KWALIFIKACJA ELE5 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 20.
W tabeli 1 zamieszczono wyniki przeprowadzonych w temperaturze 25°C pomiarów rezystancji izolacji uzwojeń silnika asynchronicznego o poniższych danych. Wiedząc, że rezystancja izolacji uzwojeń w temperaturze 75°C wyrażona w kΩ, nie powinna być liczbowo mniejsza niż napięcie znamionowe wyrażone w V, oraz uwzględniając zawarte w tabeli 2 współczynniki przeliczeniowe minimalnej rezystancji izolacji z temperatury 75°C na temperaturę pomiaru, oceń, które z uzwojeń mają uszkodzoną izolację.
Na ilustracji widoczny jest tekst oraz dwie tabele.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw wyznacza się próg w 75°C: dla Un=6000 V minimalna Riz75 to 6000 kΩ = 6 MΩ. Następnie przelicza się go na temperaturę pomiaru 25°C: Riz25(min)=6 MΩ×7,0=42 MΩ. Porównanie z tabelą 1 daje tylko U1-U2=40 MΩ < 42 MΩ, więc ta izolacja jest uszkodzona.

Pełne wyjaśnienie:

W ocenie izolacji uzwojeń kluczowe są dwa etapy: ustalenie minimalnej rezystancji odniesionej do 75°C oraz przeliczenie tej wartości na temperaturę, w której wykonano pomiar.

1) Minimalna rezystancja w 75°C
Warunek mówi, że w 75°C rezystancja izolacji wyrażona w kΩ nie powinna być liczbowo mniejsza niż napięcie znamionowe w V. Dla Un = 6000 V otrzymujemy:
Riz75(min) = 6000 kΩ = 6 MΩ.

2) Przeliczenie na temperaturę pomiaru (25°C)
Wynik pomiaru wykonano w 25°C, więc aby porównać go z wymaganiem, trzeba przeliczyć minimalną wartość z 75°C na 25°C współczynnikiem temperaturowym kt z tabeli 2. Dla 25°C jest to kt = 7,0, a zależność podana w tabeli 2 ma postać:
Rizt = Riz75 × kt.
Zatem próg w 25°C wynosi:
Riz25(min) = 6 MΩ × 7,0 = 42 MΩ.

3) Porównanie z wynikami z tabeli 1

  • U1-U2: 40 MΩ – jest poniżej 42 MΩ, więc izolacja uzwojenia jest uszkodzona lub w stanie niedopuszczalnym.
  • V1-V2: 50 MΩ – jest powyżej 42 MΩ, więc spełnia wymaganie.
  • W1-W2: 60 MΩ – jest powyżej 42 MΩ, więc spełnia wymaganie.

Dlatego poprawna jest odpowiedź "Uzwojenie U1-U2".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
Wskazania obejmujące V1-V2 lub W1-W2 zakładają, że te uzwojenia nie spełniają progu. Tymczasem po prawidłowym przeliczeniu minimalnej wartości na 25°C ich wyniki (50 MΩ i 60 MΩ) są wyższe od 42 MΩ. Typową przyczyną błędu jest użycie odwrotności współczynnika (dzielenie przez 7,0 zamiast mnożenia) albo porównanie pomiaru bezpośrednio z 6 MΩ, ignorując temperaturę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To opór elektryczny izolacji między uzwojeniem a masą oraz między uzwojeniami. Wysoka rezystancja oznacza dobrą izolację, a niska może wskazywać zawilgocenie, zabrudzenie lub uszkodzenie izolacji. Pomiar wykonuje się zwykle megomomierzem.
Izolacja w wyższej temperaturze przewodzi lepiej (ma większe prądy upływu), więc mierzona rezystancja maleje. W niższej temperaturze rezystancja rośnie. Dlatego wyniki trzeba odnosić do jednej temperatury odniesienia, aby porównania były miarodajne.
Stosuje się współczynnik temperaturowy kt z tabeli: Rizt = Riz75 × kt. Najpierw wyznaczasz minimalną wartość w 75°C, a potem mnożysz ją przez kt odpowiadające temperaturze pomiaru (np. 25°C). To daje minimalny próg w temperaturze pomiaru.
To uproszczony warunek graniczny: liczbowo porównuje się wartość rezystancji izolacji w 75°C (w kΩ) z napięciem znamionowym (w V). Dla Un=6000 V minimalnie wychodzi 6000 kΩ, czyli 6 MΩ. Później próg przelicza się na temperaturę pomiaru.
Najczęstsze pomyłki to: użycie odwrotności współczynnika (dzielenie zamiast mnożenia), porównanie pomiaru bez przeliczenia na temperaturę pomiaru, pomylenie jednostek kΩ i MΩ oraz mechaniczne uznanie, że "powyżej 6 MΩ zawsze jest dobrze" bez uwzględnienia 25°C.
Wyznacz próg minimalny w temperaturze pomiaru i porównaj z każdą wartością z tabeli 1. Uszkodzone (lub niespełniające wymagania) jest to uzwojenie, którego rezystancja izolacji jest niższa od obliczonego progu. W tym typie zadania porównujesz osobno U1-U2, V1-V2 i W1-W2.
Nie, bo wynik w 25°C jest z natury wyższy niż w 75°C. Najpierw trzeba przeliczyć minimalną wartość odniesioną do 75°C na temperaturę pomiaru (25°C) współczynnikiem kt. Dopiero wtedy porównanie jest poprawne i daje jednoznaczną ocenę izolacji.
To oznaczenia zacisków końców trzech uzwojeń fazowych silnika. Pomiar rezystancji izolacji wykonuje się dla każdego uzwojenia osobno, dlatego w tabeli pojawiają się trzy pary: U1-U2, V1-V2 i W1-W2. Każdy wynik ocenia się względem tego samego progu minimalnego.
Najczęściej przed pierwszym uruchomieniem, po długim postoju, po remoncie, po zalaniu lub przy podejrzeniu zawilgocenia. To szybka diagnostyka stanu izolacji, która zmniejsza ryzyko przebicia, uszkodzenia uzwojeń i awarii w czasie pracy.
Ćwicz stały schemat: (1) odczytaj Un i temperaturę pomiaru, (2) policz minimalną Riz75 z kryterium kΩ/V, (3) odczytaj kt z tabeli dla temperatury pomiaru, (4) policz próg Rizt, (5) porównaj z wynikami dla każdego uzwojenia. Zapisuj jednostki na każdym kroku.
info

Statystycznie 25% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że najpierw wyznacza się próg w 75°C: dla Un=6000 V minimalna Riz75 to 6000 kΩ = 6 MΩ.

Źródła:

  • PN-E-04700:2000, "Badania eksploatacyjne urządzeń elektroenergetycznych" (wymagania dotyczące pomiarów rezystancji izolacji maszyn) – norma branżowa
  • IEEE Std 43-2013, Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery, 2013

Materiały:

  • PN-E-04700:2000 (wymagania i metody pomiarów rezystancji izolacji maszyn)
  • IEEE 43-2013 (Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery)
  • Instrukcje producentów mierników rezystancji izolacji (megomomierzy) – zasady pomiaru i bezpieczeństwo

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego