Конструкція портативного цифрового мегомметра та вимірювача струму витоку

Abstract

Надійність і безперебійність роботи електроустаткування забезпечується завдяки значної кількості параметрів. Одним з найважливіших є якість ізоляції. Під поняттям опір ізоляції потрібно розуміти здатність матеріалу, з якого виготовлений ізоляційний шар, чинити опір електричному струму, що протікає в електрообладнанні. Стан ізоляції суттєво впливає на якість електропостачання в цілому. Пропускна здатність і довговічність роботи залежить від матеріалу ізоляції і його якості, а також від того стану, в якому вона знаходиться. Більшість провідників мають вигляд дроту різної товщини, покритої шаром ізоляції. Якщо опір ідеального провідника повинен бути нескінченно малим, то опір ідеальної ізоляції повинен бути нескінченно великим. Однак реалії такі, що опір у ізолюючого шару не настільки великий, щоб його не можна було виміряти. За певних умов через нього тече так званий «струм витоку». Його величина може бути неприпустимо велика. Поступово, однак, досить швидко властивості ізоляційного покриття можуть істотно погіршитися. При цьому будь-яка додаткова зовнішня дія, наприклад, механічна, може порушити цілісність ослабленої ізоляції. Далі висока ймовірність короткого замикання в місці пошкодження, а також її загорання через високу температуру в зоні короткого замикання. Тому треба періодично перевіряти стан ізоляції на предмет величини струмів витоку в ній для запобігання руйнівних наслідків від її деградації. Перевірка ступеня захисних властивостей ізоляції проводиться за допомогою спеціального вимірювального приладу — мегомметра, який вимірює опір ізоляції в електрообладнанні. Вимірювання опору ізоляції та струму витоку дозволяє забезпечити безпечне використання та роботу електрообладнання, забезпечуючи ефективну експлуатацію всієї системи енергопостачання. Здійснено аналіз існуючих рішень. Розроблено та створено електричну схему, показано конструктивні особливості портативного цифрового пристрою, що поєднав у собі мегомметр та вимірювач струму витоку, забезпечив номінальну тестову напругу 250, 500 або 1000 В для вимірювання струму витоку або опору ізоляції.

Reliability and uninterrupted operation of electrical equipment is ensured by many parameters, one of the most important is the quality of insulation. By the concept of insulation resistance it is necessary to understand the ability of the material of which the insulation is made to resist the electric current flowing in electrical equipment. The condition of the insulation affects the quality of the power supply as a whole. The throughput and durability of the work depends on the insulation material and its quality, as well as on the state in which it is located. Most conductors are in the form of wires of different thicknesses, covered with a layer of insulation. If the resistance of an ideal conductor should be infinitesimal, then the resistance of an ideal insulation should be infinitely large. However, the reality is that the resistance of the insulating layer is not so large that it could not be measured. Under certain conditions, the so-called "leakage current" flows through it. Its value may be unacceptably large. Gradually, however, the properties of the insulation coating can deteriorate quite quickly. Moreover, any additional external impact, for example, mechanical, can violate the integrity of the weakened insulation. Further, there is a high probability of a short circuit at the site of damage, as well as its ignition due to the high temperature in the short circuit zone. Therefore, it is necessary to periodically check the state of insulation for the magnitude of the leakage currents in it to prevent the destructive consequences of its degradation. Checking the degree of protective properties of insulation is carried out using a special measuring device — a megohmmeter, which measures the insulation resistance in electrical equipment. Measurement of insulation resistance and leakage current allows for safe use and operation of electrical equipment, ensuring efficient operation of the entire power supply system. An analysis was made of existing solutions. A portable digital device was developed that included a megohmmeter and a leakage current meter, and provides a rated test voltage of 250, 500, or 1000 V to measure leakage current or insulation resistance.

Надежность и бесперебойность работы электрооборудования обеспечивается за счет множества пара- метров, одним из важнейших является качество изоляции. Под понятием сопротивление изоляции нужно пони- мать способность материала, из которого изготовлена изоляция, сопротивляться электрическому току, про- текающему в электрооборудовании. Состояние изоляции влияет на качество электроснабжения в целом. Про- пускная способность и долговечность работы зависит от материала изоляции и его качества, а также от того состояния, в котором она находится. Большинство проводников имеют вид проволоки разной толщины, покрытой слоем изоляции. Если сопротивление идеального проводника должно быть бесконечно малым, то сопротивление идеальной изоляции должно быть бесконечно большим. Однако реалии таковы, что сопротивле- ние изолирующего слоя не настолько большое, чтобы его нельзя было измерить. При определенных условиях через него течет так называемый «ток утечки». Его величина может быть недопустимо большой. Постепен- но, однако, довольно быстро свойства изоляционного покрытия могут существенно ухудшиться. При этом любое дополнительное внешнее воздействие, например, механическое, может нарушить целостность ослаб- ленной изоляции. Далее высока вероятность короткого замыкания в месте повреждения, а также ее возгорание из-за высокой температуры в зоне короткого замыкания. Поэтому надо периодически проверять состояние изоляции на предмет величины токов утечки в ней для предотвращения разрушительных последствий от ее деградации. Проверка степени защитных свойств изоляции производится с помощью специального измери- тельного прибора — мегомметра, который измеряет сопротивление изоляции в электрооборудовании. Измере- ние сопротивления изоляции и тока утечки позволяет обеспечить безопасное использование и работу элек- трооборудования, обеспечивая эффективную эксплуатацию всей системы энергоснабжения. Проведен анализ существующих решений. Разработана и создана электрическая схема, показаны особенности конструкции пор- тативного цифрового устройства, которое включает в себя мегомметр и измеритель тока утечки, и обеспе- чивает номинальное тестовое напряжение 250, 500 или 1000 В для измерения тока утечки или сопротивления изоляции.