การทดสอบค่าความต้านทานของฉนวน/เครื่องวัดความต้านทานเมกโอห์ม

Insulation Resistance Testing/Mega-ohmmeter

แนะนำให้ทำการทดสอบฉนวนเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมบำรุงรักษาประจำปีหรือครึ่งปีตามปกติ หากเริ่มโปรแกรมแล้วพบว่าฉนวนเสื่อมสภาพและสายไฟอาจเกิดอันตรายได้ สามารถกำหนดเวลาบำรุงรักษาและซ่อมแซมได้ ความล้มเหลวและการเสื่อมสภาพของฉนวนเกิดจากหลายปัจจัย ปัจจัยบางประการ ได้แก่ ความร้อนหรือความเย็นที่มากเกินไป ความเสียหายทางกลไก ความชื้น สิ่งสกปรก ไอระเหยที่กัดกร่อน การสั่นสะเทือน ความเก่า และสายไฟที่ถูกตัดหรือหัก

การใช้งานทั่วไปของเมกโอห์มมิเตอร์

• สายไฟและสายเคเบิล
• หม้อแปลงไฟฟ้า
• มอเตอร์
• เครื่องปั่นไฟ
• สวิตช์เกียร์
• ตัวเก็บประจุ
• เครื่องจักรหมุน
• ฉนวนไฟฟ้า
• การทดสอบการยอมรับเพื่อความสอดคล้อง
• การบำรุงรักษาเชิงป้องกันไซต์
• QA ในฝ่ายการผลิต
• การตรวจวินิจฉัย
• ฉนวนกันความร้อนหลายชั้น (DD)

วิธีทดสอบฉนวนหลัก 3 วิธี

มีวิธีการทดสอบฉนวนที่ได้รับการยอมรับหลากหลายวิธี โดยหลักๆ แล้วมีการทดสอบสามแบบที่แตกต่างกันซึ่งดำเนินการเมื่อพิจารณาความต้านทานฉนวน การทดสอบเหล่านี้ใช้สำหรับมอเตอร์ หม้อแปลง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ยังสามารถใช้กับสายไฟและสายเคเบิลได้ด้วย โปรดทราบว่าการทดสอบฉนวนทั้งหมดควรดำเนินการกับวงจรที่ไม่มีพลังงานเท่านั้น
 

1. การทดสอบการอ่านแบบสุ่ม

การทดสอบการอ่านค่าจุดคือการทดสอบฉนวนไฟฟ้าแบบครั้งเดียวที่แรงดันไฟคงที่ในช่วงเวลาเดียวกันและมักจะทำตามตารางการบำรุงรักษาตามปกติ ช่วงเวลาในการทดสอบแต่ละครั้งมักจะไม่น้อยกว่า 60 วินาที การทดสอบแบบอ่านค่าจุดส่วนใหญ่มักทำทุกปี แต่บางครั้งอาจทำบ่อยกว่านั้น การทดสอบทั้งหมดจะต้องทำภายใต้เงื่อนไขที่มีอยู่เหมือนกัน ดังนั้นอุณหภูมิและความชื้นจึงควรใกล้เคียงกับการทดสอบครั้งก่อนมากที่สุด เวลาของการทดสอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะ แต่ควรอยู่ที่แรงดันไฟเท่ากันในช่วงเวลาเดียวกันของปีโดยประมาณ ผลลัพธ์เหล่านี้จะถูกนำมาแสดง "ประวัติ" ของผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบแต่ละชิ้นในช่วงเวลาต่างๆ โปรดดูรูปที่ 1 ด้านล่างซึ่งแสดงตาราง "การทดสอบการอ่านค่าจุด" 6 ปี ซึ่งแสดงความล้มเหลวและการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ในช่วงเวลาหลายปี โปรดสังเกตการแก้ไขปัญหาฉนวนไฟฟ้าที่ระบุไว้ในตาราง

 

 

2. การทดสอบความทนทานต่อเวลา

การทดสอบนี้ใช้แรงดันไฟฟ้าที่เลือกไว้เป็นเวลา 2 ช่วงเวลา ช่วงเวลาแรกมักจะอยู่ที่ 10 นาที และช่วงเวลาที่สองคือ 1 นาที หากฉนวนของอุปกรณ์มีสภาพดี ความต้านทานของฉนวนจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป หากฉนวนได้รับความเสียหายหรือความสมบูรณ์ของฉนวนมีความชื้น น้ำมัน หรือสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ค่าความต้านทานจะคงอยู่ในระดับเดียวกันหรือลดลง โปรดสังเกตรูปที่ 2 ด้านล่างซึ่งแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ D เป็นที่ยอมรับได้และผลิตภัณฑ์ E อาจมีข้อสงสัย เมื่อดำเนินการทดสอบเวลา สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตสิ่งต่อไปนี้:
 

การดูดซับไดอิเล็กตริก (DAR) = ความต้านทานการทดสอบ 1 นาที / ความต้านทานการทดสอบ 30 วินาที

 
ค่าการดูดซับไดอิเล็กตริก (DAR-) (เรียกอีกอย่างว่า “อัตราส่วนการดูดซับ”) เป็นตัวบ่งชี้ความเป็นฉนวนที่ดี ค่า DAR ที่ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงประจักษ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมอเตอร์และขดลวด ได้แก่:
 
หากค่า DAR น้อยกว่า 1.0 แสดงว่าหน่วยที่ทดสอบอาจล้มเหลว
หากค่า DAR อยู่ระหว่าง 1.0 ถึง 1.25 แสดงว่าหน่วยนั้นน่าสงสัย
หากค่า DAR อยู่ระหว่าง 1.4 ถึง 1.6 แสดงว่าหน่วยนั้นดี
หากค่า DAR สูงกว่า 1.6 แสดงว่าหน่วยนั้นยอดเยี่ยม
 

 

3. แรงดันไฟฟ้าขั้นบันได

การทดสอบนี้ประกอบด้วยการใช้แรงดันไฟทดสอบสองค่าหรือมากกว่านั้นในช่วงเวลาคงที่ การเพิ่มแรงดันไฟจะทำให้ระดับความเค้นเพิ่มขึ้นบนเส้นทางที่อาจเกิดการรั่วไหลของฉนวน ขั้นตอนนี้อาจพบปัญหาในฉนวนที่ผลิตภัณฑ์อาจทดสอบแล้วโดยใช้การทดสอบแบบ Spot หรือ Time Test โปรดทราบว่ารูปภาพที่ 3 ด้านล่างแสดงให้เห็นว่าการทดสอบที่ 500V มีผลลัพธ์ที่แตกต่างจากการทดสอบที่ 2500V ช่างเทคนิคหลายคนเลือกแรงดันไฟ 5 ระดับที่แตกต่างกัน แต่การทดสอบแต่ละครั้งจะต้องใช้ช่วงเวลาเดียวกัน โดยปกติช่วงเวลาจะตั้งไว้ที่ 1 นาที และมีช่วงตั้งแต่ 1 นาทีถึง 10 นาทีในแต่ละนาที โปรดทราบว่ารูปภาพที่ 2 ด้านบนแสดงการทดสอบ 10 นาทีซึ่งระบุว่าผลิตภัณฑ์ D ไม่มีปัญหาอะไร แต่ผลิตภัณฑ์ E มีปัญหาและอาจมีความเสียหาย เมื่อใช้การทดสอบแรงดันไฟแบบ Step Voltage การตีความผลลัพธ์มาตรฐานเรียกว่าPolarization Indexและแสดงโดย:
 
      Polarization Index (PI) = ความต้านทานการทดสอบ 10 นาที / ความต้านทานการทดสอบ 1 นาที
 
ดัชนี Polarization คืออัตราส่วนของการทดสอบความต้านทานฉนวน 10 นาทีต่อการทดสอบความต้านทานฉนวน 1 นาที ผลลัพธ์จะบ่งชี้ว่าฉนวนกำลังเสื่อมสภาพหรือไม่ การทดสอบนี้เหมาะสำหรับขดลวดมอเตอร์โดยเฉพาะ มาตรฐาน IEEE สำหรับค่าต่ำสุดสำหรับเครื่องจักรที่หมุนตามคลาสคือ:

• คลาส A = 1.5
• คลาส B = 2.0
• คลาส C = 2.0

รูปที่ 3

 

• ต้องใช้แรงดันไฟทดสอบตั้งแต่ 50 โวลต์ถึง 15,000 โวลต์หรือมากกว่า
• ความต้านทานฉนวนตั้งแต่กิโล (10 ³ ) โอห์ม ถึงเทระ (10 ¹² ) โอห์ม
• แรงดันทดสอบคงที่
• แรงดันไฟทดสอบปรับได้
• แรงดันทดสอบที่สามารถตั้งโปรแกรมได้
• เวลาทดสอบที่ตั้งโปรแกรมได้
• การคำนวณอัตโนมัติของการทดสอบการดูดซับไดอิเล็กทริก (DAR)
• การคำนวณดัชนีโพลาไรเซชันอัตโนมัติ (PI)
• การปล่อยประจุไฟฟ้า (DD)
• การวัดและแสดงความจุและกระแสไฟรั่วโดยตรง
• ตัวเลือกหน่วยความจำและการสื่อสาร
• ตัวเลือกการแสดงผล
• ความต้านทานการแสดงผล
• แรงดันทดสอบการแสดงผล
• เวลาทดสอบการแสดงผล
• การปล่อยประจุอัตโนมัติ
• การแสดงแรงดันการคายประจุอัตโนมัติ
• การแสดงกระแสไฟรั่ว
• จอแสดงผล: อนาล็อก, ดิจิตอล, กราฟิค
• การชดเชยอุณหภูมิ
• การวัดอุณหภูมิ
• การยับยั้งการทดสอบแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ
• ตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟ
• ระดับการป้องกัน IP
• ระดับความปลอดภัยของตัวเครื่องและตู้หุ้ม
• หมวดหมู่ NFPA 70E ภาพประกอบด้านล่างแสดงตำแหน่งของ CAT Ratings I - IV

คลิกที่รูปภาพเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดอันดับ CAT

แรงดันไฟทดสอบที่ต้องพิจารณา

ค่าที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับแรงดันไฟฟ้าในการทดสอบ (แรงดันไฟฟ้า DC ในเมกะโอห์มมิเตอร์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่) คือสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าที่ระบุบนป้ายชื่อสำหรับอุปกรณ์หรือสายเคเบิล สายเคเบิลหรืออุปกรณ์ที่มีพิกัด 50V จะได้รับการทดสอบที่ไม่น้อยกว่า 100V หม้อแปลงหรือขดลวดมอเตอร์ที่มีพิกัด 480V จะได้รับการทดสอบที่ 1000V หากใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ค่าที่ยอมรับโดยทั่วไปจะเป็นสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าที่ระบุบนป้ายชื่อ + 1000V หากป้ายชื่อไม่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้ โปรดติดต่อผู้ผลิตอุปกรณ์เดิมเพื่อสอบถามข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่กำหนด

การเลือกแรงดันไฟทดสอบ

ตารางด้านบนแสดงแรงดันไฟฟ้าทดสอบที่แนะนำตามแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการของการติดตั้งและอุปกรณ์ (นำมาจาก IEEE 43-2000 Guide)