Điện trở cách điện là tỷ số giữa điện áp DC thử và dòng điện nhỏ đi qua hệ cách điện sau khi đặt điện áp trong điều kiện xác định. Kết quả giúp phát hiện ẩm, bẩn hoặc suy giảm nhưng chỉ có ý nghĩa khi biết rõ đối tượng, điểm đo, điện áp, thời gian và điều kiện môi trường.
Điện trở cách điện được đo như thế nào?
Máy đo đặt một điện áp DC có kiểm soát lên đối tượng đã được cô lập và đo dòng điện rất nhỏ đi qua hoặc trên bề mặt cách điện. Theo quan hệ R = V/I, dòng càng nhỏ thì giá trị điện trở tính được càng lớn. Trong thời gian đầu, dòng đo còn chịu ảnh hưởng của điện dung và hiện tượng hấp thụ điện môi nên giá trị có thể thay đổi theo thời gian.
IEC 61557-2 quy định yêu cầu cho thiết bị đo điện trở cách điện của thiết bị và installation ở trạng thái de-energized. Tiêu chuẩn thiết bị đo không tự cung cấp một giới hạn đạt chung cho mọi đối tượng thử.
- Nguồn thử DC
- Đối tượng phải hết điện và được cô lập
- Dòng rò được quy đổi thành Ω, MΩ hoặc GΩ
- Thời gian đọc là một phần của kết quả
Kết quả cho biết điều gì và không cho biết điều gì?
Giá trị thấp bất thường có thể liên quan ẩm, bụi dẫn điện, contamination, vết carbon, insulation nứt, dây bị kẹp hoặc thiết bị điện tử chưa được tách khỏi boundary. Xu hướng giảm theo thời gian trong cùng điều kiện cũng có thể là tín hiệu cần điều tra.
Một giá trị cao không chứng minh mọi đặc tính cách điện đều đạt. Phép đo IR không thay thế visual inspection, dielectric withstand test, partial discharge test hoặc các xác minh khác khi chúng thuộc phạm vi yêu cầu.
- Hữu ích để sàng lọc rò và suy giảm
- Hữu ích khi so sánh các pha hoặc lịch sử
- Không xác định chính xác vị trí lỗi nếu boundary quá rộng
- Không thay thế toàn bộ chương trình thử nghiệm
Phase–earth và phase–phase khác nhau ở đâu?
Đo phase–earth đánh giá đường cách điện giữa phần mang điện và earth/enclosure trong boundary đã chọn. Đo phase–phase đánh giá giữa hai mạch hoặc hai pha đã được tách phù hợp. Với switchgear, motor hoặc cáp, cách nhóm dây và nối các pha không giống nhau; phải theo procedure của đối tượng.
Các neutral link, transformer, PT/VT, SPD, meter, relay, drive hoặc nguồn điều khiển có thể tạo đường song song hoặc bị hỏng bởi điện áp thử. Boundary phải được đánh dấu trên sơ đồ trước khi nối máy.
- Xác định rõ hai đầu của phép đo
- Tách đường song song không thuộc đối tượng
- Không áp điện áp thử qua thiết bị nhạy
- Ghi trạng thái breaker, fuse, link và earth
Điện trở cách điện: từ điện áp DC đến dòng rò
Bốn yếu tố làm kết quả thay đổi
Nhiệt độ, độ ẩm, mức điện áp thử và thời điểm đọc có thể làm hai phép đo trên cùng thiết bị khác nhau. Bề mặt bẩn và ẩm tạo dòng rò bề mặt; đối tượng có điện dung lớn cần thời gian nạp và xả. Vì vậy một con số không kèm điều kiện không phù hợp để so sánh.
Xu hướng có giá trị nhất khi cùng boundary, cùng điện áp, cùng thời điểm đọc và điều kiện gần tương đương. Nếu cần hiệu chỉnh nhiệt độ, dùng phương pháp được nhà sản xuất hoặc procedure chỉ định thay vì tự áp một hệ số chung.
- Nhiệt độ đối tượng
- Độ ẩm và tình trạng bề mặt
- Điện áp thử và giới hạn thiết bị
- Thời gian từ lúc đặt điện áp đến lúc đọc
Không có một giá trị MΩ chung cho mọi thiết bị
Tiêu chí chấp nhận phải được lấy theo thứ tự: tiêu chuẩn và phạm vi áp dụng, yêu cầu dự án/ITP, hướng dẫn của nhà sản xuất và baseline hợp lệ. Giá trị dùng cho mạch phụ 24 V, motor hạ áp, cáp trung thế và busbar switchgear không thể hoán đổi.
Một manual ABB có thể nêu điện áp thử khác nhau cho mạch trung thế và mạch phụ, đồng thời yêu cầu tách card điện tử. Đó là ví dụ nhà sản xuất cho đúng thiết bị, không phải bảng điện áp dùng chung cho mọi tủ.
- Không sao chép tiêu chí từ tủ khác
- Xác nhận điện áp chịu được của thiết bị trong boundary
- Tách rõ tiêu chí đạt và giá trị đo
- Đánh giá outlier giữa các pha cùng cấu hình
Biên bản IR tối thiểu cần có gì?
Biên bản chỉ ghi Pass/Fail làm mất dữ liệu quan trọng. Cần nhận dạng đối tượng, boundary, trạng thái link/breaker, điểm đo, điện áp thử, thời gian, giá trị, môi trường, máy đo và ngày hiệu chuẩn. Ghi cả hành động cô lập và khôi phục thiết bị nhạy.
Nếu kết quả thấp, xác minh setup, làm sạch hoặc sấy theo procedure, chia nhỏ boundary và đo lại có kiểm soát. Không tăng điện áp thử để cố tạo một kết quả khác.
- Tag/serial và sơ đồ boundary
- Điểm đo phase–earth hoặc phase–phase
- Test voltage và thời gian đọc
- Nhiệt độ/độ ẩm khi yêu cầu
- Giá trị thực từng lần đo
- Dụng cụ, serial và hiệu chuẩn
- Xác nhận xả điện sau thử
GHI NHỚ TẠI HIỆN TRƯỜNG
- IR chỉ có ý nghĩa khi boundary và điều kiện đo được ghi rõ.
- Không áp điện áp thử lên thiết bị điện tử hoặc drive khi chưa xác minh.
- Không dùng một ngưỡng MΩ cho mọi thiết bị.
Câu hỏi thường gặp
Điện trở cách điện càng cao càng tốt phải không?
Giá trị cao thường là tín hiệu thuận lợi trong đúng điều kiện, nhưng vẫn phải xem độ ổn định, giới hạn máy, boundary và các phép kiểm tra khác.
Có thể đo IR khi thiết bị đang cấp điện không?
Không. Phép đo theo IEC 61557-2 dành cho đối tượng de-energized; phải cô lập, xác minh hết điện và kiểm soát năng lượng theo procedure.
IR và thử cao áp có giống nhau không?
Không. Mục tiêu, mức điện áp, thời gian, thiết bị và tiêu chí khác nhau. Không dùng hai tên thay thế cho nhau.
Nguồn kỹ thuật tham khảo
Tài liệu dưới đây là nguồn chính hãng hoặc trang tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn đầy đủ có thể yêu cầu mua bản quyền.
Nội dung này dùng cho học tập và tham khảo chung. Khi thiết kế, vận hành hoặc thử nghiệm, phải ưu tiên bản vẽ được phê duyệt, hướng dẫn nhà sản xuất, tiêu chuẩn áp dụng và quy trình an toàn của đơn vị.