کلیه تاسیسات و تجهیزات برقی باید با مشخصه مقاومت الکتریکی در برابر عایق مطابقت داشته باشند تا بتوانند با خیال راحت کار کنند. خواه شامل کابلهای اتصال ، تجهیزات مقطعی و حفاظتی یا موتورها و ژنراتورها و رسانای الکتریکی باشند. کلیه این تجهیزات با استفاده از موادی که مقاومت الکتریکی بالایی دارند عایق بندی می شود تا در حد امکان جریان در خارج از رساناها محدود شود. کیفیت این مواد عایق به دلیل فشارهای تأثیرگذار بر تجهیزات، به مرور زمان تغییر می کند.
این تغییرات، مقاومت الکتریکی مواد عایق را کاهش می دهد، بنابراین باعث افزایش جریان های نشتی می شود که منجر به بروز حوادث می شوند که از نظر ایمنی (جانی و دارایی) و همچنین هزینه های توقف تولید ممکن است بسیار حائز اهمیت باشد.
علاوه بر اندازه گیری های انجام شده بر روی تجهیزات جدید و مورد استفاده در هنگام راه اندازی ، آزمایش عایق بندی منظم روی تأسیسات و تجهیزات به جلوگیری از بروز چنین حوادثی از طریق نگهداری پیشگیرانه کمک می کند. این آزمایشات پیری و وخامت زودرس خواص عایق را قبل از رسیدن به سطحی که احتمالاً باعث بروز حوادث شرح داده شده در بالا شود ، تشخیص می دهند.
در این مرحله، به توضیح دو مقوله مهم می پردازیم. تبیین تفاوت بین دو نوع اندازه گیری که اغلب اشتباه گرفته می شوند: آزمایش دی الکتریک و اندازه گیری مقاومت عایقی.
آزمایش مقاومت دی الکتریک ، که همچنین “آزمایش شکست” نامیده می شود ، توانایی مقاومتی عایق در برابر افزایش ولتاژ در مدت زمانی تعینن شده را بدون وقوع جرقه اندازه گیری می کند. در واقعیت ، این افزایش ولتاژ ممکن است از رعد و برق یا جریانات القایی ناشی از خطا در خط انتقال نیرو ناشی شود. هدف اصلی این آزمایش اطمینان از رعایت قوانین و استاندادرها در هنگام عملیات نصب و پیش راه اندازی ادوات و تجهیزات به منظور آشکار کردن میزان جریان نشتی و بالا بردن ایمنی است. این آزمایش اغلب با اعمال ولتاژ AC انجام می شود. اما می توان با ولتاژ DC نیز انجام داد. این نوع اندازه گیری نیاز به تستری به نام “های پات (hipot) “دارد. نتیجه به دست آمده یک مقدار ولتاژ است که معمولاً با واحد کیلوولت (kv) بیان می شود. بسته به سطح آزمایش و انرژی موجود در آزمایش ممکن است در صورت بروز خطا مخرب باشد. به همین دلیل ، این تست فقط برای تجهیزات جدید نصب شده و یا تازه تعمیر شده بکار گرفته می شود.
اندازه گیری مقاومت عایقی ، در هر شرایط یک آزمایش واقعی غیر مخرب است. با استفاده از ولتاژ DC با دامنه ی کوچکتر از آزمایش دی الکتریک انجام می شود ، نتیجه حاصل شده با کیلووات، مگاوات،GW یا TW بیان می شود. این مقاومت نشان دهنده کیفیت عایق بین دو هادی است. از آنجا که این آزمایش مخرب نیست ، برای کنترل پیری عایق در طول عمر عملیاتی تجهیزات و تاسیسات برقی بسیار مفید است. این اندازه گیری با استفاده از یک تستر مقاومت عایقی انجام می شود ، همچنین به آن یک مگامتر سنج “megohmmeter” گفته می شود.

عایق کاری و علل خرابی عایق
از آنجا که تست مقاومت عایقی با یک مگامتر سنج بخشی از یک سیاست گسترده تر برای جلوگیری از بروز اتفاقات است ، مهم است که علل مختلف احتمالی خراب شدن عملکرد عایقی را درک کنید تا بتوانید در اصلاح آن گام بردارید.
می توان این علل خرابی عایق را به پنج گروه تقسیم کرد ، در حالی که باید در نظر داشته باشید در صورت عدم انجام اقدامات اصلاحی ، این موارد قطعا رخ خواهد داد و منجر به خرابی عایق و خرابی تجهیزات می شود.
• فشارهای الکتریکی:
به طور عمده با اضافه ولتاژ و کاهش ولتاژ از حد مجاز در ارتباط است.
• فشارهای مکانیکی:
روشن و خاموش شدنهای مکرر ماشین آلات می تواند باعث فشارهای مکانیکی شود. همچنین مشکلات در بالانس بودن و دوران ماشین آلات و یا هرگونه فشار مستقیم به کابل ها و تاسیسات به طور کلی می تواند تاثیر گذار باشد.
• استرسهای شیمیایی:
به طور کلی مجاورت مواد شیمیایی ، روغنها ، بخارهای خورنده و گرد و غبار بر عملکرد عایق بندی مواد تأثیر می گذارد.
• استرسهای مرتبط با تغییرات دما:
هنگامی که با فشارهای مکانیکی ناشی از توالی های استارت و استپ ماشین آلات همراه باشد ، فشارهای انبساطی و انقباضی بر خواص مواد عایقی تأثیر می گذارد. عملکرد در دماهای شدید نیز منجر به پیری مواد می شود.
• آلودگی زیست محیطی:
ایجاد رسوبات قالب و ذرات در محیط های گرم و مرطوب نیز به وخامت خاصیت عایقی تجهیزات نصب شده کمک می کند.

علاوه بر تخریبات ناگهانی عایقی در اثر حوادث استثنایی مانند سیل و … ، فاکتورهایی که می توانند عملکرد عایق را تضعیف کنند، در حین کار با هم ترکیب می شوند ، و گاهی اوقات باعث تقویت یکدیگر می شوند. در طولانی مدت ، بدون نظارت کافی ، این پروسه در نهایت منجر به موقعیت هایی می شود که هم از نظر ایمنی و هم برای ملاحظات عملیاتی ممکن است حیاتی باشند. از این رو آزمایش منظم عایقی روی یک دستگاه نصب شده یا تجهیزات و رساناها یک روش مفید برای نظارت بر این نوع تخریبات است ، بنابراین می توانید قبل از بروز تخریب کامل عمل کنید.
اصل آزمایش عایقی و عوامل مؤثر
اندازه گیری مقاومت عایق بر اساس قانون اهم انجام شده است. با تزریق یک ولتاژ DC شناخته شده پایین تر از سطح ولتاژی آزمایش دی الکتریک و سپس اندازه گیری جریان جاری شده، تعیین مقدار مقاومت بسیار ساده است. در اصل ، مقدار مقاومت عایق بسیار زیاد است اما نامحدود نیست ، بنابراین با اندازه گیری جریان کم جاری شده ، مگامتر اندازه مقاومت عایقی را نشان می دهد و نتیجه ای بر اساس kW ، MW ، GW و همچنین TW در بعضی از مدل ها ارائه می دهد. این مقاومت، کیفیت عایق بین دو هادی را مشخص می کند و نشانگر خوبی از خطرات جاری شدن جریان نشتی است.
برخی از فاکتورها روی مقدار مقاومت عایقی تأثیر می گذارند و بنابراین هنگامی که مقدار جریان در ولتاژ ثابت در مدار مورد آزمایش اعمال می شود، این عوامل ، مانند دما یا رطوبت ، ممکن است اندازه گیری را به میزان قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهند
لذا ابتدا با استفاده از فرضیه اینکه این عوامل در اندازه گیری تأثیر نمی گذارند ، ماهیت جریان های نشت یافته در طول تست عایقی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

کل جریان جاری شده در مواد عایقی ، جمعاً شامل سه مؤلفه است:
• خازنی: جریان شارژ خازنی لازم برای شارژ خازنی عایق مورد آزمایش. این یک جریان گذرا است که با مقداری نسبتاً زیاد شروع می شود و به محض اینکه مدار مورد نظر از نظر الکتریکی شارژ شود ، به سمت مقدار نزدیک به صفر میل می کند . پس از چند ثانیه یا دهم ثانیه ، این جریان در مقایسه با جریان مورد اندازه گیری ناچیز می شود.
• جذبی: جریان جذبی ، مربوط به انرژی اضافی لازم برای هم جهت شدن مولکولهای ماده عایقی برای تغییر شکل مجدد خود تحت تأثیر میدان الکتریکی اعمال شده است. این جریان بسیار کندتر از جریان شارژ خازن می افتد ، گاهی اوقات برای رسیدن به مقدار نزدیک به صفر به چند دقیقه زمان نیاز دارید.
• جریان نشت: جریان نشتی یا جریان انتقال. این جریان کیفیت عایق را مشخص می کند و با گذشت زمان پایدار است.
نمودار زیر این سه جریان را به عنوان تابعی از زمان نشان می دهد. مقیاس زمان تنها یک نشانگر است و بسته به عایق آزمایش شده ممکن است متفاوت باشد.
موتورهای بسیار بزرگ یا کابلهای بسیار طولانی ممکن است 30 تا 40 دقیقه طول بکشد تا جریانهای خازنی و جذبی به اندازه کافی به حداقل برسد تا نتایج آزمایش مناسبی را شاهد باشیم.

در یک مدار با ولتاژ تزریقی ثابت ، جریان کلی جاری شده در عایق مورد آزمایش با گذشت زمان تغییر می کند. این حاکی از تغییر قابل توجه در مقاومت عایقی است. قبل از بررسی دقیق روشهای مختلف اندازه گیری ، لازم است که دوباره به عوامل مؤثر در اندازه گیری مقاومت عایقی توجه کنیم.
• تأثیر دما:
دما باعث می شود مقدار مقاومت عایقی به صورت شبه نمایی تغییر کند. در زمینه برنامه نگهداری پیشگیرانه ، اندازه گیری ها باید در شرایط دمایی مشابه انجام شود یا در صورت عدم امکان این کار باید با اعمال ضرایب مناسب اصلاح شود تا اعداد حاصله در رابطه با دمای مرجع بیان شود.
به عنوان مثال ، برای درک دقیق تر موضوع ، افزایش 10 درجه سانتیگراد باعث نصف شدن مقدار مقاومت عایقی می شود ، در حالی که کاهش 10 درجه سانتیگراد مقدار مقاومت عایق را دو برابر می کند.
سطح رطوبت با توجه به میزان آلودگی سطوح عایقی بر مقاومت عایق تأثیر می گذارد. اگر دما پایین تر از نقطه شبنم باشد ، همیشه باید مدنظر داشت که مقاومت عایقی اندازه گیری نشود.