Hướng dẫn cách đo điện trở cách điện an toàn, chính xác

Trong lĩnh vực kiểm tra và bảo trì thiết bị điện, điện trở cách điện (Rcđ) đóng vai trò vô cùng quan trọng, được đo lường bằng đơn vị MΩ để đánh giá khả năng cách điện của các thiết bị. Việc đo điện trở cách điện không chỉ giúp đảm bảo an toàn mà còn góp phần duy trì hiệu suất hoạt động của hệ thống điện. Nhưng liệu bạn đã hiểu rõ về điện trở cách điện và cách đo điện trở cách điện đúng chuẩn chưa? Trong bài viết này, Hioki-Vietnam sẽ giải đáp chi tiết để bạn có cái nhìn đầy đủ nhất.

1. Tại sao cần phải đo điện trở cách điện?

Điện trở cách điện là giá trị phản ánh khả năng ngăn cản dòng điện của các vật liệu cách điện, được đo bằng đơn vị MΩ. Giá trị này càng cao, khả năng cách điện càng tốt; ngược lại, nếu giá trị thấp, nguy cơ rò rỉ điện hoặc hỏng hóc thiết bị sẽ tăng lên.

Việc đo điện trở cách điện không chỉ đơn thuần là bước kiểm tra kỹ thuật mà còn mang ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc:

• Đánh giá khả năng cách điện: Đây là tiêu chí đầu tiên để xác định tình trạng cách điện của thiết bị điện, đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động.
• Kiểm tra sự thay đổi dòng điện rò: Thông qua các thông số như hệ số hấp thụ (Kht) và hệ số phân cực (Kpc), người dùng có thể đánh giá sự biến đổi dòng điện qua vật liệu cách điện theo thời gian.
• Nắm bắt tình trạng thiết bị: Việc đo giúp phát hiện sớm các vấn đề như rò rỉ điện, hư hỏng máy móc hoặc suy giảm hiệu suất cách điện của động cơ, bảng mạch.

Ngoài ra, việc đo điện trở cách điện còn hỗ trợ người dùng hiểu rõ sự biến thiên dòng điện và mức độ an toàn của các thiết bị. Từ đó, đảm bảo máy móc và hệ thống hoạt động ổn định, lâu dài.

2. Các phương pháp đo điện trở cách điện

Trước khi tìm hiểu chi tiết về các phương pháp đo điện trở cách điện, hãy cùng làm rõ một số khái niệm quan trọng:

2.1. Hệ số hấp thụ Kht

Công thức tính:

Kht=R60/R15​​

Trong đó:

• R60​: Điện trở cách điện đo được sau 60 giây kể từ khi áp dụng điện áp thử.
• R15​: Điện trở cách điện đo được sau 15 giây kể từ khi áp dụng điện áp thử.

Tiêu chuẩn đánh giá ở 20°C:

• Kht​<1,3: Cách điện ẩm.
• Kht​>1,3: Cách điện khô.

2.2. Hệ số phân cực Kpc​

Công thức tính:

Kpc​=R1/​R10​​

Trong đó:

• R10​: Điện trở cách điện đo được sau 10 phút.
• R1​: Điện trở cách điện đo được sau 1 phút.

Hướng dẫn phương pháp đo điện trở cách điện:

– Đo trực tiếp

Sử dụng Mêgaôm kế chuyên dụng với các mức điện áp: 500V, 1000V, 2500V, hoặc 5000V. Trong trường hợp này:

Rcđ​=​Uđ/Irò​​

Trong đó:

• Uđ​: Điện áp một chiều đặt lên cách điện.
• Irò​: Dòng điện rò bao gồm dòng rò bề mặt và dòng đi qua cách điện.

Khi thực hiện: Khử dòng rò bề mặt, dòng Irò​ được điều chỉnh để loại bỏ dòng rò bề mặt. Khi đó: Rcđ​=​Uđ/I đi qua cách điện​​. Điều này giúp giá trị Rcđ​ tăng, phản ánh chính xác hơn khả năng cách điện thực sự của thiết bị.

– Đo gián tiếp

Sử dụng Vôn kế và Ampe kế một chiều để đo dòng điện rò ở các điện áp tiêu chuẩn (500V, 1000V, 2500V, 5000V). Công thức tính:

Rcđ​=​Uđ​​/Irò​ (MΩ)

Trong đó:

• Uđ​: Điện áp một chiều đặt vào cách điện.
• Irò​​: Dòng điện rò đo được với:
  • Một cực áp vào phần dẫn điện.
  • Cực còn lại áp vào phần cách điện của thiết bị.

3. Quy trình đo điện trở cách điện đúng cách

3.1. Chuẩn bị trước khi đo

Trang bị an toàn:

• Mặc đầy đủ đồ bảo hộ lao động để đảm bảo an toàn trong quá trình thực hiện.
• Đảm bảo các thiết bị được cắt nguồn điện và cách ly hoàn toàn.

Kiểm tra thiết bị:

• Nối đất tạm thời các đầu cực của thiết bị cần thí nghiệm, sau đó tách các đầu cực ra khỏi hệ thống.
• Với máy điện, nối tắt các đầu dây của mỗi cuộn dây cần đo.
• Vệ sinh các bề mặt cách điện để giảm sai số do dòng rò bề mặt.

Chuẩn bị thiết bị đo:

• Kiểm tra nguồn, dây đo, đầu nối của Mê-gôm-mét phải đạt yêu cầu kỹ thuật.
• Lựa chọn mức điện áp thí nghiệm phù hợp: 500V, 1000V, 2500V, 5000V.
• Đấu nối sơ đồ đo đúng quy trình sử dụng thiết bị đo.

Đảm bảo an toàn xung quanh:

• Làm hàng rào bảo vệ, treo biển cảnh báo, và bố trí người giám sát.
• Ghi lại nhiệt độ môi trường bằng nhiệt kế để làm căn cứ hiệu chỉnh sau khi đo.

3.2. Tiến hành đo

Cài đặt thiết bị đo:

• Chọn mức điện áp thí nghiệm phù hợp trên thiết bị đo.
• Bật nguồn thí nghiệm (vị trí ON) và theo dõi đồng hồ thời gian.

Thực hiện phép đo:

• Ghi giá trị điện trở cách điện:
  • Ghi nhận giá trị ở các thời điểm chuẩn (15 giây, 60 giây) hoặc theo yêu cầu.
  • Với máy biến áp lực (110kV), ghi thêm giá trị ở các thời điểm từ 1 đến 10 phút để vẽ đặc tuyến điện trở cách điện và xác định hệ số phân cực (Kpc).
• Thực hiện phép đo với từng loại thiết bị:
  • Máy điện: Đo cách điện giữa các phần dẫn điện với vỏ, và giữa các phần dẫn điện với nhau.
  • Tụ điện, kháng điện: Ghi giá trị tại 15 giây và 60 giây để tính hệ số hấp thụ (Kht).

Xử lý sự cố khi đo:

• Nếu giá trị đo không ổn định (máy điện tĩnh, quay), ngừng đo tạm thời, nối đất và xả điện ít nhất 5 phút trước khi đo lại.

Kết thúc phép đo:

• Tắt nguồn thí nghiệm sau khi đo xong.
• Sử dụng sào tiếp địa để nối đất thiết bị nhằm xả điện tích dư.
• Đấu nối sơ đồ đo cho phép đo tiếp theo, nếu có.

3.3. Ghi chép, đọc số liệu sau đo

Hiệu chỉnh theo nhiệt độ:

• Khi nhiệt độ đo khác nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 20°C hoặc 25°C), phải hiệu chỉnh giá trị điện trở cách điện (Rcđ) bằng hệ số nhiệt độ K2​.

Trong đó: 

• t1: nhiệt độ đo trước đó
• t2: nhiệt độ đo sau

• Nếu Δt>0: Rcđquyđổi=Rcđ×K2
• Nếu Δt<0: Rcđquyđổi=Rcđ/K2​

• Ví dụ: Rcđ=1000MΩ ở 25°C, đo được Rcđ=600MΩ ở 35°C, với K2=1.5:
  Rcđquyđổi=600×1.5=900MΩ

4. Cách đánh giá kết quả đo điện trở cách điện

Kết quả điện trở cách điện được coi là an toàn phụ thuộc vào loại thiết bị và tiêu chuẩn ngành áp dụng. Thông thường, điện trở cách điện được đánh giá theo các ngưỡng sau:

Tiêu chuẩn đánh giá chung

• Điện trở cách điện càng cao thì thiết bị càng an toàn.
• Giá trị an toàn thường được tính theo công thức kinh nghiệm:
  Rantoàn​=U/1000​+1
  Trong đó:

• U: Điện áp danh định của thiết bị (đơn vị: kV).
• Ví dụ: Một thiết bị 35kV sẽ có ngưỡng điện trở cách điện an toàn tối thiểu:
  Rantoàn​=(35/1000)​+1=1.035MΩ.

Đối với từng loại thiết bị

Máy biến áp:

• Điện trở cách điện thường phải đạt tối thiểu 500 MΩ đối với thiết bị trung áp (22kV – 110kV).
• Với máy biến áp cao áp (>110kV), giá trị tối thiểu thường là 1000 MΩ.

Máy điện quay (động cơ, máy phát):

• Điện trở cách điện tối thiểu: R≥10 MΩ cho mỗi cuộn dây.
• Nếu R<1 MΩ, thiết bị được coi là không an toàn và cần xử lý ngay.

Cáp điện: Giá trị tối thiểu được quy định theo chiều dài, thường R≥50 MΩ cho mỗi km cáp.

Tụ điện, kháng điện: Điện trở cách điện tối thiểu: R≥500MΩ hoặc theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Đánh giá qua hệ số hấp thụ và phân cực

Hệ số hấp thụ (Kht):

• Kht ≥ 1.3: Cách điện tốt.
• Kht < 1.3: Cách điện có dấu hiệu ẩm, cần kiểm tra kỹ lưỡng.

Hệ số phân cực (Kpc):

• Kpc ≥ 2.0: Cách điện tốt, khô ráo.
• Kpc < 2.0: Có dấu hiệu xuống cấp hoặc bị ẩm.

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo

• Nhiệt độ môi trường: Điện trở cách điện thường giảm khi nhiệt độ tăng. Kết quả đo cần được quy đổi về nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 20°C hoặc 25°C).
• Độ ẩm: Môi trường ẩm có thể làm giảm giá trị điện trở cách điện.
• Tuổi thọ thiết bị: Thiết bị cũ thường có điện trở cách điện thấp hơn tiêu chuẩn ban đầu.

5. Lưu ý khi đo điện trở cách điện

• Kiểm tra thiết bị đo và dây nối trước khi sử dụng.
• Mang đầy đủ đồ bảo hộ lao động như găng tay cách điện, giày bảo hộ, kính bảo vệ.
• Đảm bảo đối tượng đo đã được cách ly hoàn toàn khỏi nguồn điện và nối đất tạm thời.
• Chọn mức điện áp đo phù hợp với thiết bị cần kiểm tra.
• Đấu nối chính xác theo sơ đồ đo của thiết bị đo lường.
• Không chạm vào đối tượng đo trong quá trình đo để tránh nguy hiểm.
• Theo dõi giá trị đo, nếu không ổn định, dừng đo và nối đất tạm thời thiết bị ít nhất 5 phút.
• Sau khi đo, sử dụng sào nối đất để xả điện tích dư trên thiết bị.
• Ghi chép đầy đủ kết quả đo để đối chiếu và đánh giá.

Cách đo điện trở cách điện không chỉ là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc mà còn là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn và độ bền của các thiết bị điện. Hãy luôn thực hiện đúng quy trình, sử dụng các thiết bị đo chính hãng để đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy.

Nếu bạn đang tìm kiếm các thiết bị đo điện trở cách điện chất lượng cao, chính hãng, với mức giá tốt nhất, hãy truy cập Hioki Vietnam. Chúng tôi tự hào là nhà cung cấp uy tín các dòng sản phẩm đo lường điện hàng đầu từ thương hiệu Hioki, hỗ trợ doanh nghiệp và cá nhân trên toàn quốc.