شرح التأريض ونظام الأرضى وأنواعه ومكوناته وطرق قياس مقاومة الأرضي وتقليل قيمتها

 

إختبار قياس قوة أو مقاومة العزل للكابل Insulation Resistance Test (IR)

• نظرا لعدم وجود مادة ذات عزل كامل (0 = (R) فإنه بمجرد توصيل الكابل عند طرف الإرسال بمصدر جهد فإنه سيتولد فرق جهد بين الموصل والغلاف المعدني (Metallic Sheath) فيمر تيار متسرب (Leakage) خلال العزل في اتجاه شعاعي (Radial) من الموصل إلى الغلاف وتعرف مقاومة العازلية بأنها المقاومة لمرور هذا التيار.
• فى هذا الإختبار تقاس مقاومة العزل بين كل فاز phase على حده وبين الغلاف المعدني للكابل وبين الفازات وبعضها البعض حيث تكون القيمة المقبولة للعزل وفقا للقاعدة التي تقول أن كل واحد كيلوفولت من الكابل يقابله واحد ميجا أوم. فمثلا لو كان كابل بجهد تشغيل 11KV فتكون أقل قيمة مقاومة مسموح بها هي 11
• ويستخدم هذا الاختبار لتحديد مقاومة العطل وبالتالى تحديد الجهاز المناسب استخدامه لقياس مسافة العطل
• لا تؤخذ مقاومة العازل كمعيار يقاس به سلامة العازل إلا في حالة وجود تسرب مياه أو رطوبة إلى العازل حيث تؤدي إلى انخفاض كبير في مقاومة العازل مما يشير إلى سوء حالته في هذه الظروف وعمليا (نقارن بين قيم الفازات الثلاثة أو قيم دائرة مع دائرة أخرى مماثلة).
• ويجب تفريغ الشحنة على الكابلات بعد إجراء الاختبار لأن مكثفات الكابل تظل مشحونة بجهد الاختبار (تذكر أن الميجر له جهد (DC) ومن ثم هناك خطر على العاملين أن لمس أحدهم الكابل وهو مشحون ، ولذا نقوم بتفريغ هذه الشحنات بتوصيل الكابل بالأرض.
• يتم عمل الاختبار قبل وبعد اختبار الجهد العالي للكابل
• وتعتمد مقاومة العازل على عدة عوامل هي :
•  الأبعاد الهندسية للكابل وهي مساحة مقطع الموصل وسمك العازل وطول الكابل ولذا كان لابد من الرجوع لمواصفات الاختبار التى تعطى طول العينة التي ستوضع تحت الاختبار ، فتغيير الأبعاد يعنى تغيير النتائج
• مدى احتواء العازل على أي رطوبة أو بخار ماء
• نوع وتكوين العازل
• درجة الحرارة
• عمر الكابل

جهد الإختبار المناسب لقياس مقاومة العزل للكابل

وتنص الشروط والموصفات ان تكون مقاومة العزل بين الموصل مع موصل آخر أو مع الجسم لا تقل عن قيمة معينة وفقا للاستخدام وللعلم لكل عازل جهد مناسب حسب المواصفات والجدول الآتي يوضح جهد الإختبار المناسب لكل كابل وفقا إلي جهد التشغيل له

قيم مقاومة العزل المقبولة لكابلات الجهد المتوسط والمنخفض

ولتحديد جودة الكابل من ضعفه يجب ملاحظة الآتي :

• إذا كانت قراءه جهاز الميجر أقل من قيمة جهد التشغيل يكون الكابل ضعيف
• وإذا كانت قراءه الميجر اكبر من قيمة جهد التشغيل يكون كابل جيد

ويجب الاخذ في الاعتبار إذا كان الكابل جديد أي من المصنع أو كابل مستخدم فان القيم تتفاوت وتقريبا يكون المقياس كالأتي

• مقاومة العزل للكابلات الجديدة أكبر من أو تساوي 2 جيجا أوم
• مقاومة العزل للكابلات القديمة أكبر من أو تساوى 50 ميجا أوم

قيم مقاومة العزل المقبولة لكابلات الجهد المتوسط

يوضح الجدول التالي الحد الأدني لقيم مقاومة العزل المناسبة Insulation Resistance (IR) لكابلات الجهد المتوسط عند جهود تشغيل مختلفة :

قيم مقاومة العزل المقبولة لكابلات الجهد المنخفض

يوضح الجدول التالي الحد الأدني لقيم مقاومة العزل المناسبة Insulation Resistance (IR) لكابلات الجهد المنخفض عند جهود تشغيل مختلفة :

قيم مقاومة العزل المقبولة لكابلات الكنترول

كابلات التحكم تختبر بميجر 500 فولت ومقاومة العزل تكون أكبر من 10 ميجا أوم مقبولة

زمن الإختبار المناسب 

مدة هذا الاختبار دقيقة واحدة والسبب في ذلك أن الكابل يسحب في البداية تيار شحن لمكثفاته Charging Capacitive Current بالإضافة إلى تيار التسرب إن وجد ، وعند التشغيل لمدة 60 ثانية ينخفض الـ Capacitive Current بالتدريج ويستمر فقط تيار التسريب إن وجد وهو الذي يحدد مقاومة العزل

خطوات إختبار مقاومة العزل للكابلات  Insulation Resistance Test

يتم قياس مقاومة العازل وسعته باستخدام أجهزة وطرق القياس العادية وأهمها جهاز الميجر Megger ويمكن إجراء هذا الاختبار بسهولة لقياس المقاومة بين كل موصل والغلاف وبين كل موصل والأرض وبين كل موصلين ويمكن إجراء هذا القياس بعد التركيب ثم بعد التشغيل على فترات دورية

في حالة استخدام ميجر ذو جهد متغير

جهد الاختبار = ( 2 * جهد التشغيل بالفولت )  + 1000

- في حالة استخدام ميجر ذو جهد مستمر

جهد الاختبار = 2 * جهد التشغيل بالفولت

خطوات اختبار قياس مقاومة العزل للكابل (توصيل وتشغيل الميجر)

• يتم عزل الكابل المراد إختباره من الجهتين
• يتم ضبط جهاز الميجر Megger علي جهد التشغيل المناسب للكابل تحت الاختبار (طبقا للجداول السابقة)
• يتم التأكد من معايرة جهاز الاختبار عن طريق ملامسة أطرف الاختبار مع بعض فيجب إن يعطي الجهاز مقاومة مقدارها صفر وإذا لم يعطي ذلك يكون الجهاز محتاج إلي معياره
• قياس مقاومة العزل بين أطراف الكابل مع سلك التسليح كالأتي :

 - يتم توصيل طرف الاختبار بجهاز الميجر (الطرف الموجب) بأحد الفازات وليكن الفازة R وتوصيل الطرف الأخر للميجر(الطرف السالب) بسلك التسليح للكابل (فى حالة كابلات الجهد المنخفض) كما بالصورة أو بالشريط النحاسي للكابل (فى حالة كابلات الجهد المنخفض) ثم الضغط علي زر التشغيل وانتظار دقيقة ثم قراءة ما يسجله الجهاز فيكون هو قيمة مقاومة العزل ثم نكرر ذلك مع كل فازة من فازات الكابل وأيضا طرف الأرضي

• قياس مقاومة العزل بين أطراف الكابل مع بعضها البعض كالأتي :

- يتم توصيل طرف الميجر بأحد فازات الكابل ثم توصيل الطرف الأخر للميجر بفازة أخرى ثم الضغط علي زر التشغيل وإنتظار دقيقة ثم قراءة ما يسجله الجهاز فيكون هو قيمة مقاومة العزل ثم نكرر ذلك مع كل فازة من فازات الكابل

ثم يتم تكرار الخطوة السابقه ولكن في هذة الحالة يتم قياس كل فازه مع الفازات الأخرى

حيث يتم قياس الفازة R مع كل من ( B-Y-N)

وقياس الفازة Y مع كل من ( R-B-N)

وقياس الفازة B مع كل من ( R-Y-N)