SONEL S.A. ha nella sua offerta strumenti di misura della resistenza di isolamento fin dall’inizio dell’attività. I prodotti più recenti appena introdotti sul mercato sono due modelli moderni: il più semplice Sonel MIC-10 e il Sonel MIC-30, dotato di funzioni aggiuntive. I tester, progettati per misure con tensioni di prova fino a 1000 V.

Le misure della resistenza di isolamento vengono effettuate per verificare l’effettivo stato di isolamento di impianti e ricevitori di elettricità. Ciò ha un impatto decisivo sulla sicurezza e sul corretto funzionamento delle apparecchiature elettriche. La corretta condizione di isolamento è garanzia di protezione dal contatto diretto.

Nell’esecuzione dei test sulle condizioni di isolamento, fondamentale è la periodicità. Queste misure sono una parte integrante del lavoro di ispezione e misurazione e, grazie ad esse, è possibile rilevare il deterioramento delle condizioni dell’impianto elettrico. I cinque elementi principali che influiscono sulla sua degradazione sono: le esposizioni elettriche e meccaniche, le aggressioni chimiche, le esposizioni termiche e l’inquinamento ambientale. Durante il normale funzionamento degli impianti e delle apparecchiature elettriche, il loro impatto influisce sull’invecchiamento dell’isolamento.

Norme e regolamenti di sicurezza più severi hanno imposto la necessità di modificare la struttura degli strumenti di misura. Il risultato è una serie di involucri SONEL, in cui la forma, l’ergonomia e la combinazione di colori sono cambiate visivamente. Molto più importanti sono state le modifiche strutturali, grazie alle quali i tester hanno ottenuto un nuovo grado di protezione dell’involucro IP molto più elevato e categorie di misura molto più alte.

 I misuratori digitali della resistenza di isolamento Sonel MIC-10 e Sonel MIC-30 sono progettati per la misurazione diretta della resistenza di isolamento di motori, apparecchiature elettriche, isolamento di cavi degli impianti e anche, grazie alla possibilità di selezionare basse tensioni, nelle reti di telecomunicazione. Inoltre, gli strumenti consentono di misurare tensioni dirette e alternate e di misurare la capacità dell’oggetto testato. Tutti gli ingressi di misura sono dotati di sistemi di protezione per proteggere il misuratore da eventuali danni. In questo modo, l’utente può essere sicuro che il misuratore non verrà danneggiato da una tensione di rete accidentale (fino a 750 V). Gli strumenti soddisfano i requisiti della norma EN 61557.

Le caratteristiche principali degli strumenti Sonel MIC-10 e Sonel MIC-30 includono:

• la misurazione della resistenza di isolamento: Sonel MIC-10 fino a 10 GΩ e Sonel MIC-30 fino a 100 GΩ,
• le tensioni di misura selezionabili nell’intervallo di 50, 100, 250, 500, 1000V, inoltre il MIC-30 ha una regolazione continua nell’intervallo 50…1000V con incrementi di 10V,
• le misure a due e tre fili,
• per il Sonel MIC-30, la misurazione è possibile utilizzando un adattatore nella presa di corrente (misurazione automatica di tutte le combinazioni di misurazione) e l’indicazione della corrente di dispersione; questo è il primo tester della resistenza di isolamento sul mercato che consente di effettuare misurazioni in questo modo,
• la scarica automatica della capacità dell’oggetto testato dopo il completamento della misurazione della resistenza di isolamento,
• la misura diretta di uno o due coefficienti di assorbimento (Sonel MIC-30),
• memorizzazione dei valori di tensione impostati e dei tempi T₁, T₂ e T₃ (Sonel MIC-30),
• la misura della tensione continua e alternata,
• la misura della capacità dell’oggetto misurato,
• la determinazione acustica dei periodi di tempo di cinque secondi, facilitando la rimozione delle caratteristiche temporali durante la misurazione della resistenza di isolamento,
• la misura della continuità dei collegamenti di protezione ed equalizzazione con corrente ≥200mA (secondo EN 61557-4) con autocalibrazione dei puntali,
• la misura della resistenza con bassa corrente con segnalazione acustica e ottica,
• l’immunità alle interferenze,
• il grado di protezione dell’involucro secondo EN 60529: IP67,
• la categoria di misura secondo EN 61010-1: IV 600V (III 1000V),
• la capacità di lavorare in un ampio intervallo di temperatura da -10°C a +50°C,
• la memoria di 10 banchi da 99 celle ciascuno e la comunicazione con il PC tramite un’interfaccia radio; il risultato completo della misurazione viene registrato nella cella (anche nel caso di una misurazione su presa utilizzando un adattatore di rete),
• l’indicazione del consumo di batteria/accumulatore,
• l’autospegnimento dello strumento non in funzione (AUTO-OFF)

L’utilizzo dello strumento è molto semplice, persino intuitivo, il che è particolarmente importante quando si esegue un numero elevato di misurazioni. Tutte le impostazioni delle modalità di misura o delle tensioni vengono effettuate, analogamente agli altri tester SONEL, con l’uso di un selettore rotativo.

Fig.1 Misuratori MIC-10 e MIC-30.

Teoria di misure della resistenza d’isolamento

La resistenza di isolamento è una combinazione parallela della resistenza verticale, che dipende dal tipo di materiale isolante, e della resistenza superficiale, che dipende dalla pulizia della superficie. Il suo valore dipende da molti fattori, tra cui la temperatura o la tensione.

I fattori che influenzano principalmente la misurazione dei parametri che caratterizzano la resistenza di isolamento sono l’umidità, la temperatura, la tensione di misurazione, il tempo di misurazione e la pulizia della superficie del materiale isolante.

Fig. 2 Dipendenza della resistenza di isolamento dalla temperatura, dal tempo di misurazione e dalla tensione.

La corrente di dispersione dell’isolamento è una piccola corrente di natura resistiva, di cui si distinguono due componenti, ovvero la corrente che attraversa il materiale isolante e quella che scorre lungo la superficie del materiale isolante. Questa corrente aumenta rapidamente fino a un valore costante e rimane invariata per una determinata tensione di prova. Un aumento della corrente di dispersione potrebbe diventare una fonte di danni in futuro. La corrente di dispersione deve essere misurata quando la capacità di isolamento è carica e il fenomeno di assorbimento è cessato. La corrente di assorbimento, inizialmente di valore considerevole, tende a zero dopo un certo tempo (più lungo della corrente capacitiva).

Fig.3 Corrente nell’isolamento durante la misurazione: 1-corrente totale; 2-corrente di carica della capacità; 3-corrente di assorbimento; 4-corrente di dispersione.

Misurazione della resistenza d’isolamento

La misurazione della resistenza di isolamento prevede l’applicazione di una tensione di misura costante U ai terminali dell’oggetto da misurare e la determinazione della corrente che scorre nel circuito di misura. Su questa base, il processore installato nel misuratore calcola il valore della resistenza di isolamento. La tensione di misura è generata da un convertitore programmabile ad alta efficienza e stabilità, anche con un’ampia gamma dinamica di carichi resistivi e capacitivi.

Fig. 4 Misura della resistenza d’isolamento

I tester sono dotati di una protezione che impedisce la misurazione se viene rilevata una tensione sull’oggetto testato. Il Sonel MIC-30 ha un orologio integrato che consente di effettuare misurazioni durante il tempo specificato dall’utente.

Nel corso della misurazione della resistenza di isolamento, il suo valore aumenta inizialmente in modo significativo per poi stabilizzarsi su un determinato valore. Questo fenomeno è causato dai cambiamenti fisici e strutturali che avvengono nel materiale isolante sotto l’influenza del campo elettrico e del flusso di corrente. Le parti metalliche isolate si comportano come un condensatore: inizialmente le attraversa una corrente capacitiva di valore significativo. Dopo un certo tempo, questa corrente diminuisce fino a zero e la velocità di decadimento dipende dalla capacità dell’oggetto testato. Gli oggetti di grandi dimensioni con una capacità notevole, come i motori, impiegano più tempo per caricarsi. La carica accumulata negli oggetti da testare rappresenta un grave rischio per le persone e gli animali, pertanto deve essere assolutamente scaricato dopo la misurazione. I misuratori Sonel MIC-10 e Sonel MIC-30 dispongono di sistemi per la scarica automatica dell’oggetto misurato al termine della misurazione, segnalata da un apposito messaggio sul display dello strumento.

Molto spesso, le misurazioni dell’isolamento vengono eseguite in condizioni difficili dal punto di vista ambientale. Per eliminare l’influenza della resistenza superficiale in motori, dispositivi di potenza, ecc., viene utilizzato il metodo a 3 fili. Quando si misura la resistenza di isolamento, ad esempio, di un cavo coassiale (antenna) tra uno dei conduttori e lo schermo del cavo, l’influenza delle resistenze superficiali viene eliminata collegando una lamina metallica avvolta sull’isolamento del conduttore misurato con il relativo ingresso di misura dello strumento. In questo modo, qualsiasi corrente che potrebbe scorrere sulla superficie del cavo e falsare il risultato della misurazione incontrerà lo schermo a lamina e sarà annullata dal misuratore. La stessa procedura viene seguita quando si misura la resistenza di isolamento di un motore tra due conduttori. In tal caso, i conduttori non utilizzati per la misurazione sono collegati a un ingresso aggiuntivo del misuratore.

Misura della tensione continua e alternata

Per motivi di sicurezza dell’utente, durante la misurazione della resistenza di isolamento viene eseguita anche una misurazione automatica della tensione. Quando viene rilevata una tensione sull’oggetto, il suo valore viene visualizzato e la misurazione viene bloccata.

Equipaggiamento, accessori

I misuratori sono dotati di serie di un set di cavi di misura, di una sonda a coccodrillo e di due sonde con puntali, di un pacco batteria, nel caso del misuratore Sonel MIC-30 di un cavo schermato e inoltre di un ricevitore radio OR-1 per la comunicazione con il PC. Il set viene consegnato in una custodia pratica ed estetica. Ogni strumento viene fornito di serie anche con certificato di calibrazione, certificato di garanzia e manuale utente. Il misuratore Sonel MIC-30 viene fornito con un software che consente la lettura dei dati dalla memoria al PC, inoltre è possibile dotarsi del software SONEL PE per il pc che permette di creare la documentazione di misurazione. Un involucro moderno, una struttura ben studiata, un utilizzzo ergonomico, ottimi parametri metrologici e prezzi molto vantaggiosi sono i fattori più importanti che rendono il Sonel MIC-10 e il Sonel MIC-30 un’offerta molto interessante per chi effettua misure di isolamento.

Prodotti di cui all’articolo: