Методика электрических измерений

Электрические измерения — это измерения электрического напряжения, сопротивления, энергии, силы тока, его мощности, частоты и фаз переменного тока, индуктивности и так далее.
Сфера применения электрических измерений достаточно велика и тянется от исследований в науках (таких как физика, химия, биология) до технологических процессов в промышленности, энергетике, медицине, радио и телеустройств, самолетов и аппаратов для изучения космоса. В общем, везде, где требуются работы по измерению сопротивления изоляции электрооборудования, кабеля, либо провода, как в действующих, так и в ремонтируемых электрических приборах для абсолютно всех потребителей электрической энергии.

Перечень нормативных актов, используемых в методике электрических измерений:

• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (утв. приказом Министерства энергетики РФ от 13 января 2003 г. N 6)
• Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. (утверждены Приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г. № 328 н);
• Правила устройства электроустановок (в редакции седьмого издания, утвержденного приказом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 г. N 204).;
• Нормы испытания электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей 1982 г.;
• Нормы испытания электрооборудования 1978 г.;
• ГОСТ 26567-85. Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы испытаний;
• ГОСТ 3345-76. Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления изоляции;
• ГОСТ 3484-88. Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний;
• ГОСТ 3484.3-83. Трансформаторы силовые. Методы измерений диэлектрических параметров изоляции.

В электрических измерениях предпочтения по замерам отдаются следующим основным показателям: электрическому напряжению, силе тока (это активные величины), частоте и фазам переменного тока, мощности тока, электроэнергии, электрическому заряду, электрическому сопротивлению, индуктивности (пассивные величины), электрической ёмкости и так далее.

Измерение, так называемых «активных» электрических единиц (они дают характеристику состоянию объекта будущих измерений), опирается на прямое воздействии данных величин на средство электрических измерений и, чаще всего, такое измерение потребляет некоторое количество электроэнергии от объекта измерений. Эти измерения проводятся с помощью следующего оборудования: амперметра, векторметра, вольтметра, логометра, ваттметра, счётчика электрического, частотомера и т.д.

Измерение «пассивных» единиц (они подчеркивают электрические свойства предполагаемого объекта измерений) требует подключения объекта измерений к источнику электроэнергии и измерения ответной его реакции. Для таких измерений могут понадобиться: омметр, мегомметр, а так же измерители индуктивности, емкости и добротности.

Для проведения измерений допускаются только лица, достигшие восемнадцатилетнего возраста, прошедшие медицинскую комиссию, спецподготовку, а так же проверку необходимых знаний. Они должны имеет удостоверение о проверке и квалификационную группу по электробезопасности. При чем, для выполнения измерений на установках до 1000 В квалификационная группа требуется не ниже третьей, а для выполнения измерений на электрических установках 1000 В и выше, квалификационная группа понадобится уже четвертая и выше.

При выполнении электрических измерений, необходимо применять такие меры безопасности как:

• перед тем как начать испытания, нужно проверить отсутствие людей, работающих на той части электрической установки, к которой впоследствии будет присоединен испытательный прибор. Обязательно необходимо запретить находящимся вблизи него лицам прикасаться к токоведущим частям;
• использование не менее 1 основного и 1 дополнительного электрозащитного средства изоляции при проведении измерений и каких-либо испытаний без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;
• требования, соответствующие ГОСТам 12.3.019.80 и 12.2.007-75, Правилами и техники безопасности при эксплуатации электрических установок для потребителей;
• комнаты, которые будут использоваться для измерений, должны угождать нормам и правилам пожарной безопасности согласно ГОСТу 12.01.004-91;
• средства для проведения измерений обязаны отвечать требованиям по безопасности в соответствии с ГОСТом 2226182;
• при наличии металлических корпусов у переносного оборудования и приборов, их необходимо заземлить;
• запрещено измерение сопротивление изоляции воздушной линии электропередачи в период грозы, и, если измеряемая линия находится вблизи другой, находящейся в данный момент под напряжением;
• другие меры предосторожности.

Перед тем, как начать измерения, необходимо провести следующие подготовительные работы:

• обязательна проверка климатических условий в будущем месте измерения сопротивления изоляции. Для этого измеряют: температуру, влажность и соответствие помещения по взрыво- пожароопасности к необходимым условиям мегомметра;
• внешне осматривают состояние выбранного мегомметра, его соединительных проводников, работоспособность согласно его техническому описанию;
• госпроверка на выбранный для работы мегомметр должна быть с годным сроком действия;
• вся подготовка измерений образцов тех или иных проводов и кабелей выполняется в соответствии с ГОСТ 3345-76;
• всю подготовку рабочего места для выполнения как профилактических, так и реконструируемых работ в электроустановках делает электротехнический персонал предприятия. При этом работа должна быть выполнена согласно правилам ПТБЭЭП и ПЭЭП.

Измерения электрических величин в основном производятся стрелочными или аналоговыми и цифровыми измерительными приборами.

Правильные значения при измерении электрического сопротивления изоляции появляются после первой минуты, но не позже пятой с момента приложения измерительного напряжения к образцу (если в технических стандартах не указаны другие требования относительно данного кабеля или какого-либо измеряемого оборудования).
При необходимости повторного замера, не менее чем за две минуты до самого измерения, заземляются все металлические элементы.

Для всех изделий, не обладающих металлическим корпусом (может еще быть вариант экрана или брони), электрическое сопротивление изоляций отдельных жил одножильных кабелей (шнуров, проводов) измеряется между токопроводящей жилой и металлическим стержнем, либо заземлением. Что касаемо изделий, обладающих металлическим корпусом (дополнительно может быть экран или броня), то для них измерения проводятся между токопроводящей жилой и металлическим корпусом (экраном либо броней).

Если говорить об электрическом сопротивлении изоляции многожильных кабелей, то для изделий с отсутствующим металлическим корпусом (броней, экраном) измерение проводится между каждой токопроводящей жилой и другими жилами, которые в свою очередь соединяются, между собой, между каждой токопроводящей, либо объединенными между собой и заземлением. Для изделий с имеющимся металлическим корпусом измерения проводят между каждой токопроводящей жилой и остальными жилами, соединенными друг с другом и с металлическим корпусом.

Обращаем Ваше внимание, что дополнительные или повторные измерения с отсоединением кабеля (провода, шнура) от зажимов потребителей и разведением токоведущих жил, необходимо проводить по причине низкого сопротивления их изоляции, отступающей от стандартных правил ПУЭ, ПЭЭП, ГОСТ.

Производить обработку результатов измерений можно только лицам из электротехнического персонала со средним специальным или высшим техническим образованием. Анализируются такие результаты измерений только персоналом, работающим с вопросами изоляции электрического оборудования, различных проводов или кабелей.

Если же в стандартах или технических условиях на кабельные изделия, значение электрического сопротивления изоляции нормировано при температуре 20 °С, а само измерение таких изделий проходило в отличной от 20 °С температуре, то следует пересчитать полученное значение на нормированную температуру по такой формуле:
R20 = K*Rt
При этом, R20 это электросопротивление изоляции при t, равной двадцати градусам, МОм;
Rt — электросопротивление изоляции при температуре измерения, МОм;
К — коэффициент для приведения электросопротивления изоляции к температуре, равной двадцати градусам. Его значение указано в приложении к данному стандарту.

При отсутствии переводных коэффициентов надежным методом будет являться измерение электросопротивления изоляции при температуре, равной двадцати градусам плюс \ минус один градус.

Чтобы пересчитать электрическое сопротивление изоляции R на длину одного км нужно воспользоваться следующей формулой:
R = R20*L
При этом, R20 по-прежнему электросопротивление изоляции при стандартной температуре, равной двадцати градусам, МОм;
L — длина измерительного изделия без учета концевых участков, км.

Все итоги измерений заносятся в протоколы испытания кабелей до и свыше 1000 В, в протоколы по профилактическим наладочным работам по устройствам РЗА и электрического оборудования, соответствующие формам № 14.1-14.5
Для того, чтобы сравнить итоги измерения электропараметров линий кабеля связи со стандартными нормативами, нужно обработать полученные величины, приведя их к единице длины при температуре, равной двадцати градусам или нормы на параметры привести к конкретной длине, измеряемой линии при t воздуха либо грунта в момент проведения самих измерений.

Приведению требуют следующие величины: затухание цепей, сопротивление шлейфа жил, а так же сопротивление изоляции между каждой жилой и другими жилами, соединенными с грунтом.

Оборудование для измерений:
Многофункциональный тестер для электрика CM300Mk5