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絕緣電阻測量原理 絕緣電阻常見問題解決方法

時間:2020-06-29    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】電阻(R)對導(dǎo)體中的電流起阻礙作用,電阻以歐姆來衡量,用希臘字母Ω表示歐姆。根據(jù)電阻值的大小程度,可以在Ω前添加一個前綴形成一個復(fù)合單位來表示,例如



    電阻(R)對導(dǎo)體中的電流起阻礙作用,電阻以歐姆來衡量,用希臘字母Ω表示歐姆。根據(jù)電阻值的大小程度,可以在Ω前添加一個前綴形成一個復(fù)合單位來表示,例如千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)或毫歐(mΩ)、微歐(μΩ)。根據(jù)歐姆定律,電阻限制著電路中的電流,電流用安培(A)來衡量。

    ●導(dǎo)體與絕緣體

    所有的材料對電流都存在一定的電阻。

    ※導(dǎo)體

    導(dǎo)體是指具有很小的電阻,使電子能夠非常容易通過的材料。大多數(shù)金屬都是良導(dǎo)體,銅(Cu)是較為常用的導(dǎo)體;銀(Ag)是比銅還要好的導(dǎo)體,但是對于大多數(shù)的應(yīng)用來說銀太昂貴了;鋁(Al)的傳導(dǎo)性不如銅,但是成本較低,并且對類似于架空電力線這樣的高壓應(yīng)用來說質(zhì)量比較輕,正是由于這個原因,鋁也常被用作為導(dǎo)體。導(dǎo)體可以是電線、電源線或電纜,可以是裸露的、絕緣的或被遮蓋起來。

    影響導(dǎo)線電阻的因素包括導(dǎo)線的橫截面積、長度、材料和溫度。橫截面積越大,電阻越小;導(dǎo)線長度越長,電阻越大;溫度越高,電阻越大。

    ※絕緣體

    絕緣體是指具有非常高電阻的材料,常見的絕緣材料包括橡膠、塑料、空氣、玻璃和紙。當(dāng)導(dǎo)體絕緣材料受潮濕的影響而退化和/或由于過熱而被損傷時,其電阻就會下降。

    所有的導(dǎo)體都必須防止可能接觸到其它導(dǎo)體、金屬零件和人員。導(dǎo)線的絕緣層能夠保護導(dǎo)線免受損傷,并隔離導(dǎo)線內(nèi)的電能,但是并不是電路的所有通電部分都有絕緣體的保護。

    當(dāng)電路的通電部分是裸露時,例如當(dāng)導(dǎo)線連接到保險絲或斷路器面板時,距離或者說是空氣間隙,就作為了絕緣體。通電導(dǎo)線和零件之間的距離越大,電阻就越高;電壓越高,建立防止不希望的電子流(例如致命的電弧)的電阻所需的空氣間隙就越大。

    ●絕緣電阻測量

    在測量絕緣體完整性時,必須使用專門設(shè)計用于絕緣電阻測量的儀表。在開始進行絕緣電阻測試之前,首先要進行基本的電壓、電流和電阻測量。被測設(shè)備的類型和絕緣電阻測試的目的決定了所需的測量項目。對絕緣材料進行的兩種基本絕緣電阻測量是絕緣電阻測量和泄漏電流測量,最終產(chǎn)生一個絕緣電阻值。

    絕緣體的真實狀況是通過利用絕緣電阻測試儀進行絕緣電阻測量確定的。測量是在通電時承載電流的導(dǎo)線和系統(tǒng)中正常工作時無電流流通的其它部分之間進行的。無論電路、系統(tǒng)或電力負(fù)載的規(guī)模如何,導(dǎo)線都是用來提供適當(dāng)?shù)碾妷?、電流和功率的;?dǎo)線上的絕緣層用來防止電流流到設(shè)計路徑之外。沒有什么絕緣體可以完全防止電流通過絕緣體流入到地或其它導(dǎo)體,所有的絕緣體都會通過少量的泄漏電流。

    一般來說,泄漏電流非常小,不會引起任何故障,可以忽略;除非泄漏電流達到了一定程度,開始引起電擊、溫度上升或設(shè)備損壞。絕緣體的電阻越高,流經(jīng)絕緣體的泄漏電流就越小,在剛投入使用時,絕緣體的電阻是最高的。

    基本上所有的絕緣體都會隨時間退化,使得電阻降低。潮濕、極溫、灰塵、污垢、油污、振動、污染和其它機械應(yīng)力或損傷等因素都會引起絕緣體的退化。絕緣電阻的總值取決于系統(tǒng)中傳導(dǎo)性泄漏電流和電容性泄漏電流的大小。

    ※傳導(dǎo)性泄漏電流

    

    傳導(dǎo)性泄漏電流是指流過導(dǎo)線絕緣層的量很小的正常電流。傳導(dǎo)性泄漏電流從導(dǎo)線流入到導(dǎo)線,或者從火線流到地。傳導(dǎo)性泄漏電流可以根據(jù)歐姆定律利用公式確定,或者利用兆歐表進行泄漏電流測量。傳導(dǎo)性泄漏電流的增加會導(dǎo)致絕緣層的進一步退化,導(dǎo)線絕緣層的電阻就會降低。

    保持絕緣層的清潔和干燥能夠保證泄漏電流量小。

    ※電容性泄漏電流

    電容性泄漏電流是指由于電容效應(yīng)而通過導(dǎo)線絕緣層的電流,當(dāng)兩根或多根導(dǎo)線排列在同一根線管中時就會產(chǎn)生這種效應(yīng)。

    

    電介質(zhì)材料是指具有相對較低的電導(dǎo)率的材料,絕緣體往往被稱為電介質(zhì)材料。距離非常接近的兩根導(dǎo)線就形成了一個小電容,導(dǎo)線之間的絕緣層就是電介質(zhì),導(dǎo)體就是金屬片。

    在直流電路中,由于電容性泄漏電流僅持續(xù)幾秒鐘即停止,所以承載直流電壓的導(dǎo)線一般產(chǎn)生較小的電容性泄漏電流;交流電壓會產(chǎn)生持續(xù)的電容性泄漏電流,但是可以在整個排列管線中將導(dǎo)線分開使其降至最小。

    ※表面泄漏電流

    表面泄漏電流是指從導(dǎo)線上被剝?nèi)ソ^緣層進行電氣連接的區(qū)域流出的電流。在電路中,導(dǎo)線在不同點利用螺帽絕緣頭、接頭、平接線片、接線柱以及其它連接固定裝置進行連接。被剝?nèi)ソ^緣層的連接點就為表面泄漏電流提供了低阻路徑,再加上灰塵和水分,就會產(chǎn)生更大的表面泄漏電流。

   

    表面泄漏電流會導(dǎo)致連接點熱量增加,熱量增加又會促使絕緣層的退化,從而使導(dǎo)線變得脆弱。使所有的連接都保持清潔和緊固會使表面泄漏電流量小化。在600V及以下的系統(tǒng)中,表面泄漏電流是最小的,在中壓(1kV至35kV)應(yīng)用中,表面泄漏電流即成為了重要的一個因素。





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絕緣電阻的測量如何?

    現(xiàn)代生活日新月異,人們一刻也離不開電。

    在用電過程中就存在著用電安全問題,在電器設(shè)備中,例如電機、電纜、家用電器等。

    它們的正常運行之一就是其絕緣材料的絕緣程度即絕緣電阻的數(shù)值。

    當(dāng)受熱和受潮時,絕緣材料便老化。其絕緣電阻便降低。

    從而造成電器設(shè)備漏電或短路事故的發(fā)生。為了避免事故發(fā)生,就要求經(jīng)常測量各種電器設(shè)備的絕緣電阻。

    判斷其絕緣程度是否滿足設(shè)備需要。普通電阻的測量通常有低電壓下測量和高電壓下測量兩種方式。

    而絕緣電阻由于一般數(shù)值較高(一般為兆歐級)。在低電壓下的測量值不能反映在高電壓條件下工作的真正絕緣電阻值。

    兆歐表也叫絕緣電阻表。它是測量絕緣電阻*常用的儀表。

    它在測量絕緣電阻時本身就有高電壓電源,這就是它與測電阻儀表的不同之處。

    兆歐表用于測量絕緣電阻即方便又可靠。

    但是如果使用不當(dāng),它將給測量帶來不必要的誤差,我們必須正確使用兆歐表絕緣電阻進行測量。

    兆歐表在工作時,自身產(chǎn)生高電壓,而測量對象又是電氣設(shè)備,所以必須正確使用,否則就會造**身或設(shè)備事故。

    使用前,首先要做好以下各種準(zhǔn)備:

    (1)測量前必須將被測設(shè)備電源切斷,并對地短路放電,決不允許設(shè)備帶電進行測量,以保證人身和設(shè)備的安全。

    (2)對可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備,必須消除這種可能性后,才能進行測量。

    (3)被測物表面要清潔,減少接觸電阻,確保測量結(jié)果的正確性。

    (4)測量前要檢查兆歐表是否處于正常工作狀態(tài),主要檢查其“0”和“∞”兩點。

    即搖動手柄,使電機達到額定轉(zhuǎn)速,兆歐表在短路時應(yīng)指在“0”位置,開路時應(yīng)指在“∞”位置。

    (5)兆歐表使用時應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方,且遠離大的外電流導(dǎo)體和外磁場。

    做好上述準(zhǔn)備工作后就可以進行測量了,在測量時,還要注意兆歐表的正確接線,否則將引起不必要的誤差甚至錯誤。

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絕緣電阻 絕緣電阻的測量如何?_絕緣電阻

絕緣電阻表結(jié)構(gòu)及組成

  絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第一是直流高壓發(fā)生器,用以產(chǎn)生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示?! 。?)直流高壓發(fā)生器  測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓,此高壓值在絕緣電阻表國標(biāo)中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…  直流高壓的產(chǎn)生一般有三種方法。第一種手搖發(fā)電機式。目前我國生產(chǎn)的兆歐表約80%是采用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓,整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或?qū)S妹}寬調(diào)制電路來產(chǎn)生直流高壓,一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法?! 。?)測量回路  在前面講的搖表(兆歐表)中測量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一個流比計表頭來完成的,這個表頭中有兩個夾角為60°(左右)的線圈組成,其中一個線圈是并在電壓兩端的,另一線圈是串在測量回路中的。表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度決定于兩個線圈中的電流比,不同的偏轉(zhuǎn)角度代表不同的阻值,測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大,那么指針偏轉(zhuǎn)的角度越大。另一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的,當(dāng)指針在無窮  大處,電流線圈正好在磁通密度較強的地方,所以盡管被測電阻很大,流過電流線圈電流很少,此時線圈的偏轉(zhuǎn)角度會較大。當(dāng)被測電阻較小或為0時,流過電流線圈的電流較大,線圈已偏轉(zhuǎn)到磁通密度較小的地方,由此引起的偏轉(zhuǎn)角度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。  一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數(shù)量級。但當(dāng)用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了,在高阻值時的刻度全部擠在一起,無法分辨,為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達到在小電阻值時產(chǎn)生分流作用。在高電阻時不產(chǎn)生分流,從而使阻值顯示達到幾個數(shù)量級。隨著電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)顯表逐步取代指針式儀表?! 〗^緣電阻數(shù)字化測量技術(shù)也得到了發(fā)展,其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路,壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉(zhuǎn)換再通過單片機處理直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字值顯示。

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