Rodzina przyrządów do pomiarów rezystancji izolacji firmy Sonel została poszerzona o dwa kolejne modele. Wersja MIC-10k1 umożliwia między innymi pomiary rezystancji izolacji napięciem do 10 kV.

W pierwszych modelach nowej serii wysokonapięciowych mierników izolacji konstruktorzy firmy Sonel połączyli dwie ważne cechy: bardzo dużą odporność na zakłócenia zewnętrzne oraz możliwość pracy na obiektach, gdzie występuje wyindukowane napięcie. Dodatkowo przy projektowaniu położono nacisk na zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa podczas wykonywania pomiarów.

Rys. 1. Pomiary izolacji transformatora miernikiem MIC-10k1 firmy Sonel

Identyfikacja napięć w badanym obiekcie

Większość obecnych na rynku mierników do badań izolacji przed rozpoczęciem właściwego pomiaru sprawdza, czy na obiekcie nie występuje napięcie. Jeśli nie przekracza ono pewnej wartości (z reguły około 25 V), wówczas rozpoczyna się właściwy pomiar. Wcześniejsze modele mierników MIC-5010, MIC-5005 oraz najnowsze MIC-5050 i MIC-10k1 używają specjalnego algorytmu dla rozpoznania charakteru występującego napięcia. Jeśli stwierdzone jest napięcie sieciowe, wówczas pomiar nie zostanie wykonany, natomiast jeśli napięcie jest wygenerowane przez pole elektromagnetyczne – wówczas pomiar zostanie zrealizowany, a miernik wyświetli jego wynik. Metoda ta umożliwia prowadzenie pomiarów w obecności bardzo silnych pól elektromagnetycznych, tam gdzie dotychczas było to niewykonalne.

Rys. 2. Ekran miernika MIC-10k1 w trybie wykresu oraz wartości

Szczególne właściwości

MIC-5050, podobnie jak wprowadzone wcześniej MIC-5010 i MIC-5005, zapewnia pomiary rezystancji izolacji napięciem wybieranym spośród wartości 100, 250, 500, 1000, 2500, 5000 V lub dowolnym, wybranym przez użytkownika napięciem z zakresu 50-5000 V (co 10 lub 25 V). Miernik MIC-10k1 posiada zakres napięcia pomiarowego poszerzony do 10 kV (może być ono również wybierane płynnie w zakresie 50-10 000 V). Oba nowe mierniki umożliwiają pomiar współczynników DAR, PI lub Ab1, Ab2, rezystancji izolacji napięciami narastającymi schodkowo (SV) i wskaźnika rozładowania dielektryka (DD) oraz, podobnie jak model MIC-5010, pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych prądem ł 200 mA.
Nowe funkcje i cechy mierników MIC-5050 oraz MIC-10k1 to:
• graficzny wyświetlacz, umożliwiający – oprócz wyświetlania wszystkich mierzonych wartości oraz ustawień bez konieczności przełączania ekranów – również graficzne zobrazowanie pomiaru w czasie (rys. 2),
• wybierana wartość prądu pomiarowego
5 mA (oprócz 1,2 i 3 mA, jak w modelach MIC-5010 i MIC-5005), zapewniająca jeszcze szybsze ładowanie obiektów o bardzo dużej pojemności,
• możliwość pomiaru rezystancji izolacji kabli 3-, 4- oraz 5-żyłowych w sposób automatyczny za pomocą przystawki AutoISO-5000, eliminująca konieczność ręcznego przełączania poszczególnych żył kabla dla wykonania całej, wymaganej sekwencji pomiaru,
• możliwość pomiaru temperatury w trakcie pomiarów izolacji za pomocą dodatkowej sondy,
• funkcja lokalizacji uszkodzenia (dopalanie) – w trybie tym przyrząd nie przerywa pomiaru w przypadku wystąpienia przebicia, co ułatwia wyszukanie jego miejsca.

Praca z miernikami

Przełączanie ekranu z trybu wartości do trybu wykresu (do wyboru: rezystancja i prąd upływu lub rezystancja i napięcie w czasie) pozwala prześledzić zmiany wartości rezystancji i prądu upływu lub napięcia w trakcie pomiaru lub przeanalizować przebieg pomiaru po jego zakończeniu. Tryb wykresu dostępny jest dla wszystkich funkcji (pomiary rezystancji izolacji, dopalanie, SV, DD). Po zakończeniu pomiaru można poruszać się po ekranie kursorem, wówczas wyświetlana jest dokładna, zmierzona wartość dla danego czasu.

Rys. 3. Akcesoria do mierników izolacji 5 i 10 kV

Bezpieczeństwo
W odróżnieniu od wielu obecnych na rynku przyrządów, w miernikach Sonela uwzględniono nie tylko bezpieczeństwo i jakość samych przyrządów, ale również akcesoriów. Bezpieczne przewody o gwarantowanej wytrzymałości napięciowej 11 kV posiadają specjalne, bezpieczne wtyki. Również sondy oraz krokodyle pomiarowe spełniają rygorystyczne wymagania normy PN-EN 61010-031. Akcesoria dostarczane są wraz z poręcznym futerałem (rys. 3). Do pomiarów przewidziane są przewody o długościach od 3 metrów (standardowe) do 20 metrów – tak długie przewody mogą być stosowane dzięki dużej odporności mierników na zakłócenia.

Obudowa i ułatwienia obsługi
Same urządzenia, ze względu na gabaryt wymuszony rodzajem zasilania (gwarantującym dużą wydajność prądową) oraz normami bezpieczeństwa elektrycznego, posiadają obudowę w kształcie poręcznej walizki dającej możliwość pracy w trudnych warunkach klimatycznych (IP67 dla zamkniętej obudowy) oraz wysoką kategorię pomiarową CAT IV 600 V (CAT III 1000 V). Ułatwieniem, w przypadku konieczności ręcznego transportu w niesprzyjających warunkach, jest opcjonalny futerał-plecak na przyrząd (rys. 4).
Przełączanie napięć pomiarowych oraz funkcji odbywa się za pomocą pokrętła. Wybór opcji obsługiwany jest bezpośrednio przyporządkowanymi im przyciskami, w menu natomiast można wybrać ogólne parametry pomiarów i funkcji. Podświetlenie ekranu i klawiszy ułatwia pracę w warunkach niedostatecznej widoczności. Obecność napięcia na zaciskach podczas pomiaru sygnalizowana jest diodami LED. Pokrywa obudowy może być w razie konieczności w prosty sposób zdjęta, ułatwiając pomiary w szczególnych warunkach.

Rys. 4. Futerał – plecak ułatwia transport przyrządu

Zakres pomiarowy
Ważnym parametrem przyrządów jest zakres pomiarowy – maksymalna mierzona wartość rezystancji wynosi 40 TΩ dla MIC-10k1 (20 TΩ dla MIC-5050). Każdy pomiar, zarówno w przypadku upływu zaprogramowanego czasu, jak też ręcznego przerwania, kończy się rozładowaniem obiektu przez miernik, w trakcie którego wyświetlana jest na bieżąco opadająca wartość napięcia na obiekcie. Czas trwania pomiaru określa użytkownik – maksymalnie 99 minut 59 sekund. Mierniki wyróżniają się spośród podobnych urządzeń także tym, że w trakcie pomiarów rezystancji izolacji odbywają się również pomiary współczynników DAR, PI (lub Ab1, Ab2 – do wyboru przez użytkownika). Interwały czasowe, w których dokonywane są odczyty rezystancji do obliczenia współczynników mogą być dowolnie wybrane przez użytkownika (maksymalnie 600 s) – nie ma konieczności uruchamiania osobnej funkcji pomiarowej. Po zakończeniu pomiaru do pamięci zapisywane są wszystkie uzyskane wyniki (rezystancje zmierzone po określonych czasach, współczynniki absorpcji, rzeczywiste napięcie w trakcie pomiaru, prądy upływu, pojemność obiektu) oraz wartości rezystancji izolacji w czasie, pozwalające na odtworzenie wykresu – charakterystyki.

Pomiary
Pomiar rezystancji izolacji może odbywać się dwuprzewodowo lub trójprzewodowo – pozwalając wyeliminować wpływ prądów upływności powierzchniowej. Dodatkowo mierniki posiadają funkcję zaawansowanych filtrów (sprzętowych oraz programowych), umożliwiających stabilizację wyniku w szczególnie trudnych i dynamicznych warunkach pomiarowych. Po uruchomieniu funkcji, wartości cząstkowe mierzonych rezystancji izolacji są filtrowane w wybranych przez użytkownika przedziałach czasowych.
Oprócz klasycznych pomiarów rezystancji izolacji przyrządy umożliwiają również pomiary napięciem narastającym schodkowo (SV), kiedy stopniowo zwiększane jest narażenie izolacji, pozwalając ujawnić niektóre rodzaje jej uszkodzeń, jak np. zawilgocenie. Każda seria pomiarów SV składa się z następujących po sobie, w ciągu ustalonego czasu, pomiarów napięciem zwiększającym się skokowo – na przykład:
2 kV → 4 kV → 6 kV → 8 kV → 10 kV. Po zakończeniu serii pomiarów do pamięci zapisywane są wszystkie wyniki dla poszczególnych napięć.
Kolejna funkcja to pomiar wskaźnika rozładowania dielektryka (DD), który jest wielkością charakteryzującą jakość izolacji niezależną od napięcia próby. Wskaźnik DD pozwala na ocenę pogarszania (starzenia się) parametrów izolacji, wykrywa obecność wilgoci lub rozwarstwień. Pomiar polega na naładowaniu obiektu (jak podczas pomiaru rezystancji izolacji), a następnie, po rozładowaniu obiektu przez 60 s, pomiarze prądu rozładowania. Pozwala to zmierzyć ładunek zmagazynowany w dielektryku, a przez to ocenić stan izolacji.
W miernikach MIC-10k1 oraz MIC-5050, podobnie jak w modelu MIC-5010, dla funkcji pomiaru rezystancji izolacji lub ciągłości użytkownik ma możliwość ustawienia limitów, czyli wartości granicznych pomiaru. Po zakończeniu pomiaru na wyświetlaczu pojawia się dodatkowy komunikat wskazujący, czy wynik nie przekroczył ustawionego limitu. Informacja o ustawionym limicie i wyniku testu jest zapisywana wraz z rezultatem pomiaru do pamięci miernika.

Pamięć i zarządzanie wynikami
Uzupełnieniem możliwości MIC-10k1 oraz MIC-5050 jest pamięć o strukturze drzewiastej, pozwalająca na zapis kilkudziesięciu tysięcy wyników pomiarów podzielonych zgodnie ze strukturą późniejszego protokołu, a każdy wynik może zostać indywidualnie opisany za pomocą wywoływanej na ekranie wirtualnej klawiatury lub dodatkowej klawiatury bluetooth (po pomiarze lub podczas przeglądania wyników w pamięci miernika). Wyniki mogą być podzielone według klientów oraz obiektów, możliwy jest szczegółowy opis dla każdego klienta, obiektu oraz punktu pomiarowego (nazwa, adres itp.). Co istotne, możliwe jest wgranie przygotowanej w programie „Sonel Pomiary Elektryczne” struktury przyszłego protokołu i wykonywanie pomiarów po kolei dla odpowiednich punktów pomiarowych. W razie konieczności, struktura może być zmieniana w trakcie pomiarów.

Zasilanie
Przyrządy są zasilanie z akumulatora dużej pojemności, mogą też korzystać z zasilania sieciowego. Ładowanie akumulatora odbywa się za pomocą wbudowanej ładowarki o optymalnej szybkości ładowania zależnej od stopnia rozładowania akumulatora.

mgr inż. Grzegorz Jasiński