Trudności napotykane podczas wysokonapięciowych pomiarów rezystancji izolacji oraz rosnące wymagania stawiane profesjonalnym przyrządom leżały u podstaw opracowania przez inżynierów firmy Sonel rodziny nowych mierników rezystancji izolacji. Efekt to zapowiedź wprowadzenia na rynek czterech konstrukcji nowej generacji, z których modele MIC-5010 oraz MIC-5005, trafiły do użytkowników.

Największym wyzwaniem dla konstruktorów Sonela było pogodzenie pozornie sprzecznych cech, jakie powinny posiadać urządzenia: bardzo dużej odporności na zakłócenia zewnętrzne i możliwość pracy na obiektach, gdzie występują wyindukowane napięcia, przy zapewnieniu maksymalnego bezpieczeństwa podczas wykonywania pomiarów. Większość obecnych na rynku mierników do badań izolacji przeprowadza przed pomiarem prosty test obecności napięcia na obiekcie; w przypadku niestwierdzenia napięcia powyżej pewnej wartości (z reguły ok. 25 V) pozwala na uruchomienie pomiaru. W nowej rodzinie mierników izolacji Sonela zastosowano unikalne algorytmy, pozwalające na rozpoznanie charakteru napięcia występującego na obiekcie, dzięki czemu przyrząd potrafi określić, czy napięcie to jest napięciem sieciowym – wówczas pomiar nie zostanie wykonany; czy też jest to napięcie wygenerowane przez pole elektromagnetyczne – wówczas pomiar zostanie wykonany, a miernik wyświetli jego wynik. Umożliwia to prowadzenie pomiarów w obecności bardzo silnych pól elektromagnetycznych tam, gdzie dotychczas było to niewykonalne.

Otwierające serię nowych przyrządów mierniki MIC-5010 i MIC-5005 zapewniają przeprowadzenie następujących pomiarów:

• rezystancji izolacji – napięciem wybieranym spośród 100, 250, 500, 1000, 2500 lub 5000 V,
• rezystancji izolacji – dowolnym, wybranym przez użytkownika napięciem z zakresu 50...5000 V (co 10 lub 25 V).
• współczynników DAR, PI lub Ab1, Ab2,
• rezystancji izolacji napięciami narastającymi schodkowo (SV),
• wskaźnika rozładowania dielektryka (DD).

Dodatkowo, model MIC-5010 umożliwia pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych prądem ?200 mA. Przyrządy wyposażone są w akcesoria, gwarantujące bezpieczeństwo podczas pomiarów wszystkimi dostępnymi napięciami – zarówno przewody pomiarowe, sondy, jak i krokodyle spełniają niezwykle rygorystyczne normy (gwarantowana wytrzymałość napięciowa do 11 kV dla przewodów pomiarowych oraz 5,5 kV dla krokodyli i sond pomiarowych). Standardowo akcesoria dostarczane są wraz z poręcznym futerałem. Duża odporność urządzenia na zakłócenia sprawiła, że do pomiarów można wykorzystać przewody o długości nawet 20 m.

Same mierniki, ze względu na gabaryt wymuszony rodzajem zasilania, gwarantującym dużą wydajność prądową, oraz normami bezpieczeństwa elektrycznego, posiadają obudowę w kształcie poręcznej walizki zapewniającej możliwość pracy w trudnych warunkach klimatycznych (IP 67 dla zamkniętej obudowy) oraz wysoką kategorię pomiarową CAT IV 600 V (CAT III 1000 V). Ekran o przekątnej 5,6” prezentuje wyniki w sposób czytelny i jednoznaczny: wartość główną, bargraf oraz informacje pomocnicze. 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. Ekran (w obu modelach) i klawisze (w MIC-5010) są podświetlane, co 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.

Istotnym parametrem przyrządów jest maksymalna mierzona wartość rezystancji izolacji wynosząca 15 T?. Maksymalny prąd pomiarowy wynosi 1,2 mA lub 3 mA (wybierany przez użytkownika), co gwarantuje naładowanie obiektu o dużej pojemności w krótkim czasie. Każdy pomiar, zarówno w przypadku upływu zaprogramowanego czasu, jak też ręcznego przerwania, kończy się rozładowaniem obiektu przez miernik, w trakcie którego wyświetlany jest na bieżąco spadek napięcia. Czas trwania pomiaru określa użytkownik – maksymalnie 99 minut 59 sekund. MIC-5010 i MIC-5005 wyróżniają się spośród innych urządzeń tym, że w czasie pomiarów rezystancji izolacji przeprowadzają również pomiary współczynników DAR, PI (lub Ab1, Ab2 – do wyboru przez użytkownika; czasy, w których dokonywane są odczyty rezystancji do obliczenia współczynników mogą być wybrane przez użytkownika – maksymalnie 600 s); nie ma konieczności uruchamiania osobnej funkcji pomiarowej. Po za-kończeniu pomiaru do pamięci zapisywane są wszystkie uzyskane wyniki (rezystancje zmierzone po określonych czasach, współczynniki absorpcji, rzeczywiste napięcie w trakcie pomiaru, prądy upływu, pojemność obiektu).

Pomiar rezystancji izolacji może odbywać się dwuprzewodowo lub trójprzewodowo – pozwalając wyeliminować wpływ prądów upływności powierzchniowej. Dodatkowo miernik posiada funkcję zaawansowanych filtrów cyfrowych (sprzętowych oraz programowych), umożliwiających stabilizację wyniku w szczególnie trudnych i niestabilnych warunkach pomiarowych. Po uruchomieniu funkcji wartości cząstkowe mierzonych rezystancji izolacji są filtrowane w wybranych przez użytkownika interwałach czasowych.

Pomiary rezystancji izolacji napięciem stałym to nie koniec możliwości nowych mierników izolacji. Przyrządy umożliwiają również pomiar napięciem narastającym schodkowo (SV). Podczas tego pomiaru stopniowo zwiększane jest narażenie izolacji, co pozwala ujawnić niektóre rodzaje jej uszkodzeń, takie jak zawilgocenie. Każda seria pomiarów SV składa się z następujących po sobie, w ciągu ustalonego czasu, pomiarów napięciem zwiększającym się skokowo – na przykład:

1 kV › 2 kV › 3 kV › 4 kV › 5 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. Uzyskany wynik pozwala ocenić stan izolacji.

W mierniku MIC-5010 podczas 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.

Możliwości pomiarowe urządzeń uzupełniają:

• niskonapięciowy pomiar ciągłości połączeń ochronnych i wyrównawczych prądem ?200 mA z możliwością użycia przewodów dowolnej długości (MIC-5010);
• pamięć 11880 wpisów – można zapisać po 990 wyników pomiarów każdego rodzaju; transmisja danych do komputera łączem USB lub drogą radiową, oprogramowanie do transmisji danych (oraz możliwość uzupełnienia zestawu o oprogramowanie do tworzenia protokołów Sonel PE-5);
• zasilanie z akumulatora dużej pojemności i wbudowana ładowarka o optymalnej szybkości ładowania zależnej od stopnia rozładowania akumulatora.

Przyrządy objęte są 36-miesięczną gwarancją z możliwością przedłużenia do 60 miesięcy.

mgr inż. Grzegorz Jasiński
Sonel S.A.