การใช้เมกโอห์มมิเตอร์แบบพกพาอย่างถูกต้องในการวัดค่าความต้านทานฉนวนในอุปกรณ์ไฟฟ้า
1. แนวคิดพื้นฐานของมิเตอร์เมกะโอห์ม
การใช้งาน:เมกะโอห์มมิเตอร์เป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่ใช้สำหรับวัดความต้านทานฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือสายส่งไฟฟ้า
องค์ประกอบ:มิเตอร์วัดเมกโอห์มแบบหมุนด้วยมือประกอบด้วยกลไกการวัดแบบแมกนีโต-อิเล็กทริกชนิดอัตราส่วนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนด้วยมือ
1. กลไกการวัดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบอัตราส่วน:ลักษณะของมันมีดังนี้: มีขดลวดสองขดที่สร้างแรงบิดตรงข้ามกัน สนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ และโยกไม่ได้ทำหน้าที่เป็นสปริงต้าน
2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนด้วยมือ:เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะผลิตกระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นกระแสตรงโดยใช้ไดโอดหรืออุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตได้หรือแรงดันไฟฟ้าที่ถูกแปลงแล้ว มีมิเตอร์วัดความต้านทานไฟฟ้าสูง (เมกะโอห์มมิเตอร์) ให้เลือกใช้หลายระดับแรงดันไฟฟ้า เช่น 100 โวลต์, 250 โวลต์, 500 โวลต์, 1,000 โวลต์ และ 2,500 โวลต์ โดยรุ่นที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือ 500 โวลต์ และ 1,000 โวลต์
3. วิธีการทำงาน
แผนภาพวงจรแบบง่ายของเมกะโอห์มมิเตอร์แสดงอยู่ในรูปที่ 13-20 ขดลวด 1 เรียกว่าขดลวดแรงดัน และขดลวด 2 เรียกว่าขดลวดกระแสเมื่อวงจร EL ถูกเปิดวงจร การหมุนมือหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า $I_u$ ในขดลวด 1 ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็ก จะเกิดแรงบิดที่ขับให้เข็มชี้หมุนทวนเข็มนาฬิกา แม้ว่าสปริงเกลียวจะไม่ทำหน้าที่เป็นสปริงต้าน แต่เข็มชี้จะหยุดเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อถึงตำแหน่ง “∞” เนื่องจากลักษณะที่ไม่สม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กเมื่อ EL ถูกชอร์ต กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านขดลวด 1 และ 2 ทำให้เกิดแรงบิดที่ตรงข้ามกัน อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่เข็มชี้ไม่อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ แรงบิดจากขดลวด 2 จะมากกว่าแรงบิดจากขดลวด 1 ทำให้เข็มชี้หมุนตามเข็มนาฬิกา เนื่องจากสนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ เข็มชี้จะหยุดที่ตำแหน่งศูนย์และไม่เคลื่อนที่ต่อไปเมื่อตัวต้านทานถูกเชื่อมต่อระหว่าง EL ตำแหน่งของตัวชี้จะเกี่ยวข้องกับค่าของตัวต้านทาน: ค่าความต้านทานที่สูงขึ้นจะทำให้ตัวชี้เคลื่อนไปทางซ้าย ในขณะที่ค่าความต้านทานที่ต่ำลงจะทำให้ตัวชี้เคลื่อนไปทางขวา ด้วยวิธีนี้ เราสามารถวัดค่าความต้านทานที่กำลังทดสอบได้ นั่นคือ ความต้านทานของฉนวน โดยอิงจากตำแหน่งของตัวชี้
รูปที่ 13-20: แผนภาพวงจรแบบง่ายของมิเตอร์วัดความต้านทานสูง
เมื่อวัดความต้านทานฉนวนระหว่างตัวนำและเกราะโลหะของสายเคเบิลที่มีเกราะโลหะ หากพื้นผิวของฉนวนไม่สะอาด จะมีกระแสรั่วไหลบนพื้นผิวไหลผ่าน ส่งผลต่อผลการวัด หากวางวงแหวนโลหะรอบตัวนำและต่อสายไฟเข้ากับวงแหวนป้องกัน ดังแสดงในรูปที่ 13-21 กระแสรั่วไหลบนพื้นผิวจะไหลกลับไปยังขั้วลบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงผ่านวงแหวนป้องกัน ทำให้มั่นใจได้ว่าผลการวัดจะไม่ได้รับผลกระทบเชื่อมต่อเกราะโลหะเข้ากับขั้ว E และชั้นฉนวนเข้ากับวงแหวนป้องกัน
รูปที่ 13-21: การเดินสายไฟสำหรับวัดฉนวนสายเคเบิลด้วยเมกะโอห์มมิเตอร์
II. ขั้นตอนการวัดและข้อควรระวัง
- ● อุปกรณ์ที่มีค่ากำหนดที่ 500 V หรือต่ำกว่า: ใช้เมกะโอห์มมิเตอร์ 500 V
- ● อุปกรณ์ที่มีค่ากำหนดที่ 500 V หรือสูงกว่าแต่ต่ำกว่า 1000 V: ใช้เมกะโอห์มมิเตอร์ 1000 V
- ● อุปกรณ์ที่มีค่าเรตติ้ง 1000 V หรือสูงกว่า: ควรใช้มิเตอร์วัดความต้านทานไฟฟ้า 2500 V
รูปที่ 13-22 เมกโอห์มมิเตอร์แบบหมุนมือ
1. ขั้นตอน
(1) การฉนวนของขดลวดมอเตอร์ต่อลงดิน:เชื่อมต่อขั้ว E กับตัวถัง และขั้ว L กับสายพันขดลวด ค่อยๆ เพิ่มความเร็วเป็น 120 รอบต่อนาที (หรือกดปุ่มเปิด/ปิดค้างไว้) และรักษาความเร็วนี้ไว้ประมาณ 1 นาที ค่าที่แสดงบนมิเตอร์เมื่อเข็มหยุดนิ่งแล้วคือค่าความต้านทานฉนวน (หน่วย: เมกะโอห์ม)เมื่อทดสอบมอเตอร์ที่ใช้งานอยู่บนเรือ โดยทั่วไปขั้ว L จะเชื่อมต่อกับรีเลย์ความร้อนในกล่องควบคุม และขั้ว E เชื่อมต่อกับตัวกล่องเอง โดยไม่จำเป็นต้องเปิดกล่องขั้วต่อของมอเตอร์ หากค่าความต้านทานที่ได้ต่ำมาก ควรถอดสายไฟออกและทดสอบมอเตอร์แยกต่างหาก เพื่อตรวจสอบว่าความผิดปกติเกิดจากฉนวนระหว่างสายไฟกับพื้นดินไม่ดีหรือไม่
(2) การฉนวนระหว่างขดลวดมอเตอร์:คุณต้องถอดบล็อกขั้วต่อในกล่องเชื่อมต่อออกและวัดค่าความต้านทานระหว่างสาย UV, UW และ VW แยกกัน โดยทั่วไปค่าที่อ่านได้ 0.5 MΩ หรือสูงกว่าถือว่ายอมรับได้ สำหรับมอเตอร์ใหม่ ค่าความต้านทานควรอยู่ที่ 5 MΩ หรือสูงกว่าเมื่อเย็น และ 2 MΩ หรือสูงกว่าเมื่อร้อน สำหรับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ทำความเย็นแบบกึ่งปิด ค่าความต้านทานต้องมากกว่า 10 MΩ ก่อนที่จะสามารถใช้มอเตอร์ได้
(3) ขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าสัมพันธ์กับแกน:เชื่อมต่อขั้ว E กับแกน และขั้ว L กับขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิตามลำดับ
(4) ระหว่างขดลวดของหม้อแปลง:E และ L เชื่อมต่อกับขดลวดสองขดตามลำดับ สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าหลายขดลวด ต้องทำการวัดแยกกันกี่ครั้ง?
(5) การเดินสายไฟฟ้า:ต้องทำการวัดค่าหลังจากที่ได้ตัดการเชื่อมต่อของโหลดทั้งหมดแล้วเท่านั้น
2. ข้อควรระวังในการใช้
(1) การตัดไฟเพื่อความปลอดภัย:ปิดแหล่งจ่ายไฟก่อนทำการวัด และปล่อยประจุอุปกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุทุกชนิดให้หมด ปล่อยประจุอุปกรณ์อีกครั้งหลังจากเสร็จสิ้นการวัด
(2) การทดสอบตัวเองของเครื่องมือ:เมื่อวงจรเปิดอยู่ ตัวชี้ควรชี้ไปที่ ∞; เมื่อวงจรลัดวงจรและหมุนมิเตอร์ช้า ๆ (อย่าหมุนเร็ว) ตัวชี้ควรชี้ไปที่ศูนย์ หากเงื่อนไขเหล่านี้เป็นจริง มิเตอร์อยู่ในสภาพการทำงานที่ดี
(3) ข้อกำหนดการเดินสายไฟ:L: สายไฟ (พัน), E: สายดิน (ตัวเรือน)
(4) ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม:มิเตอร์โอห์มสูงแบบหมุนด้วยมือควรวางบนพื้นผิวที่เรียบและเก็บให้ห่างจากสนามแม่เหล็กแรง
(5) ข้อกำหนดการสั่นสะเทือน:เพิ่มความเร็วขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากช้าไปเร็วจนกระทั่งถึงประมาณ 120 รอบต่อนาที จากนั้นให้คงความเร็วนี้ไว้ประมาณ 1 นาที แล้วจึงทำการอ่านค่า
(6) ข้อกำหนดเกี่ยวกับสารตะกั่ว:ห้ามใช้สายไฟที่บิดหรือสายไฟสองเส้นเป็นสายนำ
(7) การคุ้มครองอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:ห้ามวัดแผงวงจรไฟฟ้าโดยตรง หากอุปกรณ์มีอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ควรแยกหรือลัดวงจรชั่วคราวด้วยสายไฟก่อนที่จะทำการวัด
