絕緣電阻和吸收比課件

絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)1絕緣電阻、吸收比概念絕緣電阻測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查設(shè)備絕緣狀態(tài)最簡(jiǎn)便和最基本的方法。在現(xiàn)場(chǎng)普遍用兆歐表測(cè)量絕緣電阻。絕緣電阻值的大小常能靈敏地反應(yīng)絕緣情況，能有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備局部或整體受潮和臟污，以及絕緣擊穿和嚴(yán)重過熱老化等缺陷。用兆歐表測(cè)量設(shè)備的絕緣電阻，由于受介質(zhì)吸收電流的影響，兆歐表指示值隨時(shí)間逐步增大，通常讀取施加電壓后60s的數(shù)值或穩(wěn)定值，作為工程上的絕緣電阻值。

絕緣電阻、吸收比概念絕緣電阻2絕緣電阻、吸收比概念吸收比

吸收比K1為60s絕緣電阻值(R60s)與15s絕緣電阻值(R15s)之比值，即K1=R60s/R15s

對(duì)于大容量和吸收過程較長(zhǎng)的變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜等，有時(shí)R60s/R15s吸收比值尚不足以反映吸收的全過程，可采用較長(zhǎng)時(shí)間的絕緣電阻比值，即10min(R10min)和R1min(R1min)時(shí)絕緣電阻的比值K，稱作絕緣的極化指數(shù)

絕緣電阻、吸收比概念吸收比3測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理

電力設(shè)備中的絕緣材料（電介質(zhì)）是不導(dǎo)電的，但并不是絕對(duì)不導(dǎo)電。在直流電壓作用下，電介質(zhì)中有微弱的電流流過。電介質(zhì)材料的性質(zhì)、構(gòu)成和結(jié)構(gòu)不同。其這部分電流可視為由三部分構(gòu)成：即i1、i2、i3如圖2-1

i1：為電容電流i2：為吸收電流i3：為泄漏電流測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理電力設(shè)備中的絕緣材4測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理

i1電容電流：絕緣材料加上直流電壓，加壓瞬間相當(dāng)于給電容充電。

這部分電容電流衰減時(shí)間較快，但與絕緣材料的電容量和外施加電壓有關(guān)，它對(duì)時(shí)間的變化曲線如圖2-1.其電流回路在等值電路中用一個(gè)純電容表示C1測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理i1電容電流：絕緣材料加上5i2吸收電流，是不均勻介質(zhì)中由緩慢極化和夾層極化產(chǎn)生。測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理在直流電壓加上瞬間，介質(zhì)上的電壓按電容分布，而電壓穩(wěn)定后介質(zhì)上的電壓按電阻分布。由于不同介質(zhì)的電容和電阻的比例不同，加上直流電壓瞬間到穩(wěn)定這一過程中，介質(zhì)上電荷要重新分配，重新分配的電荷在回路中形成電流i2。在等值回路中用電容C和電阻R來表示。吸收電流衰減時(shí)間快慢與電容量的大小有關(guān)。i2吸收電流，是不均勻介質(zhì)中由緩慢極化和夾層極化產(chǎn)生。測(cè)量絕6測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理i3泄漏電流，電電介質(zhì)中有較極少束縛很弱的或自由離子，在直流電壓作用下，正負(fù)離子分別向兩級(jí)移動(dòng)而形成的電流。這部分電流由介質(zhì)的電導(dǎo)引起的，是一個(gè)恒定的電流。用i3表示。在等值電路中用一個(gè)純電阻R來表示三個(gè)電流相加即：ｉ=ｉ1+ｉ2+ｉ3可得到在直流電壓下流過絕緣介質(zhì)的總電流。隨時(shí)間變化的曲線稱吸收曲線。所謂絕緣電阻就是加在絕緣介質(zhì)上的直流電壓與流過試品的泄漏電流之比。即：R=U/ｉ3測(cè)量絕緣電阻和吸收比的原理i3泄漏電流，電電介質(zhì)中有較極少束7

說明的問題：

大容量試品的吸收曲線ｉ隨時(shí)間衰減較慢，吸收比反映不了絕緣吸收現(xiàn)象的整體，只能反映絕吸收現(xiàn)象的局部，而且與絕緣結(jié)構(gòu)、油質(zhì)、溫度等有關(guān)。

為克服測(cè)量吸收比可能產(chǎn)生的誤判斷，常對(duì)于吸收比小于1.3的試品測(cè)量極化指數(shù)來判斷絕緣優(yōu)劣。

說明的問題：

大容量試品的吸收曲線ｉ隨時(shí)間衰減較慢8絕緣電阻表的原理與接線

絕緣電阻表是測(cè)量絕緣電阻的專用儀器。常見的絕緣電阻表根據(jù)其電壓等級(jí)有500、1000、2500、5000V等幾種。從形式上又分手搖式、電動(dòng)式。手搖絕緣電阻表的直流電源由內(nèi)裝手搖發(fā)電機(jī)供給。電動(dòng)式絕緣電阻表采用電池使晶振蕩器產(chǎn)生交變電壓，經(jīng)變壓器升壓及倍壓整流后輸出的直流高壓供給。絕緣電阻表的原理與接線絕緣電阻表是測(cè)量絕緣9絕緣電阻表的原理與接線圖2-2中，L1、L2分別為絕緣電阻表的電流繞組與電壓繞組，二者繞向相反，固定在同一轉(zhuǎn)軸上，并可帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn)；由于沒有彈簧游絲，所以指針沒有反作用力矩，當(dāng)繞組中沒有電流時(shí)，指針可停在任一轉(zhuǎn)角α位置。RU為分壓電阻。R1為限流電阻，RX為被試設(shè)備絕緣電阻。當(dāng)測(cè)量試品RX時(shí)，繞組L1、L2中分別流過T1、I2，產(chǎn)生兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1=I1f1（α）M2=I2f2（α）或者說α=f（I1/I2）由于R1、RU為常數(shù)所以α=f（RX）即絕緣電阻表偏轉(zhuǎn)角α的大小是絕緣電阻RX的函數(shù)，有RX決定。絕緣電阻表的原理與接線圖2-2中，L1、10絕緣電阻表的原理與接線L線路端子：輸出負(fù)極性直流電壓，測(cè)量時(shí)接于被試品的高壓導(dǎo)體上E接地端子：輸出正極性直流電壓，測(cè)量時(shí)接于被試品外殼或地G屏蔽端子：輸出負(fù)極性直流高壓，測(cè)量時(shí)接于被試品的屏蔽環(huán)上，以消除表面或其他不需測(cè)量的部分泄漏電流影響。絕緣電阻表有三個(gè)端子：L線路端子、E接地端子、G屏蔽端子絕緣電阻表的原理與接線L線路端子：輸出負(fù)極性直流電壓，測(cè)量時(shí)11絕緣電阻表的原理與接線

兆歐表的容量

兆歐表的容量即最大輸出電流值(輸出端經(jīng)毫安表短路測(cè)得)對(duì)吸收比和極化指數(shù)測(cè)量有一定的影響。測(cè)量吸收比和極化指數(shù)時(shí)應(yīng)盡量采用大容量的兆歐表，即選用最大輸出電流1mA及以上的兆歐表，以期得到較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。兆歐表的負(fù)載特性

兆歐表的負(fù)載特性,即被測(cè)絕緣電阻R和端電壓U的關(guān)系曲線,隨兆歐表的型號(hào)而變化。圖2為兆歐表的一般特性。當(dāng)被測(cè)絕緣電阻值低時(shí),端電壓明顯下降。選用兆歐表時(shí)的注意事項(xiàng)

(1)對(duì)有介質(zhì)吸收現(xiàn)象的發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備，絕緣電阻值、吸收比值和極化指數(shù)隨兆歐表電壓高低而變化，故歷次試驗(yàn)應(yīng)選用相同電壓的兆歐表。

(2)對(duì)二次回路或低壓配電裝置及電力布線測(cè)量絕緣電阻，并兼有進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的目的時(shí)，可選用2500V兆歐表。由于低壓裝置的絕緣電阻一般較低(1～20MΩ)，兆歐表輸出電壓因受負(fù)載特性影響，實(shí)際端電壓并不高。用2500V兆歐表代替直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)考慮到低絕緣電阻時(shí)端電壓降低的因素。絕緣電阻表的原理與接線兆歐表的容量12

絕緣電阻試驗(yàn)步驟斷開被試品的電源，拆除或斷開對(duì)外的一切連線，將被試品接地放電。對(duì)電容量較大者(如發(fā)電機(jī)、電纜、大中型變壓器和電容器等)，應(yīng)充分放電(5min)。放電時(shí)應(yīng)用絕緣棒等工具進(jìn)行，不得用手碰觸放電導(dǎo)線。用干燥清潔柔軟的布擦去被試品外絕緣表面的臟污，必要時(shí)用適當(dāng)?shù)那鍧崉┫磧簟?/p>

絕緣電阻試驗(yàn)步驟斷開被試品的電源，拆除或斷開對(duì)外的一切連線13絕緣電阻試驗(yàn)步驟兆歐表上的接線端子“E”是接被試品的接地端的，“L”是接高壓端的，“G”是接屏蔽端的。應(yīng)采用屏蔽線和絕緣屏蔽棒作連接。將兆歐表水平放穩(wěn)，當(dāng)兆歐表轉(zhuǎn)速尚在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用導(dǎo)線瞬時(shí)短接“L”和“E”端子，其指針應(yīng)指零。開路時(shí)，兆歐表轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速其指針應(yīng)指“∞”。然后使兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將兆歐表的接地端與被試品的地線連接，兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線，連接線的另一端懸空(不接試品)，再次驅(qū)動(dòng)兆歐表或接通電源，兆歐表的指示應(yīng)無(wú)明顯差異。然后將兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將屏蔽連接線接到被試品測(cè)量部位。如遇表面泄漏電流較大的被試品(如發(fā)電機(jī)、變壓器等)，還要接上屏蔽護(hù)環(huán)。驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源，待指針穩(wěn)定后(或60s)，讀取絕緣電阻值。絕緣電阻試驗(yàn)步驟兆歐表上的接線端子“E”是接被試品的接地端的14絕緣電阻試驗(yàn)步驟測(cè)量吸收比和極化指數(shù)時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表至額定轉(zhuǎn)速，待指針指“∞”時(shí)，用絕緣工具將高壓端立即接至被試品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀出15s和60s(或1min和10min)時(shí)的絕緣電阻值。

讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試品高壓端的連接線，然后再將兆歐表停止運(yùn)轉(zhuǎn)。測(cè)試大容量設(shè)備時(shí)更要注意，以免被試品的電容在測(cè)量時(shí)所充的電荷經(jīng)兆歐表放電而使兆歐表?yè)p壞。絕緣電阻試驗(yàn)步驟測(cè)量吸收比和極化指數(shù)時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表至額定轉(zhuǎn)15絕緣電阻試驗(yàn)步驟

斷開兆歐表后對(duì)被試品短接放電并接地。

測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄被試設(shè)備的溫度、濕度、氣象情況、試驗(yàn)日期及使用儀表等絕緣電阻試驗(yàn)步驟

斷開兆歐表后對(duì)被試品短接放電并接地。16影響絕緣電阻的因數(shù)外絕緣表面泄漏的影響

一般應(yīng)在空氣相對(duì)濕度不高于80%條件下進(jìn)行試驗(yàn)，在相對(duì)濕度大于80%的潮濕天氣，電氣設(shè)備引出線瓷套表面會(huì)凝結(jié)一層極薄的水膜，造成表面泄漏通道，使絕緣電阻明顯降低。此時(shí)，應(yīng)在引出線瓷套上裝設(shè)屏蔽環(huán)(用細(xì)銅線或細(xì)熔絲緊扎1～2圈)接到兆歐表屏蔽端子。常用的接線如圖3所示。屏蔽環(huán)應(yīng)接在靠近兆歐表高壓端所接的瓷套端子，遠(yuǎn)離接地部分，以免造成兆歐表過載，使端電壓急劇降低，影響測(cè)量結(jié)果影響絕緣電阻的因數(shù)外絕緣表面泄漏的影響17影響絕緣電阻的因數(shù)殘余電荷的影響

若試品在上一次試驗(yàn)后，接地放電時(shí)間t不充分，絕緣內(nèi)積聚的電荷沒有放凈，仍積滯有一定的殘余電荷，會(huì)直接影響絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)值。圖4為一臺(tái)發(fā)電機(jī)先測(cè)量絕緣電阻后經(jīng)歷不同的放電時(shí)間再進(jìn)行復(fù)測(cè)的結(jié)果，可以看出，接地放電至少5min以上才能得到較正確的結(jié)果。

對(duì)三相發(fā)電機(jī)分相測(cè)量定子絕緣電阻時(shí)，試完第一相繞組后，也應(yīng)充分放電5min以上，才能試驗(yàn)第二相繞組。否則同樣會(huì)發(fā)生相鄰相間異極性電荷未放凈造成測(cè)得絕緣電阻值偏低的現(xiàn)象。影響絕緣電阻的因數(shù)殘余電荷的影響18影響絕緣電阻的因數(shù)感應(yīng)電壓的影響

測(cè)量高壓架空線路絕緣電阻，若該線路與另一帶電線路有一段平行，則不能進(jìn)行測(cè)量，防止靜電感應(yīng)電壓危及人身安全，同時(shí)以免有明顯的工頻感應(yīng)電流流過兆歐表使測(cè)量無(wú)法進(jìn)行。影響絕緣電阻的因數(shù)感應(yīng)電壓的影響19影響絕緣電阻的因數(shù)溫度的影響

試品溫度一般應(yīng)在10～40℃之間。

絕緣電阻隨著溫度升高而降低，但目前還沒有一個(gè)通用的固定換算公式。

溫度換算系數(shù)最好以實(shí)測(cè)決定。例如正常狀態(tài)下，當(dāng)設(shè)備自運(yùn)行中停下，在自行冷卻過程中，可在不同溫度下測(cè)量絕緣電阻值，從而求出其溫度換算系數(shù)。影響絕緣電阻的因數(shù)溫度的影響20測(cè)量結(jié)果的判斷絕緣電阻值的測(cè)量是常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目中的最基本的項(xiàng)目。根據(jù)測(cè)得的絕緣電阻值，可以初步估計(jì)設(shè)備的絕緣狀況，通常也可決定是否能繼續(xù)進(jìn)行其他施加電壓的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目等。

在電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中，有關(guān)絕緣