利用测量绝缘电阻及吸收比来检查绝缘「绝缘电阻试验」

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绝缘电阻试验使用范围

绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中一种最简单、最常 用的验方法。当电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放 电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降。

根据绝缘等级的 不同，测试要求的区别，常采用的兆欧表输出电压有100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等。

由于绝缘电阻试验所施加的电压较低，对于一些集中性缺陷，即使可能是很严重的缺陷，但在测量时显示绝缘电阻仍然很大 的现象，因此，绝缘电阻试验只适用于检测贯穿性缺陷和普遍性缺陷。

绝缘电阻试验的主要参数及技术指标

电气设备的绝缘，不能等值为单纯的电阻，其等值电路往往是电阻电容的混 合电路。很多电气设备的绝缘都是多层的，例如电机绝缘中用的云母带，变压 器等绝缘油和纸，因此，在绝缘试验中测得的并不是一个纯电阻。如图 为双层电介质的一个简化等值电路。

当合上开关S将直流电压U加到绝缘上后，等值电路中电流i的变化 如图2中曲线所示，开始电流很大，以后逐渐减小，最后趋近于一个 常数/g；这个过程的快慢，与绝缘试品的电容量有关，电容量越大，持 续的时间越长，甚至达数分钟或更长时间。图2中曲线i和稳态电流lg 之间的面积为绝缘在充电过程中从电源“吸收”的电荷Qa。这种逐渐 "吸收”电荷的现象就叫做"吸收现象”。

从图2曲线可以看岀，在绝缘电阻试验中，所测绝缘电阻是随测量 时间变化而变化的，只有当t=∞时，其测量值为R=R∞,但在绝缘电阻 试验中，特别是电容量较大时，很难测量R∞的值，因此，在实际试验 中，规程规定，只需测量60s时的绝缘电阻值，即R60S的值，当电容 量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机，可以采用10min时的绝缘电阻值。

对于不均匀的绝缘试品，如果绝缘状况良好，则吸收现象明显，如果 绝缘受潮严重或内部有集中性的导电通道，这一现象更为明显。工程上用 “吸收比”来反映这一特性，吸收比一般用K表示，其定义为：

K = R60s/R15s

式中R60s为t=60s测得绝缘电阻值，R15s为t=15s时测得的绝缘电阻 值。

对于电容量较大的绝缘试品，K可采用下式表示：

K = R10min / R1min

式中 R10min为t= 10min时测得的绝缘电阻值，R1min为 t= 1min时测得的 绝缘电阻值，K在工程上称为极化指数。

当绝缘状况良好时，K值较大，其值远大于1，当绝缘受潮吋，K值将 变小，一般认为如K＜1.3吋，就可判断绝缘可能受潮。

从上面的分析可知，对电容量较小的绝缘试品，可以只测量其绝缘电 阻，对于电容量较大的绝缘试品，不仅要测量其绝缘电阻，还要测量其吸收比。

试验设备

工程上进行绝缘电阻试验所采用的设备为兆欧表，兆欧表有三个接线 端子：线路端子（L）,接地端子（E）,屏蔽（或保护）端子（G）,被 试品接在L和E之间，G用以消除绝缘试品表面泄漏电流的影响，其试验原 理接线如图3所示。

在绝缘试验中，如不接屏蔽端子，测得的绝缘电阻是表面电阻和体积 电阻的并联值，因为这时沿绝缘表面的泄漏电流同样流过兆欧表的测量回 路。如果在表面上缠上几匝裸铜线，并接到端子G上，则绝缘表面泄漏电 流不流过兆欧表的测量回路，这时测得的结果便是消除了表面泄漏电流影响的真实的体积电阻。

兆欧表种类较多，根据测量对象的不同，米用的测量电压不同，如前 所述。根据电压产生的方式不同，分为手摇式兆欧表和电子式兆欧表，其 原理图如图4和5所示。

手摇式兆欧表采用了流比计的测量机构，仪表的读数与手摇式发电 机的端电压或转速绝对值的关系不大，一般只要使得手柄的转速达到额 定转速（通常为120r/min）的80%以上就行，重要的是必须保持转速的恒定。需要注意的是，当试品电容较大时，测量后须先将兆欧表从测量冋路中断开，然后才能停止转动发电机，以免试品电容电流反充损坏仪器。

电子式兆欧表测量原理与手摇式兆欧表的测量原理一样，只是电源产生的方式不太一样。由于电力电子技术的发展，开关电源技术比较成熟，因此，现在多用电子式的兆欧表。与手摇式的相比，不仅试验工作量降低，测吸收比时更容易，而且电源容量可以做的很大，同时，可以将几种不同的电压电路集中在一个设备中，适用面更广。

绝缘电阻试验结果判断的基本方法

在绝缘电阻试验中，绝缘电阻的大小与绝缘材料的结构、体积有关, 与所用的兆欧表的电压高低有关，还与大气条件有关，因此，不能简单的用绝缘电阻的大小或吸收比来判断绝缘的好坏。在排除了大气条件的 影响后，所测绝缘电阻值和吸收比应与其出厂时的值比较，与历史数据 相比较，与同批设备相比较，其变化不能超过规程允许的范围。同时， 应结合绝缘电阻值与吸收比的变化结合起来综合考虑。