میگر چیست؟ راهنمای جامع کار با تستر عایق (Megger) + انواع و کاربردها

میگر چیست و چه تفاوتی با ابزارهای اندازه‌ گیری معمولی دارد؟ چرا نمی‌ توانیم همین کار را با یک مولتی‌ متر ساده انجام دهیم؟

شاید برای شما هم پیش آمده باشد که در یک کارخانه صنعتی، ناگهان یک الکتروموتور گران‌ قیمت بدون هیچ نشانه ظاهری دچار سوختگی شود، یا کابل‌ های فشار قوی در زیر زمین باعث تریپ دادن مداوم پست برق شوند. در ۹۰ درصد مواقع، مقصر اصلی یک دشمن نامرئی است: «شکست عایقی». اما چگونه می‌ توانیم چیزی را که با چشم دیده نمی‌ شود، اندازه‌ گیری کنیم؟ پاسخ در دستان ابزاری قدرتمند به نام میگر (Megger) یا تستر عایق است.

در این مقاله مرجع، ما قصد داریم نه تنها به سوال «میگر چیست» پاسخ دهیم، بلکه با کالبدشکافی کامل این دستگاه، اصول کار، انواع، نحوه تست صحیح و تحلیل‌ های مهندسی (مثل تست PI و DAR) را بررسی کنیم.

میگر (Megger) یا تستر مقاومت عایقی (Insulation Resistance Tester)، دستگاهی است که برای اندازه‌ گیری مقاومت‌ های بسیار بالا (در حد مگا اهم و گیگا اهم) استفاده می‌ شود. این دستگاه با تزریق یک ولتاژ DC بالا (از ۵۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ ولت) به تجهیزات برقی، میزان جریان نشتی را می‌ سنجد. کاربرد اصلی میگر، تشخیص سلامت عایق کابل‌ ها، موتورها، ژنراتورها و ترانسفورماتورها برای جلوگیری از اتصالی و برق‌ گرفتگی است.

حال که تعریف پایه را دانستیم، بیایید عمیق‌ تر شویم. چرا اهم‌ متر معمولی برای این کار مناسب نیست؟

چرا اهم‌ متر معمولی نمی‌ تواند جایگزین میگر شود؟

بسیاری از تکنسین‌ های تازه‌ کار می‌ پرسند: چرا وقتی مولتی‌ متر دارم، باید هزینه کنم و میگر بخرم؟ پاسخ در یک کلمه خلاصه می‌ شود: «فشار ولتاژ».

یک مولتی‌ متر معمولی برای اندازه‌ گیری مقاومت، از باتری داخلی ۳ یا ۹ ولتی خود استفاده می‌ کند. این ولتاژ برای تست قطعات الکترونیکی عالی است، اما برای سنجش عایق یک کابل که قرار است زیر ولتاژ ۴۰۰ یا ۲۰۰۰۰ ولت کار کند، هیچ ارزشی ندارد.

• مثال عملی: تصور کنید یک لوله آب دارید که سوراخ ریزی دارد. اگر آب را با فشار کم (مثل ولتاژ ۹ ولت مولتی‌ متر) وارد لوله کنید، نشتی دیده نمی‌ شود. اما اگر آب را با فشار بالا (مثل ولتاژ ۱۰۰۰ ولت میگر) پمپاژ کنید، آب از سوراخ ریز بیرون می‌زند.

• وظیفه میگر: میگر دقیقا همین کار را می‌ کند؛ ولتاژ بسیار بالایی را به عایق اعمال می‌ کند تا اگر کوچکترین ضعف یا رطوبتی در عایق وجود دارد، خود را به صورت جریان نشتی نشان دهد.

تاریخچه و تکامل؛ از هندل‌ های دستی تا مدارهای دیجیتال

دانستن تاریخچه به ما کمک می‌ کند تا منطق پشت دستگاه‌ های امروزی را درک کنیم. کلمه Megger در واقع نام یک برند تجاری (Trademark) است که اولین بار در سال ۱۸۸۹ میلادی توسط شرکت “Evershed & Vignoles” ثبت شد. به دلیل اینکه این شرکت اولین سازنده بود، نام برند آن به مرور زمان به نام عمومی دستگاه تبدیل شد (درست مانند تاید برای پودر لباسشویی).

در دهه‌ های اولیه (۱۹۲۰)، این دستگاه‌ ها کاملا مکانیکی بودند و کاربر باید یک هندل را می‌ چرخاند تا برق تولید شود. اما امروزه تکنولوژی پیشرفت کرده و ما با دستگاه‌ های هوشمندی روبرو هستیم که داده‌ ها را تحلیل می‌ کنند. اما قلب تپنده دستگاه چگونه کار می‌کند؟

اصول عملکرد و ساختمان داخلی میگر (Working Principle)

برای درک عملکرد میگر، باید با قانون اهم ($R = V/I$) آشنا باشید. اما در داخل میگر، مکانیسمی جذاب‌ تر از یک فرمول ساده وجود دارد.

۱. تولید ولتاژ (Voltage Generation)

• در نوع دستی: یک ژنراتور DC داخلی وجود دارد که با چرخاندن دسته (Crank) توسط دست کاربر، ولتاژ تولید می‌ کند. معمولا سرعت چرخش باید ۱۶۰ دور در دقیقه باشد.

• در نوع الکترونیکی: یک مدار اینورتر داخلی، ولتاژ پایین باتری را به ولتاژهای بالا (High Voltage DC) تبدیل می‌ کند.

۲. مکانیزم اندازه‌ گیری (Ratio-meter)

در میگرهای کلاسیک، سیستم اندازه‌ گیری بر اساس مقایسه دو گشتاور کار می‌ کند:

1. سیم‌ پیچ انحراف (Deflecting Coil): این سیم‌ پیچ با مدار تحت تست سری است. هرچه جریان نشتی بیشتر باشد (عایق خراب‌ تر باشد)، نیروی این سیم‌ پیچ بیشتر شده و عقربه را به سمت عدد صفر می‌ کشاند.

2. سیم‌ پیچ کنترل (Control Coil): این سیم‌ پیچ با مدار موازی است و متناسب با ولتاژ عمل می‌ کند. وظیفه آن نگه داشتن عقربه روی بی‌ نهایت است.

نتیجه جنگ سیم‌ پیچ‌ ها:

• اگر عایق سالم باشد: جریان عبوری صفر است، سیم‌ پیچ انحراف زورش نمی‌ رسد و عقربه روی بی‌ نهایت (∞) می‌ ایستد.

• اگر عایق خراب باشد: جریان زیادی عبور می‌ کند، سیم‌ پیچ انحراف غلبه کرده و عقربه را روی صفر (0) می‌برد.

  

انواع دستگاه میگر؛ راهنمای انتخاب و خرید

شناخت انواع میگر برای انتخاب ابزار مناسب با توجه به بودجه و نیاز شما ضروری است. ما سه نوع اصلی داریم:

۱. میگر الکترونیکی (دیجیتال) – محبوب‌ ترین گزینه

این مدل‌ ها از باتری تغذیه می‌ کنند و دارای نمایشگر LCD هستند.

• مزایا: دقت بسیار بالا، خوانش آسان اعداد، ایمنی بیشتر، ابعاد کوچک (پرتابل)، قابلیت‌ های جانبی مثل تست ولتاژ و PI.

• معایب: وابستگی به باتری، قیمت بالاتر، حساسیت به ضربه.

۲. میگر دستی (هندلی) – جان‌ سخت و کلاسیک

این مدل‌ ها نیازی به باتری ندارند و با نیروی دست کار می‌ کنند.

• مزایا: عدم نیاز به منبع تغذیه (مناسب مناطق دور افتاده)، قیمت ارزان‌ تر، طول عمر بسیار بالا.

• معایب: نیاز به دو نفر برای کار (یک نفر چرخش هندل، یک نفر اتصال پروب)، نوسان عقربه با تغییر سرعت دست، دشواری در خواندن دقیق اعداد.

۳. میگر موتوری (Motor Operated)

این مدل کمتر رایج است و با برق شهر کار می‌ کند. برای تست‌ های طولانی مدت در آزمایشگاه‌ ها که نیاز به تزریق ولتاژ پایدار برای ساعت‌ ها دارند، استفاده می‌ شود.

آموزش گام‌ به‌ گام کار با میگر (نحوه تست عایقی)

برای کار با میگر یا تستر عایق مراحل زیر را دقیق دنبال کنید:

1. ایمن‌ سازی محیط (Safety First): ابتدا برق تجهیز مورد نظر را کاملا قطع کنید. تست میگر روی مدار برق‌ دار باعث انفجار دستگاه می‌ شود!

2. تخلیه بار الکتریکی: با استفاده از یک سیم ارت، ترمینال‌ های کابل یا موتور را به زمین اتصال دهید تا بارهای خازنی تخلیه شوند.

3. انتخاب ولتاژ تست: بر اساس ولتاژ نامی تجهیز، ولتاژ میگر را تنظیم کنید (جدول ولتاژ در ادامه آمده است).

4. اتصال پروب‌ ها:

   • سیم قرمز (Line) را به هادی یا سیم‌ پیچ وصل کنید.

   • سیم مشکی (Earth) را به بدنه فلزی یا شیلد کابل وصل کنید.

   • (نکته حرفه‌ ای) اگر سطح عایق کثیف است، از سیم Guard استفاده کنید تا جریان سطحی حذف شود.

5. اعمال ولتاژ: دکمه تست را فشار دهید (یا هندل را بچرخانید) و حداقل ۳۰ تا ۶۰ ثانیه صبر کنید تا عدد ثابت شود.

6. ثبت و تحلیل: عدد را یادداشت کنید و با مقادیر استاندارد مقایسه کنید.

7. دشارژ نهایی: پس از پایان تست، مجددا کابل را به زمین اتصال دهید تا ولتاژ ذخیره شده در آن تخلیه شود.

جدول استاندارد ولتاژ تست و مقاومت قابل قبول

عدد میگر باید چند باشد؟ این جدول پاسخ شماست:

تست‌ های پیشرفته (PI و DAR)؛ تحلیل وضعیت عایق

خواندن یک عدد لحظه‌ ای همیشه کافی نیست. گاهی عایق سالم است اما مرطوب شده است. برای تشخیص این حالت از تست‌ های زمانی استفاده می‌ کنیم که در میگرهای دیجیتال پیشرفته وجود دارد.

۱. شاخص پولاریزاسیون (PI – Polarization Index)

این تست ۱۰ دقیقه طول می‌ کشد و نشان می‌ دهد که آیا عایق خشک است یا رطوبت جذب کرده.

• PI < 1: خطرناک (عایق خراب)

• PI بین 1 تا 2: مشکوک (نیاز به خشک کردن)

• PI > 2: وضعیت خوب

• PI > 4: وضعیت عالی

۲. نسبت جذب دی‌ الکتریک (DAR – Dielectric Absorption Ratio)

این تست سریع‌ تر است و برای عایق‌ های جدیدتر استفاده می‌ شود.