Isolationstestning: Megohmmeter eller AC DC Hipot Tester
Megahmmetrar
En modern megohmmeter (eller megohmmeter) applicerar en likspänning på en DUT och mäter likströmmen (nanoampere eller mikroampere). Genom att tillämpa Ohms lag, visas motsvarande resistansvärde på mätarens analoga eller digitala display. Detta instrument kallas ofta för en megger, vilket är en term varumärkesskyddad av Megger Group 1907.
MegohmmeterI en typisk megohmmeter kan användaren välja mellan flera spänningsnivåer. För kablar eller utrustning med märkspänning upp till 500V är den maximala likströmstestnivån vanligtvis två gånger märkspänningen. Över en 500V-klassificering är maxnivån närmare märkspänningen (t.ex. 5000V för ett 4100V-system). Utrustningstillverkaren kan ha mer specifika testrekommendationer.
På grund av kapacitans och dielektriska effekter i DUT tar det tid för avläsningen att stabiliseras efter att spänningen lagts på. Inledningsvis domineras avläsningen av kapacitansladdning. Absorptionsströmmar kan vara betydande under 20 sekunder eller mer. Vanligtvis görs IR-avläsningar efter 60 sekunder för att dessa effekter ska avta.
Tekniker
Två tekniker kan hjälpa till vid bedömning av isoleringsskick. Det första är att applicera spänningen i ökande steg. Försämrad isolering kommer att visa ett sjunkande IR-värde när testspänningen ökar. För korrekta resultat bör uppehållstiden vid varje steg kontrolleras. För att göra detta till ett enkelt test har vissa megohmmetrar en funktion för att automatiskt öka spänningen med programmerade intervall.
En annan bedömningsteknik är att jämföra IR-avläsningar med tidigare testresultat. Eftersom megohmmetern använder en mycket låg testström skadar den inte isoleringen. Periodiska IR-tester kommer att identifiera isoleringsförsämring över tid och behovet av förebyggande underhåll. En korrekt jämförelse kräver mätningar vid samma spänning och uppehållstid. Fukt påverkar IR-avläsningarna, så försiktighet bör iakttas för att utföra testerna under liknande temperatur- och luftfuktighetsförhållanden.
Parametrar
Två parametrar härledda från isolationsresistansmätningar är dielektriskt absorptionsförhållande (DAR) och polarisationsindex (PI). Avancerade digitala megohmmetrar har dedikerade funktioner för att mäta och visa dessa parametrar. DAR är IR vid 60 sekunder dividerat med IR vid 30 sekunder. Ett värde mindre än 1 visar att motståndet minskar med tiden, vilket indikerar en felaktig DUT. Polarisationsindexet används på motorer och generatorer för att bedöma mängden föroreningar i lindningarna och deras renhet. PI är IR vid 10 minuter dividerat med IR vid 1 minut. Vissa utrustningsstandarder anger lägsta PI-värden. Ett förhållande större än 1,5 är i allmänhet adekvat.
Handhållna megohmmetrar som ger upp till 1000V finns tillgängliga från flera tillverkare. Bärbara enheter kan leverera upp till 15kV. Multifunktionsinstrument kombinerar IR-mätningar med andra testfunktioner, såsom en multimeter. Detta foto visar en typisk handhållen megohmmeter, bärbar megohmmeter, megohmmeter/DMM och AC DC hipot-testare.
AC DC hipot tester
Ett hipot-test (förkortning för hög potential) bestämmer förmågan hos elektrisk isolering att motstå normalt förekommande överspänningstransienter. AC DC hipot-testaren applicerar högspänning på isoleringsbarriären på DUT och verifierar att det inte finns något haveri. Det är ett enkelt godkänt/underkänt test utfört som ett typprov på en representativ provenhet eller som ett rutinmässigt produktionstest. Maximalt tillåtet läckage är vanligtvis inom intervallet 0.1 till 5mA, eller som specificerats i teststandarden. Det faktiska läckagevärdet för varje DUT kan registreras för kvalitetssäkring.
AC DC hipot-testare Många standarder (som IEC 60950) specificerar en växelströmstestspänning som är två gånger driftsspänningen plus 1000V. De flesta tillåter användning av antingen växelspänning eller likspänning. Testinställningarna och procedurerna är identiska för växelström och likström, även om likströmsnivån bör vara lika med växelspänningstoppen. Testtiden är normalt 1 minut, men i vissa situationer, såsom högvolymproduktionstestning, kan en kortare testtid tillåtas vid högre spänning.
Vanligtvis utförs ett hipottest på nätkabeln till elektrisk utrustning. En ledning på testaren är ansluten till säkerhetsjord (jordjord). Den andra ledningen är ansluten till ledningen och neutrala strömledningar. Ofta har AC DC hipot-testaren ett inbyggt AC-uttag för att göra dessa anslutningar (som visas på bilden).
Om kretsen som testas har ett kraftledningsfilter, kan en AC DC-hipottestare indikera ett fel på grund av strömflöde till jord genom Y-kondensatorerna. Säkerhetsstandarden tillåter vanligtvis användaren att koppla bort dessa kondensatorer före testning eller öka den övre strömgränsen för att kompensera för det ytterligare läckaget. Alternativt kan en likströmstestspänning användas. De flesta AC DC hipot-testare inkluderar också en låg gräns för att säkerställa att testet misslyckas om DUT inte är ansluten eller testet avbryts. Till skillnad från megohmmetrar, som vanligtvis är batteridrivna, kräver nästan alla AC DC hipot-testare växelström.