Ohmmeter Tegangan Tinggi

Kebanyakan ohmmeter dari desain yang ditunjukkan pada bagian sebelumnya menggunakan baterai bertegangan relatif rendah, biasanya sembilan volt atau kurang. Ini sangat memadai untuk mengukur resistansi di bawah beberapa mega-ohm (MΩ), tetapi ketika resistansi yang sangat tinggi perlu diukur, baterai 9 volt tidak cukup untuk menghasilkan arus yang cukup untuk menggerakkan gerakan meteran elektromekanis.

Juga, seperti yang dibahas dalam bab sebelumnya, resistensi tidak selalu merupakan kuantitas yang stabil (linier). Ini terutama berlaku untuk non-logam. Ingat grafik tegangan lebih saat ini untuk celah udara kecil (kurang dari satu inci):

Meskipun ini adalah contoh ekstrim dari konduksi nonlinier, zat lain menunjukkan sifat isolasi/konduktor yang serupa ketika terkena tegangan tinggi. Jelas, ohmmeter yang menggunakan baterai tegangan rendah sebagai sumber daya tidak dapat mengukur resistansi pada potensial ionisasi gas, atau pada tegangan tembus isolator. Jika nilai resistansi seperti itu perlu diukur, hanya ohmmeter tegangan tinggi yang cukup.

Ohmmeter Tegangan Tinggi Sederhana

Metode pengukuran resistansi tegangan tinggi yang paling langsung melibatkan penggantian baterai tegangan tinggi dengan desain dasar ohmmeter yang sama seperti yang diselidiki sebelumnya:

Namun, mengetahui bahwa resistansi beberapa bahan cenderung berubah dengan tegangan yang diberikan, akan menguntungkan untuk dapat menyesuaikan tegangan ohmmeter ini untuk mendapatkan pengukuran resistansi dalam kondisi yang berbeda:

Sayangnya, ini akan menciptakan masalah kalibrasi untuk meteran. Jika gerakan meteran membelokkan skala penuh dengan sejumlah arus yang melaluinya, rentang skala penuh meter dalam ohm akan berubah seiring dengan perubahan tegangan sumber. Bayangkan menghubungkan resistansi yang stabil di seluruh kabel uji ohmmeter ini sambil memvariasikan tegangan sumber:saat tegangan dinaikkan, akan ada lebih banyak arus melalui gerakan meter, maka jumlah defleksi yang lebih besar. Yang benar-benar kita butuhkan adalah gerakan meteran yang akan menghasilkan defleksi stabil yang konsisten untuk setiap nilai resistansi stabil yang diukur, terlepas dari tegangan yang diberikan.

Megger Meter

Untuk mencapai tujuan desain ini memerlukan gerakan meteran khusus, yang khas untuk megohmmeter , atau megger , sebagaimana instrumen ini dikenal.

Balok persegi panjang bernomor pada ilustrasi di atas adalah representasi penampang kumparan kawat. Ketiga kumparan ini semuanya bergerak dengan mekanisme jarum. Tidak ada mekanisme pegas untuk mengembalikan jarum ke posisi yang ditentukan. Saat gerakan tidak diberi daya, jarum akan secara acak "mengambang". Kumparan terhubung secara elektrik seperti ini:

Dengan resistansi tak terbatas antara kabel uji (sirkuit terbuka), tidak akan ada arus melalui kumparan 1, hanya melalui kumparan 2 dan 3. Ketika diberi energi, kumparan ini mencoba untuk memusatkan diri di celah antara dua kutub magnet, menggerakkan jarum sepenuhnya di sebelah kanan skala yang menunjukkan "tak terhingga".

Setiap arus yang melalui kumparan 1 (melalui resistansi terukur yang terhubung di antara kabel uji) cenderung mendorong jarum ke kiri skala, kembali ke nol. Nilai resistor internal dari gerakan meteran dikalibrasi sehingga ketika kabel uji dihubung singkat, jarum dibelokkan tepat ke posisi 0 .

Karena setiap variasi tegangan baterai akan mempengaruhi torsi yang dihasilkan oleh keduanya set kumparan (kumparan 2 dan 3, yang mendorong jarum ke kanan, dan kumparan 1, yang mendorong jarum ke kiri), variasi tersebut tidak akan berpengaruh pada kalibrasi gerakan. Dengan kata lain, keakuratan gerakan ohmmeter ini tidak terpengaruh oleh tegangan baterai:sejumlah resistansi terukur tertentu akan menghasilkan defleksi jarum tertentu, tidak peduli seberapa banyak atau sedikit tegangan baterai yang ada.

Satu-satunya efek bahwa variasi tegangan akan memiliki indikasi meteran adalah sejauh mana perubahan resistensi diukur dengan tegangan yang diberikan. Jadi, jika kita menggunakan megger untuk mengukur resistansi lampu pelepasan gas, itu akan membaca resistansi yang sangat tinggi (jarum di paling kanan skala) untuk voltase rendah dan resistansi rendah (jarum bergerak ke kiri skala) untuk tegangan tinggi. Inilah tepatnya yang kami harapkan dari ohmmeter tegangan tinggi yang baik:untuk memberikan indikasi yang akurat tentang resistensi subjek dalam situasi yang berbeda.

Untuk keamanan maksimum, sebagian besar megger dilengkapi dengan generator engkol tangan untuk menghasilkan tegangan DC tinggi (hingga 1000 volt). Jika operator meteran menerima kejutan dari tegangan tinggi, kondisinya akan memperbaiki sendiri, karena dia secara alami akan berhenti memutar generator! Kadang-kadang “slip clutch” digunakan untuk menstabilkan kecepatan generator pada kondisi engkol yang berbeda, sehingga memberikan tegangan yang cukup stabil baik saat distarter dengan cepat atau lambat. Beberapa level keluaran tegangan dari generator tersedia dengan menyetel sakelar pemilih.

Sebuah megger engkol tangan sederhana ditunjukkan dalam foto ini:

Beberapa megger bertenaga baterai untuk memberikan presisi yang lebih besar dalam tegangan output. Untuk alasan keamanan, pengukur ini diaktifkan oleh sakelar tombol tekan kontak sesaat, sehingga sakelar tidak dapat dibiarkan dalam posisi "on" dan menimbulkan bahaya sengatan listrik yang signifikan bagi operator pengukur.

Megger Nyata

Megger nyata dilengkapi dengan tiga terminal koneksi, berlabel Line , Bumi , dan Penjaga . Skemanya sangat mirip dengan versi sederhana yang ditunjukkan sebelumnya:

Resistansi diukur antara terminal Line dan Earth, di mana arus akan mengalir melalui koil 1. Terminal “Penjaga” disediakan untuk situasi pengujian khusus di mana satu resistansi harus diisolasi dari yang lain. Ambil contoh skenario ini di mana resistansi isolasi akan diuji dalam kabel dua kawat:

Untuk mengukur tahanan isolasi dari sebuah konduktor ke bagian luar kabel, kita perlu menyambungkan kabel "Line" megger ke salah satu konduktor dan menghubungkan kabel "Bumi" dari megger ke kawat yang dililitkan di sekitar selubung kabel. kabel:

Dalam konfigurasi ini, megger harus membaca resistansi antara satu konduktor dan selubung luar. Atau akankah? Jika kita menggambar diagram skematik yang menunjukkan semua resistansi isolasi sebagai simbol resistor, yang kita miliki akan terlihat seperti ini:

Daripada hanya mengukur resistansi konduktor kedua ke selubung (R_c2-s ), yang sebenarnya akan kita ukur adalah resistansi paralel dengan kombinasi seri resistansi konduktor ke konduktor (R_c1-c2 ) dan konduktor pertama ke selubung (R_c1-s ). Jika kami tidak peduli dengan fakta ini, kami dapat melanjutkan dengan pengujian seperti yang dikonfigurasi. Jika kita ingin mengukur hanya resistansi antara konduktor kedua dan selubung (R_c2-s ), maka kita perlu menggunakan terminal “Guard” megger:

Sekarang skema rangkaian terlihat seperti ini:

Menghubungkan terminal "Penjaga" ke konduktor pertama menempatkan kedua konduktor pada potensial yang hampir sama. Dengan sedikit atau tanpa tegangan di antara mereka, resistansi isolasi hampir tak terbatas, dan dengan demikian tidak akan ada arus antara kedua konduktor. Akibatnya, indikasi resistansi megger akan didasarkan secara eksklusif pada arus yang melalui insulasi konduktor kedua, melalui selubung kabel, dan ke kawat yang dililitkan, bukan arus bocor melalui insulasi konduktor pertama.

Megger adalah instrumen lapangan:yaitu, dirancang untuk portabel dan dioperasikan oleh teknisi di lokasi kerja dengan kemudahan seperti ohmmeter biasa. Mereka sangat berguna untuk memeriksa kegagalan "pendek" resistansi tinggi antara kabel yang disebabkan oleh isolasi basah atau rusak. Karena mereka menggunakan tegangan tinggi seperti itu, mereka tidak terpengaruh oleh tegangan nyasar (tegangan kurang dari 1 volt yang dihasilkan oleh reaksi elektrokimia antara konduktor, atau "diinduksi" oleh medan magnet tetangga) sebagai ohmmeter biasa.

Penguji Hi-Pot

Untuk pengujian isolasi kawat yang lebih teliti, ohmmeter tegangan tinggi lain yang biasa disebut hi-pot penguji digunakan. Instrumen khusus ini menghasilkan tegangan lebih dari 1 kV, dan dapat digunakan untuk menguji efektivitas isolasi minyak, isolator keramik, dan bahkan integritas instrumen tegangan tinggi lainnya. Karena mereka mampu menghasilkan tegangan tinggi seperti itu, mereka harus dioperasikan dengan sangat hati-hati, dan hanya oleh personel yang terlatih.

Perlu dicatat bahwa penguji hi-pot dan bahkan megger (dalam kondisi tertentu) mampu merusak isolasi kawat jika salah digunakan. Setelah bahan isolasi mengalami breakdown dengan penerapan tegangan yang berlebihan, kemampuannya untuk mengisolasi listrik akan terganggu. Sekali lagi, instrumen ini hanya boleh digunakan oleh personel terlatih.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Penggunaan Ohmmeter Dasar