кабелів перетином не вище 6,0 мм². 

       Нижче наведена скорочена таблиця вибору перетину кабелю до 35 мм² в залежності від струмових навантажень. Там же для Вашої зручності наведена сумарна потужність електрообладнання при 1- фазному (220В) і 3 - фазному (380В) споживанні. Зверніть увагу, що при прокладці кабелю в трубі (тобто в будь-яких закритих просторах, як наприклад, в стіні ) можливі струмові навантаження на кабель повинні бути менше , ніж при прокладці відкрито. Це пов'язано з тим, що кабель в процесі експлуатації нагрівається, а тепловіддача в стіні або в землі значно нижче, ніж на відкритому просторі. Коли навантаження називається в кВт - то йдеться про сукупну навантаженні. Тобто для однофазного споживача навантаження буде вказана по одній фазі, а для трифазного - сукупно за всіма трьома . Коли величина навантаження названа в амперах (А) - мова завжди йде про навантаження на одну жилу (або фазу).

     Якщо Ви уважно вивчили наведену таблицю і таки бажаєте самостійно визначити необхідний Вам перетин кабелю, наприклад, для введення в будинок, то Вам також необхідно знати наступне.

Дана таблиця стосується кабелів і проводів у гумовій і пластмасовій ізоляції. Це такі широко поширені марки як : ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ, АВВГ та ряд інших.

      При розрахунках перетину кабелю фахівець повинен також враховувати методи прокладки кабелю: в лотках, пучками і т.п. Крім того, величини з таблиць про допустимі струмових навантаженнях повинні бути відкориговані наступними знижувальними коефіцієнтами:

корегуючий коефіцієнт, що відповідає перетину кабелю і розташуванню його в блоці; поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища;

корегуючий коефіцієнт для кабелів, що прокладаються в землі;

корегуючий коефіцієнт на різне число працюючих кабелів, прокладених поруч. 

       Якщо і це Вас не зупиняє - то використовуйте довідкові дані . Якщо гроші для Вас не проблема, тоді сміливо збільшуйте додатково перетин жили на 50 %, і можете заспокоїтися: так як навіть всі поправочні коефіцієнти в сумі не дадуть більше. При розрахунку необхідного перетину кабелю основний критерій - це кількість тепла, що виділяється кабелем при проходженні через нього електричного струму і температура навколишнього середовища. Взагалі-то, будь електропровідниками може пропустити через себе дуже багато струму, аж до температури свого плавлення, а це в десятки разів більше, ніж вказано в довідниках. Зверніть увагу , що в довідниках наведені величини для тривалих струмових навантажень на кабель. А короткочасні навантаження можуть бути набагато вище. Тобто запас завжди існує. Але за умови, що Ви придбали кабель, вироблений за ДСТУ . "

Попередній довідниковий матеріал

                                          Допустимий тривалий струм для проводів і шнурів

                                 із гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з мідними жилами

                                                             (ПУЕ, глава1.3,  табл..1.3.4)

Переріз струмо- провідної жили, кв.мм.	Струм А, для проводів ,прокладених:
	відкрито	в одній трубі
		Двох одножильних	Трьох одножильних	Чотирьох одножильних	Одного двожильного	Одного три- жильного
0,5	11	-	-	-	-	-
0,75	15	-	-	-	-	-
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	463
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70

(Струми стосуються проводів і кабелів як з нульовою жилою так і без неї)

                          

                                                   Допустимий тривалий струм для проводів 

                                 із гумовою та полівінілхлоридною ізоляцією з алюмінієвими жилами

                                                               (ПУЕ, глава1.3,  табл..1.3.5)

Переріз струмо- провідної жили, кв.мм.	Струм А, для проводів ,прокладених:
	відкрито	в одній трубі
		Двох одножильних	Трьох одножильних	Чотирьох одножильних	Одного двожильного	Одного три- жильного
2	21	19	48	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	150	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	-	-	-
185	390	-	-	-	-	-
240	165	-	-	-	-	-
300	535	-	-	-	-	-

(Струми стосуються проводів і кабелів як з нульовою жилою так і без неї)

 Задачі (з використанням таблиць ПУЕ)

Задача №1.

Визначити, яку кількість прожекторів потужністю по 500Вт кожний можна живити на будівельному майданчику проводом АППВ-2х2,5? Виконати необхідні обчислення для обґрунтування відповіді.

Задача №2.

Яким автоматичним вимикачем найкраще захистити цю ділянку споживачів (див. попередню задачу) А)С-10;  б)С-25;  в)В-25; г) Д-40 ? Відповідь пояснити письмово.

Задача №3.

Розрахувати діаметр мідних струмонесучих жил, якими можна живити приміщення з такими електроспоживачами:

А)люстра з 5-ма лампами розжарювання потужністю по 100 Вт кожна;

Б)електроплита з 4-ма конфорками потужністю по 1,5 кВт кожна;

В) бойлер потужністю 2 кВт. Виконати необхідні обчислення для обґрунтування відповіді.

Задача №4.

Яким автоматичним вимикачем потрібно захистити лінію живлення електроспоживачів даного приміщення?: (див. попередню задачу)

А)А-40;  б) В-40 чи в)Д-40? Виконати необхідні обчислення для обґрунтування відповіді.

Задача №5

Назвати параметри ПЗВ, яким можна захистити лінію живлення в попередній задачі. Відповідь  обгрунтувати.

                        

                                            Викладач                                  В.С.Нікітюк

Завдання з навчального предмету

«Електротехніка з основами промислової електроніки»

        Задача №1.

           Визначити коефіцієнт трансформації понижувального трансформатора, якщо первинна обмотка має 1500 витків, а вторинна-82витка ?

            Задача №2.

            Чи можна за допомогою трансформатора підвищити напругу автомобільного акумулятора до 220В? А до напруги 24В?   Відповідь обґрунтувати.

          

                  Задача №3.

             Три резистори в 34 Ом, 45 Ом та 84 Ом з’єднали паралельно. Обчислити їх загальний опір.

            Задача №4

             Визначити потужність електричної лампочки розжарювання, електричний опір нитки розжарювання якої рівний 0,45 Ом?

             Задача №5.Визначити електричний опір мідного дроту діаметром в 0,1 мм та довжиною 500м?

          Задача №6

Якого  опору провідник треба сполучити паралельно з провідником 300 Ом, щоб загальний опір їх дорівнював 120 Ом?

Задача №7. Як сполучити три провідники опором по 2 Ом кожий, щоб одержати опір 3 Ом ?

                                  Викладач                                  В.С.Нікітюк