Сопротивление изоляции кабеля: измерение и норма

Измерение величины сопротивления изоляции кабеля связи с металлическими токопроводящими жилами производится с целью определения его работоспособности. От данного показателя в том числе зависит качество передаваемого по проводникам сигнала. Результатом снижения сопротивления изоляции, как правило, становится появление помех на линии, что, в свою очередь, приводит к возникновению звуковых шумов (телефонная линия), снижению пропускной способности (цифровые системы передачи данных) или же полный обрыв сообщения.

Согласно ГОСТ 15125-92 измерение сопротивления изоляции кабеля связи должно осуществляться раз в 6 месяцев.

Нормы сопротивления изоляции кабеля связи

Электрические нормы кабелей связи определяют минимальные значения сопротивления внешней изоляции и изоляции жил, при которых кабельная продукция допускается к использованию. Величина сопротивления зависит от типа и предназначения кабеля.

Требования к значениям сопротивления изоляции вводимых в эксплуатацию кабелей приведены в ГОСТ 15125-92, ОСТ 45.01-98, ОСТ 45.83-96 и прочей нормативно-технической документации. Рассмотрим несколько примеров.

Нормы сопротивления изоляции кабелей связи, наиболее часто применяемых для строительства первичных сетей, ГТС и других линий (значения на 1 км длины кабеля, без оконечных / с оконечными устройствами):

•    Кабели с трубчато-бумажной и пористо-бумажной изоляцией (ТГШп, ТБпШп, ТКпШп, ТСтШп и т. п.) — 8000/1000 МОм.
•    Полиэтиленовая изоляция (марки — ТППэп, ТППэпБ, ТПВБГ, СТПАПП, СТПАППБГ и другие) — 6500/1000 МОм.
•    Кордельно-бумажная изоляция (ТЗБ, ТЗБГ, ТЗКл, ТЗБн и т. п.) — 10000/3000 МОм.

Испытание кабелей связи

Измерение сопротивления изоляции кабеля связи также производятся согласно нормативным требованиям. При выполнении этой задачи важно учитывать текущую температуру и влажность воздуха. Все электрические параметры кабелей связи приводятся производителями при условии проведения испытаний при температуре +20 °С и длине кабельного изделия 1 км. Отклонение этих параметров от нормы приводит к увеличению или уменьшению показаний. Однако существуют простые формулы, позволяющие произвести перерасчет сопротивления в зависимости от температуры и длины.

Оборудование

Измерение сопротивления изоляции кабеля связи производится специальным прибором, называемым мегаомметром. Для определения нужной электрической величины данные устройства генерируют определенное напряжение (от 100 В и более).

На текущий момент используются две разновидности мегаомметров — цифровые и аналоговые. В первом случае для генерации напряжения используются электромеханические (ручные) генераторы и стрелочные индикаторы. Цифровые мегаомметры для генерации напряжения используют, как правило, гальванические элементы или аккумуляторные батареи. Результаты измерений выводятся на цифровое табло. Также некоторые модели мегаомметров не имеют собственного генератора тока и требуют подключения внешнего источника питания.

Для тестирования кабельных линий также широко применяются рефлектомеры, способные определять различные дефекты кабеля локационным (рефлектометрическим) методом. Принцип работы устройств следующий:

•  На жилы тестируемого кабеля подаются коротковолновые электрические импульсы.
•  При наличии в кабеле каких-либо дефектов, подаваемый импульс отражается от препятствия и возвращается обратно к прибору.
• Возвращенный сигнал улавливается датчиками рефлектомера, измеряется, анализируется, после чего результат измерений отображается на дисплее.

Таким образом, при помощи рефлектомеров можно обнаружить обрывы, короткие замыкания, перепутанные пары, плотную землю и другие дефекты, которые имеют место в том числе при повреждении изоляции кабеля.

Требования и методика испытания кабелей связи

Измерение параметров кабелей связи (изоляции) — процесс несложный, но требует соблюдения установленных нормативной документацией (в частности — ГОСТ 3345-76, ГОСТ 2990-78) требований. Если кратко:

• Перед проведением работ кабель должен быть обесточен и отсоединен от всех оконечных устройств и проводников (если это, например, кабель ГТС, испытываемые жилы отсоединяются от клемм распределительных щитков).
• Нельзя проводить испытания мегаомметром над кабелями, расположенными в непосредственной близости с другими электросистемами, т. к. генерируемое прибором напряжение способно создавать мощные электромагнитные поля, которые могут нарушить работу этих систем.
• Нельзя проводить испытания воздушных линий связи в грозу.
• Испытываемые проводники (жилы) должны быть заземлены.
• Отсоединять испытываемый проводник от «земли» можно только после его подключения к соответствующим клеммам мегаомметра (т. е. сначала подключается прибор, а только затем провода отсоединяются от «земли»).
• Перед выполнением и после проведения измерений проводник должен быть освобожден от остаточного тока путем короткого замыкания
. Эта операция также выполняется над измерительными щупами мегаомметра.
• Для получения точного результата ток пропускается по испытываемому проводнику в течение (и не более!) 1 минуты
. После проведения испытаний прибору и испытываемому проводнику дают «остыть» в течение 2 и более минут, если в соответствующей документации к мегаомметру и/или кабелю не приведены другие цифры.
• Все прочие требования к безопасности приведены в ГОСТ 2990-78.

Теперь рассмотрим процесс измерения сопротивления изоляции кабеля связи на примере коаксиальной пары без защитного экрана (будем измерять сопротивление изоляции жил). Согласно ГОСТ 2990-78, условная схема приложения напряжения к жилам кабеля выглядит следующим образом:

•    Жила «1» подключается к входу «R–» (вход также может быть обозначен, как «–», «Земля» или «З») мегаомметра.
•    Жила «1» и вход «R–» мегаомметра заземляются.
•    Жила «2» подключается к входу-источнику напряжения «R+» («+», «Rx», «Линия» или «Л») мегаомметра.

Условная рабочая схема:

Процесс проведения измерений:

•    Сначала на мегаомметре устанавливают уровень выходного напряжения, который зависит от марки испытуемого кабеля (обычно для проверки кабелей связи достаточно подать напряжение в 500 В).
•    После подачи напряжения в цепь мегаомметру потребуется около 1 минуты для проведения измерений. Если это стрелочный прибор, необходимо дождаться ее полной остановки, для этого мегаомметр должен находиться в неподвижном состоянии. В случае с цифровыми приборами делать это необязательно.
•    При необходимости измерения проводят несколько раз
. Как было сказано выше, перед каждой процедурой прибору дают «остыть» в течение примерно 2 минут (плюс-минус — зависит от характеристик мегаомметра).

На показания сильно влияет температура окружающей среды (чем она выше, тем ниже сопротивление и наоборот). Если ее значение отлично от +20 градусов, необходимо воспользоваться следующей «корректирующей» формулой:

R_(20 )=K*R_1, где:

R_(20 )– сопротивление изоляции кабеля (в нашем случае сопротивление изоляции жил) при +20 °С (указывается в паспорте к марке кабеля);

R_1 — сопротивление, полученное в результате измерений при температуре, отличной от +20 °С;

K — «корректирующий» коэффициент, позволяющий определить такое значение сопротивления изоляции, которое бы имело место при +20 °С (коэффициенты приведены в приложении к ГОСТ 3345-76).

Например, возьмем кабель КТПЗБбШп с полиэтиленовой изоляцией, первоначальное сопротивление которой (без оконечных устройств) составляет 2019 МОм. После измерения сопротивления жил при температуре в 15 °С получили результат, допустим, в 11 500 МОм. Согласно ГОСТ 3345-76, поправочный коэффициент «K» в случае с полиэтиленовой изоляцией жил составляет 0,48. Подставив это значение в формулу, имеем:

R_(20 )=0,48*12500=5520 (сопротивление при нормальных условиях)

По следующей формуле можно определить сопротивление изоляции в зависимости от длины кабеля:

R=R_(20 )* l, где:

R_(20 )– сопротивление изоляции при +20 °С;

l — длина испытываемого кабеля;

Возьмем ту же марку кабеля ТППэпБбШп длиной в 1,5 км. Нам известно первоначальное сопротивление изоляции жил при нормальных условиях — 2019 МОм. Отсюда:

R=6500* 1,5=7500 МОм

Компания «Кабель.РФ®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку кабеля связи по выгодным ценам.

Заземление

Для чего нужен контур заземления

Устройство контура заземления, установка и проверка уровня сопротивления контура – это работы, необходимость которых обусловлена спасением жизни человека и предохранением зданий от пожаров. Для производства работ следует выполнять требования ПУЭ, знать способы производства работ по Read more…

Заземление

Сопротивление заземляющего устройства

О компании » Электролаборатория » Контур заземления » Норма сопротивления контура заземления Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура Read more…

Заземление

Для каких целей применяется защитное заземление

Устройство защитного заземления – способ, электротехнического присоединения защитного проводника с нетоковедущими корпусами электроустановок, подвергаемые действию токов короткого замыкания фазного электротока. Защитный контур, главной задачей которого, является предохранение нанесения электротравм, связанных, с пиковыми значениями тока при Read more…

Здравствуйте, читатели блога «Заметки электрика».

В прошлой статье про испытание кабельных линий я рассказывал Вам, что одним из пунктов испытания кабельных линий является измерение сопротивления изоляции кабеля.

Вот об этом мы подробно с Вами и поговорим. Рассмотрим как правильно произвести измерение сопротивления изоляции, как силовых, так и контрольных кабелей. А также познакомимся с методикой проведения этих замеров.

Подготовка к измерению сопротивления изоляции кабеля

Перед началом проведения работ по измерению сопротивления изоляции кабеля необходимо точно знать температуру окружающего воздуха.

С чем это связано?

А связано это с тем, что при отрицательных температурах, при наличии в кабельной массе частиц воды, эти частички будут находиться в замерзшем состоянии, т.е. в виде кусочков льда. Все Вы знаете, что лед является диэлектриком, т.е. не обладает проводимостью.

Поэтому при проведении измерения сопротивления изоляции при отрицательных температурах эти частички замерзшей воды  выявлены не будут.

Приборы и средства измерения

Второе, что нам необходимо для проведения измерения сопротивления изоляции кабельных линий, это наличие приборов и средств измерений.

Для измерения сопротивления изоляции кабелей различного назначения я и работники нашей электролаборатории используем прибор MIC-2500. Есть и другие приборы, но мы их используем несколько реже.

Этот прибор производства фирмы Sonel и с помощью него можно замерить сопротивление изоляции кабельных линий, проводов, шнуров, электрооборудования (двигатели, трансформаторы, выключатели и т.п.), а также произвести замер степени старения и увлажненности изоляции.

Хочу заметить, что прибор MIC-2500 входит в государственный реестр приборов, которые разрешены для измерения сопротивления изоляции. 

Прибор MIC-2500 должен ежегодно сдаваться в государственную поверку. После прохождения поверки на прибор ставят голограмму и штамп о прохождении поверки. В штампе указывается серийный номер прибора и дата следующей поверки.

Соответственно, что производить измерение сопротивления изоляции необходимо только исправным и прошедшим поверку прибором.

Нормы сопротивления изоляции для различных кабелей

Перед тем, как перейти к нормам сопротивления изоляции кабелей, необходимо как то их классифицировать.

Я Вам предлагаю свою упрощенную классификацию кабелей. 

Кабели по назначению делятся на:

  • высоковольтные силовые выше 2019 (В)
  • низковольтные силовые ниже 2019 (В)
  • контрольные и кабели управления, будем их называть просто контрольными (сюда входят вторичные цепи РУ, цепи питания электроприводов выключателей, отделителей, короткозамыкателей, цепи управления, цепи защиты и автоматики и т.п.)
  • др.

Измерение сопротивления изоляции, как для высоковольтных кабелей, так и для низковольтных силовых кабелей производится мегаомметром на напряжение 2019 (В). А контрольные кабели измеряются мегаомметром на напряжение 500-2500 (В).

Соответственно, у каждого кабеля существуют свои нормы сопротивления изоляции. По ПТЭЭП (п.6.2. и таблица 37) и ПУЭ (п. 1.8.37 и таблица 1.8.34):

  • Высоковольтные силовые кабели выше 2019 (В) — не нормируется, но сопротивление изоляции должно быть не ниже 10 (МОм)
  • Низковольтные силовые кабели ниже 2019 (В) — сопротивление изоляции не должно быть ниже 0,5 (МОм)
  • Контрольные кабели — сопротивление изоляции не должно быть ниже 1 (МОм)

Методика измерения сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей

Для более яркого представления выполнения работ по измерению сопротивления изоляции высоковольтных силовых кабелей, приведу Вам наглядную схему и порядок действия.

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле указателем высокого напряжения

2. Устанавливаем испытательное заземление со специальными зажимами типа «крокодил» на жилы кабеля со стороны, где будем проводить измерение сопротивления изоляции.

3. С другой стороны кабеля, жилы оставляем свободными и разводим их на достаточное расстояние друг от друга.

4. Вывешиваем запрещающие и предупреждающие плакаты. Рекомендую с другой стороны оставить человека, который будет наблюдать, чтобы во время измерения сопротивления изоляции мегаомметром никто на попал под испытательное напряжение.

5. Измерение сопротивления изоляции высоковольтного силового кабеля проводим мегаомметром на 2019 (В) поочередно на каждой жиле в течение 1 минуты.

Например, проводим измерение сопротивления изоляции на жиле фазы «С». При этом устанавливаем испытательное заземление на жилы фаз «В» и «А». Один конец мегаомметра подключаем к заземляющему устройству, или проще сказать к «земле». Второй конец — на жилу фазы «С». 

На примере это выглядит вот так:

6. Показания, полученные во время измерения сопротивления изоляции высоковольтного кабеля записываем в блокнот.

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей

Методика измерения сопротивления изоляции низковольтных силовых кабелей отличается от предыдущей (описанной выше), но незначительно.

Аналогично:

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле с помощью средств защит, предназначенных для работ в электроустановках.

2. С другой стороны кабеля, жилы оставляем свободными и разводим их на достаточное расстояние друг от друга.

3. Вывешиваем запрещающие и предупреждающие плакаты. Рекомендую с другой стороны оставить человека, который будет наблюдать, чтобы во время измерения сопротивления изоляции мегаомметром никто на попал под испытательное напряжение.

4. Измерение сопротивления изоляции низковольтного силового кабеля проводим мегаомметром на 2019 (В) в течение 1 минуты:

  • между фазными жилами (А-В, В-С, А-С)
  • между фазными жилами и нулем (А-N, В-N, С-N)
  • между фазными жилами и землей (А-РЕ, В-РЕ, С-РЕ), если кабель пятижильный
  • между нулем и землей (N-PE), предварительно отключив ноль от нулевой шинки

5. Показания, полученные во время измерения сопротивления изоляции низковольтного кабеля записываем в блокнот.

Методика измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей

Ну вот мы и добрались с Вами до измерения сопротивления изоляции контрольных кабелей.

Особенностью их измерения является то, что жилы кабеля можно не отсоединять от схемы и производить замер вместе с установленным электрооборудованием.

Измерение сопротивления изоляции контрольного кабеля выполняется аналогично.

1. Проверяем отсутствие напряжения на кабеле с помощью средств защит, предназначенных для работ в электроустановках.

2. Измерение сопротивления изоляции контрольного кабеля проводим мегаомметром на 500-2500 (В) следующим образом.

Подключаем один вывод мегаомметра на испытуемую жилу. Остальные жилы контрольного кабеля соединяем между собой и на землю. Второй вывод мегаомметра подключаем либо на землю, либо к любой другой не испытуемой жиле.

Для наглядности смотрите фото:

В течении 1 минуты производим замер испытуемой жилы. Далее измеренную жилу возвращаем к остальным жилам кабеля и приступаем к измерению следующей жилы.

Итак каждую жилу.

3. Все полученные показания сопротивления изоляции контрольного кабеля записываем в блокнот.

Протокол измерения сопротивления изоляции кабеля

Во всех вышеперечисленных электрических измерениях, после получения показаний сопротивления изоляции кабеля, необходимо сравнить их с требованиями и нормами ПУЭ и ПТЭЭП. На основании сравнения необходимо сделать вывод-заключение о пригодности кабеля к дальнейшей эксплуатации и составить протокол измерения сопротивления изоляции.

P.S. На этом статью я завершаю. Если возникли вопросы, то смело задавайте их. А также не забывайте подписываться на новые статьи с моего сайта. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями: