Điện trở cách điện là gì? Tìm hiểu khái niệm và vai trò trong hệ thống điện

Điện trở cách điện đóng vai trò đặc biệt quan trọng, giúp đảm bảo an toàn cho người vận hành và duy trì hiệu suất hoạt động của thiết bị. Đây là đại lượng thể hiện khả năng cách ly dòng điện giữa hai điểm dẫn điện hoặc giữa phần dẫn điện với vỏ thiết bị. Việc đo điện trở cách điện là bước kiểm tra bắt buộc trong quy trình bảo trì, giúp phát hiện sớm tình trạng xuống cấp của dây dẫn, mô-tơ, máy phát điện hay tủ điện công nghiệp.

Trong bài viết này, Dianyo Powergen sẽ giúp bạn hiểu chi tiết điện trở cách điện là gì, cách đo và các yếu tố ảnh hưởng trong việc sử dụng máy phát điện công nghiệp. 

Điện trở cách điện là gì?

Điện trở cách điện là đại lượng thể hiện khả năng chống rò rỉ dòng điện của vật liệu cách điện trong thiết bị điện. Đây là mức độ phân cách giữa phần dẫn điện và phần không dẫn điện, giúp ngăn dòng điện không mong muốn truyền ra ngoài.

Nếu giá trị điện trở cách điện càng cao, thiết bị có khả năng cách điện càng tốt và vận hành an toàn hơn. Ngược lại, điện trở cách điện thấp cho thấy vật liệu bị ẩm, bụi bẩn hoặc hư hại, dễ gây ra chập điện, rò điện và nguy cơ cháy nổ.

Giá trị điện trở cách điện có thể thay đổi do nhiệt độ, độ ẩm, môi trường hoặc cách đo không chính xác. Vì thế, việc kiểm tra điện trở cách điện định kỳ là rất cần thiết để đảm bảo an toàn điện, tăng tuổi thọ thiết bị và tránh các sự cố.

Tại sao cần đo điện trở cách điện?

Trong quá trình vận hành và bảo trì các thiết bị điện, đo điện trở cách điện là một bước giúp đánh giá tình trạng cách điện và độ an toàn của thiết bị. Đây là công việc bắt buộc phải thực hiện định kỳ, đặc biệt đối với máy phát điện công nghiệp, động cơ điện và bảng mạch điều khiển.

Khi tiến hành đo điện trở cách điện, kỹ thuật viên có thể xác định được mức độ rò điện, tình trạng hư hỏng hoặc suy giảm của lớp cách điện. Nếu giá trị điện trở đo được thấp hơn mức tiêu chuẩn, đó là dấu hiệu cảnh báo vật liệu cách điện đang bị ẩm, bụi bẩn hoặc xuống cấp   có thể dẫn đến ngắn mạch, rò rỉ điện và nguy cơ cháy nổ.

Ngoài ra, việc đo còn giúp theo dõi sự biến thiên của dòng điện, từ đó xác định khả năng vận hành ổn định của thiết bị. 

Nguyên lý đo điện trở cách điện

Để đo điện trở cách điện, người dùng cần sử dụng đồng hồ đo điện trở cách điện (Insulation Tester hoặc Megohmmeter) để xác định chính xác giá trị điện trở của vật liệu cách điện.

Nguyên lý đo được thực hiện như sau:

Bước 1: Tiến hành đo tại các khu vực điện môi của thiết bị – nơi không có dòng điện chạy qua. Điện môi này chính là vật liệu cách điện cần kiểm tra.

Bước 2: Hiểu rằng không có vật liệu nào cách điện tuyệt đối, vì vậy phép đo sẽ dựa trên việc áp một điện áp thử lên điện môi, sau đó đo dòng điện rò rỉ.

Bước 3: Dựa vào định luật Ohm (R = U/I), ta tính được giá trị điện trở cách điện. Giá trị càng cao, khả năng cách điện càng tốt.

Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ, các thiết bị đồng hồ đo điện trở cách điện hiện đại như Megger, đây là công cụ cần thiết trong quy trình kiểm định, vận hành và bảo dưỡng máy phát điện công nghiệp.

Cách đo điện trở cách điện bằng đồng hồ Megaohm (Megomet)

Sau khi đã hiểu rõ điện trở cách điện là gì, việc biết cách đo điện trở cách điện bằng đồng hồ megaohm là bước quan trọng giúp đánh giá chính xác tình trạng cách điện của thiết bị điện. Đồng hồ đo điện trở cách điện (còn gọi là megomet hoặc megohmmeter) là thiết bị chuyên dụng dùng để kiểm tra độ cách điện giữa các phần dẫn điện và phần không dẫn điện trong hệ thống điện. Quy trình đo điện trở cách điện bằng đồng hồ Megaohm

Bước 1: Chuẩn bị an toàn trước khi đo

Người thực hiện cần mặc đầy đủ đồ bảo hộ lao động, đeo găng tay cách điện và đảm bảo khu vực đo khô ráo. Đặc biệt, thiết bị cần được ngắt nguồn điện hoàn toàn để tránh nguy cơ giật điện trong quá trình thao tác.

Bước 2: Kiểm tra thiết bị đo

Trước khi sử dụng, hãy kiểm tra đồng hồ megaohm để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, kim đo về đúng vị trí 0. Đồng thời, chọn mức điện áp đo phù hợp (thông thường từ 250V, 500V, 1000V tùy loại thiết bị được kiểm tra).

Bước 3: Xác định vị trí cần đo

• Đối với động cơ xoay chiều (AC): Kết nối một đầu dây đo của đồng hồ với vỏ động cơ và đầu còn lại với đầu cuộn dây hoặc công tắc nguồn, cần đo từng phần riêng biệt để dễ phát hiện điểm rò điện.

• Đối với thiết bị điện thông thường: Kết nối một đầu dây đo với dây dẫn điện, đầu còn lại với vỏ kim loại của thiết bị.

Bước 4: Tiến hành đo và đọc kết quả

Sau khi xác định đúng vị trí, bật đồng hồ megomet và chọn thang đo phù hợp. Giữ ổn định trong vài giây để đồng hồ hiển thị kết quả.

• Nếu giá trị điện trở cách điện cao (thường trên 1 MΩ) thì thiết bị vẫn còn khả năng cách điện tốt.

• Nếu giá trị thấp hơn mức tiêu chuẩn thì  lớp cách điện đã bị suy giảm, cần kiểm tra và bảo dưỡng.

3 yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở cách điện

Để đảm bảo thiết bị điện, đặc biệt là máy phát điện, luôn hoạt động an toàn và ổn định đây là 3 yếu tố chính tác động trực tiếp đến khả năng cách điện của thiết bị bạn cần biết.

Nhiệt độ

Điện trở cách điện có xu hướng giảm khi nhiệt độ tăng là do trong vật liệu cách điện, mật độ electron rất thấp. Khi nhiệt độ tăng, các electron trở nên linh động hơn, dễ dàng di chuyển, làm giảm khả năng cách điện của vật liệu đặc biệt là lớp vỏ dây cáp hoặc cuộn dây trong máy phát điện.

Mỗi loại vật liệu cách điện sẽ có đặc tính thay đổi điện trở khác nhau theo nhiệt độ, vì vậy trong các phép đo, kỹ thuật viên cần ghi lại nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thiết bị tại thời điểm đo để đảm bảo kết quả chính xác, nên tiến hành đo ở các điều kiện nhiệt độ tương đương nhau, tránh sai số do biến thiên nhiệt.

Độ ẩm và bụi bẩn trên bề mặt thiết bị

Độ ẩm cao và bụi bẩn là yếu tố gây giảm điện trở cách điện trong môi trường công nghiệp. Vào những ngày mưa hoặc khi không khí ẩm ướt, hơi nước có thể ngưng tụ trên bề mặt thiết bị điện và dây cáp, tạo thành lớp dẫn điện mỏng khiến điện trở cách điện giảm đáng kể.

Trong các nhà máy sản xuất, máy móc thường xuyên tiếp xúc với bụi bẩn, dầu mỡ và hóa chất. Khi các tạp chất này bám vào bề mặt lớp cách điện, chúng làm giảm khả năng ngăn cách dòng điện, từ đó tăng nguy cơ rò điện và chập mạch.

Doanh nghiệp cần: 

• Duy trì môi trường làm việc khô ráo, thông thoáng bằng hệ thống quạt gió hoặc hút ẩm.

• Vệ sinh định kỳ thiết bị, dây dẫn và tủ điện.

• Sử dụng dây cáp có lớp vỏ cách điện kháng dầu, kháng hóa chất phù hợp với môi trường công nghiệp.
  
  

Điện tích dư trong thiết bị

Điện tích dư là lượng điện còn sót lại trong thiết bị sau quá trình vận hành. Nếu không được xả hết, điện tích này có thể làm biến thiên giá trị điện trở cách điện, dẫn đến sai số khi đo, gây nguy hiểm cho người kiểm tra. Để khắc phục, cần xả toàn bộ điện tích dư qua dây nối đất trước khi tiến hành đo điện trở cách điện. 

Tìm hiểu các phương pháp kiểm tra điện trở cách điện

Người dùng cần biết các phương pháp kiểm tra điện trở cách điện phù hợp với từng loại thiết bị. Dưới đây là hai phương pháp đo phổ biến nhất hiện nay.

Phương pháp ghi tại chỗ (Spot-reading test)

Người đo chỉ cần kết nối đồng hồ đo điện trở cách điện (megomet) trực tiếp với thiết bị cần kiểm tra, sau đó chọn điện áp thử mong muốn và tiến hành đo trong thời gian ngắn (thường dưới 10 phút).

Sau khi ổn định, giá trị điện trở cách điện hiển thị trên đồng hồ sẽ được ghi lại để đánh giá tình trạng thiết bị.

Phương pháp ghi tại chỗ đặc biệt phù hợp cho các hệ thống điện nhỏ, động cơ hoặc cuộn dây có điện dung không đáng kể. Khi thực hiện định kỳ, kỹ thuật viên có thể so sánh kết quả qua từng lần đo, từ đó phát hiện sớm các dấu hiệu suy giảm cách điện hoặc hư hỏng để xử lý kịp thời.

Phương pháp hấp thụ điện môi (Time-resistance test)

Phương pháp hấp thụ điện môi hay phương pháp đo theo thời gian (time-resistance)thường áp dụng cho động cơ điện công suất lớn hoặc máy phát điện công nghiệp.

Khi áp điện áp thử lên thiết bị trong khoảng 10 phút, dòng điện hấp thụ ban đầu sẽ hoạt động mạnh nhất ở phút đầu tiên.

• Trong 60 giây đầu tiên, người đo cần ghi lại kết quả mỗi 10 giây.

• Từ phút thứ 2 trở đi, ghi lại giá trị mỗi phút cho đến hết thời gian thử.

Kết quả đo sẽ được thể hiện bằng đồ thị đường cong điện trở tăng dần theo thời gian. Nếu đường cong tăng nhanh lúc đầu rồi chậm dần về sau, thiết bị có khả năng cách điện tốt. Ngược lại, nếu đường cong đi ngang hoặc đi xuống, điều đó cho thấy độ ẩm, bụi bẩn hoặc sự xuống cấp của vật liệu cách điện đang ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị.

Địa chỉ cung cấp đồng hồ đo điện trở và máy phát điện nhập khẩu cách điện uy tín, giá tốt nhất

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại đồng hồ đo điện trở cách điện, tuy nhiên không phải nơi nào cũng đảm bảo chất lượng và độ chính xác của thiết bị. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị cung cấp đồng hồ đo điện trở cách điện hoặc máy phát điện chính hãng, hãy liên hệ Dianyo Powergen. Tại Dianyo Powergen, chúng tôi:

• Cung cấp đa dạng các model đồng hồ đo điện trở cách điện, máy phát điện đến từ các thương hiệu uy tín.

• Cam kết hàng chính hãng 100%, có giấy tờ chứng nhận nguồn gốc, thông số kỹ thuật rõ ràng.

• Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm sẽ tư vấn sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng thực tế của khách hàng.

• Giao hàng nhanh chóng, thủ tục mua hàng đơn giản – chỉ cần liên hệ, bạn sẽ nhận được thiết bị tận nơi.

Liên hệ ngay Dianyo Powergen để được báo giá chi tiết và tư vấn miễn phí, giúp bạn lựa chọn thiết bị đo điện trở cách điện phù hợp và hiệu quả nhất cho hệ thống máy phát điện của mình.