استفاده از انواع عایق‌ها در خطوط انتقال برق، پست‌ها و تاسیسات الکتریکی باعث شده تا از بروز برق‌گرفتگی، اتصالی و آتش سوزی جلوگیری شود. بنابراین، کاهش کیفیت یا تغییر در ساختار عایق‌ها می‌تواند خطرناک باشد. پس نیاز است تا سیستم عایقی تاسیسات الکتریکی به‌صورت دوره‌ای تست شود.
یکی از مهم‌ترین روش‌های تست عایق، استفاده از دستگاه میگر (Megger) است که آشنایی با آن و نحوه استفاده از آن برای مهندسان برق ضروری است. در این مقاله، با میگر، کاربرد و نحوه عملکرد آن آشنا می‌شویم. پس تا پایان با ما همراه باشید.
میگر چیست؟
از میگر برای اندازه‌گیری مقاومت عایق کابل‌ها و سیم‌های هادی استفاده می‌شود. البته کلمه «میگر» یک اشتباه رایج است. در واقع، میگر که تلفظ صحیح آن مِگِر (Megger) است، یک برند سازنده دستگاه‌های تستر عایق (Insulation Tester) به شمار می‌رود که می‌تواند وضعیت عایق کابل را بررسی کند و تست جریان نشتی از عایق را انجام دهد. میگر از دسته تجهیزات برق و ابزاردقیق است.
این دستگاه با اعمال یک ولتاژ بالا، میزان مقاومت عایق در برابر ولتاژهای مختلف را می‌سنجد و توانایی اندازه‌گیری مقاومت عایقی تا مقدار خیلی زیاد را هم دارد. میگر وسیله‌ای شبیه به مولتی‌متر است که مقاومت را اندازه‌گیری می‌کند؛ اما در بعضی ویژگی‌ها تفاوت‌هایی با مولتی‌متر دارد. از جمله تفاوت‌های اصلی دستگاه میگر با مولتی‌متر می‌توان موارد زیر را نام برد.
- اندازه‌گیری مقاومت عایقی بسیار بالا در حد مگا‌اهم و گیگا‌اهم
- اعمال ولتاژ تست بسیار بیشتر از مولتی‌متر (۱۰۰۰ ولت تا ۱۰ کیلوولت)
- مدت‌زمان انجام تست بیشتر نسبت به مولتی‌متر
- نمایش اطلاعات و نمودارهای مربوط به پارامترهای عایق
- توانایی تست یکپارچگی عایق کابل
این دستگاه با اعمال یک ولتاژ بالا مثلاً ۱۰۰۰ ولت تا ۱۰ کیلوولت، میزان مقاومت عایق در برابر ولتاژهای مختلف را می‌سنجد و توانایی اندازه‌گیری مقاومت عایق‌ها تا مقدار خیلی بالا را هم دارد. میگر تقریباً وسیله‌ای شبیه به مولتی‌متر است که مقاومت را اندازه‌گیری می‌کند، با این تفاوت که میزان مقاومتی که اندازه‌گیری می‌کند بسیار بالا است.
دستگاه تستر عایق (میگر) دو مورد مهم را تست می‌کند.
- میزان نشتی جریان از عایق
- میزان جریان جذب (Absorption) یا پلاریزاسیون. برای مثال، اگر رطوبت به عایق برسد، جریان جذبی افزایش می‌یابد. تست جریان جذبی زمان‌بر است و حدوداً ۱۰ دقیقه طول می‌کشد.
تست میگر باید به صورت دوره‌ای به‌ویژه برای کابل‌های قدرت انجام شود. در صورت فرسودگی و آسیب در عایق، خطراتی مانند برق‌گرفتگی، اتصال کوتاه، انفجار کابل و آسیب به تجهیزات ممکن است رخ دهد.
تاریخچه میگر
کلمه “Megger” از دو کلمه “megohms” و “tester” تشکیل شده است. این کلمه یک علامت تجاری در انحصار شرکت Evershed & Vignola’s Ltd است. شرکت میگر در سال ۱۸۹۵ به وسیله سیدنی اورشد (Sydney Evershed) و ارنست ویگنولز (Ernest Vignoles) تأسیس شد.
البته ساخت اولین میگر به سال ۱۸۸۹ برمی‌گردد. این دستگاه در دهه ۱۹۲۰ توسعه یافت. در آن سال‌ها، دستگاه میگر در دو کیت جدا از هم تولید می‌شد، اما با پیشرفت تکنولوژی، میگر در یک کیت ساخته شد.
کاربرد میگر چیست؟
- تست و ارزیابی جریان نشتی در تجهیزات الکتریکی
- آزمایش مفصل‌بندی تجهیزات برقی (برای اتصال دو کابل به یکدیگر و همچنین انشعاب گرفتن از یک کابل از مفصل‌بندی استفاده می‌شود. مفصل‌بندی برای ولتاژهای ۱ کیلوولت تا ۵۵۰ کیلوولت مورد استفاده قرار می‌گیرد.)
- تست دوره‌ای عایق، برای بررسی شرایط نگهداری عایق در تجهیزات الکتریکی
- اندازه‌گیری مقاومت عایقی کابل‌ها، موتورها، ترانسفورماتورها، ژنراتورها و سایر تجهیزات الکتریکی
- تست عایق سیم پیچ‌های الکتروموتور
- اندازه‌گیری مقاومت مقره‌ها
بیشتر بخوانید: برای اطلاع از جریان نشتی و خطرات آن، حتماً مقاله «RCD یا کلید نشت جریان چیست؟» را بخوانید.
اجزای میگر
- ژنراتور DC: انرژی الکتریکی میگر را تأمین می‌کند.
- دسته میل لنگ: در صورتی که ژنراتور DC میگر، دستی باشد یک دسته میل لنگ دارد که با چرخاندن آن انرژی الکتریکی تولید می‌شود.
- کلاچ: برای تغییر سرعت دسته میل لنگ از کلاچ استفاده می‌شود.
- سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه: برای تثبیت جریان به ژنراتور DC متصل هستند.
- ترمینال ورودی: دو ترمینال ورودی به صورت X و Y در میگر وجود دارد که همان کابل پراب است.
نحوه عملکرد میگر
به‌طور معمول از میگر برای اندازه‌گیری مقاومت‌های بزرگ تا ۲ گیگا اهم با ولتاژ تست ۵ کیلوولت استفاده می‌شود. میگر با اعمال یک ولتاژ ۱۰ ولت تا ۱۰ کیلوولت هم می‌تواند مقاومت مورد نظر را اندازه‌گیری کند. میگر بر اساس جاذبه الکترومغناطیسی کار می‌کند. زمانی که جریان به سیم‌پیچ اولیه میگر می‌رسد یک میدان الکترومغناطیسی شکل می‌گیرد. این میدان الکترومغناطیسی یک گشتاور ایجاد می‌کند که می‌تواند عقربه‌های میگر را به حرکت درآورد و مقدار مقاومت عایق را به ما نشان دهد.
برای شروعِ تست باید ولتاژ مورد نیاز را به کابل یا تجهیز مورد تست اعمال کرد. منبع این ولتاژ به دو روش تأمین می‌شود:
- در روش اول، یک نوسان‌ساز ولتاژ دریافت شده از یک منبع DC را به ولتاژ AC تبدیل می‌کند و سپس ولتاژ خروجیِ نوسان‌ساز را با کمک یک ترانسفورماتور به مقدار دلخواه اپراتور تغییر میدهد.
- در روش دوم، از یک ژنراتور برای تولید ولتاژ AC استفاده می‌شود.
البته این نوع تولید ولتاژ مربوط به دستگاه‌های جدید است. در میگرهای قدیمی برای تولید برق از یک ژنراتور دستی استفاده می‌شد که دارای یک هندل دستی بود. اپراتور با چرخاندن این هندل، برق مورد نیاز میگر را تولید می‌کرد.
انواع میگر
عملکرد میگرها شبیه به یکدیگر است. اما برای تولید برق و اعمال آن به کابل یا تجهیز مورد تست تفاوت دارند. در ادامه، انواع میگر را توضیح می‌دهیم.
۱. میگر دستی
در این نوع میگر، منبع تغذیه به‌صورت دستی کار می‌کند. یک هندل روی میگر قرار گرفته است که اپراتور باید آن را بچرخاند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز برای اندازه‌گیری عایق به دست آید. این نوع میگرها برای نشان دادن مقاومت از یک صفحه مدرج به همراه عقربه استفاده می‌کنند.
۲. میگر الکترونیکی
در این نوع میگر، برای تولید برق از یک باتری به‌عنوان منبع ولتاژ استفاده می‌شود، بنابراین دیگر نیازی به اپراتور برای تولید برق نیست. همچنین در میگر الکترونیکی برای نشان دادن مقدار مقاومت از یک LCD استفاده می‌شود.
انواع روش‌های انجام تست میگر
قبل از هرچیز دقت داشته باشید که در زمان انجام تست مقاومت عایق، دستگاه یا کابل مورد نظر برق‌دار نباشد، زیرا وجود برق در سیستم و کابل‌ها می‌تواند آسیب بزرگی به دستگاه میگر بزند.
تست مقاومت در میگرها به سه روش زیر انجام می‌شود:
۱. تست کوتاه مدت یا خواندن لحظه‌ای
تست کوتاه مدت یا خواندن لحظه‌ایِ مقدارِ مقاومت، با اتصال میگر به هر نقطه‌ای از عایق امکان‌پذیر است. کافی است، تنها ۶۰ ثانیه میگر به عایق متصل باشد تا نتیجه کار مشخص شود. البته برای این تست باید بدانید میزان رطوبت و دما روی عایق تأثیرگذار است.
۲. تست مقاومت با نمونه‌گیری زمانی
در این روش، طی یک بازه زمانی مشخص، مقاومت عایق چندبار اندازه‌گیری می‌شود. در صورتی که عایق سالم باشد با هر بار اندازه‌گیری باید میزان مقاومت افزایش پیدا کند. اطلاعات به دست آمده از این آزمایش قطعی و قابل اطمینان است.
۳. تست عایق با نسبت جذب دی‌الکتریک
تست عایق با روش نسبت جذب دی‌الکتریک، وضعیت عایق را بر اساس نرخ جذب دی‌الکتریک انجام میدهد. به همین دلیل این نام را برای آن انتخاب کرده‌اند. در این روش، دوبار تست ۶۰ ثانیه‌ای با فاصله مدت زمانی ۳۰ ثانیه‌ای صورت می‌گیرد. این روش بهترین و مطمئن‌ترین روش تست عایق است.
مزایا و معایب میگر
مزایا
- سلامت و عملکرد عایق‌ها را بهتر درک می‌کنیم و می‌توانیم برای بهبود عملکرد دستگاه سطح کیفی آن‌ها را کنترل کنیم.
- آسیب‌های فیزیکی به عایق را می‌توان شناسایی کرد و قبل از نشتی جریان و برق گرفتگی اقدامات لازم را انجام داد.
- نتیجه آن دقیق است.
- کار با آن آسان است.
- به سرعت نتایج را نمایش میدهد.
معایب
- کار با نوع دستی دشوار است. نتیجه تست نیز کاملاً دقیق نیست.
- نوع الکترونیکی نیاز به منبع تغذیه خارجی دارد.
- نوع الکترونیکی آن بسیار گران است.
تفاوت میگر با اهم‌متر چیست؟
- اهم‌متر برای اندازه‌گیری مقدار مقاومت‌های کوچک به‌کار می‌رود اما میگر با تزریق ولتاژ بالا، میزان مقاومت را می‌سنجد.
- از اهم‌متر برای مقیاس‌های کوچک مانند مدار‌های الکترونیکی استفاده می‌شود؛ اما میگر برای کابل‌های فشار قوی برق و تجهیزات قدرت کاربرد دارد.
- ابعاد و وزن میگر به مراتب بزرگ‌تر از اهم‌متر است.
- میگر برای تولید ولتاژ از ژنراتور دستی یا یک منبع ولتاژ DC بزرگ استفاده می‌کند اما اهم‌متر منبع تغذیه ندارد.
- قیمت میگر از اهم‌متر به مراتب بیشتر است.
- کار با میگر نیاز به دقت بالا دارد. زیرا می‌تواند حادثه آفرین باشد، اما اهم‌متر به مراتب نیاز به ایمنی کمتری در زمان کار دارد.
نحوه میگر زدن کابل
آزمایش مقاومت کابل با استفاده از میگر یک فرآیند مداوم است و باید همه مراحل آن به ترتیب پشت سر هم و بدون وقفه انجام بگیرد. به همین دلیل در ابتدا باید جریان برق کابل را قطع کنید. بخشی از کابل که میگر قرار است به آن متصل شود را مشخص کنید.
پراب‌های گیره‌ای میگر را به هادی کابل مورد نظر متصل کنید و دکمه تست را بزنید. میگر یک جریان الکتریکی را به کابل ارسال می‌کند تا بتواند مقاومت آن را اندازه‌گیری کند. اتصال میگر با کابل مورد نظر را ۳۰ الی ۶۰ ثانیه حفظ کنید.
تست عایقی موتور با میگر
یکی از کاربردهای دستگاه تست عایق (میگر) انجام تست عایقی سیم‌پیچ‌های موتور است. برای تست عایقی موتور باید مراحل زیر دنبال شود
- آماده‌سازی موتور: قبل از شروع آزمایش، اطمینان حاصل کنید که موتور بدون برق شده است. بسیاری از موتورهای تک فاز AC دارای خازن راه‌انداز هستند که انرژی الکتریکی را ذخیره می‌کنند. موتور را از منبع تغذیه جدا کرده و هرگونه انرژی الکتریکی ذخیره‌شده را تخلیه کنید.
- انتخاب دستگاه تستر عایق (میگر): یک دستگاه میگر مناسب بر اساس ولتاژ نامی موتور انتخاب کنید. دستگاه‌های مگر در رنج‌های مختلف ولتاژ موجود هستند و انتخاب دستگاه مناسب و تنظیم درست ولتاژ تست در صحت نتایج تست بسیار مهم است.
- اتصال دستگاه میگر: سیم‌های دستگاه میگر را به ترمینال‌های ورودی موتور متصل کنید. سیم مثبت به پیچ‌های موتور و سیم منفی به بدنه یا زمین موتور متصل می‌شود. این نوع سیم‌بندی تستر، امکان تست عایقی بین هر سیم‌پیچ (کلاف) موتور با بدنه یا زمین را به شما میدهد.
نکاتی که باید در زمان کار با میگر رعایت کنید
- در زمان کار با میگر به هیچ عنوان به کابل‌های میگر و کابل در حال تست دست نزنید.
- قبل از شروع کار، برق همه بخش‌ها کابل یا تجهیز مورد نظر را قطع و هرگونه اتصال آن را جدا کنید.
- در صورت آسیب دیدن هر بخش از میگر با آن کار نکنید. کار با میگر آسیب دیده خطرناک است.
- بعد از تست، میگر باید تخلیه بار شود. تا قبل از تخلیه بار به میگر دست نزنید.
- کابل‌های پراب و گیره‌های میگر باید در زمان کار سالم باشند.
معروف‌ترین برندهای میگر
- میگر Megger یک برند آمریکایی است که با کیفیت‌ترین دستگاه‌های تست عایق در دنیا را تولید می‌کند.
- میگر برند هیوکی (Hioki) ساخت کشور ژاپن
- میگر برند SEW ساخت کشور تایوان
- میگر برند کیس (Kaise) ساخت کشور ژاپن
- میگر برند کیوریتسو (kyoritsu) ساخت کشور ژاپن
- میگر برند زیمنس (Siemens) ساخت کشور آلمان
- میگر برند روزمونت (Rosemount) ساخت کشور آمریکا
- میگر برند فلوک (Fluke) ساخت کشور آمریکا
جمع بندی
اهمیت میگر در ایمنی و حفظ کیفیت تجهیزات الکتریکی ایجاب می‌کند که مهندسان برق با این دستگاه آشنایی داشته باشند. کار با میگر سخت نیست اما نیاز به آموزش و تجربه دارد. همچنین به‌دلیل بالا بودن ولتاژ کاری میگر باید دستورالعمل‌های ایمنی مربوط به میگر را رعایت کنید.
سوالات متداول
گارد که آن را با G نشان می‌دهند، یکی از ترمینال‌های میگر است که معنی محافظت را میدهد. این پایه برای حذف بعضی از مقاومت‌های مخدوش کننده در عایق به‌کار می‌رود. جلوگیری از نشت سطحی در مدار اندازه‌گیری مهم‌ترین ویژگی گارد است.
Bridge Megger دستگاهی است که برای اندازه‌گیری مقاومت هادی و همچنین مقاومت عایق استفاده می‌شود.
میگر دارای سه پایانه Line ،Earth و Guard است.
آزمایش میگر برای اطلاع از سالم بودن عایق الکتریکی در مدار استفاده می‌شود.
میگر برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز خود از یک ژنراتور DC استفاده می‌کند.
پرسش
آیا تجربه استفاده از دستگاه مگر را در پروژه های خود داشته اید؟
پرسش های و تجربیات خود در این زمینه را با ما در میان بگذارید
بسیار عالی واموزنده سپاسگزارم
سپاس از همراهی شما
با درود. مقاله در حد معرفی میگر بسیار خوب و مفید بود. قطعا کار حرفه ای با آن نیاز به یادگیری بیشتر دارد. ممنون و سپاسگذارم.
سلام وقت بخیر، در دوره ارت کار با میگر آموزش داده خواهدشد.
سلام آیا این دستگاه فاصله ما از اتصال کوتاه کابل رو دقیق نشون میده؟؟
درود بر شما جناب مهندس وققتون بخیر
اگر منظور شما کابل های زیر زمینی است، محل اتصال کوتاه با استفاده از دستگاه رفلکتوگراف یا دستگاه‌های مشابه تعین می‌شود.
خیلی عالی و کاربردی بود ممنون
سپاس از شما جناب مهندس