绝缘电阻和吸收比试验

绝缘电阻和吸收比试验测量设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的辅助方法在现场普遍采用兆欧表来测量绝缘电阻，由于选用的兆欧表电压低于被试物的工作电压，因此，此项试验属于非破坏性试验，操作安全、简便。由所测得的绝缘电阻值可发现影响电气设备绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重老化，绝缘击穿和严重热老化等缺陷，因此，测量绝缘电阻是电气安装、检修、运行过程中，试验人员都应掌握的基本方法。一、绝缘电阻和吸收比1、绝缘电阻绝缘电阻是指在绝缘体的临界电压下，加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流（或称电导电流）之比，即R=U/Ie如果施加的直流电压超过绝缘体的临界电压值，就会产生电导电流，绝缘电阻急剧下降，这样，在过高电压作用下绝缘就遇到了损伤，甚至可能击穿。所以一般兆欧表的额定电压不太高，使用时应根据不同电压等级的绝缘选用。工程上所用的绝缘介质，并非纯粹的绝缘体，在直流电压的作用下，会产生多种极化，并从极化开始到完成，需要一定的时间，通常利用绝缘的绝缘电阻随时间变化的关系，作为判断绝缘状态的依据。在绝缘体上施加直流电压后，其中便有3种电流产生，即电导电流、电容电流和吸收电流。这3种电流的变化能反映出绝缘电阻值的大小，即随着加压时间的增长，这3种电流值的总和下降，而绝缘电阻值相应地增大，对于具有夹层绝缘（如变压器、电缆、电机等）的大容量设备，这种吸收现象就更明显。，因为总电流随时间衰减，经过一定时间后，才趋于电导电流的数值，所以，通常要求在加压1min后，读取兆欧表的数值，才能代表真实的绝缘电阻值。当试品绝缘受潮、脏污或有贯穿性缺陷时，介质内的离子增加，因而加压后电导电流大大增加，绝缘电阻大大降低，绝缘电阻值即可灵敏地反映出这些绝缘缺陷，达到初步了解试品绝缘状态的目的，但由于试品绝缘电阻值不仅决定于试品的受潮程度及表面受污等情况，而且还与其尺寸、材料、制造工艺、容量等许多复杂因素有关，因此，对于绝缘电阻的数值没有统一的具体规定。另外，同一被试物绝缘电阻的数值受外界因素影响很大，如温度、湿度等，因此，单从一次测量结果难于判断绝缘状态，必须在相近条件下对历次测量结果加以比较，才能进行判断。2、吸收比由于电介质中存在着吸收现象，在实际应用上把加压60s测量的绝缘电阻值与加压15s测量的绝缘电阻值的比值，称为吸收比，即：K=R60/R15对于吸收比来说，因测出的是两个电阻或两个电流的比值，所以其数值与试品的尺寸、材料、容量等因素无明显关系，且受其他偶然因素的影响也较小，可以较精确地反映试品绝缘的受潮情况，在绝缘良好的状态下，其泄漏电流一般很小，相对而言吸收电流却较大（R15较小），吸收比K值就较大；而当绝缘有缺陷时，电介质的极化加强，吸收电流增大，但泄漏电流的增大却更显著（R60较小），K值就减小并趋近于1。所以，根据吸收比的大小，特别是把测量结果与以前相同情况下所测得的结果进行比较，就可以判断绝缘的良好程度，但该项试验仅适用于电容量较大的试品，如变压器、电缆、电机等，对其他电容量较小的试品，因吸收现象不显著，则无实用价值。二、试验方法（1）断开试品电源及拆除一切对外连线，将其接地充分放电，放电时间不少于1min，对于电容量较大的试品（如变压器、电容器、电缆等），放电时间一般不少于2min。若遇重复试验或加过直流高压后的试品，放电时间则应更长些。进行放电工作应使用绝缘工具（如绝缘棒、绝缘手套、绝缘钳等），不得用手直接接触放电导线。（2）用清洁柔软的布擦去试品表面的污垢，必要时要先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。（3）将兆欧表水平放置，摇动手柄至额定转速（120min），此时指针应指“∝”；然后再用导线短接“火线”（L）与地“地线”（E）端钮，并轻轻摇动手柄，指针应指“0”位。（4）将试品的非测量部分均接地，然后将接地线接于兆欧表的接地端头“E”上；被测量部分用绝缘导线上接于兆欧表的火线端头“L”上（“E”与“L”两引线不得缠绕在一起）。对重要的被试品（如发电机、变压器等），或试品表面泄漏电流较大时，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽（可用软裸线在绝缘表面缠绕几圈，其部位就靠近被测量部分，但不得相碰），并用绝缘导线接于兆欧表的屏蔽端“G”上。（5）驱动兆欧表达额定转速，待指针稳定后，读取绝缘电阻值。做吸收比试验时，为了正确测量15s和60s的绝缘电阻值，应先将兆欧表摇至额定转速后，用绝缘工具将火线立即接至被试品上，同时记录时间，分别读取15s和60s的绝缘电阻值。在整个测量过程中，兆欧表转速应尽可能保持恒定。（6）测量完毕，仍然要摇动兆欧表，使其保持转速，待引线与被试品分开后，才能停止摇动，以防止由于试品电容积聚的电荷反馈放电而损坏兆欧表。（7）试验完毕或重复试验时，必须将被试品对地充分放电，放电时间至少1～5min。（8）记录试品名称、规范、装设地点及温度和湿度。三、注意事项1）兆欧表接线端柱引出线不要靠在一起。2）测量时，兆欧表转速应可能保持额定值并维持恒定。3）测量电容量较大设备（如大容量的发电机、较长的电缆、电容器等）的绝缘电阻时，最初充电电流很大，兆欧表指示数值很小，这并不表示试品绝缘不良，须经过较长的时间才能得到正确的测量结果。4）如果所测试品的绝缘电阻过低时，应尽量进行分解试验，以找出绝缘电阻最低的部分。5）根据不同试品及其电压等级，选择使用不同电压及量程的兆欧表（历次试验应用同一块或同型号的兆欧表）。在测大容量试品时，历次读数时间应相同（一般为1min）。6）阴雨潮湿的气候及环境湿度太大时，不宜进行测量。一般应在干燥的晴天，环境温度不低于5℃时进行。四、影响绝缘电阻的各种因素各种电气设备的绝缘电阻值与电压的作用时间、电压的高低、剩余电荷的大小、湿度及温度等因素有关。1、湿度对绝缘电阻的影响绝缘物的吸湿量随湿度而变化。当空气相对湿度大时，绝缘物因毛细管作用吸收较多的水分，使电导率增加，绝缘电阻降低。另外，空气相对湿度对绝缘物的表面泄漏电流影响更大，同样影响测得的绝缘电阻值。2、温度对绝缘电阻的影响绝缘物的绝缘电阻是随温度变化而变化的，一般温度每一个上升10℃，绝缘电阻约下降0.5～0.7倍，其变化程度随绝缘的种类而异。因为温度升高后，介质内部分子和离子的运动被加速，同时绝缘内部的水分在低温时与绝缘物相结合，一遇到温度升高，水分子即向电场两极伸长，所以使其电导率增加，绝缘电阻降低。此外，温度升高时绝缘层中的水分会溶解更多的杂质，也会增加电导率，降低绝缘电阻值。为了能将测量结果进行比较，应将有关的试验结果换算至同一温度。对于A级绝缘的变压器、互感器等电气设备，其换算公式为：R2=10αR1（t1—t2）式中R2——换算至温度为t2时的绝缘电阻，MΩ；R1——温度为t1时的绝缘电阻，MΩ；α——绝缘物的温度系数，α=1／40。对于B级绝缘的发电机，一般应将测得的绝缘电阻换算至接近运行状态温度75℃时的数值，其换算公式为式中R75℃——温度为75℃时的绝缘电阻，MΩ；Rt——温度为t℃时的绝缘电阻，MΩ；t——测量时的温度，℃。应指出的是，这种换算是近似的，最好是在相近的温度下做试验。绝缘的吸收比也是随温度变化的，一般当温度升高时，受潮绝缘的吸收比会有不同程度的降低。但对于干燥的绝缘，吸收比受温度变化的影响并不明显。