Masurarea Rezistentei de Izolatie

5/17/2018 Masurarea Rezistentei de Izolatie

1/72

)

1\1.dsnrarearezistenteilie izolatie,


2/72

Ing. Valeriu Constantinescu

Miisurarear ezi st enteidetz ol att e

Editura tehnicaBucure~ti-1967


3/72

1. Necesitatea masurari! rezistenteide Izolatie

Tehnica actuala este caracterizata printr-o patrunderedin ce in ce mai mare a aplicatiilor electrotehnicii inprocesul de productie : ; ; i in viata, Complexitatea instala-tiilor electrice creste continuu. In aceste condit ii, pro-blema sigurantei in functionare capata 0 irnportanta cleo-sebita, atit din punctul de vedere al ritmicltatii procesu-lui de productie, cit si din punctul de vedere al indispo-nibllitatilcr in instalatie.Printre parametr iicare concura la determinarea sigu-rantei in functionare a dispozitivelor electrotehnice senumara si rezistenta de izolatie, Aprecierea valorii rezis-tentei de izolatie se face fie prin oerijicarea 1'igiditatiidielectrice, fie prin miisurarea rezisteniei de izoiaiie.Prima metoda consta in supunerea izolatiei la 0 ten-siune ridicata, stabilita prin standarde (ST AS 189:~/66).in scopul de a se verifica direct capacitatea izclantului dea impiedica scurgerile de curent prin masa si pe supra-Iata lui. Tensiunea de incercare este mai mare decit ten-siunea nominala (de exemplu 2 U+1000 V), in scopul dea se asigura 0 zona de siguranta pentru cazurile cind ten-siunea de alirnentare al' creste accidental. peste valoareanominala.Cea de a doua metoda are 0 valoare informativa; caIurnizeaza inforrnatii despre starea momentana a izolatiei.Datorita simplitatii aparaturii de masurare si a metodeide masurare, aceasta metoda este larg utilizata in exploa-tarea echipamentulul electric. Normele interne ale produ-selor electrotehnice, instructiunile de functioriare, regula-mentele de exploatare, standardele, prevad obligativitatea


4/72

verificarii rezistentei de izolatie inaintea puneru 111functiune a echipamentelor electrice, precum si dupaanumite perioade de Iunctionare sau repaus. Verificarearezistentei de izolatie are drept scop sa opreasca punereaIn functiune a echipamentului in conditiile in care izo-lantul nu poate impiedica scurgerile de curent pe caiuedorite. Cazurile in care se pune in functiune echipa-mentul in conditiile unei slabe rezistente de izolatie sepot solda cu distrugerea echipamentului, cu scoatereadin functiune a retelei de alirnentare si cu alte inconve-niente de natura a impiedica desfasurarea unei activitaticontinue si sigure.Rezistenta de izolatie normals constituie 0 prima ga-rantie de function are corecta a echipamentului electric.

2. Rezistenra de izolatieLegea lui Ohm (in curent coutinuu),

('1= -,H (2.1)ne permite sa calculam valoarea curentului electric I cese stabileste intr-un circuit, sub actiunea unei tensiunielectromotoare U. Cel de-al treilea element din formula.R, este 0 marime electrica prin care se mascara capaci-tatea materialului din care este confectionat circuitul, dea se opune trccerii curentului prin el. Aceasta marimeelectrica a primit numele de rezistentii ~i se noteaza inIorrnule cu R sau L

Coruluctibiliiate $i rezistenia, Corpurile din natura,materialele, nu se comporta in acelasi fel fata de trecc-rea curentului electric prin ele. Uncle. cum sint meta-le1e, se opun mai putin trecerii curentului electric prinele, aces tea fiind .Lunc conducaroare de electricitate'sau, pe scurt, coiuluctoare,Altcle, cum sint cauciucul, sticla, portelanul, se opunIoartc mult trec-e rii curcntului prin ele: acestea sint .,rele- 1


5/72

conducatoare de electrrcitate" si se numesc pe scurt izo-latoare sau dielectrici.Exista 0 categorie de materiale care nu apartine 111CI

grupei conductoarelor nici celei a izolatoarelor, Acestemateriale, ce au primit numele de semiconductoare, secomporta in anumite situatii ca materialele conductoarc.in alte situatii ca cele izolatoare.

Impartirea materialelor in aceste grupe nu este pentrutoate materialele bine definita. In natura nu exista C01'-puri care sa aiba rezistenta zero, adica sa nu opuna nicio rezistenta trecerii curentului, precum nu exista nicicorpuri care sa aiba 0 rezlstenta atit de mare incit sa nupermita deloc trecerea curent.ului. De aceea, putem savorbim nu despre capacitate a materialelor de a se "opune"trecerii curentului prln ele, ci despre capacitatea mate-rialelor de a "permite" trecerea curentului. Aceastaproprietate a corpurilor de a permite trecerea curentu-lui electric prin ele 0 numim conductibilitate.

Marimea care mascara conductibilitatea corpurilor 0numim conductaniii l?i 0 notam in Iorrnule cu litera Gsau g; ea este inversa rezistentei

. 1(J =-..R (2.:2)De aceea, legea lui Ohm poate f i scrisa ~i astfel

]=GU, (2.:1)utilizind conductanta nu rezistenta.

In studiul electrotehnic:ii ca si al disciplinelor cu carac-tel' electrotehnic este indiferent. cu care marime se lu-creaza pentru ca de sint perfect echivalente. in prezentalucrare se va Iolosi rezistenta.Rezistivitatea. Rezistenta unui material depinde denatura materialului, de lungimea lui. de supraf'ata sec-tiunii lui si de temperatura lui. Pentru a putea comparaintre ele, din punctul de vedere al rezistentei, diferitemateriale, se mascara rezistenta unor esantioane dinaceste materiale, Bineinteles ca lungimea, sectiunea sitemperatura trebuie s a fie aceleasi peritru toate esantioa-nele, caci altfel nu putem compara intre ele mater ialele.


6/72

In tehnica se Intilnesc doua sisteme de dimensiunipentru aceste esantioane:-- sistemul in care esantionul de material are lungi-mea 1 m si sectiunea 1 mm-: acest sistem se utllizeazamai ales la masurarea rezistentei conductoarelor;-- sistemul in care esantionul de material este uncub cu latura de 1 cm, deci cu lungimea de 1 em si sec-tiunea de 1 cm-; acest sistem se utilizeaza mai ales lamasurarea rezistentei lichidelor si izolatoarelor.Pentru ambele sisteme temperatura este cea obisnuitaa camerei, 20C. Rezistenta acestor esantioane reprezintarezistenta specifica a materialelor si poarta numele derezistiuitate. F'iecare material are 0 rezistivitate proprie:;;1materialele se deosebesc intre ele prin valoarea aces-teia.Rezistenia de izolaiie, Utilizarea materialelor in con-structiile electrotehnice se face tinindu-se seama de pro-prietatile lor electrice. In particular se tine seama derezistivitatea lor. Materialele cu rezistivitate mica, asacum sint cuprul, aluminiul, se utilizeaza drept conduc-toare, drept cai de curent. Cu ajutorul lor se realizeazacircuitele electrice. legatura dintre sursa de tensiune sireceptorul electric.Datorita proprietatii conductoarelor de a opune 0rezistenta foarte mica trecerii curentului, acesta curge dela SlUSa Ia receptor pe caile pe care dorim noi sa curga.

rII

SUf'SO II J?eceptorIIL_~ __ ~~ ~

Vi.~. 2.1. Elernentele circuitului electric.'I'rebuie sa impiedicam scurgerea curentului pe alte cai(de exemplu pe cele reprezentate punctat In fig. 2.1).intrucit aceste cai netrecind prin receptor constituieplerderi sau scurgeri de curent, Pentru aceasta este nece-sal' ca toate piesele ce alcatuiesc circuitul (borne, conduc-6


7/72

toare de legatura, infasurart etc.), si care in mod obis-nuit sint metalice, sa fie izolate de alte piese ccnducatoare(metalice) care nu sint destinate a face parte din circuit.Aceasta izolare se reallzeaza intercalindu-se intre pie-sele circuitului (care se gasesc sub tensiune) si pieselemetalice vecine un material izolant. De exemplu, un mo-tor electric asincron are sub tensiune urmatoarele piese:conductoarele infai?urarii, cablurile de legatura, bornele~i puntile de legatura, Aceste cai de curent sint izolatefata de miezul statorului, fat a de carcasa motorului, fatade cutia de borne.Anterior s-a afirmat ca nu exista izolant perfect, caresa nu permits deloc trecerea curentului prin el. Prinurmare nu se pot evita total scurgerile de curent, dar sepot limita aceste scurgeri la valoarea dorita. Marlrneacare lirniteaza aceste scurgeri este rezistenta materialuluiizolant utilizat. Aceasta se calculeaza Cll legea lui Ohm,uR x=-'I (2.4)unde: R, este rezistenta de izolatie ;

U tensiunea la care este supus materialulizolant;I curentul de pierderi (de scurgeri) prin rna-terialul izolant.

Calle pe care curentul electric strabate izolantul, sint:- prin grosimea izolantului sau pr in volumul lui;- pe suprafata izolantului.Fiecare din aceste cai opune curentului electric rezis-

tente diferite, corespunzator se definesc doua tipuri derezistente de izolatie:- rezistenta interioara sau de velum:- rezistenta de suprafata,Masurarea acestor doua rezistente si a rezistivitatilorcorespunzatoare se realizeaza in laboratoare conformSTAS 6107-59. In practica, in toate cazurile exista am-

bele rezistente.Se numeste rezisteniii de izolaiie rezultanta acestordoua rezistente, indiferent de modul lor de compunere.7


8/72

Ea este definita ca proprietatea unui material izolant dea se opune trecerii curentului electric determinat de 0tensiune continua U, iar valoarea ei se calculeaza cuIormula (2.4).in exploatarea masinilor, aparatelor si instalatiilorelectrice, rezistenta de izolatie nu rarnine totdeauna la va-loarea pe care ea a avut-o initial. Cu timpul rezistentade izolatie l:;;i micsoreaza valoarea si ca 0 consecintacuren tii de scurgeri cresco Cresterea pierderilor in di-.electric (in materialul izolant) are drept consecinta cres-rerea temperaturii dielectricului, iar cresterea tempera-turii - scaderea rezistentei de izolatie. Procesul secontinua din ce in ce mai accentuat, pina cind dielectri-cul i~i pier-de proprietatile izolante. Acest fenomen ducela scoaterca din functiune sau 1a distrugerea com-pleta a masinii. aparatului sau instalatiei electrice. Deaici rezulta necesitatea de a se verifica periodic rezistentade izolatie, pentru a se preintimpina aceste defecte grave.

Principalele cauze pentru care rezistenta de izolatieslabeste sint urrnatoarele:-- Imbatrinirea naturals a izolatiei: este un proces

chimic care se produce in masa izolantului, Sub actiuneaacest.ui proces rnaterialul izolant lsi modifica structura sidrept consecinta isi modifies proprietatile. Ilustrarea ceamai cunoscuta a acestui proces este imbatrinirea cauciu-CUIL l i . Cauciucul imbatrinit i:;;i pierde elasticitatea deve-nind sfarimicios $i i9i micsoreaza rezistenta de izolatie.Fenomenul de imbatrtnire naturals se petrece 1a toatemateiialele izolante intr-un timp rnai scurt sau mai in-delungat, dupa material..- Imbatrinirea accidentala sau Iortata a izolatiei estedatorita supunerli ei la temperaturi peste valoarea ma-xima admisibila indicata de fabricant. Ea poate fi identicaeu cea naturala, dar mai accelerata, atunci cind tempera-tura nu depaseste pre a mult limita admisa, dar poate fide alta natura cind se depaseste mult limita admisa detemperatura. In acest din urrna caz se spune uzual caizolatia "se arde'. In cazul materialelor organice esteverba de 0 ardere efectiva, izolatia carbonizindu-se.


9/72

-- Urnezirea izolatiei constituie 0 cauza importanta aslabirii ei. Umiditatea actioneaza pe doua cai asupra va-lorii rezistentei de izolatie. Prin condensare pe suprafataizolantului slabeste rezistenta de supraf'ata, iar prin in-f iltrare In masa izolantului slabeste rezistenta de volum.

- Depunerea de praf ce contine particule conductoare(carbune, pilitura metalica) pe suprafata izolantului mic-soreaza mult rezistenta de suprafata, favorizind fenome-nul de conturnare a izolatiei, adica aparitia unei cai con-ducatoare de curent pe suprafata acesteia.Exista si alte cauze care due la slabirea rezistentei deizolatie, ca: medii corozive de vapori si gaze, actiuneaunor factori climatici (radiatii solare intense), mucegaiuri,

insecte, apa de mare etc.

3. Unitati de masuraMarimile electrice care intervin in masurarile de izo-

latie au, ca orice marime Iizica, unitati de masura. In for-mulele In care utilizam aceste marirni apar adesea numaisimbolurile marimilor, fara sa se indice unitatile de ma-sura in care sint exprimate. Acest fapt duce adesea la-confuzii 9i greseli pentru ca formulele sint valabile numaipentru anumite unitati de masura. Totalitatea unitatilorde masura utilizate intr-un anumit domeniu de activitateconstituie sistemul de unitati de masura, In tehnica sefoloseste sistemul M.K.S.A., In care marimile Iundamen-tale (lungimea, masa, timpul sl curentul electric) se rna-soara Ill. metri [m], kilograme [kg], secunde [s], amperi[AJ.In masurarile de izolatie se utilizeaza si urmatoiii sub-.multiplii:

miliamperul, 1 mA =_I_A;10001- microamperul, 1 ~lA= . i\1000000 ' .


10/72

Tensiunea are un multiplu, kilovoltul1 kV=1000 V.

Rez istenta are unitatea de masura ohmul, notat eusirnbolul Q. In masurarile de izolatie se utilizeaza si ur-matorii multiplii:- kiloohmul, 1 k~l 000 Q;- megohm ul, 1 MQ=1000 000 Q.

Rezistivitatea sau rezistenta specifica se mascara inohm-eentimetru, Qem;

n 111m2.ohm-milimetru patrat pe metru, 11 1

Prima unitate se utilizeaza in masurarile de izolatie,iar cea de a doua in masurarile rezistentei conductoarelor.Trebuie remarcat ca nici una din aceste unitati de masuranu apartine sistemului M.K.S.A., unde lungimile se rna-soara numai in metri.Intre cele doua unitati de masura pentru rezistivitateexista relatiile:

1 mm!lQcm=--Q;10000 mQmm21--= lOOOOQcJ11.m

4. Metode de masurare a rezistenteide izolatie

Rezistentele de izolatie se deosebesc fundamental derezistentele conductoarelor metalice prin valoarea lor(sute de mii pina la mil ioane de ohmi) si prin faptul ca eledepind de conditiile de masurare, ca: tensiunea aplicata,temperatura, umiditatea. Din aceasta cauza, masurarearezistentei de izolatie nu se mai poate face prin metodeleobisnuite, ci prin metode speciale de masurare: metoda10


11/72

galvanometrului, metoda pierderii de sarcina, metoda sub-stitutiei etc. In principiu aceste met ode constau in reali-zarea unor circuite electrice in care este inclusa si rezis-tenta de izolatie, In aceste circuite se mascara direct sause compara marimi electrice - tensiune, curent.

4.1. Conditj] de masurareDatorita Iaptului ca rezistentele de izolatie sint foartemari (de ordinul a 106-1020 Q) curentii care tree prindielectric si care trebuie masurati sint Ioarte mici. Deaceea, curentii care se inchid pe alte cai decit prin di-

electricul a carui rezistenta 0 masuram constituie sursede erori. Dintre acestia, curentii capacitivi constituie sursacea mai importanta. Orice cale de curent are 0 capacitatefata de pamint, fata de circuitele vecine si fata de por-tiuni din acelasi circuit. Prin aceste capacitati se scurgcurenti electrici care falsi fica masurarea. Pentru a se evitaacesti curenti, la masurarile de izolatie se utilizeaza nu-mai tensiune continua deoarece curentul continuu nutrece prin capacitati,Valoarea tensiunii continue de masurare trebuie sa fiede ordinul de marime al tensiunii nominale a aparatuluisau instalatiei care se verifica, dar nu mai mica decit100 V. Aceasta conditie are drept scop ca masurarea re-zistentei de izolatie sa se faca in conditii cit mai apro-piate de cele in care se gaseste izolantul in practica. Darin practica se intilnesc tensiuni foarte diferite, de la 12 Vpina la sute de kilovolti. Este evident ca nu se poa te pre-scrie pentru fiecare instalatie 0 anum ita tensiune. Deaceea tensiunile surselor pentru masurarea rezistentei deizolatie au fost normalizate la: 100 V, 500 V. 2500 V i ? i5000 V.

Dependenta valorii rezistentei de izolatie de tempe-ratura izolantului este un factor foarte important caretrebuie avut in vedere in normarea rezistentelor de izo-latie, in metodele de masurare ~i in interpretarea rezulta-telor verificarilor.

11


12/72

Rezistenta de izolatie scade rapid eu cresterea tempe-raturii. Dam rezultatele masurarii rezistentei de izolatiea unui stator izolat in clasa A (bumbac, hirtie), executatala diferite temperaturi:Temperaturainfii~urilrij, "e

Hezistcnta de izol,llit', I I I 1 I I I1\10 20 10,2 8 6,5 2,2 0,75 0,22 0,08Dupa cum se remarca, intre 15 $i lOOoe rezistenta deizolatie scade de 100 ori. Aceasta proprietate impune in-dicarea temperaturii la care trebuie sa se faca masurarea,iar norrnarea rezistentelor de izolatie minime admisibiletrebuie sa se faea eu indicarea temperaturii la care se facemasurarea. In acest sens se folosesc "InstructiunileM.E.E. 59-55" pentru Infasurarea de inalta tensiune a trans-Icrmatoarelor de tensiune pina la 10 kV, care prevad ur-rnatoarele rezistente de izolatie admisibile in exploatare:Temperaturai n f ' i . . , ; > u r a r j i, "C 10 20 30 40

240Rezistenta de izola-tie admisibila,!vIQ 3300 2150 1000 570

Se remarca ca pentru variatiile de temperatura obis-nuite ale mediului ambiant, de la 200e la 300e, rezistentade izolatie normata scade de circa 2 ori.

4 _ 2 . Metoda galvanometruluiAceasta metoda este raspindita atit in laborator citsi in practica industrials. Metoda consta in masurarea cu-

rentului ce trece printr-un material izolant supus la 0diferenta de potential continua U, cunoscuta sau masu-rata, Schema de masurare este reprezentata in fig. 4.1.12


13/72

Aceasta schema permite masurarea rezistentei:;;i arezistivitatii de volum, de suprafata si globale, cu aju-torul comutatorului K 2 . Electrodul E, care joaca rolulinelului de garda, are drept scop s a deriveze curentul cese scurge pe suprafata izolantului atunci cind masuramrezistenta de volum. Se vede ca daca comutatorul K2 este

Fig. 4.1. Schema de montaj pentru masurarea rcziste nte-lor de izolatie :S - suntul :zalvanOn1c!h'ului: R - rczistcnta de nrotcctto a I!fllvanmnclrului; El ,i E3 - clcctrozi; E 2 - inel d e garda . I.:."!- mnterinl izolant.

pe pozitia a curentul ce se scurge pe suprafata izolantu-lui intre electrozii El si Ez nu trece prin galvanometru,deci nu este masurat. Cind Kz este pe pozitia b se rna-soara rezistenta globala,Cunoscindu-se toate elementele circuitului, cu ajutorullegii lui Ohm se calculeaza rezistenta de izolatie. Aceastametoda este 0 metoda de laborator. In practica industrialsaceasta metoda a galvanometrului se utilizeaza en urma-toarele transformari:- sursa de tensiune este de obicei un mic generatorde curent continuu action at manual:- galvanometrul este gradat direct in unitati de re-zistenta; acest lucru este posibil numai daca tensiunea p;c-neratorului-sursa este constanta, deoarece numai atunci,conform legii lui Ohm, la 0 valoare a curentului I cores-punde 0 valoare bine determinata a rezistentei,Intregul circuit astfel realizat este cuprins intr-un sin-gur aparat denumi t otvmmetrii sau meqohanmetru: Sche-rnele industriale dupa care se realizeaza megohmmetreledifera de schema de laborator din fig. 4.1. Apar anumitecircuite de corectie si de protectie pe care le vorn analiza


14/72

mai departe. In principiu se utilizeaza doua tip uri deschema:- scheme in care rezistenta necunoscuta este legata'in serie cu dispozitivul de masurat (fig. 4.2);- scheme in care rezistenta necunoscuta este legatain paralel (fig. 4.:1).

r,

u, "o

Fig. 4.2, Schema rnegohmmetru-lui cu rezistenta necunoscutalcgata in serie.Fig. 4.3, Schema megohm me-trului cu rezistenta necunos-cuta legata in paralel.

In aceste scheme 1'0 este rezistenta bobinei mobile aapara tului de masurat, Schema serie se Ioloseste pentrumasurarea rezistentelor de izolatie mari, peste 1 000 Q.Pentru rozistenta de izolatie zero, curentul in circuit estemaxim, iar pentru rezistenta infinita, curentul in circuiteste zero, Prin urrnare, pe scala galvanometrului se ga-sese valorile mari ale rezistentei (in stinga scalei), deciohmmetrul va avea scala inversa, Schema derivatie seutilizeaza pentru masurarea rezistentelor de izolatie mici.Daca rezistenta R" este zero, curentul este minim si in-vcrs, prin urrnare scala galvanometrului va fi gradatanormal Cll valorile mad in dreapta,

5. Aparare pentru masurarea rezistenteide izolatie

Ohmmru de sau mcgohmmetrele se compun dintr-unauaral de masurare a curentului, dintr-un mic generatorf !'. curen t can Linuu cu mecanism de actionare manuala $1c l in difcri to rczistente ce formeaza circuite de corectie $i14


15/72

protectie, Dupa tipul schemei interioare, megohmmetrelese impart in doua clase:- megohmmetre cu aparate cu magnet permanent sibobina mobila;- megohmmetre cu aparate logometrice cu magnetpermanent.5.1. Aparate eu magnet permanent ~i bobina mobila[aparate magnetoelectrice)Aceste aparate se compun in principiu dintr-un mag-net permanent, 0 bobina mobila in forma de cadru, unmiez magnetic 9i dona resoarte spirale (fig. 5.1).Aceste piese au urmatcarele roluri:- magnetul permanent creeaza in lntrefier un cimpmagnetic de inductie B, care impreuna cu curentul I dinbobina mobila da cuplul activ al aparatului, care rotesteacul indicator;- miezul magnetic are rolul sa uniformizeze cimpulin intrefierul aparatului, unde se misca latura activa a

bobinei mobile; de asemeneael are rolul sa dirijeze cim-pul magnetic perpendlcular pelatura activa a bobinei;- bobina mobila este stra-batuta de curentul de masu-rat I; ea poarta acul indicatorsi sub acti unea cuplului ac-tiv se roteste cu un unglii u":- resoartele antagoniste allrolul sa lege capetele bobineimobile la borriele de inti-are ~i Fig. 5.1. Apurat mnuncto-iesire ale aparatului; ele mai t,I(;'('tJj(,.au rolul sa creeze un cupluantagonist proportional cu deviatia acului aparutului(adica cu unghiul de rotire a1 bobinei mobile).

Aparatul functioneaza astfel: curentul [ de la borncleaparatului se aduce prin resoar tele antagoniste la bcbinamobila. Intre acest curent I si cimpul de inductie B din15


16/72

intrefierul aparatului ia nastere un cuplu activ C pro-portional cu I si cu B. Cum Beste constant, rezulta ca Ceste proportional cu curentul I. Sub actiunea cuplului ac-tiv C bobina mobila se roteste. Acestei rotiri i se opunecuplul antagonist dat de resoartele antagoniste. Cumacesta din urma este proportional cu unghiul de rotatie,rezulta ca la un anum it unghi, cuplul antagonist ajungeega1 cu cuplul activ, deci bobina mobil a nu se mai roteste,Astfel, acul indicator al aparatului fixat pe cadrul bo-binei mobile indica 0 deviatie a care este proportionalacu curentul I ce trece prin bobina mobila.

In masurarea rezistentei de izolatie, aparatele magneto-electrice impun ca tensiunea de alimentare a circuitu1uide masurat sa fie constanta, altfel indicatia aparatuluipentru aceeasi valoare a rezistentei de izolatie variaza cutensiunea. Dar tensiunea fiind produsa de un generatoractionat manual, depinde de turatia cu care operatorul 1'0-teste maneta de actionare. In aceste conditii indicatiaaparatului este influentata de operator si, de fapt, masu-rarea nu se poate face. Megohmmetrele cu asemeneaapara te au prevazute sisteme de stabilizare a tensiunii,care insa complica fie aparatul, fie masurarea, de aceeaele nu se mai fabric a in prezent.

5.2. Aparate logometriceAceste aparate dif'era de cele magnetoe1ectrice piinfaptul eel organul mobil se compune din doua bobine ase-zate in crucc, de unde si numele pe care-I mai poarta deoperate cu bovine incrucisaie, Fiecare bobina se leaga se-

parat si modul de legare in schema de terrnina anumitecaractcristici ale aparatului. Necesitatea utillzaril aces-tor aparate, care sint mai complicate decit cele magneto-elcctrice, este impusa de un avantaj important pe care ilau in masurar ile de izolatie.In schemele de masuraro a rezistentei de izolatie, apa-

ratul mascara de Iapt un curent. Din legea lui Ohm apli-cata circuitului de masurat putern calcula rezistenta siputem gl'ada scala aparatului direct in unitati de rezis-J G


17/72

tenta, adica in ohmi. Dar calculul presupune C E l . tensiu-nea ramine constants i ? i egaHi cu tensiunea cu care s-agradat scala aparatul~lL Acest lucru .e~tei::s.3. gre~ de :"ea-lizat. Vom vedea mal departe ce dificultati tehmce ~l cecomplicatil apar pentru satisfacerea acestei conditii. Pen-tI'U a elimina influenta variatiei tensiunii asupra masu-rar ii, la aparatele logometriee s-aintrodus a doua bobina mobila.Cele doua bobine mobile Bt siB2 (fig. 5.2) sint legate solidar incruce, forrnind cadrul mobil pecare este fixat acul indicator alaparatului. Bobinele sint conectateIiecare in cite un circuit alimen-tat de 0 tensiune comuna U. Bo-bina B2 are elementele circuituluiU ~i R constante, iar bobina BJare in circuit un element necu-noscut (rezistenta R,:). Daca ten-siunea U este constanta, curentul ~din bobina Bz este constant, iar curentul din bobina Blvariaza direct proportional cu rezistenta R,.

Cind bobinele Bl ~i B2 sint strabatute de curentii II ~il-i. ele cauta fiecare sa se aseze perpendicular pe directiaNS a cimpului magnetic. Cum bobinele sint asezate deo parte ~i de alta a axei cimpului magnetic, cele douacupluri C1 sie2, produse de curentii I t si 12, sint de semnecontrare, fiecare tinzind sa roteasca acul indicator In sen-suri opuse.

Constantele aparatului se aleg astfel incit cuplul activprodus de curentul I I . din circuitu] de masurarc este maimare, deci acul se misca in sensul cuplului CJ Dar bo-bina Bl pe masura ce se roteste in sensuI cuplului , intraintr-un spatiu eu cimp magnetic mai slab, datorita formeiIntrefierului, in tirnp ce bobina H2, care este rotita Iortatin sens opus cuplului ei, intra intr-un spatiu cu cimpmagnetic mai intens. Deci, pe masura ce eaclrul se rotestecuplul activ CL scade, iar eel antagonist C2 creste. Cindele ajung egale, cadrul rarnine in echilibru. acul indicind2 - MAsurarea rezistentet de i7.01D~jc

Fig. 5.2. AparatIogomettlc.

17


18/72

o deviatie a . In aceasta pozitie de ech ilibru cele doua;cupluri sint e~a]e ~Cj=C:l'

Cde doua cupluri sint proportionale cu curentii 1'e5-(pectivi I , ~i 1 2 ~i eu cimpul magnetic in care se gasese bo-]binele, Cimpul magnetic nu este insa uniform (fig. 5.2); eI"variaza eu unghiul o., deci si cuplur ile C, si C,! vor de-pinde de deviatia a. Dependents celor doua cupluri dedeviatia a . l1U oste aceeasi, deoarece in timp ce bobina H1se misca spre cimpuri magnetice rnai slabe, bobina B2 semisca spre cimpuri magnetice mai puternice. Aceasta de-pendente este deterrninata de forma intrefierului. Prinurrnare cuplul C este proportional eu curentul II si de-pinde intr-un mod oarecare $1 de deviatia a. Acelasi lucruse poate spune si despre cuplul C~, cu diferenta ca de-pendenta lui de a este alta decit a lui C,. Sa presupu-nem, pentru siruplificare. ca cele doua cupluri depindde a. astfol :

C!=K3a;C:l=K:l(l'~,

uncle K.: eSLOe'0 constanta oarecare de proportionalitate.In acest C


19/72

am presupus-o noi. Dar constructorii pot alege 0 asemeneaiorma a Intrefierulul incit in final sa se obtina tot rela-'tia (5.1), care s-a stabilit Iaclnd aceasta presupunere sim-plificatoare.

In formula (5.1), ambii curenti It ~i ['2 sint proportio-nali cu tensiunea comuna U. Rezulta ca in formula sepoate simplifiea tensiunea si atunei deviatia a . nu maidepinde de tensiune.

5.3. Schemcle logometrelor utilizate ca megohmmetreLogometrul utilizat ea aparat pentru masurarea rez is-

'tentei de izolatie (ca megohmmetru) are 0 schema incare unul din cei doi curenti ai bobinelor mobile ramineconstant (in raport eu rezistenta necunoscuta), iar al doi-lea variaza in raport eu rezistenta de masurat. In fig.5.3. este reprezentata schema de montaj a logometruluipentru masurarea rezistentelor de izolatie mari. Aceastaschema este de tip serie, deoarece rezistenta necunoscutaR; este legata in serie cu bobina mobila n1 In bobinaB2 circula un curent propor-tional cu tensiunea U,

V/.,=-.- R ounde R o este rezistenta in-tregului circuit.

In bobina B, circula uncurentU11= .._--.H ,+ R x

Dupa cum s-a stabilit anterior, deviatia acului indi-cator 0. este proportionala cu raportul acestor doi cureuti:

(5.2)

Fig. 5.3. Schema de montaja Iogornctrelor pcntru masu-rat rezistentc marl.

I, UtH, + R x .a=--=----,1 , U /R osimplifieind Iractia eu U,

(5.-!)

H , + n,u . = _.__.- ..I l o

(5.5).2* 19


20/72

Cum R I si Ro sint rezistente interne ale aparatului ,de valoare constanta, rezulta ca deviatia aculul C1 depindenurnai de rezistcnta necunoscuta R.t, Cu alte cuvinte apa-raLul mascara marirnea R~, deci putem grada scala apa-ratul ui d ired in unitati de rezistenta.o alta schema de montaj a logometrului pentru rna-surarea rezistentelor mici este reprezentata in fig. 5.4. Se-

vede ca schema estede tip derivatie, in-trucit rezistenta ne-cunoscuta R; este inderivatie cu bobinamobila B.Curentii It si [2:au in acest caz 0 ex-

Fig. 5.4. Schema de montaj a logorne- presie mai complica-trelor pentru masurat rezistente mici. ta, insa in final seajunge la acelasi re-

zultat. C E t deviatia acului indicator al aparatului depindenumai de rezistenta necunoscuta R.Trebuic rem arcat ca la aparatele logometrice ambele

cupluri (atit cel activ, cit $i eel an tagonist) sint createde curerrtii ce tree prin cele doua bobine mobile B1 siB2. Prin urmare, daca aparatul nu este conectat, asupraacului indicator nu actioneaza nici un cuplu, deci acul staIntr-o pozitie oarecare si nu sta in dreptul gradatiei zero,cum se intimpla la aparatele magnetoelectrice al carol'cuplu antagonist este creat de cele doua resoarte spirale,

+

5.4. Megohmmctre de Iabricatie cehoslovacaFirma cehoslovaca Metra Iabrica megohmmetre pentru

tensiimile de 100, 500, 1000 si 2500 V. Dintre acestea seintilncsc Irecvent in Romania megohmmetrele de 500 $ilOOO V .

DispoziLivul de masurare este logometric, deci cadrulmobil are doua bobine incrucisate. Acest sistem de rna-sura elirnina era rile de masurare in cazul alimentarii cir-cuitului de masura cu a tensiune neunif'orma. Valoarea20


21/72

rezistentei de izolatie se citeste direct in MQ, pe scala.aparatului. Sursa de tensiune este un mic generator decurent continuu cu colector, antrenat manual prin in-termediul unui reduct or cu roti dintate. Tensiunea labornele generatorului este variabila in functie de tura-tia pe care 0 asigura dispozitivul manual de actionare,Pentru a se amortiza variatia de tensiune la bornele ge-neratorului, se leaga in pa-ralel cu el un circuit com-pus din condensatorul C sivezistenta Rg. Condensatorulse comporta ca un rezervorLampon de energie, acumu-lind energie cind tensiuneacreste peste valoarea nomi-nala si cedind energ ie cindtensiunea scade sub valoarea Fig. 5.5 Schema mcgohrnme-nominala, Deci, cu alte cu- ti-ului lVlct\'a de 500 V.vinte, efectul condensatoru-lui este ca uniforrnizeaza in anumite limi te tensiunca gc-neratorului. Rezistenta Rg ln serie cu condensatorul amor-tizcaza actiunea conc1ensatorului Impiedicind intrarea in.oscilatie. In fig. 5.5. este reprezentata schema completea megohmmetrului de 500 V.

Bobina de masura BI este legata in scric cu rezistentade protectie Rl si cu rezistenta necunoscuta Rx care seleaga intre bornele 1 :;;i2. Cea de a doua bobina B : > _ , can:'da cuplul antagonist, este legata in serie cu rezistenta deechilibru R2 8ensibilitatea aparatului este de 0,05 MQ.Este important sa putem masura rezistentcle mici. de izo-latie, deoarece aceste valori mici sernnaleaza slabirea izo-latiei. Megohmmetrele Metra sint prevazute cu posibili-tatea de a putea masura comod, cu precizie, rezistentclcmici de izolatie, Pentru aceasta se realizeaza schema dinfig. 5.6.

Aceasta schema se obtine din cea reprezcntata infig. 5.5. in care S-Cl fractionat rezistenta R, (de 160 kQ)in doua rezistente : Rl1 (de 156 kQ) si RJ2 (de 4 kQ). iarl.'ezistenta aditionala R; se leaga ca In figura, Bornele 1

21


22/72

si 2 ale schernei se scurtcircuiteaza eu 0 punte, iar rezrs-tenta necunoscuta se leaga la bornele 3-4.

Pentru aceasta schema care, dupa cum se constata, estio schema de tip paralel (fig. 4.3), este prevazuta pescala aparatului 0 gradatie separata, cu sonsul de citirenormal (valoarea ze-,1'0 la stinga scalei).Aceeasi schema sepoate adapta pentrurnasurarea rezisten-tei de izolatie, elirni-nindu-se curentii descurgeri pe supra-fata, in cazul cind semascara rezistentele'de izolatie ale cablu-rilor de forta. Pen-.tru aceasta se leagaborna 4 la mantaua de plumb a cablului, iar rezistentanecunoscuta se leaga la bornele 1 si 2.

Megohmmetrul de 500 V se foloseste pentru masurarila echipamente de joasa tensiune si la curenti de valorimedii. In joasa tensiune si la curenti slabi se folosestemegohmmetrul de 100 V. Megohmmetrul de 1000 V se:foloseste la instalatii ~i masini cu tensiuni pina la 3 000Vsi curenti mari (masini elect rice, linii de transport, detractiune electrica). Acest aparat, a carui schema este re-prezentata in fig. 5.7, are domeniul de masura intre0,1 MQ si 100 MQ.

Trebuie mentionat ca toate tipurile de aparate Metraau scala neuniforrna, asa incHvalorile de la capetele sea-lei se citesc eu eroare mare. -

P'2 .4'zJO--__ --L-__ . I1.fUl.r=f50=k.Q~--- '~,__- '

PllFig. 5.6. Schema megohmmcu-ulut Me-tra pentru masurat rexistente de izo-Iatic mici.

A par a t u I Met r a de 2500 V se utilizeaza pen-tru masurarea rezistentei de izolatie la instalatii, masini,aparate si cabluri care pot suporta fara sa se deterioreze-tensiunea de 2 500 V.

Schema aparatului se deosebeste de cele studiate ante--rial' in privinta sursei de tensiune si a aparatului de ma-surat. Generatorul de tensiune este de curent alternativ22


23/72

Rotorul generatorului este realizat dintr-un magnet pel>manent cu patru poli. Statorul are miezu1 magnetic dinfier moale cu patru poli pe care sint fixate bobinajele sta-torice. Rotorul este actionat manual printr-un multiplica-tor de turatie sl printr-un regulator de lura tie. Genera-torul functioneaza intr-oschema de dublare a ten-siunii Cll ajutorul unorcondensatoare. Pentruaceasta, aparatul are uncomutator sincron K (fig.5.8) care comuta tensiuneade la borna generatcrului.alternativ si sincron, pe Fig. fl.7. fkh0T1'11l meuoh mrnt-uu-cele doua condensatoare lui Mr'lr


24/72

generator. Sistemul Iunctioneaza infelul urmator: in~timpul alternantei pozitivc a tensiunii generatorului, cornu-]tatorul K este pc pozitia a si incarca eondensatorul C 1 ~eu polaritatea din fig. 5.8. Cind tensiunea generatorului i : ; ; Hschimba sonsul, comutatorul K se muta pe poz.itia b : ; ; i tincarca condensatorul C2, astfel ca intre punctele 1 si 2:gasim 0 di lerenta de potential continua, egala eu sumadifcrentelor de potential de la bornele eelor doua conden-:satoarc. Dispozitivul de masura este de tip magneto electric'(micrcampermetru cu magnet permanent si bobina 1110-:bila). Dispozitivul de masura este legat in serie eu rezis-'tenta necunoscuta, montaj specific masurarii rezistentelor,mari de izolatie, El este montat intr-o schema ce cuprindeiv-zlstentele Ii:l, R" $i R,-, impreuna cu un comutator K1.:Cind comutatorul KI este pe pozitia ni rezistenta R r , . de,circa 8 kQ se leagil. In serie cu rez istenta R3 si cu micro-amperrnetrul, rcalizindu-se 0 protectie a aparatului im-.potriva socului de curen t in cazul masurarii unor rezis-lente Ioartc mid. Pe pozitia n ramine in serie cu aparatulnurnai rezistcnta R:l: asttel se mareste sensibilitatea ap'a-'ratului. Rozistenta Hlj legata de asemenea In serie pe cir-:cuitul c1e m;'isul'a an~ rolul de a dubla protectia micro-ampcrrnetrului impotriva curentilor mari.

D ate let e 11n ice ale aparatului sint:

- tvnsiunea d e m:'ISlll'C"i- tonsiunea de pro])!! a izolatiei- d imensh uil-- ,'-!reutate (circuj

160 rot/min;2 690 rot/min;> 145 rot/min;0- 500 MQ;!'iO-!i 000 MQ;2 GOO V;prop rii 3000 V;141X141XI02 111m;2 kg.

- turatia manctei de actionare- til 1 ' 1 \ 1 in rotorului- stabil iznrcn tonsiunii- domonii de rruisurruc:

Procctleul de maSllTaTc. Inainte de a incepe masura-rea se vciifica daca acul este la semnul co. Reamintimca in schema serie aparatul are scala gradata invers. Dacaacul 1111este pe sCI11I lu l co se corecteaza pozitia lu i invir-tind U$Ol' eu 0 surubelnita surubul negru de pe capaeulaparatului, Sc leaga apoi bornele de rnasura + si - inscurtcircuit : ' I i se pune comutatorul Kl pc pozitia 1. Se24


25/72

Invirteste apoi maneta de actionare cu 0 turatie de 11)0rot/min, acul indicator trebuie sa indice diviziunea zeroa scalei - in caz ca nu indica diviziunea zero se coree-teaza pozitia lui irrvir tind surubul alb de pe capacul apa-ratului. Aprecierea turatiei manetei se face observindmiscarea acului. Daca aeul oscileaza in [urul diviziuniizero a scalei, turatia manetei este prea mica, Acul osci-leaza si cind scurtcircuitarea bornelor nu este faeuta bine.Dupa 'accelerarea invirtirii se observa eii acul se stabili-zeaza pe pozitia zero si trebuie sa se retina ritmul de in-virtire in vederea repetarii lui pentru executarea m,'ISU-rarii. Se desface apoi puntea de scurtcircuitare a bornelorsl se leaga la borne obiectul de masurat, se invu-teste rna-neta cu turatia cunoscuta : ; ; i se citeste pe scala inter ioararezistenta de izclatie in MQ, Daca rezistcnta eitiUi estomai mare de 50 MQ, sc pune cornutatorul KI pc pozitia 2si se citeste rezistenta de izolatie pe gl'aclatia exterioara avalorilor mari. Pe11tl'U concctarca obiectului dc masurat S('leaga borna ---. a aparatului la mas a si b01'1111I- la 0 piE.~s:-1conductoare izolata a obioctului (boina, perie, colcctoretc.), Pentru eliminarca curentilor de scurgeri ce i11IluCI1'-teaza negativ precizia masuratorii, se leag~i borna S lasuprafctele metalice catre care se scurg acesti curontiin acest fel se conduc curcntii de scurgcri pe ciii care !HItree prin aparatul de masura. Trebuie avut in vedero Cdconductoarelc de legatura sa nu fie in contact cu obiectedin jur, nici cu mina operatorului pcntru a n1.1se crea n o icai pentru curentii de scurgere. 0 particularitato a masu-rarii rezistentelor de izolatie a instalatiilor cu capacitatemare este cea a absorbtiei cureritului c1ebitat de menolun-rnetru pinei ce se i.ncarca capacitatea. Accst Ienomen S2observa piin faptul di aeul aparatului deviaza incet pinnIa pozitia de echilibru. Pentru a l1U face 0 masurare f.{l'(-~ita este necesar sa continuarn inv iitirea aparatului pinCIcind se stabilizeaza acul, numai in accl moment S:l faccrncitirea indicatiei aparatului. Dupa terrninarca masuraiii,capacitatea rarnine incarcata si poate produce socuii ric-pla cute, dar nepericuloase, persoanelor care pun mina pecaile de curent ale instalatiei, Din acest motiv, dupa ma-

25


26/72

surare trebuie descarcata capacitatea, punind la masa euajutorul unui cablu izolat un punct oarecare al cailor decurent.In ce piiveste dependenta masurarii de turatia cucare se invirteste maneta de actionare trebuie aratat caapar atul de masura nefiind de tip logometric are 0 eroarede masura, Eroarea este in sens invers cu abaterea de laturatia nominala de 160 rot/min. De aceea, este mai binesa Invirt.im mai repede maneta. Accasta eroare este com-pensata in parte de Iaptul ca aparatele de tip magneto-electric sint mai precise decit cele logometrice si de fap-tul ca valoril' rezistentei de izolatie al instalatiilor deinalta tensiune sint Icarte mad sau foarte mid. In acestcaz nu deranjeaza preciz ia aprecierii valorii rezistenteide izolatie.

5.5. Megohmmetre de Iabricatie sovietica!'i.5.1. Meqotimmetrui tip M.ll 0I

Acest tip are dispozitivul de masura tip logometric,Aparatul se Iabrica pentru tensiunile de masura 100; 500;1 000 V. Domenii1e de masurareale aparatului sint:

P l F

Fig. 5.9 Schema meg-ohrnmetrului sovieticM. 1101.26

200 kQI 000 kQ1000 kQ

20 MQ;] 000 MQ;200 MQ.

Schema aparatului de 1000 Veste reprezentata in fig. 5.9.Turatia cu care se roteste ge-neratorul este 120 rot/min. Gene-ratorul este prevazut cu un regu-

later centrifugal care mentinetensiunea la borne 1a 0 valoareconstanta, Borna E serveste la de-rivarea curentilor de scurgere,


27/72

5.5.2. Meqohrtimetriii tip Me. 06-2 500 VSchema aeestui aparat este reprezentata in fig. 5.10.Sursa de tensiune este un generator de curent eon-tinuu care da direct la borne tensiunea 2 500 V In turatia

rnanetei de 120 rot/min. Aparatul de masura este de tiplogometric, circuitulde masura este rea-lizat prin bobina BI~i rezistenta R euajutoru1 comutatoru-lui K se schimba do-meniul de masurare,punindu-se in para-leI eu cireuitul demasurare RIB'l, l'e-zistenta R2 (K fiindpe pozitia b) sau re-zistenta R3 (K pe po- Fig. lUO. Schema mcuohrnrnetrutuizitia C). sovietie Me -, 06-2500 V.

2500 V[

8,

5.6. Megohmmetre de fabricatie englezaFirma Evershed ~i Vignoles fabrica un sortiment bogatde megohmmetre. In catalogul firmei se expun seriile deIabricatie impreuna eu recomandarile firmei, privind do-meniile de utilizare ale Iiecarei serii.S e ria 1 d e meg 0 h m met r e se Iabrica in treivariante: eu actionare manuala, eu actionare manuala siell motor, eu aliment are prin transformator ~i redresor.Aeeste din urma doua variante se utilizeaza la masuraride izolatie care eel' mai mult de 30 min In anumite nJC-tode moderne de masurare a starii izolatiei. Aparateleaeestei serii se executa la tensiunile 500; 1 000; 2500;5 000 si 10000 V. Ele sint prevazute eu eireuite de ecra-

nare, preeum si eu circuite de descarcare a capacitatilor.Toate aparatele aeestei serii au seara eu doua grada~ii.Firma recomanda utilizarea aeestei serii pentru masu-rarea rezistentei de izolatie la: intrerupatoare, eabluri de

n


28/72

Iorta. transformatoare de forta. generatoare de curent al-ternativ de mare putere, motoare si generatoare de curentcontinuu de mare putere, precum si la echipamentul re-cornandat pentru seria 2.

S e I'ia 2 d e meg 0 h m met r e este realizata incarcasa de aluminiu ~i este actionata numai manual. Ten-siunile de masurare la aceasta serie sint 250. 500, 1000 V.Teate au cite doua domenii de masura si sint prevazutecu bOI na de ecran care se utilizeaza numai in cazul rna-surarii rezistentelor de izolatie mari. Firma recornandapen tru aceasta serie urmatoarele u tilizari: motoare de cu-rent r ontinuu sl curent alternativ, echipament de Iortaeu tensiune norninala pina la ;'00 V, aparataj si utilizarilerr-comandate pentru seria :l.

S e I" ia ;3 de 111 ez 0 h m m e t I" e se Iabrica pentrutensiunilc de masuraro ]00, 230 si 500 V. Aparatele sintprotejate de 0 carcass de bachelita si sint actionate ma-nual eu maneta, Firma recomanda pentru aceasta serieurrnatoarclo utilizari: unelte electrice portabile, motoarede curent cont inuu si curent al ternativ, precurn si dispozi-tivele lor de pornire, reccptoarele de u tilizare casnica,circui tc 'I i echipa.ncnt pina Ia terisiunea 250 V, Iucrarilede in tretinerc ale l'abricilor.Firma mai produce megohmmetre cu alimcntare la ai)aLeriC' de acumulatoare miniaturizate pe care le reco-mnnda pcntru aceleasi utilizari ca seria 3.

5.7. Megohmmetre de Iabricatio romaneasca

Intreprmder=a pentru Rationalizarea si ModernizareaI nstalati ilor EnergeLice (LR.M.E.) Iabr ica doua tipuri demegohmmctre, la tensiunea de 500 V; 1 000 V si la ten-siunea de 2500 V. Arnbele tipuri sint tranzistorizate.

J\lJc>gohmmetrtll .500/1 000 V are sursa de alirnentare acircui tului de masura constituita din doua baterii uscatede 4,~ V Iiecare, care alimenteaza un convertizor cu douat ranzistoare de mica putere, care transforrna Lensiuneacontinua a ba terici In tensiune alternativa. Aceasta ten-siune alternativa se aplica pe primarul unui transformatoriidicator de tcnsiune (fig. 5.11). iar pe secundarul trans-


29/72

formatorului se culege 0 tensiune de 500 V cu 0 prrza de-250 V. Ansamblul format din bateria de alimen tare , gl'l1-pul de tranzistoare si transformatorul indeplineste aceeasifunctiune ca generatorul de c.a. al megohmmetrului Metrade 2500 V (fig. 5.8).

Ca : ; ; 1 la aparatul Metra 2500 tensiunea alternativa dela transforrnatorul Teste aplicata unui dublor de tcnsiunecu condensatoare. Pentru alimentarea convenabila a con-densaloarelor C2 si C:h pentru ca tensiunile la bornclo JOlsa se insumeze sint folosite doua grupuii de diode D, -D;;si D,,-DG Aceste grupuri de diode permit alimentareacondensatcarelor numai cu polaritatea din fig. 5.11. in carecaz tensiunea la bornele lor se insumeaza realiz iridu-se intrepunctele a si b 0 tensiune continua dubla Eata de ten-siunea alternativa furnizata de transtormator. Grupurilede diode jucind rolul unui redresor dubla alternanta, In-deplinesc aceeasi Iunctie ca si comutatorul K din construe-tia megohmmetrului Metra 2 500 (fig. 5.8).Tensiunea continua dintre nodurile a si b, U"b. est,aplicata circuitului de rnasura format din reaistentelc R . - , .R 6, R7 si logometrul L.Rezistenta necunoscuta R; se conecteaza in lre bornoleB t si B z . Rolul rezistentelor R-:, si R7 este de a proteja ci\'-cuitul bobinei B s, care furnizeaza cuplul activ, impotl'iv8

socului de curent, iar' a1 rezistentei R G sa regleze nivolulcuplului antagonist pe care il Iurnizeaza bobina B2Comutatorul K cornuta, pe prizele transtormatorului.tensiunile 250 V si 500 V pentru a obtine la bornele ci 1'-cuitului de masura, intre a si b tensiunile 500 $i 1000 VGrupul format de rezistentele R 3, R " si lampa cu neon B,,\are 1'01 de semnalizare. El semnalizeaza, pr in stinnercalampii, descarcarea bateriilor ~i deci riecesitatea inlocuuiilor. Lampa cu neon este montata pe scala aparatului, ease stinge Ia tensiunea de 6,5 V In sarcina. Masurarcaefectuata eu lampa de neon stinsa este eronata.

Caracteristicile- tensiunea de masura- tensiunea de alirnentare- cl asa de precizie a Instt-urnentululde masura

t ehn ice sint:500/1000 V;2X4,(i V:2,5 :

2H


30/72

clomenii de masura(scala dubla)dimensiunile de gabarit

- greutate

0-100 MO;0-100 MO;222X132X92;2,2 kg.

Met a dad e 1u c r II cu megohmmetruj I.R.M.E.este foarte simpla, Se pune eomutatorul K pe tensiunea,~e masura si se apasa butonul P, se observa aprinderealarnpii eu neon. Se verifica aparatul legind bornele B1 siB2 in scurtcircuit (rezistenta zero) in care caz acul apara-tului trebuie sa fie pe diviziunea zero a scalei si lasindbornele neconectate (rezistenta infinita) in care caz aculaparatului trebuie sa fie pe diviziunea co. La ambele ve-rif'icari lampa cu neon nu trebuie sa se stinga in timpulprobei. Se intrerupe apoi butonul P, se conecteaza rezis-tenia necunoscuta si se efectueaza masurarea.

Meqohrtimetrul. de 2500 V are acelasi principiu ca meg-ohmmetrul de 500/1000 V eu urrnatoarea deosebire: con-trolul tensiunii de alimentare nu se face cu lampa eu

pr < > - + - v ~ ~~-----"~:"='!:....J

l'i.~. 5.11. Schema megohrnmetrului I.lUv1.E. 500/1000 V.

neon, ci cu ajutorul unui circuit de control campus dinrezistenta R(i si comutatorul C (fig. 5.12). Controlul ten-siunii de alimentare se efectueaza astfel: se Inchide cornu-tatorul C fani sa se conecteze rezistenta necunoscuta R; ..ltl


31/72

se inchide butonul de pornire P, se verifica dad! acul in-dicator 5e asaza in dreptul sectorului de control marcateu rosu pe scala aparatului, daca nu, se marievreaza po-tentiometrul PI pina cind acul sin pe sectorul de control.

Fig. 5.12. Schema rueuohrnmeu-ului r.n.xi.r: 2 5(1) \.Schema aparatului este reprezentata in fig. 5.1:2. Va-

loarca rezistentelor R t, si R5 se deterrnina pc fiecare apa-rat la etalonarea lui. Domeniul de masura at aparatuluieste 0-100 MQ.

6. Masurarea rezistentei de h,ulapc a aparatelor,masinilor ~i instalatiilor electrice

6.1. Considerati] generaleMasurarea rezistentei de izolatie se Iace cu scopul de a

verifica daca aparatul, masina sau instalatia electrica. pescurt, obiectul de masurat, este destul de bine izolat pen-tru a putea functiona in conditii norrnale, Pentru fiecaretip de masina, instalatie sau aparat electric se impuneprin standarde, norme interne sau caiete de sarcini, va-loarea minima a rezistentei de izolatie cu care este per-

31


32/72

misa function area. Aceasta valoare minima depinde detensiunea nominala de functionare, de conditiile mediuluiambiant, de important a obiectului, de tipul lui. In cazulin care rezistenta de izolatie scade sub valoarea minimaadrnisa este interzisa punerea in functiune a obiectului.Functionarea in conditiile de izolatie sub valoarea minimaadrnisa poa te provoca defecte grave obiectului sau insta-latici de alimentare, accidente de munca, incendii. Deaceea , la punerea in Iunctiune sau dupa nefunctionareamai Indelungata, sau dupa 0 functionare in suprasarcinasi in general dupa toate situatiile In care instalatia a fostpusa sub actiunea unor factori de imbatrirrire a izolatiei(subcap. 2.4) esteobligatoriu sa se verifice valoarea rezis-tentei de izolatie. Operatia de verificare se face diferitdupa tipul instalatiei, Este necesar ca electricianul careexecuta masurarea de verificare a rezistentei de izola-tie s~i cunoasca bine instalatia atit pentru a face un con-trol eficient. cit pentru a nu provoca prin operatia de rna-surare defecte instalatiei.

Un excruplu ill aceasta privinta este edlficator. Motoarele decurent continuu destinate functionarti pe nave f'unctioneaza elicondensatoare ant.iparaxite montate la pl aca de borne (rnasa con-densatorul ui este legata la masa masinii). Incercarea izolatiei seface C 'U mezohmmetrul de 1 000 V, dar condensatoarele suportanurnai 250 V. Prin urmare este necesar sa se deconecteze conden-satoarel e Inairite de incercarea izolatiel, in caz contrar ele sedlstrug.

Tensiunea cu care se mascara rezistenta de izolatietrebuie sa fie cit mai apropiata de tensiunea nominala aobiectului de masurat, In anumite cazuri in normele in-terne fabricantul indica si tensiunea de masurare.

6.2. Masurarea rezistentel de izolatie a motoarelorasincrone

6.2.1. Conditiile d e Iucru. ale izolaiiei masinilore l e c t r i c e

De la furnizare si pina la punerea in functiune a ma-sinii si mai departe in timpul exploatar ii, izclatia masini-lor electrice este supusa actiunii diferitilor factori carea z


33/72

influenteaza starea ei. Astfel, in timpul transpor tului dela fabrica constructoare la locul exploatarii, precum : ; ; i inoperatiile de montare a masinii izolatia este supusa la:umezeala, temperaturi joase, frecari, trepidatii etc. Celemai important' actiuni se constata insa in tirnpul cxploa-tarii masinii. Aceste actiuni depind de rcgimul de lucrurid cond itiile de mediu ambiant: umiditate, temperaturaaerului inconjurator, gaze corozivr-, supratcnsiuni etc.Chiar in regimul normal de Iunctioriare, izolatia masiniieste supusa uno)' actiuni de distrugcre produse de: c-impuielectric, incalziri normale si anorrnalc, eforturi mccanice,(forte electrodinamice, vibratii interioare, Iorte centrifugola partile rotative etc.). In regimurile tranzitorii de Iunc-tionare ca: porniri, opriri, invcrsari de sens de rotatie,socuri etc., intensitatea cimpului electric, tempera tura ~ieforturile mecanice actioneaza asupra izolatiei depasinclcu mult pe cele care au loc in timpul regunului constantde functionare.

6.2.2. Actiunea [actoriior interni $i extcrni asupraizolaiiei

Actiunea iensiunii elecirice. Actiunea indclungata atensiunii electrice asupra izolatiei infasurarilor masinilorde inalta tensiune produce modificari importante asupraproprietatilor dielectrice ale izolatiel. Inrautatirea calita-tiler dielectrice a12 izolatiei e ite urrnata de 'scadcrca pro-prietatilor mecanice ale ei (devine sfurimicioasD., casanta).

Sub actiunea tensiunii mari, energia elcctrica se pcatetransforma, in masa izolantului In energie tcrrnica (111-calzind suplimentar izolatia), in energie mccanica (produ-cind Iisuri in material), in encrgie chimica (cauzin.l des-compunerea materialului). 'l'oate accstc proccse pot uvealoc simultan,

In masinile de joasa tensiune, la care intcnsitatea CII1l-pului electric din izolatic estc mica. proccselo d > degra-dare electrica a izolatiei sint neinsernnato si se poate con-sidera ca j.ractic nu au loco

Actiunea temperaturii. Prin incalzirc mat-r-ia'r-le izo-lante organice si anorganice sint supuse uncr transform.ui3 - M[lSuraren rezts ren sei c. l" izolati ..


34/72

Iizicc $1 chim ice Cal e due 1a pierderea elasticitatii si sea-derea rezisteniei mecanice a materialului. In cazul uneidogradari termice mari scad $i proprietatile dielectrice alematerialului. Materialele izolante se comporta diferit laactiunea temperaturii. de aceea ele sint impartite in clasede izo latie dupa temperatura pe care 0 pot suporta timpindelungat fani sa 5e degradeze.

ActiurvcCL umuiiuitii. In timpul sedcrii masinilor elec-trice intr-o atmosfera umeda se observa 0 micsorare arezistentei totale a izolal iei masinii fata de masa, dincauza umeairii izolatiei. De asernenea cresc pierderile di-electrice si sc micsoreaza tensiunea de st rapungere. Ume-zirea izolatici masinilor electrtce este lin proces complicatin care urniditatea din atmosfera cste absorbita de supra-Iata izolatici (umezirea de supraf'ata) 91 patrunde in inte-riorul izolaliei ra-pindindu-se in poril matcrialului. Tre-buie ment ionat C 9 . proccsul de umezire se poate inversapentru e8 . umiditatea se poaLe el im ina din incalzire. rest a-bilindu-se proprietatile initiale. Totusi, prin umez'iri repe-tate sl uscari intense se rnareste porozitatca materialului,ceca ce ducc la 0 scadere a rczistcmci lui la umezeala,

Actillnea al tor fact"rl. Dcpuncrea praf'ului conductor9i ncconductor po sunrafata izolatiei poato rrucsora valoa-rea rezistentc ide -;1.1pralc:;a a accstcia "i poat e duee chiar13 descarcari de h'n..,iunc pe suprafata izolaut ului (in spe-cial la masinil.- de inalta tcnsiur.c) . .'\r.c:-.tc des(,dl'cari potduco la dic;Lnl


35/72

Scurtcircuit intre spirele inja$UraTii. Scurtcircuitele in-tre spire, datorite deteriorari i izolatiei, sint Ioarte free-vente. In masinile de curent continuu scurtcircuitar ilcspirelor nu provoaca defectarea directa a masinii. In bo-binajul de curent alternativ scurtcircuitarea spirelor duceIa aparitia unor curenti mad in spirele scurtcircuitate,care provoaca 0 incalzire mare a spirelor si deteriorareainstalatiei din jur. De obicei scurtcircuitaroa spirelor duceIa intreruperea infa.;;urarii si punerea lui la masa.

Cre$terea piertlerilor dielcctrice in izolaiia masinilorde inalti: tensiune. La acest tip de masini cresterea pier-derilor dielectrice se poate datora in unele cazuri deterio-rarii izolatiei. Cind se constata 0 crestere a pierderllordielectrice la masinile de in alta tensiune, acestea trcbuiepuse sub observatie si este necesar S[I se stabileasca uncontrol special al starii izolatiei lor.

Masurarea pierderilor in dielectric (tangents unghiuluide pierderi) se face cu punti de curent alterriativ alimen-Late la tensiuni 2-10 kV, 0 data la :I--..~ ani siCLl prilejulreparatiilor capitale, Daca masina este In Iunctie de peste~O ani, In care timp nu is-a refacut integral izolatia , m~i-surarea pierderilor se face in f'iecaro an.

ltnbiitrirurea: jOTtata a izolaiiei. Accasta este cea maiIrecventa cauza care cluee la deteriorarea izolatiei. Pier-derea elasticitatii : ; ; i a rez istentci mecanicc duce Ia aparitiaIisurilor si apoi la ruperea matorialului izolant. iar In ccledin urrna se ajunge la scoaterea izolatici din uz Ina: n tc- ell,vreme. Cauza principala a irnbatrinirii Iortate a izolatiiloreste cresterea temperaturii peste cea adrnisa de clasa deizolatie respectiva, Semnele exterioaro care arata Imbtltri-nirea izolatiei sint:

--- culoarca materialelor deschise so inch ide, lacul sescorojeste, pelicula devine casanta, se reduce roz istentamecanica a hutiei, a prespanului si a alter materiale asc-manatoare, se produc scurgeri de lac. se despica toile demica. se Iisureaza suprafata izolatiei ~i apar semne decarbonizare:

SE ' produc sr-urtcu-cuitari mai ales l a masinile deinalta tensiune ;3*


36/72

- se umfla izolatia, mai ales in canalele de ventilatie,in locurile de iesire a tnfasuraril din crestatura.Sliibirea sistemuiui de fixare a infa~~urlirilor, Infasu-rarile trebuie sa fie fixate solid in crestaturi si in regiunilefrontale, Dupa 0 Iunctionare indelungata a masinii se ob-serva slabirea fixari i infasurai-il in regiunea crestaturilordin cauza micsoraril dimensiunilor penelor crestaturii- sia izolatiei cc constitute teaca izolanta de crestatura, AcestIenomcn se datoreste contractarilor produse de uscareamaterialelor electroizolante. Se mai slabesc bandajele destringere a inffl$Urarilor rotorice.6.2.4, M oto(t1'e asincrone trifazate in scurtcircuit

Cole mai des intilnite in practice sint motoarele asin-crone trifazate cu rotorul in scurtcircuit, In mod normalrnotoarele la tensiunea retelei au scoase la placa de bornetoate cele sase capete ale rnfa~urarilor stator ice (fig, 6.1):

~~

a b

Fig, 6.1. Schema de le-gare la placa de bornea unui motor asincronin scurtcircuit.

Fig. 6.2. Realizarea conexiu-nii 1a placa de borne.

Conexiunea masinii se realizeaza eu ajutorul unorpunt i. Motoarelc legate in stea au puntile montate ca infig. 6.2, a, iar cele legate in triunghi au puntile ca infig. 6.2, b. Pentru masurarea rtzistentei de izolatie gene-rala S2 leagJ. electrodu] L al mejohrnrnetrului (fig. 5.9) peoricare din bornele statorului, iar electrodul de parnint Pse leaga la surubul de pamint sau la un punct metalic al36


37/72

rnasei statoru1ui. Pentru motoarele de joasa tensiuno (pinala 500 V), se indica rezistenta de izolatls minima adrnisain norma interns a produsului. Daca nu este ind icata:atunci reaistenta de izolatie minima admis.i a masinii tre-'buie sa aibe valoarea (STAS 189~-66).

uR=----p-' (6.1)1000+ -100

'uncle: R, este rezistenta de izolatie masurata, in MQ;U tensiunea nominala a bcbinajului maslniirnasurata, in V;P puterea masinii, in kVA.De exernplu, 0 masina de 75 leW la tensiunea de 220;:1BO V."tt'ebuie s a aibe 0 rezistenta de izolatie mini mil de

220RI =-----= 0,22 i\[Q.1000 + ~100

Practic vorbind intrur-lt nu se pol dti ('U prec io e valorilemici ale scalei aparatului. se adopta ca 1("l.iskll1,\ minirml ild llli~CIvaloare 0,5 MO.In cazul in care rezistenta de izclatie masurata cstemai mica decit cea minima admisa, se desfac puntile laplaca de borne pentru a izola fazele bobinajului si SC' rna-.soara rezistenta de izolatie a fiecarei faze, punind elec-trodul L al megohmmetru1ui, pe rind, pe cele trci borne

.de sus sau de jos.In cazul in care toate cele trei faze au rezlstenta deizolatie sub cea admisa inseamna, sau c a , izolatia csteumeda, sau ca ea este imbatrtnita. In ambeJe cazuri nu SE',pune in functiune masina.In cazul cind numai 0 Iaza prezinta rezistenta de izo-latie slaba se sufla de praf borna respectiva. se indeparteaza de masa (daca este posibil) cablurile care Yin la'bornele fazei respective; daca nici dupa aceste opcrat iirezistenta de izolatie nu are valoarea admisa, delectul este:in interiorul masinii si ea trebuie dernontata ~i rcparal.a.

7


38/72

Valoarca norrnala a rezistentei de izclatie a motoarelorcit' joasa tcnsiuno este cuprinsa intre 20 ~i 100 MQ, SHi-birea izolatici la Iimita minima adrnisa poate f i temporara(in cazul umezlrii infasurarilor sau acoperirii eu praf abornelor) sau permanenta in cazul lrnbatrlnirii izolatiei.

In a-cruenca s il.uati i,cind se pune in functiune masina,avind rczistenia de izolatie Ia valoarea minima adrnisa, laprima opi in: a masinli (dupa 0 Iunctionare mai indelun_igaUl in care timp masina s-a incalzit si a eliminat ume-zeal a) se suih'i de praf placa de borne !?i se reverifica rezis-tenta de izolatie. Daca ea so pastreaza la aceoasi valoare,mictl, estc semn de imbatrinlre a izolatiei si masina trebuiesu pra v('l!b)~lLA in mod special. facfnd verificari de izolatie

mai dese pentru a evi taIunctionarea masinii enizclatie, sub limita admisa.In cazul motoarelor asin-crone In scurtcircuit se In-tilneste des in practice}sistemul de pornire almotoarelor cu comutator

stca-triunghi, Comutatorulstea-triunghi este un apa-rat care provoaca defectein exploatare. Din cauzavolumului sau mic colec-teaza praf in jurul borne-

R S T lor si a pieselor sub ten-l\~. 6.:!. Schema ( I


39/72

Masurarea rezistentei de izolatie se face cu cornuta-torul pe pozitia zero i ? i legind megohmmetrul la borrielenotate a, b, e sau x, y, Z, verificlnd in acest fcl bobiriajulrnotorului. Apoi, dupa ce se deconecteaza al imentarca dela tabloul de distributie se pune cornutatorul pc pozitiastea si se mascara rezistenta de izolatie Q ansambluluimotor-comutator.

Trebuie avut in vedere faptul ca masuratoarea f,ku1.,lin acest fel prinde si izolatia cablului de alimentare de 13tabloul de distr ibutie pina la cornutator. in cazul 1 1 1 caredorim sa separam cornutatorul pen tru a-i masura rezis-tenta de izolatie trebuie sa desfacem legaturile la bornclede alimentare (R S T) ale cornutatorului.

La comutator este util sa masurarn si rezistenta de izo-latie intre faze. Pontru aceasta trebuie desfacute $i leg:l'-turile motorului si se verifica rezistenta de izclatie intrcfaze pe ambele poz itii ale comutatorului, Vci'Ificaica re-zistentei de izolatie se face conform STAS 1B!l:l-6() 1111numai intre caile de curent ~i masa, ci ! 3 i intre faze, Re-zistenta minima de iz.olatie intre faze, calculindu-se toteu formula (6,1),

6.2.5. Motoare asincrone e L L TotoTul bobina:Acest tip de motor are doua Infasurari, una pc stator,

alta pe rotor. lnfasurarile rotorice sin t legate la inele!ecolectoare si prin perii aduse la placa de borne a rotorulu i.Schema de legaturi a acestui motor oste reprezentata infig, 6.4, unde a fost desenat si reostatul de pcrnire almotorului.De obicei, statorul are toate cele sase capote ale in'f


40/72

Masurarea rezistentei de izolatie a circuitului rotoricpe ansamblu se face legind megohmmetrul la una dinbornele rotorului f , i i avind reostatul de pornire pe pozitiade mel'S. Daca este necesar sa se masoare separat fiecareclement al clrcuitului rotoric, se ridica periile de pe ine-lele colcctoare, sc pune reostatul pe pozitia zero, eventual

Fig. GA. Schema de legare a unui motorasincron cu rotorul bobinat,se desfac legaturile cablului la placa de borne a rotorului.In acest fe] s-au izolat infasurarile rotorice cu inelele co-Iectcare, subansamblul portperii cu cablurile lui de lega-tura la placa de borne si reostatul cu cablul de legaturala placa de borne (J , rotorului. Borna L a megohmmetruluise leaga in punctele indicate In fig. 6.4 cu sageata,La motoarele electrice pentru serviciile interne ale cen-tralelor electrice si statiilor, valoarea rezistentei de izolatieminima adrnisibila nu se calculeaza eu formula data inSTAS 189::l. .Jristructiunile M,E.E, pentru executarea in-cercarilor sl masuratorilor preventive la echipamentulelectric 111'. 59-55" prevad stabilirea unei valori medii deexploatare a rezistentei de izolatie definite ca media valo-rilor rezistentei de izolatie masurate anterior. La 0 masu-rare de verificare, rezistenta de izolatie nu trebuie safie mai mica decit 500/0 din valoarea medie de exploatare.40


41/72

Pentru precizarea acestor notiuni sa consideram urrna-torul exemplu practic:S a presupunern ( 'a in trecut, in dif'crttc ocazu, S-I111 constatat, prinmasurare, urmatoarele valori ale rezistcutei de izolatic: 30 M n.50 Mil, 25 M~~. 40 M Q. Atunci valoarea medie de exploatare a

rezistentel de izolatie este egalii C 'L l media accstor va lori30+50+25+40145Rx med = =._- : : : : . 36 M Q,4 '1

La urrnatoarea verif'icare a rezistcntci de izolatle, valoarea eiIlU tr-ebuie s a fie mai mica der-it 50 ';;, din 36 MQ. adie-u rnai rni({idecit 19 MQ,

Toate masurarile trebuie facute totdeauna 1a aceeasitemperatura, altfel nu se poate trage 0 concluz ie jUSL~lasupra comportarri izolatiei in timp.

6,3. Masurarea rezistentelor de izolatie a reostatelorde pornire ~i reglare

Acest tip de reostat se utilizeaza la pornirea 0i ['('~lajulvitezei motoarelor asincrone cu rotorul bobinat, Ele soeompun din doua parti principale: rezistenta cu treptclcde pornire si un comutator (con-troler) care scurtcircuiteaza trep-tat rezistenta, Schema electricaa unui asemenea reostat estereprezentata in fig. 6.5.Comutatorul se realizeaza fiesub forma unui comutator cu plo-turi, fie sub forma unui controlcreu tambur.Rezistenta si comutatorul potfi reunite intr-un corp cornun sallseparate; de asemenea pot lucrain aer sau in u1ei de transfer-rnator,Masurarea rezistentei de izo-latie a ansamblu1ui rezistenta se

Fig. 6.5. Schema de !..:-gare a unui rcostat depor-nire.n


42/72

face' lc,\1.1 de -.i-port.iu i metahc c si perctii CUVCl 111 care'~E' montoaza. La C011luUHOr se mascara rezistenta de izo-latio a piesel or sub tensiune: borne, ploturi, peril. Pentru'a Iucc ma-: irarca este necesar a se pune controlerulsnu cornuuuc rul pe pozit ia ZC'fO, pentru a se putea verifies'


43/72

o importanta deosebita 0 are 1118'iW'a;'O:1 rczrstentei deizolatie la motoarele ce Iunctionoaza In medii umede, asacum sint motoarele navale. Conditiile de izolare a acostormotoare sint deosebit de severe. Masina trebuic sa aibarezistenta minima de izolatie de O,2~ MQ I I I conditi i de'umiditate de 99% umiditate rclativa. Trcbuio mentionatca in astfel de conditii apa condenscaza ell usur inta de-punindu-se sub forma de picaturi pe supralata lzolatlei.formind adesea 0 pelicula lichida la suprafata izolatiei Inasemenea cazuri, rezistenta de izolatie scade la zero. Dacaapa condensata se .gase'iie nurnai sub forma de picatur iizolate, rezistenta so mentine in limitele adrnise. In cazulscaderil rezisteritei de izolatie sub limita adrn isa , masinatrebuie uscata. Se atrage atentia ca 1 1 1 cazul 111 care ma-sina are condensatoare antiparazite montate la placa deborne, acestea trebuie deconectate. deoarece altfel s(r3-pung sub tensiunea de proba a izolatiei.

6.5. Masurarca rezistentei de izolatie a controlerelorde comanda

Controlercle sc util izeaza pentru pornirca ~i reglajuivitezei la motoarelc de curcnt continuu de tractiune ca:tractiune urbana (tramvaie, troleibuze), tractiune min icra(locomotive de rnina) tracti une elcctrica in calea f'erataDe asernenea, se utilizeaza la comancla mijloacolor de ridi-cat (macarale. pod uri rulante, etc.) functionind Cll 1110-toare asincrone cu rotorul bobinat (subcap. 6.:l).

Controlerul pent ru masinile de CLlJ 'E ' n t continuu s crealizeaza ca un ansarnblu de contactoare mccanice ac-tionate cu came profilate ce se monteaza pe axul demanevra. De la cele dcua contacte. fix si mobil, ale con-tactorului, care sint izolate Iata de masa, se trag legal uri,prin cablu izolat, la 0 placa de borne a contrclerului,Este necesar sa se verifice rezistenta de izolatie a lulu-1'01' pieselor sub tensiune. In mod obisnuit contactoarelonu au legatura intre elc: de aceea san se veri fica scparatori se realizeaza 0 Iogatura provlzoric intre toate con lac-toarele ~i se mascara rezistenta cle izolatie pc ansamblu.


44/72

Trebuic avut In vedere ca aceasta legatura provizorie s anu introduca 0 rezistenta de izolatie slaba falsificindmasuraroa (ea trebuie montata pc cit posibil in aer),

In fig. 6.7 este repre-zentata schema unuiconlroler de curentcontinuu cu contac-toare actionate eucama profilata.

Sooonsornotu cootoctor 6.6. Masurarea rezis-tentei de izolatiea alternatoarelorAlternatoarele seconstruiesc ca ma51l11

sincrone. Ele au Infa-surarea statorica de tip,.curent alternativ" ca: ; ; i rnotoare-asincrone,iar cea rotorica de tip..curent continuu".

Alternatoarele de pu-tere mica sint de obiceiautoexcitate. Deci vorngasi in componenta lor

}'ig. 6.7. Schema unul control er de elemente redresoare,curent continuu. transformatoare si ele-

mente de reglaj sl sta-bilizare a tensiunii, Ele sint de obicei la tensiunea de400 V. Alterriatcarele de putere mica nu pun problernespeciale in ce priveste masurarea rezistentei de izolatie.

Alternatoarele de putere mare se construiesc la ten-siuni irialte - excitatia 10)' Iiind f'urnizata de genera-toare de c.c. Acestea prez inta anumite particularitati lamasurarea rczistentei de izolatie, Dator ita tensiunii lornomi nale mad la masurarea rezistentei, se utilizeazamegohrnmetre de ~ 500-5000 V. Datorita capacitatilor-l4


45/72

mari pe care le au infasurar'ile lor - in operatia de rna-surare - aceste capacitati se incarca cu sarcina electrica,producindu-se urrnatoarele fenomene:- Curentul Iurnizat de megohmmetru fiind mic,

este necesar un anum it timp (aproximativ 1 min) pentrua se incarca intreaga capacitate a rnfasurarilor. In timpulacestui proces de absorbtie indicatia megohmmctruluieste gresita. Megohmmctrul indica adevarata valoare arezistentei de izolatie la sfirsituj incarcarii. Pentiu a evi tamasurarile gre9ite trebuie sa irrvirt im de maneta meg-ohmmetrului pina cind observam ca acul nu sc m ai m isca.Aceasta indicatie este buna.

- Al doilea Ienomen este acela ca dupa mEISUL\IC.capacitatile infasurarilor ramin incarcate 18 tcnsiunea demasurare. Este nccesar, pentru motivele aratate anterior,sa se descarce la pamint aceste capacitati. Pentru accastase utilizeaza comutatorul special de descarcare almegohmmetrului.

Trebuie mentionat dl infasurarile alternatoarclor mariau tensiuni mult diferite la stator si rotor. De aceea, estenecesar sa analizarn ce tensiune trebuie la mcgohmrnetru.Trebuie de asernenea mentionat ca rezistentcle de izola-tie ale alternatoarelor sint mari, 100-1000 MQ.

Rezistenta de izolatie se mascara la urrnatoarelc Infa-surari: a sta torul ui, a rotorul ui si a exci ta toarei.

Infii.~urarea staiorului, Tensiunea nomi nala a acesteiinfasurari, la alternatoarele de putere mare este peste1 000 V. In mod curent, pentru masurarca rezistcntei deizolatie se utilizeaza megohm metre de 2500 V. Instruc-tiunile M.E.E. 50-55 prevad obligativitatea masurariirezistentei de izolatie dupa Iiecare oprirc a m asmu, Inorice caz eel putin 0 data pe an, iar in cazul opririlordese de doua ori pe luna.

Metoda de mi'iSlITare. Inainte de a incepo masura-rea si dupa electuaroa ei se descarca sarcinile rczid: "dcIegind la parnint timp de 2 min infCi::;ul",'irilc. n,(~;,isL'.',."de: izolatie sc mascara pe Iiecare faza fa~fI de corpuimasinii, legincl celelalto faze imprcuna si punindu-Ic l,-,masa (fig. 6.8).


46/72

Daca IlU este posibil s a separam fazele, se mascararezrstenta de izolatic a ansamblului mfasurarilor fa~a decorpul masinii (fig. 6.9).Mcgohmmctrul S0 conecteaza legind borna de linie laLorna inla~unIrii Iespective si borna de pannnt la corpulmetalic al masini i. Citirea indicatiei megohmmetrului se

~~' \ lJ_JDoI

'-Vl~. 6.0. Masu rarca re'


47/72

lnfii~


48/72

Izolatoarele de tensiune malta se deosebesc usor decele de joasa tensiune prin dimensiunile lor. Ele sint maiinaltc, Cll suprafata de fuga mai mare (mai multe palarii) .

.......---(;:;;0-1---


49/72

Daca exista masurari ale rezistentei de izolatro ante-r ioare nu se utilizeaza valorile din tabelu1 6,1, rezistentade izolatie masurata se compara cu valoarea medic a rna-surarilor anterioare, 1 2 1 aceeasi temperatura, Valoarcamasurata nu trebuie sa fie mai mica dccit 70, 0 din ':21-loarea medie a masurarilor an terioarc.Valorile rezistentelor de izolatie ale irrlasuraiilor tra'l!---Iorrnatoarelor de fOI ' \a servesc la aprecierea gradLllui deumezire a izolatiei Infasurai-ilor. impreuna cu al ti pa U'Uindicatori, dintre care se mentioncaza numai coeficion-tul de absorbl ie K"" = j!,,!,.H , "

Gradul de umezire a izolatiei se considera satislacarordaca rez istenta de izolatie R no nu scado sub 700;0 din \',,1-loarea mediei masurarilor antorio are. iar K ( O o e,..l2 I J1C l imare deci t 1.:1 .

Masurarea so Iace eLI uansforrnatorul deconectat ell'1 2 1 retea, cu luarea tuturor masurilor de tehnica SCCLtl'itatii si protectia muncii. inclu=iv descarcarea sarcinii 1('-ziduale. prin legarea intasurarilor Ia pamini limp de: 3 min,

6,8, Masu rarea rezistentel de izolatie a intrerupatoarclorMasurarea rezistentei de izolatie a partii mobile (a Li-

jelor) la intrerupatoare se face eu megohmmetrul de2 500 V, pe Ilecare faza separat. Masurarea se executaC 'U ocazia reparatiilor curente si capitale. deci irrtrortrpa-torul nu este conectat in retea. Procedeul de masura estcurrnatorul :

- se inchide intrerupatorul > ; i 50 mascara rezistentade izolatie intre fiecare faza si corpul metalic al int 1'('-rupatorului. Citirea aparatului se Iace dupa 60 s dupaaplicarea tensiunii de masui a si notam cu R, aceasta va-loare:- se deschide intrerupatorul si se leaga in scurtcircui tbornele corespunzatoare contactelor mobile, masurindu-se4 - Masul'area r ez ist errtei de iwlal1c 49


50/72

asttel rez istenta de izolatie pe toate fazele: notam cu R "aceasta valoare si valoarea rezistentei de izolatie pe IazacstE'

R - _ _ !! _ ilR , _ .1- R tl - R ,Valoarca J11111lma adrnisa pentru aceasta rezistenta. in

cazul cind izolatia tijei este organica, este aratata In ta-belul 6.~. (conform instructiunilor M.E.E. 39-55).

Taht>luI6"Valoar en minima admis ibllu a rezivtentel de lzolatle

1)(' fa7U a tntrerupatoarclor, M QTen s iuvva n.nn Inalu a l r, tr et u pM u l " u lu l, kV

~jtU.t"dinlroru().ll (lI'U~11 .._--_._-------2- ICI 111-,15

Dupa rc-paratu- 1000 3000 50eO'. -- .._-- ----- .. i --- -- . i---.----.-- ------In e vploatare , 300 ' I 000 1000

La separa toare masurars se executa eel putin 0 datala :l ani (se recornanda 0 data pe an) verificarea rez is-tentei de izolatic a tijelor izolan te de actionare, asernana-tor ca la intrerupatoare. Daca tija este conf'ectionata dinlemn sau bachelita, valorile minime admisibile ale re-zistcntei de izolatie, R; ; sint aceleasi ca In cazul intreru-patoarelor aratate in tabelul G.~.Se observa ca . desi instructiunile M.E.E. 59-55 nu pre-vad oblig ativitatea masurarii decit dupa reparatii, ele in-dica totusi valori minime admisibile ale rezistentei deizolatie pen uu intrerupatoare si separatoare in exploa-tare.

In ambe le cazuri. cind tijele de actionare sint din altematerialc (de obicei ceram ice) nu se mascara rezistentade izolatie. nefiind U11 indicator util pentru aceste tipuride materiale.


51/72

6.9. MaSlll'area rezlsteritei de izolatie a transformatoarelorde tensiune

La transf'ormatoarele de tensiune se mascara rezis-tenta de izclatie a infaf;iUl'al'i]Orcu prilejul reparatii lorcapitale si curente, dar eel putin 0 data la trei ani si re-zistenta de izolatie a jugului si buloanelor de stringereaccesibile in timpul reparatiilor capitale.

Rezistenta de izclatie se mascara intre infasurari sicorpul metalie al transtormatorului, precum $i lntre in-Iasurar-ile de joasa si inalta tensiune,

La infasurarile de joasa tensiune se ut.ilizeaza meg-ohmmetre de 1000 V, iar la inalta tensiune megohmmetrede 2 500 V. Legarea megohmmetrului so face ca la trans-formatorul de forta (fig. 6.10).

Rezisterita de izolatie masurata, Rljll, se compara (,LImasurar-ilc anterioarc de care nu trebuie sa difere mul t.Daca nu exista asemenea masurari. atunci se au in ve-dere urrnatoarele valori minime adrnisibile:- pentru infa~uraJ'ile de [oasa tensiune. in Iunct ie

de tensi unea lor nominala:- pilla la- pests- ;l~ i.v - 100 ]\1 Q:;-~5k\ - :100 ~11l;

T" 1)(,I U1 ();3Valoare a minima admisibi la a reztstentel de izolatiea Infusu rn rf lo r de inalta lensiune ale transformatoarelm'de teusiune, MIl

Tensiunea nOminalii.\a infa ~UI u ri jkV IISituAtiatransfonn ator ujui

Pina la 10 Dupa reparatie 1 5 400 8 700 1 700 ~10 I 150In exploatare 3300 2 150 1 000 570 I 24U_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . _ _ 1 -Dupa Icparatie J 8000 5400 I 2 . 500 1170 I Gila: ~ : I P : \ ~ ~ ( ~ ~ ~ ~ ~ ~ \ ~ l . -1 : : : : I ~ ~ ~ ~ I - : - : ~ ' ~ : : ;1 : ~ ~ ~: ~III exploatarc- I) 400 5 - t o o I 2 . -l00 1200 L 60')10-85Peste 35

4' 51


52/72

- pentru infasurarile de inalta tensiune, in Iunctiede iensiunea nominala, de temperatura Infasurarit si desituat ia transformat oi ului conform tabelului 6.3.

Rezistenta de izclatie a buloane1or de stringere si ajugu1ui se mascara cu megohmmetrul de 500 sau 1000 V.valoarea ei minima adrnisibila nu se normeaza, apreciin-du-se prin comparatie cu masurarile anterioare.

6.10. NHisurarea rezistentei de izolatie a transiormatoarelorde curent

La transf ormatoarele de curent se mascara rezistentade izolal.ic a infa~urarilor 0 data la trei ani. Masur arease executa cu megohmrnetrul de 2500 V nurnai la trans-forrnatoarele cu iz clatie in ulei. Valorile minime admisi-bile so apreciaza prin cornpara tie eu masurari anterioaresau daca acestea nu exista. s= adopta valorile minimeindicate in tabclul 6,:1.

6.11, M::isurarea rezistenteloj- de izolatie a bobinelorde stingere

La bobinele de =tingcr se mascara rezistenta de izola-tie a infasuraiilor eel putin 0 data la trei ani si cu pri1e-juJ reparatiilor capitale. Se mascara. de asemenea.rezistenta de izolatie a jugului si buloanelor de stringere,accesibila, cu prilejul unei reparatii capitale,

Se utilizeaza megohmmetrul de 500--1000 V la infji-surarile de [oasa tensiune (daca exista) si megohmmetrulde 2 500 V 1a cole de Inalta tensiune.

Sp mascara urmatoarele rezistente de izolatie :-- intre inf'asurarea de malta tensiune si corpul me-

talic al bobinei:- intI'' inrasurarea de joasa tensiune (daca exists) 9i

corpul metalic al bobinei;- intre infasurarea de inalta tensiune si joasa ten-

siune (daca exista).52


53/72

Rezistentele de izolatie, R u o , astfel masurate se com-para cu masurari le anterioare de care nu trebuie sa di-fere multo

Pentru jug si buloane se procedeaza ca la subcap. 6.9.

6.12. Masurarea rezistentei de izolatie a bobinelorde reactanta in uleiSe mascara rezistenta de izolatie a infasurarilor eelputin 0 data la trei ani si cu prilejul unei reparatii cu-

rente sau capitate. Masurarea se executa cu megohm-metru1 de 2 500 V intre infasurari si corpul metalic albobinei de reactanta. Rezistenta masurata, Hc;(),se com-para cu masurarilo anterioare de care nu trebuio sa di-Jere mult. Daca nu exista asernenea masurari se adoptavalorile mini me indicate in tabelul 6.:{.

6.13. Masurarea rezistentei de izolatic a bobinelorde reactanta in aer

Se mascara rezistenta de izolatie a suporturilor con-tectionate din beton sau lemn, 0 data la H-12 Iuni $icu prilejul reparatiilor capitale.

Masur area se executa cu megohmmetrul de 1 000sau 2 500 V, intre infasurare si armatura supcrioara (ca-pacul) a izolatorului respectiv al fiocarui suport de betonsau lemn. Se veri fica rezistenta de izolatie a Iiecarui su-port. Valoarea rezistentei de izolatie se compara Cll rna-surarile anterioare, Ia aceeasi temperatura, de care nutrebuie sa difere mult.

6.14. Masurarea rezistentci de izolatie a condensatoarelorMasurarea rezistentei de izolatie a condcnsa to.uelor

slatice se face 0 data la 1--2 ani. Masurarea 52 exe-cuta cu megohmmetrul de 1 000 V pcntru condensatoarecu tensiune nominata sub 1 000 V si cu megohrnrnetrul

53


54/72

de : 2 ;'j00 V pentru condensatoare ell tensiune nominalade I 000 V. Masurarea se face Intre Iiecaro arrnatura< 1 condensatorului si corpul metalic, cealalta armature.Iiinr! izola Ui. Valoarea minima admisibila a rezistentei deizclatio nu ~e normeaza. ci se com para cu masurai ileanterioare.

6.15. Masurarca rezistentei de izolatie a cablurilorMasurarea ~e executa cu megohmmetrul de 1 000xa u 2500 V pentru cabluri cu tensiune nominala peste

2 kV si ell megohmmetrul de 500-1 000 V pentru ca-bluri cu tensiune norninala sub 2 kV. Masurarea rezis-t.entei de izolatie se [ace inainte si dupa incercarea rigidi-tatii diclectrice.

Pentru cabluiile cu manta de plumb cornuna se rna-"Oa1'1rezistenta de izolatie dintre fiecare pereche de con-ductoare.

Pentru cablurile cu mantade plumb individuala semascara rezistenta de izola-tie intre conductor si man-taua de plumb pusa la pa-mini.

Rezistenta astfel masu-ra t a nu trebuie s a fie maimica dedi cea indicata Intabelul 6.4 (conform instrue-tiunilor MEE 59-55).

Rezistenta se mascara lacutia terminala a cablului.dupa CE ' cablul a fost com-plet deccnectat ! ; > i dupa ces-au descarcat sarcinile rezi-

duale ale cablului piin legarea conductcarelor la parnintLimp de 2-:1 min. Modul cum se leaga megohmmetruloste reprezentat in fig. li.ll.La cablurile de joasa tensiune, cu tensiunea nominala,pina IE' 1 O O l l V. masurarea se face cu megohmmetrul

Fig. 6.11. Schcrna de ma-uvara f"P/'i s tpn tC 'i de ivol a ti a 1 I11uicablu.

54


55/72

T a b e l u 1 BARezlstenta de izolatie minima arlmisibfla a cablurilor

2 II :j 1 6 1\ III I ;nI !------1--1----1-----i I \ 1I I I0 I 20 50 50 I 50

Tensium-a nom inalu a cahlului, kV

Rezistenta de izolatie 1 1 1 i n i l 1 1 ( 1 ad-misfi, M Qde 500 sau 1 000 V. Rezistenta minima admisibila intreconductoare si mantaua de plumb pusa la pamint tre-buie sa fie mai mare cu 1 M2.

6.16. Miisurarea rezistentei de izolatie a uneltelorelectrice portabile

Cele mai utilizate unelte electrice portabile sint rna-sinile de gaurit. Se rnai intilnesc polizoare elect rice por-tabile, biaxe, foarfece electrice porta bile etc. In generaluneltele se compun dintr-un mic motor electric de antre-nare. alimentat la tensiunea retelei, comandat de un in-trerupator ~i din mecanismul de lucru care poate fi Ioartedivers. Motorul de antrenare poate fi de tip asincron tl'i-Iazat, cu rotoru1 in scurtcircuit (la masin ile de gaurit maimari. polizoare, biaxe), sau de tip asincron cu colector.Intrucit aceste unelte electrice portabile sint in majori ta-tea cazurilor minuite de neelectricieni este necesar uncontrol sever al rezistentei de izolatie, deoarece in cazulpunerii la masa se pot intimpla accidente mortale princlectrocutare. Alimentarea acestor unelte se face totdea-una prin cablu cu fise de la 0 priza montata pe perete.pe bancul de lucru sau -pe un cablu prelungitor. Fi$8.si priza fie ca sint trif'azate, fie C {I sint monofazate autotdeauna contact de nul care este legat la masa unelteiportabile si prin priza la nulu1 retelei (6.12).

Masurarea reziste ntei de izolatie se face legind meg-ohmmetru1 intre Iisa sub tensiune si masa masinii unelte.Este necesar sa se verifice ~i continuitatea 1egaturii de nul.Pentru aceasta se leaga megohmmetrul intre Iisa de nul


56/72

rarr- s(' recunoasto usor fiind asezata excentric Iata decelelal te si masa masinii. Dad. masurarea nu indicanet rezistenta zero. inseamna ca legatura este intreruptaundeva si deei ea trebuie refacuta.

r : lrr f \ - j C D ~ ~ - ~ t Iii I:!_P - -- ._ ._ _ -- L6-_ '/ f 'C .fI /, . . .,,/

loi" I) I:!. Schema do rnasurare a rezistentei de izolatiea unui polizor electric portabil.Rezistenta de izolatie minima adrnisa nu este pre-

-crisa in norme. Datorita conditiilor greie de lucru aeea--ta trebuie sa fie mai mare decit in cazul rnasinilor obis-nuite. Comparate cu aparatele electrocasnice, unde se punaceleasi conditii grele de securitate, uneltele electrice ma-nuale trebuie sa aiba rezistenta de izolatie minima de1 1\1Q. Prescriptiile cehoslovace indica valoarea de 2 MQ.

G.17. Miisural'ea rezistentei de izolatie a aparatelorelcctrocasnice

Aparatele electrocasnice sint de cele mai variate U-puri masini de spalat, de cusut, de gat it etc. Datorita[apt ului ca slabirea rezistentei de izolatie, cu consecintaimodiata de punere la masa a tensiunii, poate provocaaccidcnte grave, conditia de izoiare a aces tor tipuri dedpaJ'Ctte este Ioarte severa, Rezistenta de izolatie minimaadrnisa este de 1 MQ. rnasurata la 500 V. Metoda de rna--urare este identica cu cea de 18 subcap. 6.16., intrucit f liaici alimentarea se face prin cabin cu fi",e cu contact denul.. - . t 1


57/72

6.18. Masurarea rezistentei de izolatie a instalatiilorelectrice interioare

Instalatiile electrice interioare servesc 1a alirnentareareceptoarelor de forta si la iluminat. In mod obisnuit,alimentarea este realizata CLl conductor de nul pentru re-ceptoarele monofazate ~i Iara conductoare de nul pentrureceptoarele trifazate. Totdeauna exista 0 centura meta-lica legata la pamint la care se leaga masa metalica areceptoarelor. Majcrrtatea instalatiilor interioare din taranoastra au nulul neizolat legat la pamint. In fig. t:i.l:~estedata 0 distributie trifazata fara conductoare de nul, iarin fig. 6.14 0 distr ibutie trifazata cu conductoare de nullegate la parnint.In conformitate cu "Normativu1 pentru proiectarea ~ireceptioriarea lucrarilor de instalatii electrice cu tensiunepina 1a 1 000 V la constructii civile si industriale", trebuiesa se masoare rezistenta de izolatie a conductoarelor fata

p--~~~ ~gm~-o~-m~--~---------r---s---+-~T --+-""",,,,,,", 1-........ 1>+-...., i"'--'rIIB!lI--


58/72

deconcctam receptoarele si atunci masuram valoarea re-zis ten tei de izolat ie globala a conductoarelor (in instalatiit rilazate f a r a nul sau nulul ne1egat Ia pamint), fie sa de-COIWd,{1l11 reccptoarele ~i atunci masurarn rezistenta deizolatie numai a conductoarelor. Masurarea se face la

Fj~. (>.14.Sc-hema df' masurare a roztstentei df' izol a-tie H uni inst al atii cit' forti! trifazate, ell conductorIWUtlU.

tabloul de sigurante. 1egincl megohmmetrul (fig. 6.13).Pentru a masura rezistenta de izolatie a conductoarelorintrc ele este necesar sa se deconecteze toate receptoarele.im rucit conductoarele de alimentare sint legate intre elepi in rezistentcle interne ale receptoarelor (infasurari. re-/I'->10an' etc.).

Ca :-.j la motoare. peritru localizarea portiunilor curezistenta de izolatie slaba. este necesar sa se deconectezeelemente le de circuit. masurind Iiecare portiune de circuitastfel

Documents

Masurarea Rezistentei de Izolatie