Czym jest i jak wykonać pomiar rezystancji izolacji?

Izolacja ma na celu ochronę użytkowników przed porażeniem prądem, a także zabezpieczenie prawidłowego i bezawaryjnego działania instalacji elektrycznej. Od stanu izolacji zależy funkcjonowanie urządzeń elektrycznych. W celu weryfikacji kondycji izolacji wykonywane są systematyczne badania, jak np. pomiar rezystancji izolacji. Jest to element prac kontrolnych i pomiarowych, a także eksploatacyjnych. Dla urządzeń przemysłowych decydującym czynnikiem jest rezystancja izolacji oraz tendencja zmian jej wartości. W jaki sposób wykonywane są tego rodzaju pomiary?

Rezystancja izolacji – podstawowe pojęcia

Zanim przejdziemy do metod pomiarowych, przepisów, norm czy częstotliwości wykonywania pomiarów, należy na początku określić co to jest rezystancja izolacji. Rezystancja izolacji to parametr pozwalający na określenie kondycji izolacji użytkowanej instalacji elektrycznej. Pozwala skutecznie zapobiegać groźnym awariom i pożarom. W ten sposób możliwe jest zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa podczas eksploatacji urządzeń podłączonych do sieci elektroenergetycznej.

Aby wspomniane bezpieczeństwo zostało rzeczywiście zapewnione na odpowiednim poziomie, ustanowiono normę PN-HD 60364-6:2016-07, określającą podstawowe wymagania dotyczące projektowania instalacji elektrycznych. Norma ta reguluje m.in. właściwe wartości minimalne rezystancji w zależności od napięcia nominalnego obwodu i napięcia probierczego, a także określa sposób dokonywania pomiaru. W większości przypadków prawidłowa rezystancja izolacji, w sytuacji, gdy mamy do czynienia z nominalnym napięciem poniżej 500 V, powinna wynosić co najmniej 1 MΩ.

Pomiary zmian rezystancji izolacji

Izolacja separująca przewody neutralne i fazowe umożliwia właściwy przepływ prądu w urządzeniach elektrycznych. Zmiana wartości rezystancji izolacji to ważny parametr, który może wskazywać na pogarszanie się stanu warstwy ochronnej. Uzyskane wyniki są archiwizowane i porównywane z aktualnym stanem, oddzielnie dla każdego badanego obiektu. W ten sposób możliwe jest wykrycie zmian, co skutkuje koniecznością podjęcia działań zapobiegających awariom.

Regularne badania instalacji elektrycznej

Pomiar rezystancji izolacji powinien być wykonywany regularnie. Zwykle dzieje się to podczas okresowych badań instalacji elektrycznej. Polegają one na sprawdzeniu natężenia prądu przepływającego przez izolację. Wykorzystywane są do tego nowoczesne urządzenia pomiarowe, natomiast osoba realizująca pracę powinna legitymować się odpowiednimi uprawnieniami. W praktyce, aby protokół pomiaru miał moc prawną, musi być podpisany przez elektryka z uprawnieniami dozoru – D i eksploatacji – E z zakresem kontrolno-pomiarowym.

Częstotliwość wykonywania pomiarów

To, jak często powinien być wykonywany pomiar rezystancji izolacji regulują przepisy, a konkretne uregulowania określono w prawie budowlanym. W większości przypadków instalacje elektryczne muszą być sprawdzane nie rzadziej niż raz na pięć lat. W niektórych przypadkach pomiary powinny być realizowane raz w roku. Dotyczy to miejsc, gdzie występuje zwiększone ryzyko porażenia prądem elektrycznym, na przykład w miejscach pracy, obiektach komunalnych lub innych pomieszczeniach korzystających z instalacji wysokiego i niskiego napięcia. Zwiększone wymagania mogą być też związane z występowaniem takich czynników jak zwiększone zapylenie, duża wilgotność lub wysoka temperatura powietrza.

Metody badania rezystancji izolacji

Znając wymagania prawne w zakresie częstotliwości oraz zakres uprawnień osoby wykonującej pomiar, czas przyjrzeć się temu, jak zmierzyć rezystancję? Rezystancja izolacji może być badana przy wykorzystaniu metody punktowej lub w funkcji czasu. Pierwsza odbywa się na podstawie informacji zebranych za pomocą miernika przyłożonego do kilku części izolacji. Jest to proste do wykonania, a pracę można przeprowadzić w krótkim czasie. Wynik należy skorygować przy uwzględnieniu temperatury otoczenia mającej znaczący wpływ na wartość zmierzonej izolacji. Sprawdzanie rezystancji w funkcji czasu pozwala na uzyskanie większej dokładności, ale badanie trwa znacznie dłużej. Obliczany jest stosunek poziomów rezystancji izolacji zbadanej w różnym czasie, w miejscach znajdujących się blisko źródła zasilania. W tym przypadku wynik jest precyzyjny także dlatego, że nie zależy od temperatury.

Urządzenie używane podczas pracy

Pomiary rezystancji izolacji powinny być wykonywane przy użyciu megaomomierza, czyli urządzenia mierzącego natężenie prądu przez układ izolacyjny pod wpływem przyłożonego napięcia stałego. Taki miernik ma własne źródło napięcia probierczego. Rezystancja izolacji może być też mierzona, używając miliamperomierza, który korzysta z napięcia sieciowego. W przypadku megaomomierza zakres pomiarowy powinien wynosić 50 MΩ, 200 MΩ, 1 GΩ lub 20 GΩ, natomiast napięcie wykorzystywane do pomiaru: 250 V, 500 V, 1000 V lub 2500 V.

Ważne normy europejskie

Należy pamiętać, że istotnym elementem prawidłowej weryfikacji kondycji izolacji jest korzystanie z certyfikowanych urządzeń. Urządzenia stosowane do pomiaru rezystancji izolacji muszą spełniać wymagania, które określa norma Unii Europejskiej o oznaczeniu PN-EN. 61557-10:2013-11. Nowoczesne urządzenia mają wiele udogodnień, między innymi, uwzględniają odpowiednie współczynniki dotyczące występowania zmiennej temperatury podczas badania. Jeżeli używane są mierniki analogowe, odczyt może być dokonany dopiero po ustabilizowaniu się pomiaru na określonym poziomie.

Rezystancja izolacji to parametr pozwalający na określenie kondycji izolacji użytkowanej instalacji elektrycznej. Pozwala skutecznie zapobiegać groźnym awariom i pożarom. W ten sposób możliwe jest zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa podczas eksploatacji urządzeń podłączonych do sieci elektroenergetycznej.