Giải mã nguyên lý hoạt động của máy đo điện trở cách điện

Máy đo điện trở cách điện hoạt động dựa trên nguyên lý tương đối đơn giản: đặt một điện áp DC thử nghiệm lên lớp cách điện, đo dòng điện chạy qua và tính toán điện trở tương ứng.

Khác với phép đo điện trở thông thường bằng đồng hồ vạn năng, máy đo cách điện được thiết kế cho các giá trị điện trở rất lớn, thường từ MΩ đến GΩ hoặc cao hơn.

Máy đo điện trở cách điện đo như thế nào?

Khi bắt đầu phép thử, thiết bị tạo một điện áp DC xác định giữa hai điểm cần kiểm tra.

Ví dụ, một đầu nối với dây dẫn hoặc cuộn dây, đầu còn lại nối với vỏ máy hoặc đất.

Nếu lớp cách điện còn tốt, dòng điện chạy qua sẽ rất nhỏ và giá trị điện trở tính được cao.

Nếu lớp cách điện suy giảm, dòng điện rò tăng lên và giá trị điện trở đo được giảm xuống.

Về nguyên lý, thiết bị dựa trên quan hệ:

R = U / I

Trong đó:

R: điện trở cách điện.

U: điện áp thử.

I: dòng điện đo được qua đường cách điện.

IEC 61557-2:2019 quy định yêu cầu đối với thiết bị đo điện trở cách điện trong trạng thái đã khử điện của thiết bị hoặc hệ thống.

Vì sao phải dùng điện áp thử cao?

Một lớp cách điện có thể thể hiện điện trở rất lớn khi đo bằng điện áp thấp nhưng phản ứng khác khi đặt điện áp thử cao hơn.

Do đó, insulation tester được thiết kế với nhiều mức điện áp thử như 50 V, 100 V, 250 V, 500 V hoặc 1000 V tùy model và ứng dụng.

Fluke 1507 chẳng hạn hỗ trợ năm mức từ 50 V đến 1000 V; Hioki IR4057-50 cũng có năm mức tương tự.

Điện áp thử phải được lựa chọn theo loại thiết bị và tiêu chuẩn áp dụng. Không nên tự động chọn mức điện áp cao chỉ vì muốn có kết quả “rõ” hơn.

>> Xem các mẫu máy đo điện trở cách điện được ứng dụng phổ biến hiện nay: https://imall.vn/thiet-bi-do-dien-dien-tu/dong-ho-do-dien-tro-cach-dien-megomet

PI và DAR có ý nghĩa gì?

Một số máy đo cách điện cao cấp không chỉ ghi nhận một giá trị MΩ mà còn phân tích sự thay đổi của điện trở theo thời gian.

DAR – Dielectric Absorption Ratio phản ánh tỷ lệ giữa các giá trị điện trở tại những thời điểm xác định trong phép thử.

PI – Polarization Index cũng sử dụng tỷ lệ điện trở tại hai thời điểm để hỗ trợ đánh giá tình trạng cách điện, đặc biệt trong kiểm tra cuộn dây máy điện.

Fluke 1507 và dòng Megger MIT410/2 đều hỗ trợ các phép đánh giá PI/DAR.

Kết luận

Máy đo điện trở cách điện không đơn thuần là một đồng hồ đo Ω ở thang cao. Thiết bị được thiết kế để tạo điện áp thử có kiểm soát, đo dòng rò rất nhỏ và đánh giá khả năng cách điện của hệ thống.

Hiểu đúng nguyên lý giúp người dùng lựa chọn điện áp thử, đọc kết quả và đánh giá tình trạng thiết bị phù hợp hơn.

‍