絶縁抵抗(メガチェック)の測定方法【対アースと線間抵抗】

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電気
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現場エンジニアは機器保全の為に定期的に絶縁抵抗を計測します。
また機器故障の際にも絶縁計測をして調査することがあります。

メガテスタ 0MΩ

絶縁抵抗とは何か?なんで計測するのか?
ただ計測するだけにならないようにしっかり理解しましょう。

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絶縁抵抗とは

絶縁抵抗とは導体がしっかり外部に電気が漏れないようになっているかをチェックしています。電路がしっかり保護されていれば電気は外に漏れることなく回路を流れます。
つまり絶縁がいい状態とは導体が外部から確実に切り離されて導体のみを電気が流れます。
被覆が劣化したり損傷されているとそこから外部に漏れて絶縁が悪くなります。

導体の絶縁体が高い抵抗をもっているかをしらべます。
絶縁の抵抗が高ければ電流を外に漏らすことはないです。
絶縁が良好な状態では∞メガオーム、絶縁が全くされていないと0メガオームです。
なので絶縁抵抗は電気抵抗の計測をしていることになります。

絶縁抵抗には電路や機器と対アース絶縁抵抗と電路同士の線間絶縁抵抗の二種類があります。

対アース絶縁抵抗(対地絶縁抵抗)

アースに対して絶縁状態が良好かを計測します。
対アースの絶縁が悪いと地絡していることになります。
絶縁抵抗系の片方をアース極に接続してチェックしたい配線にプローブを当てます。

線間絶縁抵抗

導線間の絶縁抵抗を計測します。
線間の絶縁が悪いということは短絡状態になっている可能性があります。

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絶縁抵抗計

メガーテスターと呼ばれることもあります。

 

内蔵の電池を昇圧してプローブから流して漏れ電流から絶縁状態を計測します。

直流電流を使用しますが交流電流では静電容量の影響を受けてしまうので
絶縁抵抗を正確に計測することができないためです。

計測するときは回路に電気が来ていないようにしないといけません。
上部のブレーカーをオフにするなどの準備が必要です。

半導体は絶縁抵抗計の高電圧によって破損する可能性があるので計測する回路に
半導体を含む機器がある場合は回路から切り離すなどの対策が必要です。

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天候による影響

雨の時や湿度が高い日には絶縁部が吸湿したり表面が濡れたりしていると
その影響で絶縁抵抗が悪化します。

絶縁がいしは塩分や水分が表面に付着することで絶縁性能を低下させられてしまいます。

ほこりが付着していると吸湿しやすいので絶縁低下の原因となります。
火災の原因にもなりうるので
定期的に付着したほこりや粉塵の清掃作業は重要です。

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絶縁抵抗の計測方法

モーター内部巻線 デルタ結線

MCBと電磁開閉器(電磁接触器+熱動継電器)とモーターの回路で解説していきます。

調べたい回路のみに絶縁抵抗計を当てたいのと活線状態では計測できないので
MCBをオフにします。

対アース

メガテスター 対アースのイラスト

まず絶縁抵抗のクリップでアースをとります。テスト端子をクリップとは別の場所のアースにあてて0MΩに表示されればアースがとれていることがわかります。
0MΩにならなければ正しく測定できないのでアースを他の場所で取り直してください。
絶縁抵抗測定では確実にアースを取りましょう。

メガテスターアースクリップ

アースクリップをむき出しのボルト等にくわえる

メガテスタ 0MΩ

プローブを他のアース箇所(鉄板やボルト等)にあてて0MΩとなればアースが正しくとれています。

 

 

地絡部分とメガテスターのアースクリップ間で回路が成立します。
この抵抗値が高いが低いかを計測しています。

電磁接触器の二次側の端子に赤色のプローブを1相づつ順番に当てていきます。
モーターの内部でそれぞれの配線はつながっているので基本的には3相とも
絶縁抵抗の値は同じ数字になります
しかし回路のどこかに断線箇所があることも考えれれるので三相とも計測します。

0MΩ(もしくは近い数値)になっている場合はどこかで被覆がむけたり結露や雨水が浸入している可能性があります。
この状態で運転した場合、使用しているブレーカーによって違いが出ます。
地絡検出機能付きのブレーカーであれば地絡を検出してブレーカーをトリップさせますが
地絡検出機能がないとブレーカーをトリップすることがありません。

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どちらも外観が似ていている「遮断器(ブレーカー)」ですが、 機能が異なるのでそれぞれ説明したいと思います。
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同じ数字にならないケース

どこかに断線箇所があるケースだと絶縁抵抗の数値にばらつきがでます。
その断線箇所がモーター内部である場合は外観ではわからないのでマルチテスターで
モーターのそれぞれのコイル抵抗を計測してどれが断線しているかを診断します。

ただ断線している場合はモーターが欠相運転になり残っている2相の電流が増えます。
この状態で運転を計測させるとサーマルリレーがトリップしてモーターを保護します。

線間絶縁抵抗

配線同士の絶縁状態を確認します。配線にそれぞれアースとプローブをあてます。
モーター内部で接続されているのでそのまま計測すると0MΩになるのでモーターの配線は
解線してから計測します。これで電磁開閉器の二次側からモーターの一次側の線間の
絶縁が測定できます。

三相すべての組み合わせを計測します。

この計測値が0MΩ(これに近い数値)では配線同士が短絡状態にあることになります。
火花による発生による火災等の災害につながる恐れもあります。
電気が他の配線に流れて意図しない機器の誤作動、誤検出を引き起こす可能性もあります。

多芯のキャブタイヤケーブルでは同時に多数の配線が混色している可能性が
あるのでねじれや曲げ戻しの多いケーブルの調査は組み合わせが多く大変です。

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