电气绝缘测试技术(考研必看)

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第一

绝缘电阻(率)的测量

§1―1 概述

一、定义:绝缘电阻R=U/I

体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/Is

Rv ∥Rs

Rv=【d (厚度)/A (面积)】ρv (体积电阻率) ρv 单位:Ω.m ρv=E/j —电流密度(A/m 2) ρv=1/ν—电导率,用来表征材料 ρs= E/j 单位:Ω

性能:用绝缘电阻表征绝缘结构性能 二、影响绝缘电阻率ρv 的因素

1. 温度 :

T →R (ρv ) (离子电导为主体) 2. 湿度:δ(%) →R (ρv )

3. 电场E ,一般R (ρv )与E 无关(线性材料) 高场强是 E →R (ρv ) (非线性材料)

4. 辐射:剂量 →R (ρv )

5. 交联:无影响 ,高温下交联击穿强度高 标准测试条件: T :23+2℃ δ(湿度):50+5% 测试前预处理(正常化) T :23+2℃ δ(湿度):50+5% t :24小时

消除辐照、湿度影响、机械应力

预处理的目的:消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响

§1―2试样与电极系统 一、试样

固体(绝缘电阻) 片状 管状

一般采用片状,大于电极7mm 以上,厚度不大于4mm (最好在0.5~2mm ) 二、电极系统 ㈠ 三电极系统

大电阻测量的本质是微电 流测量。

㈡ 二电极系统 常用于薄膜测量

㈢ 三电极的优点

① Iv 、Is 分开,实现体积电流测量(Rv )

② 消除电极边缘效应,可使被测部分近似为均化电场 ㈣ 电极尺寸

测量极直径:50mm

特定环境下用25mm 高压极直径:74mm 特定环境下用

54mm

保护间隙:2mm 保护极尺寸:10mm C=ε0εr

h A R=ρv A

h

(A 电极面积) 已知:A 、h 、Rv 、D1,g ,求ρv

ρv= Rv h

4g D 2

π

(+

三、电极材料

选择材料的原则: 1. 导电性好

2. 与被测材料紧密接触

3. 化学性能稳定,不和被测才来哦发生化学反应

4. 经济、操作方便 可用电极材料: 1. 银漆、银膏 2. 蒸镀(铝、铜、金) 3. 铝箔 4. 导电橡胶

§1—3 直接法测量绝缘电阻 Rx=U/Ix →U 已知,测Ix 求Rx

一、兆欧表:直流电源+流比计(P13 图1-12) а=f (

2I 1I )=f (R1

Rx 2R +) 流比计的特点:а与电压大小无关,使用于现场施工 二、检流法(P14 图1-13)

① 校正检流计 ② 读出偏转角 R=

аK Un n=Ix

Ig

— 分流比,K —仪表常数,а—检流计偏转角 U=1000V Imin=10-10 A R=1013Ω 适用于工厂产品测试

三、高阻计法(P15 图1-15) Rx=

Ip

SRnU

,Rn 最大1012Ω,放大器输入阻抗>1014Ω。 高阻计负反馈放大电路,可测范围可达1017Ω,测试误差为10% 适用于绝缘材料性能的测试。(图见书上)

§1―4 比较法测绝缘电阻 一、电桥法(P17 图1-17) 测试原理:电桥平衡

RxR A =R N R B →Rx=R N

RA

RB

电桥灵敏度:在平衡条件下,被测电阻的变化引起电流的变化,二者之比为灵

敏度。

灵敏度:)

(ааR Rx R B U Rx Umn

2

B +=

最大相对误差:

R B

U UmnRx

Rx Rx 1

△△△-=,由电桥灵敏度决定 可测最高电阻值为1014,测试精度最高,但操作不方便。 二、电流比较法(P18 图1-18) (

()R N 2n 2K Rn Rx 1n 1K аа=+,得到Rx=R N 12

n 11

n 2)аа(- 设备与检流法相同,测试过程、原理、公式不同,精度高。 适用于产品绝缘的检测。 §1—5充放电法测绝缘电阻 一、充电法(P18 图1-19)

① S1合,S2合 ② S1合,S2开,t=0

Ix 为稳态电流

0C Ixt

=V (静电计读数) →Ix=t

0VC Rx=Ix U =VC0Ut

充电法是目前测量绝缘电阻最灵敏的方法,可达1019Ω 二、自放电法(P19 图1-20) 1. S1合;S2开,即极化过程

2. S1开;S2合,t1时刻对应的点位U1,读取U1后S2开,此时被测试样是个理想的电容。

U (t )=U0e t

τ-,τ=RxCx=

d

A

r 0A d εε?=ρx ε0εr 所以τ=ρx ε0εr 可用于复杂结构单一介质电阻率的测量;即在t0时读U1,t1时读U2。

小结:对绝缘电阻的测试可以分为三大类: 1. 直接发:检流计、高阻计 2. 比较法:电桥比较、电流比较 3. 充放电法:充电、自放电 原理及测量范围

绝缘材料测试常用高阻计法 工程上较少用充放电法

要求精确测试用电桥比较法,但量程到1015Ω。 静电电压表与静电计的异同: 相同之处:都是静电系

不同:静电计用于充放电法测采样电容,故测得小树值电压,静电压表测大数值电压。

§1—6 绝缘电阻测试技术 一、误差的来源 1. 仪器的误差

电桥法:Rx=R N

RA

RB

检流计法:Rx=

а

K Un

2. 漏电流及其消除方法 漏电流有两种:

① 由高压泄露到测量极 I H →M ,Rx 产生负误差(把合格判为不合格产品) ② 由测量极泄露到保护极I M →G ,Rx 产生正误差(把不合格产品判为合格产

品)

减小误差的措施: I H 在漏路径中放置接地金属物

I M 高阻计采用负反馈电路,等效输入阻抗为Rf (Rf 比R

小2~3个数量级

3. 外来电势:标准条件下使用仪器,良好屏蔽及接地

4. 剩余电荷(退极化电流)

先测R v ,后测Rs 时;测Rv 后要充分放电,一般不小于5分钟 §1—7 泄露电流的测量

对运行的电气设备的绝缘诊断测泄露电流。(P24 图1-25) 最常见的测泄露电流与时间的关系(P25 图1-26) 吸收比:

I60

15

I ,15秒所对应的电流与60秒对应的电流比值;吸收比越大,绝缘性能越好。

第二章 工频下εr 、tan δ测试

§2-1 基本概念

一、定义:

㈠ 相对介电常数 0

C Cx r =

ε Cx —用绝缘填充时电容 C 0—几何电容,d

A C 0

0ε= ㈡ 损耗因数

对于并联等效阻抗 P

P C wR I I P P 1

tan =

=

=

有无功

有功δ

对于串联等效阻抗 tan δ=wRsCs 对于tan δ两者完全等效,即

wRsCs C wR P

P =1

∴ 得到 δ2tan 1+=

Cs C P ,Rs R P ??

? ??

+=δ2tan 11 二、影响的因素 ㈠ εr : 1. 温度:

2. 湿度:受潮,εr 升高

3. 电压 U →E ,一般εr 不变 但夹介质:E εr (但增加幅度不大)

4. 频率: ㈡ tan δ 1. 温度:

2.

湿度:受潮,tan δ 3. 电压(或电场)

4. 频率:

三、试样与电极系统

㈠试样:与绝缘电阻(率)测试相同

㈡电极系统,工频下采用三电极系统

R、C、tanδ→结构

ρv、εr、tanδ→材料

§2-2 一般工频高压西林电桥

Z N Z3=ZxZ4

N

jwC

=

N

Z

1

Z3=R3

4

4

4

1

1

R

jwC

Z

+

=

P

P

x

R

jwC

Z

1

1

+

=

经推导:并<<1

N

x

C

R

R

3

4

C=

tanδ=wR4C4

当w=100π,R4=

π

Ω

1000

Tanδx=C4(以μF为单位的读数)

灵敏度分析:

1.试验电压与灵敏度成正比

2.电源频率f ,灵敏度

3.C N ,灵敏度

4.Zg ,灵敏度下降

高压西林电桥的组成: ① 试验电源 工频试验变压器 ② 标准电容器C N 空气或SF6绝缘 ③ 主桥体:R3、R4、C4、平衡指示器 §2-3高精密高压西林电桥

一、一般西林电桥存在不足

1、C 、D 平衡对屏不等电位,分布电容及漏导的影响

2、R

3、R 4残余电感及杂散电容 二、消除分布电容、漏导

1、从用电压跟随器(驱动屏蔽技术)

2、构造辅桥(互格纳接地) 辅桥:辅助电源构造辅桥 ①S →M 主轿测量调R 3,C 4 ②S →G 调E 2大小及相位4

Z Z N =21E U

①②不断反复

S →G 、S →M 同时平衡

三、减小3R 、4R 残余电感、杂散电容及40C 的影响—“找对称” ZxZ4=ZnZ3

ZxZ4= ZnZ3 ψx+ψ4=ψN =ψ3 R1=R2=10000Ω

R4=R3=π

10000

Ω

§2-4 大电容西林电桥

Cx 大的试品

一、采用分流器(P34 图2-9 a ) (Zx+Zoa )Z4=Z N Zoc Cx=C N

Rn

R R R R N 3

34+

tan δ

=wC 4R 4-)(3

4

Rn R R R wC N N

- 三、采用精电流互感器

§2-5 接地试品tan δ与Cx 的测量

一、反接西林电桥 主桥处于高压侧 (一)采用绝缘杆 试验电压20KV 以下 (二)法拉第笼 (P34 图2-10)

三、对角线接地西林电桥

第一步:S1短路,S2开路,调C2,R2电桥平衡,平衡后固定C2、R2的值 第二步:S1断开,S2接合,调C4,R4平衡

N C R R Cx 3

4

=

tan δ=wC 4R 4 §2-6 工频低压电桥

δ=wC 3R 3

N C C C Cx 4

3=

§2-7 工频损耗测试技术

一、西林电桥的不正常现象

1. Cx 引线断;调R3升高,有平衡趋势 (试样厚度厚)

2. C N 引线断;调R3下降,有平衡趋势

3. 试验保护极与被保护极出现短路,调R3电桥无反应

4. 电桥灵敏度低,R3、C4由高到低调 二、tan δ测试负误差的原因 1. tan δ

N 不为零,产生负误差

2. “T 型”干扰网络 讨论:

① R2=R2临界=)

3

1(1

C C w +

|△tan δ|max=)

31(23

1C C Cx C C +

②R2<<

)

3

1(1

C C w

+

△ tan δ=-

Cx

R C wC 2

31 由于三电极系统易构成“T 型”干扰网络,对tan δ测试产生负误差,且误差与频率成正比,因此高频下tan δ的测量只能用二电极系统不采用三电极系统。 ③ R2>>

)

31(1

C C w +

△ tan δ=

2

22)31(C1C3

R C C wCx +

构成“T 型”干扰网络哦几种可能 ① 三电极系统自身

② 屏蔽不良,且有接地的物体 ③ 测试极有气泡

三、强电场干扰条件下tan δx 的测量 措施:① 屏蔽 ② 移相法

③ 倒相法:正、反两次测量取平均值(精度要求不高) 四、强磁场干扰(主要影响平衡指示器)

第三章 高频下εr 、tan δ的测量

§3—1 高频西林电桥

(1)高频西林电桥为高压工频西林电桥的共 轭结构

N x C R R 3

4

C =

tan δ=wR 4C 4 (2)只调电容,不调电阻

(减小电阻元件的残余电感及分本电容的影响) (3)R3、R4内屏蔽与B 点连接 (4)替代法

第一步:接入Cx :C11、C41 第二步:去掉Cx :C10、C40

Cx+C11=

N C R R 3

4

C10=

N C R R 3

4

Cx=C10-C11 推导tan δx

()4140011C Cx w 1

C wR R Rp RpR =?

???

?

?++

4040

101

C wR R wC =

(5)采用瓦格纳接地

§3—2 电压比例臂变压器电桥

图见p38 2-15

(1)电压比例臂变压器电桥为电流比例臂变压器电桥的共轭结构 电桥平衡

I1=Ix

?++=+G U U jwC U jwC Gp jwCp Ux 01122)( G N N j w C N j w C Gp jwCp Nx 01122)(++=+ G N N x G p 0= 1122C N C N N x C p += G Nx

N Gp 0=

1122C Nx N

C Nx N Cp Cx +==

tan δ=

wCp

Gp

wRpCp =1

为了消除绕组对地杂散电容的影响,采用瓦格纳(辅桥)接地。(P38图2-15b )

§3—3 双T 电桥

P41 图2-18 平衡条件:0'

22=+??

I I

又可写为:0'2

'

3'1'

3'123131=++++++Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z

§3—4 谐振法测量Cx 及tan δ

一、谐振概念 谐振条件:wL=

wC

1 R j w C

j w L Z a b

++=1

品质因数 Q=

1

U U wCR R wL C == 谐振(串联谐振):Zab →min I →max m a x ↑-=?

?

L C U U 二、试品测量的原理(替代法) 1. 接入试品

此时谐振电容(Ci 为C 的读数) Cp Ci C r += 2. 去掉试品

谐振时C 的读数为Co Cr=Co

Cp Ci C +=0 Ci C Cp Cx o -==

三、变Q 值法测量tan δ

???

??=R wL wcR U Uc R 或1||||

① 接入试品

Cp Ci C r += Go+Gx

Cr Cp

wCp Gx wCr G Cp Cp wCr Gx wCr G Cp C wC Gx G i i ?

+=?+=++==0000)(tan Q 1δ ② 去掉试品

0000tan 1

wC G Q ==δ 试品Cp

Cr wCr G Qi wCp Gx ???? ??-==

01

x tan δ =???? ??-=Cp Cr Q Qi 011=???? ??-Cp C Q Qi 0011Ci C C Q Qi -???? ??-0

01

1 采用试品与调谐电容并联方式 接入时:Ci C Cx o -=

x t a n δ=Ci C C Q

Qi -???? ??-0

0011 当Cx 大于调谐电容极限:采用Cx 与调谐电容串联方式接入 不接试品:

00

00;1

C Cr wC G Q == 接入试品:

经推导得 00C Ci Ci C Cx -=

)

C x t a n 0000C Ci Qi Q CiQi

Q --=

(δ 四、变电纳法tan δ

由电路求I 的函数 I 0=f(w,L,C 0) 去掉试品

Ii=(w,L,Ci,Cp,Rp) 求Ur →

2|

||

|==q Uc Ur 0

)

(1G C Cr w q -=

-± 不接试品:2/00C w G △= 000a b C C C -=△ 接入试品: 2

0Ci

w G Gx △=

+ 试品电容:2

200bi

ai b ao C C C C Ci C Cp Gx +-+=

-== Cx

C Ci wCp Gx

x 2tan 0△△-=

=

δ Q 表:测量品质因数Q 值的仪表

c U U Q =

⑴ 电源:频率、幅值可调的电压信号发生器 ⑵ 谐振回路:固定电感组 调谐电容

⑶ Q 表表头:毫伏极电压表

1. 接入试品:S →1,调C ,谐振,读Qi ;

2. 接入试品:S →2,调Uf ,电压表读数为0;

3. 去掉试品:调C 谐振,读值为△Q

Q Qi Q △+=0

§3—5 高频损耗测试技术

1. 调电容,不调电阻

2. 采用 “替代法”

3. 采用二电极系统(一般)

在电极边缘效应采用查表方式进行修正 4. 引线对测试结果的影响

高频测试 采用端、粗、硬的裸线 短粗:减小电阻R

硬线为使替代法时使引线位置固定 裸线:减小对地电容

第四章 介电强度试验 §4-1 基本概念

一、介电强度:绝缘材料(结构)承受电场(电压)作用的能力。

介电强度试验 击穿试验:主要针对绝缘材料 d

U E b

b 耐压试验:主要针对绝缘结构 Ub 二、影响介电强度的因数 1. 温度T ,Eb (Ub )

对绝缘油

2. 固体:与P 关系不大

气压P 液体:P ,Eb (Ub )稍微有些增大,但很小 气体:

3. 湿度:一般情况,受潮后Eb (Ub )

对于极不均匀电场下,相对湿度 ,Eb (Ub ) 4. 直流:击穿电压在两者中间(接近工频) 电压的波形 工频:击穿电压最低 冲击:击穿电压最高 5. 电压作用时间t Eb (Ub ) 6. 电压的极性效应:均匀场下 无

负极:电晕起始电压低,击穿电压高 7. 厚度:d Ub Eb

§4-2 试样、电极与媒质

一、均匀电场下 (p72 图3-6、3-7) 二、媒质— 变压器油(硅油)

选择媒质的原则: ① 最大击穿电场强度要高

② 介电常数和介电损耗正切要大,但介电损耗正切不能太大,会引起热击

穿

③ 传热性能好 三、液体与气体

§4-3 工频介电强度试验

一、升压方式

二、工频介电强度试验线路

T1:调器

CLC :π型低通滤波器 T2:高压试验变压器 R1:保护电阻(对象 ) Cx :试品

Z H 、 Z L V 分压器与电压表 G :测量球隙或保护球隙 R2:保护电阻(对象球隙) 三、工频高压的产生

1、工频试验变压器:

容量2

max U wC P xm =

② 变压器的串接 ③ 串联谐振产生高压

2

1

12N N U U =2

3QU =R

wL

=

④ 调压器 ⑴自耦调压器 ⑵移圈调压器 四、工频高压的测量 1、球隙放电法 2、分压器 ① 电容分压器

H

H

L H

L L

V C C C j w C j w C j w C Z Z Z U U K +=

++=

=

1112

12

21 ② 电容分压器

L

H

H C wR C wR 21

1=

L

L

H H L H V R R R C C C K +=

+=

3、静电电压表

4、电压互感器

5、测量绕组法

变压器的容升现象引起测量误差

产品耐压试验时的升压与降压

升压:0~40%快速升压

40%~100%按规定升压方式

电气绝缘测试教程文件

电气设备绝缘测试 一. 绝缘的概念和作用 1.概念:所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。简单的说电气设备绝缘电阻的大小就是隔离电压的能力。 2.作用:防止电气设备短路和接地,保证电气设备与线路的安全运行,防止人身触电事故的发生。 二.绝缘电阻的概念 加直流电压于电介质(电缆或电机绕组),经过一定时间(60S)后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 注:泄漏电流:在没有故障的情况下,流入大地或电路中外部导电部分的 电流。 三.为什么要测绝缘 因为电动机或其他电气设备停用或备用时间较长时,由于受潮或有大量积灰,影响电气设备的绝缘;长期使用的电气设备,绝缘也有可能老化,端线松弛。测量电气设备的绝缘就能发现这些问题,以便及时采取措施,不影响电气设备的运行或切换使用。 注:受潮怎么影响绝缘?当被测电气设备表面吸潮或瓷绝缘表面形成水膜会使泄漏电流增加使绝缘电阻显著降低而影响绝缘。 四.绝缘电阻的测试工具 五.摇表也称兆欧表,主要用于测量电气设备的绝缘电阻。它是由交流发电机倍压整流电路、表头等部件组成。摇表摇动时,产生直流电压。当绝缘材料加上一定电压后,绝缘材料中就会流过极其微弱的电流,这个电流由三部分组成,即电容电流、吸收电流和泄漏电流。摇表产生的直流电压与泄漏电流之比为绝缘电阻,用摇表检查绝缘材料是否合格的试验叫绝缘电阻试验,它能发现绝缘材料是否受潮、损伤、老化,从而发现设备缺陷。 六.兆欧表的使用 1.正确选用兆欧表 兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备,选用500V 或1000V的兆欧表;额定电压在500V以上的设备,应选用1000V或2500V的兆欧表;对于绝缘子、母线等要选用2500V或5000V兆欧表。 2. 使用前检查兆欧表是否完好将兆欧表水平且平稳放臵,检查指针偏转情况:将E(接地端)、L(线路)两端开路,以约120r/min的转速摇动手柄,观测指针是否指到“∞”处;然后将E(接地端)、L(线路)两端短接,缓慢摇动手柄,观测指针是否指到“0”处,经检查完好才能使用。 注:为什么要指向最“0”呢?根据欧姆定律可知当在测量之前电阻最小,电流最大,指针所以指向最右端。如果指针无法指向“0”位,则应更换电池。以上过程又称为“调零”。

第三章电气设备绝缘实验

第三章 电气设备绝缘试验 3.1 概述 缺陷: ① 整体性或分布性缺陷:整体老化,变质,绝缘性能下降 ② 局部性或集中性缺陷:例开裂,局部机械损伤 非破坏性试验:绝缘电阻和吸收比 耐压试验:工频、直流冲击 3.2 绝缘电阻和吸收比测量 ∵电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构 ∴在直流下均有明显的吸收现象,使外电路中有一个随时间而衰减的吸收电流 一、多层介质的吸收现象 当C 大时,衰减慢 图中用斜线表示的面积为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷Qa 。这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做吸收现象 图3-1 双层介质的等值电路 图3-2绝缘的吸收现象 在S 刚合闸瞬间(t=0+时刻),双层介质上的电压按电容反比分配 U c c c u 2 12 10 += U c c c u 2 11 20 + = 当到达稳态时(t →∞)双层介质上的电压按电阻正比分配 U R R R u 2 11 1+= ∞ U R R R u 2 1 2 2+ = ∞

∵吸收现象,U 10≠U 1∞,U 20≠U 2∞。从S 合闸到稳态的过渡过程的时间常数 )( 2 1 2 1 1 2 c c R R R R + += τ 流过电流表的电流:i I a g i + = ,i a 为吸收电流;若C R C R 2 2 1 1≈ 吸收电流比, 吸收现象不明显。 绝缘电阻:指吸收电流i a 按指数规律衰减完毕后所测得的稳态电阻值。t →∞时,可得R R R 2 1 + = ∞ 即等于两层介质电阻的串联值。 能发现的缺陷:绝缘或整体受潮;局部严重受潮;贯穿性缺陷。例如下定子绝缘局部发生裂纹形成贯穿性导电通道时。 局限性: ①大型设备(大型发电机、变压器等)的吸收电流很大,吸收过程可达数分钟,测稳态电阻,耗费时间长。 ②有些设备如电机,由I g 那部分所反映的绝缘电阻有很大的范围,这与该设备的几何尺寸(或其容量)有密切关系。因而难以给出绝缘值作为判断标准,只能与历史值比较。 吸收比,I I R R k t t t t 2 11 2 1= =,同一试品在不同时刻的绝缘电阻的比值 R R ? ?= 1560 ,(3-2)∴排出了绝缘结构体积尺寸的影响 一般以k 1≥1.3作为设备绝缘状态良好的标准亦不尽合适。例如油浸变压器有时 会出现下述情况。有些变压器的k 1虽大于1.3 但k 值较低;有些变压器的k 1<1.3 但k 值高。 极化指数R R k min 1min 102 = ,按国际惯例,将min 10 2=t 和min 11=t 时的绝缘电阻比值 定义为k 2。 Notice :仅凭R ∞,k 1,k 2测量结果来判断绝缘状态仍是不够可靠的。

电气绝缘测试技术大纲

《电气绝缘测试技术》教学大纲 1 课程的基本描述 中文描述 在电介质与绝缘技术领域中,不论是理论研究还是产品的发展和质量的保证,都与绝缘测试技术的应用分不开。《电气绝缘测试技术》是电气工程及其自动化专业电气绝缘与电缆方向的一门专业课,通过本课程的学习,使学生能够牢固掌握表征绝缘材料和绝缘结构电气绝缘性能参数的定义、影响因素、测试原理和测试技术,能够运用本课程所学基础知识理解工程领域的各种技术标准和实验操作规程,并指导实际工程实践,具备电气绝缘测试工程师的基本理论和基本技能;同时为“电缆测试技术”和研究生课程“电气绝缘测试技术专题”奠定进一步学习的基础。 Courses Description In the field of dielectric and insulation technology, whether the theoretical research or development and guarantee of the production and quality, it can hardly be promoted without the application of the insulation measurement technique." Electrical Insulation Measurement Technique "is a specialized course for students who are major in the branch of electrical insulation and cable direction in the specialty of electrical engineering and automation. Through studying this course, the students can firmly master the definition, influence factors, measurement principle and technology of electrical insulation parameters of insulation materials and structure. The various technical standards and experiments operating procedures of engineering field can be understand with basic knowledge of this course, and engineering practice can be guided. The basic theory and skills that an electrical insulation test engineer should have can also be acquired. At the same time, a foundation is established for further study for the course “cable measurement

电气绝缘电阻测试记录

绝缘电阻: 绝缘电阻的正确测量方法现代生活日新月异,人们一刻也离不开电。在用电过程中就存在着用电安全问题,在电器设备中,例如电机、电缆、家用电器等。 简介: insulation resistance 绝缘物在规定条件下的直流电阻。 绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。对于低压电气装置的交接试验,常温下电动机、配电设备和配电线路的绝缘电阻不应低于0.5MΩ(对于运行中的设备和线路,绝缘电阻不应低于1MΩ/kV)。低压电器及其连接电缆和二次回路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ;在比较潮湿的环境不应低于0.5MΩ;二次回路小母线的绝缘电阻不应低于10MΩ。I类手持电动工具的绝缘电阻不应低于2MΩ。 绝缘电阻:加直流电压于电介质,经过一定时间极化过程结束后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 影响因素: 环境温湿度 一般材料的绝缘电阻值随环境温湿度的升高而减小。相对而言,表面电阻(率)对环境湿度比较敏感,而体电阻(率)则对温度较为敏感。湿度增加,表面泄漏增大,导体电导电流也会增加。温度升高,载流子的运动速率加快,介质材料的吸收电流和电导电流会相应增加,据

有关资料报道,一般介质在70℃时的电阻值仅有20℃时的10%。因此,测量绝缘电阻时,必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。 测试时间 用一定的直流电压对被测材料加压时,被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的,而是有一衰减过程。在加压的同时,流过较大的充电电流,接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流,最后达到比较平稳的电导电流。被测电阻值越高,达到平衡的时间则越长。因此,测量时为了正确读取被测电阻值,应在稳定后读取数值。在通信电缆绝缘电阻测试方法中规定,在充电1分钟后读数,即为电缆的绝缘实测值。但是在实际上,此方法有些不妥,因为直流电压对被测材料加压时,被测材料上的电流是电容电流,既然是电容电流,就与电缆的电容大小有关,电容大需要充电的时间就长,特别是油膏填充电缆,就需要的时间要长一些。所以同一类型的电缆,由于长度不一样,及电容大小不一样,充电时间为一分钟时读数显然是不科学,还需进一步研究和探讨。 电缆自身因素 当电缆受热和受潮时,绝缘材料便老化。其绝缘电阻便降低。

几起电气设备绝缘测试不合格的启示

几起电气设备绝缘测试不合格的启示在电力系统一次设备预防性试验中,常发现一次绕组尾端经小套管或有末屏引出接地的一类设备在试验时绝缘电阻不合格,其阻值往往较正常值低得多甚至为零,其原因大多是尾端小套管绝缘击穿,末屏进水受潮或套管内有碳黑等物质造成,有代表性的是电磁式电压互感器、电流互感器,耦合电容器等设备,考虑到其运行时本身是接地的,在停电有困难时不做处理即可投运(受潮时可在现场做干燥处理即可恢复正常),待有机会后再做处理,这也不失为处理该类缺陷的一种方法。 1 具体事例 (1)2002-02-09,在对110kV某变电站进行年度预防性试验时,发现1台110kV母线电磁式电压互感器(下称PT)一次绕组绝缘为0.5M 该PT是重庆高压电器厂1996年10月出厂,1998年11月投运,型号为JDCF-110V,为单相四绕组高压互感器,铁芯分为上下2柱,一次绕组绕成相同的2组,分别位于铁芯的上下2柱,上柱一次绕组末端(A端)为全绝缘,下柱一次绕组末端(N端)为接地端。下柱一次绕组外面绕有测量和保护绕组及剩余电压绕组,一次绕组N端和 测量、保护绕组及剩余电压绕组出线经装配于底座的瓷套引出,测 试时将N端解开测量。由于临近春节,为确保用户用电,首先要做的便是准确分析故障原因,找出故障点并予以解决。经过一些其他的试验项目测试,判断是该PT一次绕组末端(N端)小套管绝缘降低过大或套管内有碳黑等

导电物质与金属外壳接触造成一次绕组绝缘异常,其理由有三: ①该PT预试前为运行设备,油位正常,二次回路各指示仪表及保护均工作正常,无异常现象; ②该PT一月前刚完成油质预试,其微水、色谱、油介电强度等指标均在合格范围内且与往年数值相比无明显变化; ③二次绕组(即测量、保护及剩余电压绕组)绝缘良好,均在5000M D 以上; 考虑到运行时N端是接地的,为不影响供电,将该PT重新投入运行,结果显示运行正常。后联系厂家到场解体检修,发现N端引 出小套管绝缘降低过大,为0.5M Q,证实了我们的判断,更换小套管后试验结果一切正常。 (2)2001 年11 月,某110kV变电站35kV母线PT,型号JDJJ2-35, 试验时一次绕组绝缘为零,解体检查发现N端小套管内有碳黑,擦拭干净后试验结果正常,分析为前次试验后接线恢复不好,尾端接地不良,在运行中产生悬浮电压放电所致。

电气绝缘测试技术

电气绝缘测试技术 1.绝缘电阻:施加于绝缘体上两导体之间的直流电压与流过绝缘体的泄露电流之比 2.体电阻:施加的直流电压与流过绝缘体内部的电流之比。 3.表面电阻:施加的直流电压与流过绝缘体表面的电流之比 4.影响绝缘电阻的因素有那些,… 温度升高绝缘电阻减小(2)湿度温度加大绝缘电阻减小(3)电场强度:(1)温度当在低场强作用下,电阻率肉几乎与电场强度无关,当在高场强电场作用下,电场强度E增加,电阻率肉下降(4)辐射的影响许多材料在强光或X射线r射线等辐照下,电阻率下降 5.利用高阻计测量绝缘电阻时如何消除漏电流的影响, 要求输入阻抗Ri>>RN(Ri比RN大100倍以上)Ri->10^14 RN->10^12 6.进行绝缘材料介电性能测试时,电极材料选择的基本原则是什么, (1)电极材料应是良导体,且与试样能紧密接触(2)电极与试样不能相互作用耐腐蚀在高温下不能引起试样的变化(3)电极制作方便,使用安全 绝缘材料测试前需正常化处理,其目的是什么,正常化处理的条件有那些, 目的:为啦消除由于试样之前所经历的环境条件不同而造成的测试结果的偏差。条件:1)温度23+_2`C2)湿度50%+_5%3)气压一个标准大气压4)时间24h 利用之电极测量体电阻和面电阻时,如何消除剩余电荷对测量的影响, 测量完体积电阻后要充分放电后,才能测量表面电阻;或先测量表面电阻再测体电阻。 7.什么是正接电桥,反接电桥,指出正接反接的区别,并说明优点应用场合, 正接电桥:电桥的接地端为低阻抗桥臂的一端 反接电桥:电桥的接地端为高阻抗桥臂的一端 区别:接地端不同

优点:对于在工作场地已经固定的试品可以测量 应用场合:试品一端必须接地 8.利用高压西林电桥测量绝缘材料?和tans时,如何消除分布电容及其外来电场的影响 分布电容:元件之间的分布电容——屏蔽接地,元件对地的分布电容——使接地点B不接点,检流计两个端点,C点和D点,在电桥平衡时都0电位。外电场的影响——采用屏蔽方式解决 高压西林电桥的灵敏度与哪些因素有关, 1) 平衡指示器的阻抗下降,灵敏度上升 2) 试验电压的大小上升 3) 标准电容器电容的大小上升 4) 待测式样电容的大小上升 5) 频率上升 9.利用西林电桥测量?和tans时,为提高测量灵敏度可采取哪些措施,如何消除强电场和强磁场的干扰, 1)屏蔽法:将干扰源与被测物体用金属屏隔开。(只能减弱,不能安全消除) 2)移相法:改变电源相位,使Ii方向相同或相反,消除tansx测量误差。 3)倒相法:电源正反相下进行Cx与tansx的两次测量 Cx=C1tans1+C2tans2/C1+C‘ (2)外磁场的干扰 1.采用磁屏蔽。 2.将检流计接线改变,实现正反两次测量 Cx=Cx’Cx’’/Cx’+Cx’’ Tans=tansx’+tansx’’/‘ 高压下测量tans和e有哪些方法,

电气设备绝缘测试

电气设备绝缘测试 一.绝缘的概念和作用 1.概念:所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。简单的说电气设备绝缘电阻的大小就是隔离电压的能力。 2.作用:防止电气设备短路和接地,保证电气设备与线路的安全运行,防止人身触电事故的发生。 二.绝缘电阻的概念 加直流电压于电介质(电缆或电机绕组),经过一定时间(60S)后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 注:泄漏电流:在没有故障的情况下,流入大地或电路中外部导电部分的电流。 三.为什么要测绝缘 因为电动机或其他电气设备停用或备用时间较长时,由于受潮或有大量积灰,影响电气设备的绝缘;长期使用的电气设备,绝缘也有可能老化,端线松弛。测量电气设备的绝缘就能发现这些问题,以便及时采取措施,不影响电气设备的运行或切换使用。 注:受潮怎么影响绝缘?当被测电气设备表面吸潮或瓷绝缘表面形成水膜会使泄漏电流增加使绝缘电阻显著降低而影响绝缘。 四.绝缘电阻的测试工具 五.摇表也称兆欧表,主要用于测量电气设备的绝缘电阻。它是由交流发电

机倍压整流电路、表头等部件组成。摇表摇动时,产生直流电压。当绝缘材料加上一定电压后,绝缘材料中就会流过极其微弱的电流,这个电流由三部分组成,即电容电流、吸收电流和泄漏电流。摇表产生的直流电压与泄漏电流之比为绝缘电阻,用摇表检查绝缘材料是否合格的试验叫绝缘电阻试验,它能发现绝缘材料是否受潮、损伤、老化,从而发现设备缺陷。

六.兆欧表的使用 1.正确选用兆欧表 兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备,选用500V或1000V的兆欧表;额定电压在500V以上的设备,应选用1000V或2500V的兆欧表;对于绝缘子、母线等要选用2500V或5000V 兆欧表。 2.使用前检查兆欧表是否完好 将兆欧表水平且平稳放臵,检查指针偏转情况:将E(接地端)、L(线路)两端开路,以约120r/min的转速摇动手柄,观测指针是否指到“∞”处;然后将E (接地端)、L(线路)两端短接,缓慢摇动手柄,观测指针是否指到“0”处,经检查完好才能使用。 注:为什么要指向最“0”呢?根据欧姆定律可知当在测量之前电阻最小,

关于电气设备绝缘的试验

? ? 第五章电气设备绝缘试验(一)电气设备绝缘试验可分为两大类: (1)耐压试验(破坏性试验):模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压,对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压,从而考研绝缘耐受这类电压的能力,称为耐压试验。对绝缘考察严格,但容易造成不必要的绝缘损坏。 (2)检查性试验(非破坏性试验):测定绝缘某些方面的特性,并据此间接地判断绝缘的状况,称为检查性试验。这类试验一般在较低的电压下进行,通常不会导致绝缘的击穿损坏。 由此可见,上述两类试验时互为补充,而不能相互代替的。当然,应先做检

查性试验,据此再确定耐压试验的时间和条件。 5-1 测定绝缘电阻 绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一,通常都用兆欧表测量绝缘电阻。其工作原理图可参考图5-1-1。通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。 图5-1-1 兆欧表原理电路图 如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图,兆欧表对外有三个接线端子,测量时,线路端子(L)接被试品的高压导体;接地端子(E)接被试品外壳或地;屏蔽端子(G)接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。

图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图 如前所述,一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。图中, 串联之路R P —C P 代表电介质的吸收特性,如绝缘良好,则最终R lk 和R P 的值都很 大,稳定的绝缘电阻值也很高。反之,绝缘受潮时,则不仅最后稳定的电阻很低,而且还会很快达到稳定值。因此,也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比,称为吸收比K,即 K=R 60/R 15 如绝缘良好,则此值应大于1.3~1.5。 对于某些容量较大的电气设备,其绝缘的极化和吸收的过程很长,上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。此时可增测极化指数P P=R 10min /R 1min 如绝缘良好,则此值应大于1.5~2.0。 测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷: (1)总体绝缘质量欠佳; (2)绝缘受潮; (3)两极间有贯穿性的导电通道; (4)绝缘表面情况不良。 测量绝缘电阻不能发现下列缺陷: (1)绝缘中的局部缺陷(如非贯穿性的局部损伤、含有气泡等)(2)绝缘的老化 测量绝缘电阻时应注意:(1)试验前将被试品接地放电一定时间。 (2)高压测试连接线应尽量保持架空;

电气绝缘测试技术(考研必看)

第一 绝缘电阻(率)的测量 §1―1 概述 一、定义:绝缘电阻R=U/I 体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/Is Rv ∥Rs Rv=【d (厚度)/A (面积)】ρv (体积电阻率) ρv 单位:Ω.m ρv=E/j —电流密度(A/m 2) ρv=1/ν—电导率,用来表征材料 ρs= E/j 单位:Ω 性能:用绝缘电阻表征绝缘结构性能 二、影响绝缘电阻率ρv 的因素 1. 温度 : T →R (ρv ) (离子电导为主体) 2. 湿度:δ(%) →R (ρv ) 3. 电场E ,一般R (ρv )与E 无关(线性材料) 高场强是 E →R (ρv ) (非线性材料) 4. 辐射:剂量 →R (ρv ) 5. 交联:无影响 ,高温下交联击穿强度高 标准测试条件: T :23+2℃ δ(湿度):50+5% 测试前预处理(正常化) T :23+2℃ δ(湿度):50+5% t :24小时 消除辐照、湿度影响、机械应力 预处理的目的:消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响

§1―2试样与电极系统 一、试样 固体(绝缘电阻) 片状 管状 一般采用片状,大于电极7mm 以上,厚度不大于4mm (最好在0.5~2mm ) 二、电极系统 ㈠ 三电极系统 大电阻测量的本质是微电 流测量。 ㈡ 二电极系统 常用于薄膜测量 ㈢ 三电极的优点 ① Iv 、Is 分开,实现体积电流测量(Rv ) ② 消除电极边缘效应,可使被测部分近似为均化电场 ㈣ 电极尺寸 测量极直径:50mm 特定环境下用25mm 高压极直径:74mm 特定环境下用 54mm

保护间隙:2mm 保护极尺寸:10mm C=ε0εr h A R=ρv A h (A 电极面积) 已知:A 、h 、Rv 、D1,g ,求ρv ρv= Rv h 4g D 2 π ) (+ 三、电极材料 选择材料的原则: 1. 导电性好 2. 与被测材料紧密接触 3. 化学性能稳定,不和被测才来哦发生化学反应 4. 经济、操作方便 可用电极材料: 1. 银漆、银膏 2. 蒸镀(铝、铜、金) 3. 铝箔 4. 导电橡胶 §1—3 直接法测量绝缘电阻 Rx=U/Ix →U 已知,测Ix 求Rx 一、兆欧表:直流电源+流比计(P13 图1-12) а=f ( 2I 1I )=f (R1 Rx 2R +) 流比计的特点:а与电压大小无关,使用于现场施工 二、检流法(P14 图1-13) ① 校正检流计 ② 读出偏转角 R= аK Un n=Ix Ig — 分流比,K —仪表常数,а—检流计偏转角 U=1000V Imin=10-10 A R=1013Ω 适用于工厂产品测试

论电气设备绝缘试验(doc 10页)

第六章电气设备绝缘试验(二) 6-1 工频高压试验

一、工频高压的获得 获得工频高压的最通用的方法是应用工频高压试验变压器。工频试验变压器具有下列特点: (1)一般都是单相的。 (2)不会受到大气过电压及操作过电压的侵袭,其绝缘相对其额定电压的安全裕度较小。 (3)通常均为间歇工作方式。 (4)一、二次绕组的电压变比高,故其漏抗较大。 (5)要求有较好的输出电压波形,为此应采用优质的铁芯和较低的磁通密度。(6)为了减少对局部放电试验的影响,要求试验变压器自身的局部放电电压足够高。 单个工频试验变压器的额定电压(kV)有下列等级: 5、10、25、35、50、100、150、250、300、500、750 如课本图6-1-1所示的试验变压器串级方式得到广泛的应用。一般来说,采用不超过三级的串级级数,因为串级级数大,每台试验变压器的功率利用率将下降,拿三级的串级式变压器来说,它的利用率是50%。 工频高压试验变压器常用的调压方式为: (1)用自耦调压器调压。其特点为体积小、质量轻、对波形畸变小等。缺点是当试验变压器的功率较大时,其滑动触头的发热、部分线匝被短路等所引起的问题较严重。 (2)用移圈调压器调压。容量可做的很大,但输出电压波形畸变较大。 (3)用电动发电机组调压。目前最好的调压方式,但所需的投资及运行费用较大。 二、工频高压试验中可能产生的过电压 从稳态方面来看:容升效应。 从暂态方面来看: 1.调压器非零位时合电源 合闸后的短时内,回路中将出现频率较高的振荡过程。这将危及试验变压器的主绝缘和纵绝缘。 2.在尚有高电压时切断电源 当被试品电容量较小时,试验变压器接近空载,若在尚有较高电压时切断电

电气设备绝缘测试管理规定(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 电气设备绝缘测试管理规 定(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7090-72 电气设备绝缘测试管理规定(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 为使电气设备绝缘测试工作程序化、规范化,增强绝缘测试工作的科学性、时效性,依据国家有关规范的要求,结合我公司电气设备的实际情况,制定本规定,望各班组认真学习并严格遵照执行。 1.热备用10kV高压电动机、电抗器等设备在天气干燥、环境较好的情况下两次绝缘测试的时间最长不得超过7天。运行电机退出运行超过24小时的复测一次绝缘,也可根据调度室要求适当缩短绝缘复测时间。 冷备用及其它类型的10kV高压电气设备仅在送电前进行绝缘测试。 2.新投运或冷备用的低压电气设备仅在送电前进行绝缘测试。 3.所处环境出现过异常情况的设备,开车前调度

室必须通知电气车间相关班组重新测试设备绝缘。 4.电气相关班组在接到调度室通知后,无特殊原因半小时内绝缘测试完成。 5.绝缘电阻值测试合格标准为:热态绝缘电阻值每千伏不低于1 MΩ,冷态下10KV高压设备绝缘电阻不低于100 MΩ,0.4KV低压设备绝缘电阻不低于0.5 MΩ。 6.测试绝缘电阻值小于标准值的电气设备因工艺需要必须启动的,由调度室请示公司领导批准后执行。 7.绝缘测试工作应严格按规程的要求进行,打开柜门前严格根据复合判断准则,确认回路确在热备用或冷备用状态、回路双重编号无误后方可打开柜门,柜门打开后严格执行验电程序,确认无电后方可进行下一步工作,整个工作过程应严格执行工作监护制度。 请在这里输入公司或组织的名字 Enter The Name Of The Company Or Organization Here

电气设备绝缘电阻测试技术标准

电气设备绝缘电阻测试技术标准 1 范围 本标准规定了电气设备绝缘电阻测试技术内容和要求。 2 技术要求 2.1 高压配电装置绝缘电阻测试 2.1.1 可动部分绝缘电阻,用2500V摇表测试,不低于1MΩ。 2.1.2 高压主回路的绝缘电阻,不低于250MΩ。 2.1.3 测量绝缘电阻时应断开高压保护回路。 2.2 交流电动机绝缘测试(运行中) 2.2.1 定子额定电压在1000V以上的,在接近运行温度时,用2500V 摇表测量,定子不小于1MΩ,转子电阻不小于0.5MΩ。 2.2.2 定子额定电压在1000V以下的,用1000V摇表测量,绝缘值不小于0.5MΩ。 2.2.3 额定电压在1000V以上的电机,需要测量绝缘吸收比,在1000V以下的,不需要测绝缘吸收比。 2.2.4 绝缘吸收比可判断电阻绝缘绕组应受潮,其吸收比系数R60/R15应不小于1.3,其中R15分别表示兆欧表摇60s、15s时的绝缘电阻比值。 2.3 交流电动机修复后绝缘电阻测试 2.3.1 修复后电机测量绕组相与相、相与地之间的绝缘电阻,对于绕线式转子电动机,还应测量转子绕组的绝缘电阻。 2.3.2 对于额定电压在500V以下的电机用500V摇表测量,500V~3000V之间的电机用1000V摇表;3000V以上的电机用2500V的摇表。 2.3.3 500V以下的电机,修复后的绝缘电阻不低于1 MΩ,500V以上的电机,修复后绕组的绝缘电阻不低于5 MΩ。 2.3.4 修复后的大容量电机,还应测试绝缘吸收比。 2.4直流电动机修复后绝缘电阻测试 2.4.1 直流电机绕组的绝缘电阻,应在热态或温升试验后立即进行测定,应不低于下列所求得的数值。 式中: R----电动机绕组热态绝缘电阻,MΩ; U N----电动机的额定电压,V;

电气设备绝缘测试管理规定(最新版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电气设备绝缘测试管理规定(最 新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

电气设备绝缘测试管理规定(最新版) 为使电气设备绝缘测试工作程序化、规范化,增强绝缘测试工作的科学性、时效性,依据国家有关规范的要求,结合我公司电气设备的实际情况,制定本规定,望各班组认真学习并严格遵照执行。 1.热备用10kV高压电动机、电抗器等设备在天气干燥、环境较好的情况下两次绝缘测试的时间最长不得超过7天。运行电机退出运行超过24小时的复测一次绝缘,也可根据调度室要求适当缩短绝缘复测时间。 冷备用及其它类型的10kV高压电气设备仅在送电前进行绝缘测试。 2.新投运或冷备用的低压电气设备仅在送电前进行绝缘测试。 3.所处环境出现过异常情况的设备,开车前调度室必须通知电气车间相关班组重新测试设备绝缘。 4.电气相关班组在接到调度室通知后,无特殊原因半小时内绝

缘测试完成。 5.绝缘电阻值测试合格标准为:热态绝缘电阻值每千伏不低于1MΩ,冷态下10KV高压设备绝缘电阻不低于100MΩ,0.4KV低压设备绝缘电阻不低于0.5MΩ。 6.测试绝缘电阻值小于标准值的电气设备因工艺需要必须启动的,由调度室请示公司领导批准后执行。 7.绝缘测试工作应严格按规程的要求进行,打开柜门前严格根据复合判断准则,确认回路确在热备用或冷备用状态、回路双重编号无误后方可打开柜门,柜门打开后严格执行验电程序,确认无电后方可进行下一步工作,整个工作过程应严格执行工作监护制度。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

电气绝缘测试技术期末知识点

电气绝缘测试技术复xi 知识点 第一章 1、绝缘电阻的定义 定义:施加于绝缘体上两导体之间的直流电压与流过绝缘体的稳态泄漏电流之比。 分类:体积电阻和表面电阻。P2 体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/Is Rv ∥Rs 绝缘电阻是体积电阻与表面电阻并联组成的。 具体关系请参考书上第4页 性能:用绝缘电阻表征绝缘结构性能 体积电阻率的单位是(欧姆/米) 表面电阻率的单位是(欧姆) 1、绝缘电阻不仅与绝缘材料的性能有关,还决定于绝缘系统的形 状和尺寸;而电阻率则完全决定于绝缘材料的性能。 2、由于表面电阻率对外界的影响很敏感,所以绝缘材料的电阻率 一般是指体积电阻率。 2、影响绝缘电阻的因素 (1)温度 :T →R (ρv ) (离子电导为主体) (2)湿度:δ(% ) →R (ρv ) 所以材料吸湿后,要先进行烘干在进行使用 (3)电场E 不高,一般R (ρv )与E 无关(线性材料) 高场强是 E →R (ρv ) (非线性材料) 电压升高时,绝缘体中有缺陷,也会导致绝缘电阻下降 (4)辐射:剂量 →R (ρv ) (5)交联:无影响 ,高温下交联击穿强度高 3、预处理的条件和目的 预处理的条件:规定大气压下,温度23+-2℃,相对湿度50+-5%,处理24小时; 预处理的目的:消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响 4、※二三电极的优缺点 二电极 优点:结构简单 缺点:无法将体积电流与表面电流分开,存在边缘效应。 用途:适用于薄膜材料的测试 三电极 优点:将体积电流与表面电流分开,消除了边缘效应,均化电场 Is Iv

缺点:高频下,存在T 型干扰网络 5、※电极材料的选材原则 选择材料的原则: 1. 导电性好 2. 与被测材料紧密接触 3. 化学性能稳定,不和被测材料发生化学反应 4. 经济、操作方便 试样的选择 厚度:取决于材料的厚度。一般不超过4mm 。 大小:比电极的最大尺寸至少每边大7mm 。 电极的名称 6、※※高阻计法的测量原理图 高阻计法(P15 图1-15) Rx= Ip SRnU ,Rn 最大1012Ω,放大器输入阻抗>1014Ω。 高阻计负反馈放大电路,可测范围可达1017Ω,测试误差为10% 适用于绝缘材料性能的测试。(图见书上) 提高测量精度的方法: 1、加大电压,但不能太高,以免击穿试样。 2、增大RN ,但也不能太大,应保证Ri>>RN,一般RN=Ri/100 3、减小Ip ,提示指示器的灵敏度 4、提高S ,但应避免噪声的影响 7、※影响绝缘电阻测量的因素及消除措施 一、 误差的来源 1. 仪器的误差 电桥法:Rx=R N RA RB 检流计法:Rx=а K Un 2. 漏电流及其消除方法 漏电流有两种: 由高压泄露到测量极 I H →M ,Rx 产生负误差(把合格判为不合格产品) 由测量极泄露到保护极I M →G ,Rx 产生正误差(把不合格产品判为合格产品) 减小误差的措施: I H 在漏路径中放置接地金属物

电气绝缘测试技术实验讲义

电气绝缘测试技术实验讲义 哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院实验中心

实验一 绝缘电阻系数的测量 一、实验目的: 1、掌握用高阻计测试绝缘电阻的方法。 2、了解各种因素对测试准确度的影响。 二、实验内容: 1、在贴铝箔的三电极试样上测量其体积绝缘电阻Rv 和表面电阻Rs 2、在不贴铝箔三电极试样上测试其Rv 和Rs ,并与1项结果相比较 3、在不贴铝箔的二电极系统下测量其电阻,并与2项结果相比较 4、在不贴铝箔的情况下,测量受潮试样的表面电阻Rs ,并与2项相比较 5、测量线有无屏蔽对测试结果的影响 三、实验用设备及材料: ZC-36型1017欧姆电阻、10-14微安电流测试仪 1、测试原理 高阻计实际上是一种高输入阻抗的直流放大器,为了使性能稳定,一般都采用负反馈线路,当试样施加电压时,试样的传导电流Ix 流经Rg 、R f ,使放大器输入端得到输入电压Ug ,使输出端电压Up 在输出回路中出现电流Ip ,它们之间的关系为: Ug = Ix · Rg - Up (1) Up = (Ip - Ix) · R f (2) 图一 高阻计测试原理 A —直流放大器;M —电流计;Rg —标准电阻;R f ——反馈电阻; K 1—测试与放电选择开关;K 2—R v 与R s 选择开关;K 3—输入与短路选择开关; 从上式得放大器的电流放大倍数 111=+?==A A R R I I A f g x p 在放大器的固有增益A>>1,Rg>> R f 时

x f g x f g x p R U R R I R R I A I ?=?==.1 在试验电压U 和放大倍数A 1一定的情况下,Ip 只与Rx 有关,故Ip 的读数直接刻度成Rx 的数值。 图二 简化原理图 结合简化原理图结合简化原理图,,把操作原理说明如下: (1)测试电压选择,把测试电压选择开关置于不同的分压档,即可得到1000伏,500伏,250伏,100伏,10伏的测试电压。仪器制造时是在测试电压1000伏的情况下把Ip 的指示数刻度成Rx 的数值。当测试电压变为500伏时,同样的Ip 所对应的Rx 却比u=1000伏时减小一半,所以,测试电压分别为500伏,250伏,100伏,10伏时,所测绝缘电阻的读数应乘以1/2,1/4,1/10,1/100。 (2)测试放电开关,当指"测试"位置时,测试电压加到试样上,电源对试样进行充电。当指向"放电"位置时,试样的高压电极与地接通,构成试样上所充电荷的放电回路。测试中要求充分放电,以防止剩余电荷影响测试的准确性。 (3)输入短路开关:当开关打到短路位置时,信号被短路,放大器无被测信号。 (4)倍率电阻Rg ,在Ip 一定 (电流表指示数不变)的情况下,Rx 与Rg 成正比,当Rg 为l ×105,l ×106,l ×107,l ×108,l ×109,l ×1010,l ×1011,l ×1012欧时,Rx 的数值为表头指示数再乘以102,103,104,105,106,107,108,109的倍率值。 (5)满度调节:把倍率旋钮置于"满度"位置时,放大器转入一固定电压值。R f 影响电流放大倍数,故调节R f 的数值,使电流表在此固定电压时指示到满刻度。实际上是调节放大器的放大倍数到规定的数值,以消除零点漂移所产生的影响。 (6)指零调节:由于直流放大不可避免地存在零点漂移,因此要经常进行调零工作。 四、实验步骤 1、使用仪器前检查面版上各开关位置是否在安全位置: (1)测试电压开关置于"10v"处, (2)倍率开关置于最低档l ×102, (3) "放电——测试"开关置于"放电"位置; (4) 电源开关置于"断"的位置, (5) 输入短路开关置于"短路"位置,

电气绝缘测试

电气设备绝缘测试 绝缘的概念和作用 1?概念:所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。简单的说电气设备绝缘电阻的大小就是隔离电压的能力。 2?作用:防止电气设备短路和接地,保证电气设备与线路的安全运行,防止人身触电事故的发生。 二.绝缘电阻的概念 加直流电压于电介质(电缆或电机绕组),经过一定时间(60S)后,流过电介质的泄漏电 流对应的电阻称绝缘电阻。 注:泄漏电流:在没有故障的情况下,流入大地或电路中外部导电部分的 电流。 三.为什么要测绝缘 因为电动机或其他电气设备停用或备用时间较长时,由于受潮或有大量积灰,影响电气设备 的绝缘;长期使用的电气设备,绝缘也有可能老化,端线松弛。测量电气设备的绝缘就能发 现这些问题,以便及时采取措施,不影响电气设备的运行或切换使用。 注:受潮怎么影响绝缘?当被测电气设备表面吸潮或瓷绝缘表面形成水膜会使泄漏电流增加使绝缘电阻显著降低而影响绝缘。 四.绝缘电阻的测试工具 五.摇表也称兆欧表,主要用于测量电气设备的绝缘电阻。它是由交流发电机倍压整流电路、表头等部件组成。摇表摇动时,产生直流电压。当绝缘材料加上一定电压后,绝缘材料中就会流过极其微弱的电流,这个电流由三部分组成,即电容电流、吸收电流和泄漏电流。 摇表产生的直流电压与泄漏电流之比为绝缘电阻,用摇表检查绝缘材料是否合格的试验叫绝 缘电阻试验,它能发现绝缘材料是否受潮、损伤、老化,从而发现设备缺陷。 六.兆欧表的使用 1.正确选用兆欧表 兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备,选用500V 或1000V的兆欧表;额定电压在 500V以上的设备,应选用 1000V或2500V的兆欧表;对于绝缘子、母线等要选用 2500V或5000V兆欧表。 2. 使用前检查兆欧表是否完好将兆欧表水平且平稳放臵,检查指针偏转情况:将E(接地端)、 L (线路)两端开路,以约 120r/min的转速摇动手柄,观测指针是否指到处;然后将 E接地端)、L (线路)两端短接,缓慢摇动手柄,观测指针是否指到“0”处,经检查完好 才能使用。 注:为什么要指向最“ 0”呢?根据欧姆定律可知当在测量之前电阻最小,电流最大,指针

电气绝缘测试技术便携版

第一章 1.绝缘电阻是施加于绝缘体上的两个导体之间的直流电压与流过绝缘体的泄露电流之比。绝缘电阻包括体积电阻和表面电阻。体积电阻是施加的直流电压与通过绝缘体内部电流之比;表面电阻是施加的直流电压与通过绝缘体表面的电流之比。体积电阻率是绝缘体内部的直流电场强度与体内泄露电流密度之比(单位立方体的绝缘电阻值);表面电阻率是绝缘体表面层的直流电场强度与通过表面层的电流线密度之比(实际上是正方形面积内的表面电阻)。 2.试样的预处理条件试样表面应无外来的污染,没有损伤,并要清除试样上的残余电荷。用酒精清洗试样,或将试样放置在湿度很大的环境中片刻,可将试样表面上的电荷基本清除。 3.影响绝缘电阻的因素:1)温度:T上升→R(ρv下降)(离子电导为主体) (2)湿度:δ%上升→R(ρv下降)所以材料吸湿后,要先进行烘干在进行使用(3)电场E不高,一般R(ρv)与E无关(线性材料) 高场强是E上升→R(ρv下降)(非线性材料) 电压升高时,绝缘体中有缺陷,也会导致绝缘电阻下降 (4)辐射:剂量上升→R(ρv下降) (5)交联:无影响,高温下交联击穿强度高 4. 二电极与三电极的不同:二电极结构简单,但无法将体积电流与表面电流分开,存在边缘效应;适用于薄膜材料的测试。三电极系统由测量电极、保护电极和高压电极三部分组成。可以将体积电流与表面电流分开,消除了边缘效应,均化电场;适用于高频下,存在T型干扰网络。 5. 电极间隙g不能太小,一方面为了使沿电极周长间隙g的相对误差不致太大;另一方面是为了减少体积电流的影响。 6.测量绝缘电阻的方法:1、直测法(1)欧姆表法;特点:最方便;适用于灵敏度不高的场合,例如,现场的测试。测量范围为0-100M欧姆(2)检流计法 特点:灵敏度高。电压范围100-1000V ;检测电流10-10A/mm;最大电阻1012。适用于工厂产品测试。(3)高阻计法;检测电流最小10-10A,检测电阻大于1017Ω;适用于绝缘材料的测试。2、比较法(1)电桥法,优点:实验结果与试验电压无关,准确度最高,可测电阻1014Ω,量程广。缺点:需要人为调节,比较麻烦,

电气设备绝缘电阻测试技术规范

电气设备绝缘电阻测试技术规范 1 范围 本标准规定了电气设备绝缘电阻测试技术内容和要求。 本标准适用于集团公司所属矿井。 2 规范性引用文件 本标准中涉及规范性引用文件,凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本文件。 煤矿安全规程 煤矿机电设备完好标准 煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法(试行)煤安监行管〔2013〕1号煤矿电气试验规程 3 技术要求 3.1 高压配电装置绝缘电阻测试 3.1.1 可动部分绝缘电阻,用2500V摇表测试,不低于1MΩ。 3.1.2 高压主回路的绝缘电阻,不低于250MΩ。 3.1.3 测量绝缘电阻时应断开高压保护回路。 3.2 交流电动机绝缘测试(运行中) 3.2.1 定子额定电压在1000V以上的,在接近运行温度时,用2500V摇表测量,定子不小于1MΩ,转子电阻不小于0.5MΩ。 3.2.2 定子额定电压在1000V以下的,用1000V摇表测量,绝缘值不小于0.5MΩ。 3.2.3 额定电压在1000V以上的电机,需要测量绝缘吸收比,在1000V以下的,不需要测绝缘吸收比。 3.2.4 绝缘吸收比可判断电阻绝缘绕组应受潮,其吸收比系数R60/R15应不小于1.3,其中R15分别表示兆欧表摇60s、15s时的绝缘电阻比值。 3.3 交流电动机修复后绝缘电阻测试 3.3.1 修复后电机测量绕组相与相、相与地之间的绝缘电阻,对于绕线式转子电动机,还应测量转子绕组的绝缘电阻。 3.3.2 对于额定电压在500V以下的电机用500V摇表测量,500V~3000V之间的电机用1000V摇表;3000V以上的电机用2500V的摇表。

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