Izolační odpor prvků náhradního schéma izolace

autor: Jacek Neumann
Přihláška vynálezu Z6033/07-CZ z 11.2007

Chování reálné izolace při měření střídavým nebo stejnosměrným napětím lze vyjádřit zjednodušeným náhradním schématem podle Debaye (pravá část obrázku), kde odpor R1 vyjadřuje svodový odpor, kapacita C1 geometrickou kapacitu (ideální bezztrátová kapacita) a sériová kombinace R2C2 (τ2) popisuje polarizační jevy. Praktickým problémem je stanovení prvků, protože není možné v reálném dielektriku jejich přímé měření, neboť se obvykle změří Rx a Cx celku.

Schéma izolace podle DebayePřesnost měření má zásadní vliv na vypočtené hodnoty. Měřený objekt nesmí vykazovat odchylky od předpokládaných vlastností náhradního obvodu (kolísání měřené hodnoty izolačního odporu, přechodný nebo trvalý pokles izolačního odporu během měření - prvky náhradního obvodu nemohou takové odchylky vykazovat).

Při měření izolačního odporu (měřící přístroj je znázorněn v levé části obrázku) lze početním postupem stanovit prvky R1, R2 a C2 a tedy i časovou konstantu sériové kombinace τ2, za předpokladu, že vnitřní odpor měřícího přístroje je dostatečně nízký (RCx < < RxCx), aby jej bylo možné zanedbat. To je splněno u většiny současných přístrojů renomovaných výrobců. Pro nejčastěji používané měření izolačního odporu, odečítaného po jedné minutě (R60) je jenom nutné odečítat i hodnoty v časech 15, 30, 45 a 60 sec. Hledané hodnoty při měřícím napětí 2,5 kV je možné získat dosazením do níže uvedené tabulky:

Příklad:

Zadání

R15: 225,4 MΩ
R30: 297,5 MΩ
R45: 381,2 MΩ
R60: 472,7 MΩ

Řešení

R1: 1000 MΩ
R2: 200 MΩ
C2: 199900 pF
τR2C2: 39,99 s

Upozornění: Metoda vyžaduje zadání alespoň tří platných míst vstupních hodnot a přesnost odečtu měřených hodnot by měla být v řádu % nebo lepší.

R15

R30

R45

R60

R15

R30

R45

R60

R15

R30

R45

R60

Pozn.: Čím menší je R2C2, tím více se křivka blíží přímce.