Принцип работы мегомметров или как измерить коэффециент абсорбции

[Dmitry_Migathev]

Добрый день. Кто может рассказать как работает мегомметр? Статьи из википедии копировать не нужно.
Спрашиваю, потому что у нас на работе ничего не получается.
Расскажу все по порядку: У нас есть установка измерения параметров изоляции кабеля собственного изготовления, которая применяется на многих северных компаниях, центрофорс, борец, и т.д
В установку входит высоковольтный генератор и измеритель токов утечки в кабельной линии ( от наноампер ), приведенная погрешность 3%, но не буду в подробности, я эту установку не разрабатывал поэтому не так много о ней знаю. Установка включена в госреестр средств измерений.
В начале этого года пришел заказ на изготовление стенда измерения параметров ПЭД. Я как главный разработчик этого стенда. Один из измеряемых параметров в этом стенде есть измерение и испытания изоляции обмоток статора. В измерениях изоляции есть такие параметры как коэффециент абсорбции и индекс поляризации. Кабс = R1мин/R15сек, Iпол = R10мин/R1мин. Результат прохождения этого теста будет считаться успешным, если Kабс›1.3, а Iпол›2, т.е сопротивление изоляции замеренное на 1 мин, должно быть минимум в 1.3 больше чем на 15 сек и сопротивление изоляции замеренное на 10 мин., должно быть минимум в два раза больше чем замеренное на 1 мин. Для этих тестов мы решили использовать установку нашего собственного изготовления. Для экспериментов заказчик выслал нам статор ПЭД. Подключаем наш стенд к статору, начинаем проводить измерения. Дискретно 1 раз за 0.5 сек. я повышаю испытательное напряжение на 500 В, до 3500 В, как и положено ток большой, происходит заряд. Далее, после того как 3500В установилось, начинаем отсчет 15 сек, где-то уже на 10 сек. ток падает до тех значений, которые будут примерно в течении последующих 10 мин., напряжение держится стабильно в среднем +-50В на 3500В. Выборки напряжения и тока делаются каждую секунду, по ТЗ учитываются выборки 15 сек, 1мин, 2 мин....10 мин. На 1мин, 2мин,3 мин значения напряжения и тока усредняются, выборки берутся от 50-ой секунды, до 10 секунды следующей минуты, т.е 20 значений. По результатм испытаний этого теста статор можно забраковать, потому что ток практически в самом начале упал до своего среднего значения. Ладно, вусе хорошо, но надо проверить еще на чем-нибудь другом. Есть такой измеритель у меня MIC-5000, он может измерять эти параметры. Подключаю его к обмотке статора, второй конец на корпус статора, начинаю проводить измерения, и вижу что значение измеренное на 15 сек, и значение измеренное на 10 мин очень сильно отличается, по результатам этих измерений статор считается годным к эксплуатации. И тут мы пришли в тупик, уже неделю боремся и не можем решить проблему.
Последовательно в высоковольтную линию включили микроамперметр М2005, решили посмотреть как ведет себя ток при использовании нашего прибора и MIC-5000
1) Наш прибор. При измерении до 1 мин. мы видим по микроамперметру ту же картину что и выдает наш прибор, но далее стрелка на микроамперметре начинает уходит влево от нуля, т.е статор зарядился и пошли обратные токи. Наш прибор показывает тот же ток что и раньше, хотя должен уж наверное хотя бы ноль по току показывать
2) MIC-5000. Работает гораздо интересней. При измерении, стрелка на микроамперметре прыгает, т.е мегометр проводит измерения как будто скачкообразно, вообще не понятно как он измеряет сопротивление, что лично меня и поставило в тупик
Поэтому собственно говоря я тут, может кто чего подскажет, дельный совет даст
Спасибо

[II3II]

Какая схема соединения обмоток статора?
Каким образом измеряете сопротивление на корпус- каждую обмотку отдельно,или все сразу?

[Alex9797]

Есть такой измеритель у меня MIC-5000, он может измерять эти параметры. Подключаю его к обмотке статора, второй конец на корпус статора, начинаю проводить измерения, и вижу что значение измеренное на 15 сек, и значение измеренное на 10 мин очень сильно отличается, по результатам этих измерений статор считается годным к эксплуатации

2) MIC-5000. Работает гораздо интересней. При измерении, стрелка на микроамперметре прыгает, т.е мегометр проводит измерения как будто скачкообразно, вообще не понятно как он измеряет сопротивление

Пытался состыковать эти две цитаты. Но ничего не получилось. В первой выходит, что прибором MIC-5000 успешно померяли параметры изоляции, а во второй - что непонятно, как он измеряет. В чем правда, брат? (с)

[gsn]

Прошу прощения у ТС,
ОФФ для
Alex9797,

[michvl]

Попробуйте вместо статора теми же методами измерить конденсатор емкостью, скажем, 1000 пФ на соответствующее напряжение, а также резистор номинала, похожего на сопротивление статора. Интересно, что получится. Полезно также измерить статор при пониженном напряжении. Сообщите результаты - подумаем.

[Alex9797]

я повышаю испытательное напряжение на 500 В, до 3500 В, как и положено ток большой, происходит заряд.

А сколько это в цифрах - "ток большой"?
Описано все довольно подробно и увлекательно, но нигде в тексте не указаны конкретные величины тока или сопротивления.
Стрелка микроамперметра прыгает - с какой периодичностью? Какое при этом минимальное и максимальное показания стрелки? Стрелка отклоняется симметрично относительно среднего значения, или происходят кратковременные броски в большую или меньшую сторону?

[Dmitry_Migathev]

Пардон, торопился, голова забита всякими мыслями, поэтому мог наплести не понятного. Обязательно напишу все более подробно и отвечу на все вопросы в воскресение или точно в понедельник.

[Dmitry_Migathev]

Какая схема соединения обмоток статора?
Каким образом измеряете сопротивление на корпус- каждую обмотку отдельно,или все сразу?

Глухозаземленная звезда
Один вывод статора к плюсу установки (мегомметру), корпус к минусу

Пытался состыковать эти две цитаты. Но ничего не получилось. В первой выходит, что прибором MIC-5000 успешно померяли параметры изоляции, а во второй - что непонятно, как он измеряет. В чем правда, брат? (с)

Вроде Вы все правильно поняли. Во-первых проводя испытания на MIC-5000 мы получаем, что статор проходит данный тест, выполняется условие R15сек‹R1мин более, чем в 1.3 раза и R1мин‹R10мин более чем в два раза. Во-вторых, хотели на микроамперметре М2005 посмотреть как ведет себя ток при измерении прибором MIC-5000 и стало ничего не понятно. Если наш прибор при измерении выдает постоянное напряжение, и на микроамперметре мы можем наблюдать более менее стабильный, правда практически не уменьшающийся ток, то при измерении MIC-5000 я сделал вывод что он дискретно выдает на измерительную линию напряжение. Стрелка микроамперметра прыгает до определенного значения, далее падает до определенного значения, потом опять подымается, лично я логики измерения не уловил. Тут стало интересно как измеряют наши советские мегомметры?

Попробуйте вместо статора теми же методами измерить конденсатор емкостью, скажем, 1000 пФ на соответствующее напряжение, а также резистор номинала, похожего на сопротивление статора. Интересно, что получится. Полезно также измерить статор при пониженном напряжении. Сообщите результаты - подумаем.

Уже проводил подобный эксперемент. Правда на установке нашего изготовления. Значит взял прибор E7-22 подключил плюс к одному из выводов статора, второй на корпус, измерил емкость, емкость получилась около 15 нФ. Взял 5 емкостей К73-14 3300 пФ*25кВ подключил параллельно, также к ним параллельно подключил резистор КЭВ-5 528 МОм, картина измерений особенно не изменилась ,ток падает до своей средней величины буквально через 10-15 сек от начала отсчета ( после установления испытательного напряжения ).
Пробовал проводить испытания, при Uисп. = 1000 В, при измерении нашим прибором статор дефектуется, при измерениии MIC-5000 статор годен для эксплуатации.

А сколько это в цифрах - "ток большой"?
Описано все довольно подробно и увлекательно, но нигде в тексте не указаны конкретные величины тока или сопротивления.
Стрелка микроамперметра прыгает - с какой периодичностью? Какое при этом минимальное и максимальное показания стрелки? Стрелка отклоняется симметрично относительно среднего значения, или происходят кратковременные броски в большую или меньшую сторону?

Пока идет повышение испытательного напряжения ток прыгает в районе 2-7 мкА. Далее когда испытательное напряжение установилось ток практически моментально падает, на десятой секунде он уже около 200-400 нА., все это мы также наблюдаем на микроамперметре М2005 подключенный в разрыв высоковольтной линии, но где-то спустя 2-3 минуты испытаний, стрелка микроамперметра начинает уходить левее своего минимального значения, хотя наш прибор также показывает ток 200-400 нА. Также ведется контроль высокого напряжения генерируемого нашей установкой, контроль ведем киловольтметром С197, также есть вольтметр амплитудный ВА-11 с делителем напряжения ДН-50ЕО.
По поводу Вашего последнего вопроса, он касается прибора MIC-5000: Сегодня проведу еще раз испытания с этим прибором, чтобы точно рассказать о поведении стрелки на микроамперметре.

Если вдруг кому интересно, можете посмотреть логи, которые создает моя программа, т.е есть все данные на протяжении 10 мин измерений. Правда в этих логах что бы получить настоящее значение тока, надо от тока Current отнять 1 мкА, просто нормальных логов я не нашел, но по этим примерную картину тоже видно. Просматривать надо обычным редактором с подержкой кодировки utf-8 или можно открыть с помощью mozilla firefox

[michvl]

Пока идет повышение испытательного напряжения

Какое время для этого требуется? Может быть, за это время процессы в статоре уже подходят к концу?

контроль ведем киловольтметром С197, также есть вольтметр амплитудный ВА-11 с делителем напряжения ДН-50ЕО.

В процессе измерения напряжение не меняется?
Может быть, входное сопротивление этих приборов соизмеримо с сопротивлением статора? Попробуйте провести измерения без этих вольтметров.
Выведите отдельно все 20 измерений в пачке (без усреднения) и сравните их. Если есть хаотические отличия, может быть, измерительное напряжение грязное - с пульсациями или с импульсными помехами.
Вообще в подобных непонятных случаях надо проверять все, даже если это кажется бредом - например, качество изоляции соединительных проводов.
А что происходит при измерении вообще без объекта (в воздухе?).

[Dmitry_Migathev]

Какое время для этого требуется? Может быть, за это время процессы в статоре уже подходят к концу?

Ну примерно раз в 2 секунды напряжение повышается на 500В и так до 3500, после установления этого напряжения начинается отсчет времени. Вроде есть какие-то требования по ГОСТу на эту тему (сейчас не помню). Сейчас возникла мысль, что возможно мегомметры это напряжение повышают гораздо быстрее, на этом можно было бы ситуацию не много улучшить

В процессе измерения напряжение не меняется?

Ну оно меняется в пределах своего допуска, скачки не более +- 50В при 3500 В

Может быть, входное сопротивление этих приборов соизмеримо с сопротивлением статора? Попробуйте провести измерения без этих вольтметров.

Ну изначально, когда только начинал тестировать, без них и пробовал, потом, когда уже ничего не стало получаться, подключил их. В следующем измерении отключу.

Выведите отдельно все 20 измерений в пачке (без усреднения) и сравните их. Если есть хаотические отличия, может быть, измерительное напряжение грязное - с пульсациями или с импульсными помехами.
Вообще в подобных непонятных случаях надо проверять все, даже если это кажется бредом - например, качество изоляции соединительных проводов.
А что происходит при измерении вообще без объекта (в воздухе?).

Из 20 измерений в пачке, бывает одно проскакивает отличающееся от остальных, может это просто связано с небольшим скачком или просадкой напряжения.
При измерении воздуха, или просто с измерительным кабелем, напряжение стабильно, ток 0 нА. Измерительный кабель силиконовый, длина около метров 5-ти. Этот кабель затянут в резиновый шланг, прошедший ВВ испытания, поверх шланга натянут экран металлический, сверху металлического экрана термоусадка.