1、绝缘电阻、吸收比概念n绝缘电阻绝缘电阻 测量电气设备的绝缘电阻,是检查设备绝缘状测量电气设备的绝缘电阻,是检查设备绝缘状态最简便和最基本的方法。在现场普遍用兆欧表测态最简便和最基本的方法。在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻。量绝缘电阻。绝缘电阻值的大小常能灵敏地反应绝缘情况,绝缘电阻值的大小常能灵敏地反应绝缘情况,能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污,以及绝能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污,以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。缘击穿和严重过热老化等缺陷。用兆欧表测量设备的绝缘电阻,由于受介质吸用兆欧表测量设备的绝缘电阻,由于受介质吸收电流的影响,兆欧表指示值随时间逐步增大,通收电流的影响,兆欧表
2、指示值随时间逐步增大,通常读取施加电压后常读取施加电压后60s的数值或稳定值,作为工程的数值或稳定值,作为工程上的绝缘电阻值。上的绝缘电阻值。绝缘电阻、吸收比概念绝缘电阻、吸收比概念n吸收比吸收比 吸收比吸收比K1为为60s绝缘电阻值绝缘电阻值(R60s)与与15s绝缘绝缘电阻值电阻值(R15s)之比值,即之比值,即K1=R60s/R 15s 对于大容量和吸收过程较长的变压器、发电机、对于大容量和吸收过程较长的变压器、发电机、电缆等,有时电缆等,有时R60s/R15s吸收比值尚不足以反映吸吸收比值尚不足以反映吸收的全过程,可采用较长时间的绝缘电阻比值,即收的全过程,可采用较长时间的绝缘电阻比值
3、,即10min(R10min)和和R1min(R1min)时绝缘电阻的时绝缘电阻的比值比值K,称作绝缘的极化指数,称作绝缘的极化指数 电力设备中的绝缘材料(电介质)是不导电的,但并不是绝对不导电。在直流电压作用下,电介质中有微弱的电流流过。电介质材料的性质、构成和结构不同。其这部分电流可视为由三部分构成:即i1、i2、i3如图2-1 i1:为电容电流 i2:为吸收电流 i3:为泄漏电流 i1电容电流:绝缘材料加上直流电压,加压瞬间相当于给电容充电。这部分电容电流衰减时间较快,但与绝缘材料的电容量和外施加电压有关,它对时间的变化曲线如图2-1.其电流回路在等值电路中用一个纯电容表示C1ni2吸收
4、电流,是不均匀介质中由缓慢极化和夹层极化产生。n在直流电压加上瞬间,介质上的电压按电容分布,而电压稳定后介质上的电压按电阻分布。由于不同介质的电容和电阻的比例不同,加上直流电压瞬间到稳定这一过程中,介质上电荷要重新分配,重新分配的电荷在回路中形成电流i2。在等值回路中用电容C和电阻R来表示。吸收电流衰减时间快慢与电容量的大小有关。ni3泄漏电流,电电介质中有较极少束缚很弱的或自由离子,在直流电压作用下,正负离子分别向两级移动而形成的电流。n这部分电流由介质的电导引起的,是一个恒定的电流。用i3表示。在等值电路中用一个纯电阻R来表示 三个电流相加即:三个电流相加即:=1 1+2 2+3 3可得到
5、在可得到在直流电压下流过绝缘介质的总电流。随时间变直流电压下流过绝缘介质的总电流。随时间变化的曲线称吸收曲线。化的曲线称吸收曲线。所谓绝缘电阻就是加在绝缘介质上的直流所谓绝缘电阻就是加在绝缘介质上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比。即:电压与流过试品的泄漏电流之比。即:R=U/R=U/3随时间衰减较慢,随时间衰减较慢,吸收比反映不了绝缘吸收现象的整体,只能反吸收比反映不了绝缘吸收现象的整体,只能反映绝吸收现象的局部,而且与绝缘结构映绝吸收现象的局部,而且与绝缘结构、油质、油质、温度等有关。温度等有关。为克服测量吸收比可能产生的误判断,常为克服测量吸收比可能产生的误判断,常对于吸收比小于对于吸收
6、比小于1.31.3的试品测量极化指数来判断的试品测量极化指数来判断绝缘优劣。绝缘优劣。绝缘电阻表是测量绝缘电阻的专用仪器。常见的绝缘电阻表根据其电压等级有500、1000、2500、5000V等几种。从形式上又分手摇式、电动式。手摇绝缘电阻表的直流电源由内装手摇发电机供给。电动式绝缘电阻表采用电池使晶振荡器产生交变电压,经变压器升压及倍压整流后输出的直流高压供给。图2-2中,L1、L2分别为绝缘电阻表的电流绕组与电压绕组,二者绕向相反,固定在同一转轴上,并可带动指针旋转;由于没有弹簧游丝,所以指针没有反作用力矩,当绕组中没有电流时,指针可停在任一转角位置。RU为分压电阻。R1为限流电阻,RX为
7、被试设备绝缘电阻。当测量试品RX时,绕组L1、L2中分别流过T1、I2,产生两个方向的转动力矩 M1=I1f1()M2=I2f2()或者说=f(I1/I2)由于R1、RU为常数所以=f(RX)即绝缘电阻表偏转角的大小是绝缘电阻RX的函数,有RX决定。n兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的,“L”是接高压端的,“G”是接屏蔽端的。应采用屏蔽线和绝缘屏蔽棒作连接。将兆欧表水平放稳,当兆欧表转速尚在低速旋转时,用导线瞬时短接“L”和“E”端子,其指针应指零。开路时,兆欧表转速达额定转速其指针应指“”。然后使兆欧表停止转动,将兆欧表的接地端与被试品的地线连接,兆欧表的高压端接上屏蔽连接线,连接线的另一端悬空(不接试品),再次驱动兆欧表或接通电源,兆欧表的指示应无明显差异。然后将兆欧表停止转动,将屏蔽连接线接到被试品测量部位。如遇表面泄漏电流较大的被试品(如发电机、变压器等),还要接上屏蔽护环。n 驱动兆欧表达额定转速,或接通兆欧表电源,待指针稳定后(或60s),读取绝缘电阻值。