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数字绝缘电阻试验教程(试验知识--绝缘电阻及吸收比试验)

数字绝缘电阻试验教程(试验知识--绝缘电阻及吸收比试验)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: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。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

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。

数字绝缘电阻试验教程(试验知识--绝缘电阻及吸收比试验)(1)

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。

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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。

数字绝缘电阻试验教程(试验知识--绝缘电阻及吸收比试验)(3)

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。

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