الاستخدام الصحيح للمقاييس المحمولة لقياس قيم مقاومة العزل في المعدات الكهربائية
أولاً: المفاهيم الأساسية لمقياس الميجووم
الاستخدام:مقياس الميغاأوم هو جهاز قياس متخصص يُستخدم لفحص مقاومة العزل في المعدات الكهربائية أو خطوط الكهرباء.
المكونات:يتكون مقياس الميجووم-أوم اليدوي من آلية قياس مغناطيسية-كهربائية من النوع النسبي ومولد كهربائي يدوي.
1. آلية القياس المغناطيسية-الكهربائية النسبية:وتتمثل خصائصه في: وجود ملفين يولدان عزم دوران متعاكسين، ومجال مغناطيسي غير متجانس، وعدم قيام سلك التوجيه بدور زنبرك مضاد.
2. مولد كهربائي يدوي:هناك نوعان من المولدات: مولدات التيار المستمر ومولدات التيار المتردد، حيث يُنتج مولد التيار المتردد تيارًا مترددًا يتحول إلى تيار مستمر بعد التوجيه. ووفقًا لاختلاف الجهد الذي يولده المولد أو الذي ينتج بعد التسوية، تتوفر مقاييس الميغاأوم بأصناف مختلفة مثل: 100 فولت، و250 فولت، و500 فولت، و1000 فولت، و2500 فولت، وغيرها، ومن بينها الأكثر استخدامًا هي 500 فولت و1000 فولت.
3. مبدأ العمل
يُظهر الشكل 13-20 الرسم التخطيطي المبسط لمقياس الميغاأوم؛ ويُطلق على الملف 1 اسم “ملف الجهد”، بينما يُطلق على الملف 2 اسم «ملف التيار». وعندما يكون الدائرة EL مفتوحة، يتم تدوير المولد اليدوي، يمر تيار $I_u$ عبر الملف 1، ويولد عزم دوران تحت تأثير المجال المغناطيسي، مما يدفع عقرب المقياس للدوران عكس اتجاه عقارب الساعة؛ وعلى الرغم من أن الزنبرك المرن لا يؤدي دور الزنبرك المقاوم، إلا أن المجال المغناطيسي غير متجانس، لذا يتوقف عقرب المقياس عند موضع «∞» ولا يتحرك إلى الأمام. وعندما يكون الدائرة الكهربائية EL في حالة قصر الدائرة، يمر تيار في كل من الملفين 1 و2، مما ينتج عنه عزم دوران متعاكس؛ ولكن طالما أن عقرب المقياس ليس في موضع الصفر، فإن عزم دوران الملف 2 يكون أكبر من عزم دوران الملف 1، فيدور عقرب المقياس في اتجاه عقارب الساعة؛ ونظرًا لعدم انتظام المجال المغناطيسي، يتوقف عقرب المقياس عند موضع الصفر ولا يتحرك إلى الأمام. وعندما يتم توصيل مقاومة بين EL، يكون موضع عقرب المقياس مرتبطًا بقيمة المقاومة؛ فكلما زادت قيمة المقاومة، انحرف العقرب نحو اليسار، وكلما انخفضت قيمة المقاومة، انحرف العقرب نحو اليمين. وبهذه الطريقة، يمكننا قياس قيمة المقاومة قيد الاختبار، أي قيمة مقاومة العزل المقاسة، بناءً على موضع عقرب المقياس.
الشكل 13-20: رسم تخطيطي مبسط لمبدأ عمل مقياس الميغاأوم
عند قياس مقاومة العزل بين السلك الداخلي للكابل المُدرع معدنيًّا والدرع المعدني نفسه، إذا كان سطح طبقة العزل غير نظيف، فسيتدفق تيار تسرب سطحي، مما يؤثر على نتائج القياس؛ وإذا تم إحاطة السلك بحلقة معدنية، ثم توصيل سلك بالحلقة الواقية، كما هو موضح في الشكل 13-21، بحيث يعود تيار التسرب السطحي عبر الحلقة الواقية مباشرةً إلى القطب السالب للمولد، وبذلك لا يكون هناك أي تأثير على نتائج القياس.يتم توصيل الدرع المعدني بـ «E»، وتوصيل الطبقة العازلة بالحلقة الواقية.
الشكل 13-21: توصيلات قياس عزل الكابلات باستخدام مقياس الميغاأوم
ثانياً: خطوات القياس والملاحظات
- ● الأجهزة التي تقل جهدها عن 500 فولت: استخدام مقياس المقاومة العالية (ميغاأوم) 500 فولت
- ● الأجهزة التي تتراوح جهدها بين 500 فولت وأقل من 1000 فولت: استخدام مقياس المقاومة العالية 1000 فولت
- ● الأجهزة التي تزيد جهدها عن 1000 فولت: يجب استخدام مقياس المقاومة العازلة بجهد 2500 فولت
الشكل 13-22: مقياس الميجووم يدوي التشغيل
1. خطوات التشغيل
(1) عزل لفات المحرك عن الأرض:يُوصَل الطرف E بالهيكل، ويُوصَل الطرف L بنهاية سلك اللفات. تُرفع سرعة الدوران تدريجيًّا حتى تصل إلى 120 دورة في الدقيقة (أو بالضغط المستمر على زر التشغيل)، وتستمر هذه الحالة لمدة دقيقة تقريبًا، ثم تُقاس القيمة التي يستقر عليها مؤشر جهاز القياس عند توقف الدوران، وتكون هذه هي قيمة مقاومة العزل (بالوحدة: MΩ). عند قياس المحركات المستخدمة على متن السفينة، عادةً ما يتم توصيل الطرف L بالمرحل الحراري داخل صندوق التحكم، وتوصيل الطرف E بجسم الصندوق، دون الحاجة إلى فتح صندوق توصيلات المحرك. إذا كانت قيمة المقاومة صغيرة جدًّا، فيجب فصل الأسلاك وقياس المحرك بشكل منفصل، لتحديد ما إذا كان السبب هو سوء عزل الأسلاك عن الأرض.
(2) العزل بين لفات المحرك:يجب فصل شرائح التوصيل في صندوق التوصيلات، وقياس المقاومة بين كل من UV و UW و VW على حدة. وعادةً ما يُسمح بالاستخدام إذا كانت المقاومة 0.5 ميغاأوم أو أكثر. يجب أن تبلغ المقاومة للمحرك الجديد 5 ميغاأوم في حالة البرودة، و2 ميغاأوم أو أكثر في حالة السخونة. أما محرك ضاغط التبريد شبه المغلق، فيجب أن تزيد مقاومته عن 10 ميغاأوم حتى يُسمح باستخدامه.
(3) ملفات المحول مقابل القلب الحديدي:يُوصَل «E» باللب الحديدي، ويُوصَل «L» بالملف الرئيسي والملف الثانوي على التوالي.
(4) بين لفات المحول:يتم توصيل E و L بكل من الملفين على حدة. ويجب إجراء القياس عدة مرات لكل ملف على حدة في المحولات متعددة الملفات.
(5) الدوائر الكهربائية:لا يمكن إجراء القياس إلا بعد فصل جميع الأحمال.
2. إرشادات الاستخدام
(1) قطع التيار الكهربائي الآمن:افصل التيار الكهربائي قبل إجراء القياس، وقم بتفريغ الشحنة من الأجهزة التي تحتوي على مكثفات. كما يجب تفريغ الشحنة بعد الانتهاء من القياس.
(2) الفحص الذاتي للأجهزة:عند هز المؤشر لفتح الدائرة، يجب أن يشير إلى ∞؛ وعند هز المؤشر ببطء (لا يجب هزه بسرعة) في حالة القصر الكهربائي، يجب أن يشير إلى موضع الصفر. إن استيفاء هذا الشرط يدل على أن جهاز القياس في حالة جيدة.
(3) معايير التوصيل:L: توصيل السلك الأساسي (الملف)، E: التأريض (الهيكل).
(4) المتطلبات البيئية:يجب وضع مقياس المقاومة العالية اليدوي في وضع أفقي وبعيدًا عن المجالات المغناطيسية القوية.
(5) معايير الاهتزاز:تُرفع السرعة تدريجيًا من البطيئة إلى السريعة حتى تصل إلى حوالي 120 دورة في الدقيقة، ثم تُقرأ القراءة بعد استمرار ذلك لمدة دقيقة تقريبًا.
(6) متطلبات الأسلاك:لا تستخدم الأسلاك المجدولة أو الأسلاك المزدوجة كأسلاك توصيل.
(7) حماية الأجهزة الإلكترونية:لا يجوز قياس لوحات الدوائر الإلكترونية مباشرة. إذا كان الجهاز يحتوي على مكونات شبه موصلة، فيجب عزلها أو إجراء قصر دائري مؤقت باستخدام سلك، ثم إجراء القياس.
