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什么是絕緣電阻測試儀 測試儀是如何工作的

時間：2020-08-05    來源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     
一，絕緣電阻表的結(jié)構(gòu)及組成及選用 

1，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。 

（1）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。 

（2）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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)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。 

絕緣電阻數(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)換再通過單片轉(zhuǎn)換成數(shù)字值顯示。 

2、絕緣電阻表的選用 

選用絕緣電阻表主要是測量電壓值，另一個是需要測量的范圍，是否能滿足需要。如測量很頻繁可以選帶有報警設(shè)定功能 

二、什么是絕緣電阻測試儀 

絕緣電阻表俗稱兆歐表，或稱搖表、高阻計、絕緣電阻測試儀等。絕緣電阻表是大量使用于電力網(wǎng)站和用電設(shè)備絕緣電阻的檢測儀表，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和運行中的人身及設(shè)備安全具有重要意義 

電器產(chǎn)品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標(biāo)志之一，它通過絕緣電阻反映出來。 

我們測定產(chǎn)品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金 屬部分（外殼）之間的絕緣電阻，按不同的產(chǎn)品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規(guī)定一個最低的絕緣電阻值。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。目前在家用電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，通常只規(guī)定熱態(tài)絕緣電阻，而不規(guī)定常態(tài)條件下的絕緣電阻值，常態(tài)條件下的絕緣電阻值由企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中自行制定。如果常態(tài)絕緣電阻值低，說明絕緣結(jié)構(gòu)中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損 傷所致。在使用電器時，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產(chǎn)生過電壓，在絕緣受損處產(chǎn)生擊穿，造成對人身的安全或威脅。 

絕緣電阻名詞術(shù)語 

1,絕緣電阻表（兆歐表）-用于測量絕緣電阻的直接作用模擬指示的電測量儀表，其單位用MΩ表示。 

2,測量端鈕-絕緣電阻表用來連接被測量的接線端子。絕緣電阻表的測量端鈕應(yīng)分別標(biāo)出線路端鈕L，接地端鈕E，屏蔽端鈕G的標(biāo)志符號。 

3,端鈕電壓-絕緣電阻表線路端鈕和接地端鈕之間的電壓。 

4,額定電壓-絕緣電阻表測量端鈕處于開路狀態(tài)下輸出電壓的標(biāo)稱值。 

5,開路電壓-絕緣電阻表測量端鈕處于開路狀態(tài)下所測量的輸出電壓實測值。 

6,中值電壓-絕緣電阻表測量端鈕L、E連接中值電阻所測量的輸出電壓值。 

三，當(dāng)電氣絕緣出現(xiàn)故障時會發(fā)生什么情況? 

電氣絕緣不僅僅是包著電線的塑料聚合物材料，它是由電纜絕緣層、套管絕緣子、線管內(nèi)空間、馬達(dá)和通用設(shè)備組成的完整系統(tǒng)。機械壓力、污染和溫度變化都能造成這些組件隨時間而惡化，使電流發(fā)生漏泄。電流漏泄會產(chǎn)生以下的幾個問題： 

1,當(dāng)電流穿過絕緣層時產(chǎn)生熱量，會使絕緣層惡化，直到最終絕緣失效，并會形成火災(zāi)隱患。 

2,漏泄電流必需返回至源極，它將流經(jīng)任何可用的導(dǎo)體、線管、管道、水或大地返回到源極。這種不利的電流會產(chǎn)生危險的電壓。 

3,漏泄電流是沒有效率的。經(jīng)絕緣層漏泄的電流并不能驅(qū)動馬達(dá)、發(fā)光或加熱，但是仍然會產(chǎn)生消耗。 

4,漏泄電流會引起過流保護裝置跳閘，使馬達(dá)和變壓器過熱。 

結(jié)果就是差的電氣絕緣造成設(shè)備發(fā)生故障、生產(chǎn)線停工。現(xiàn)在，沒有哪個工廠能夠經(jīng)受得住計劃外的停工.“客戶需要快速診斷故障。沒有人愿意損失生產(chǎn)時間，并且許多客戶都急切地想知道他們是需要修理設(shè)備呢還是需要簡單地進行更換?！?span id="zc5dvtlwgwks" class=Apple-converted-space> 

四，什么是絕緣電阻測試？ 

一個電氣系統(tǒng)就象是管道系統(tǒng)一樣，電壓好比是液體壓力，電流好比是液體的流速，而電氣絕緣就好比是管壁。絕緣防止電子從導(dǎo)體發(fā)生漏泄――其作用的大小是用絕緣電阻表示的。有效的絕緣電阻系統(tǒng)具有高的電阻值，通常大于幾個兆歐（MΏ）。差的絕緣系統(tǒng)具有較低的絕緣電阻。 

為了發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)中的滲漏，您需要對其加壓。由于在水壓最高時最容易發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，所以您不能關(guān)閉自來水來檢查滲漏。但是，您會限制可用的自來水，這樣就能夠在發(fā)現(xiàn)大的漏洞時不至于在周圍噴灑出太多的水。比較理想的測試是在高（但也并不是特別高）壓下提供有限的水量。這正是電氣絕緣測試儀要做的事情。 

絕緣測試儀（兆歐表）會在絕緣系統(tǒng)上加直流電壓，并測量由此產(chǎn)生的電流。這樣就能夠計算并顯示絕緣的電阻值（絕緣將電流束縛在電線中的程度，或者說防止電流漏泄的程度）。 

便攜式絕緣測試儀（兆歐表）一般輸出的測試電壓為50 V、100 V、250 V、500 V 或 1000 V。正象在管道系統(tǒng)中那樣，目的是提供一個并非是特別高的壓力（電壓）。我們希望發(fā)現(xiàn)已有的漏泄，但是并不希望對系統(tǒng)造成過應(yīng)力而產(chǎn)生新的漏泄。較低的電壓用于低壓系統(tǒng)，例如電話、網(wǎng)絡(luò)或控制線路；較高的壓力用于測試電力系統(tǒng)絕緣。 

五，絕緣電阻測試的作用 

通過測試系統(tǒng)中不同組件的絕緣電阻（變壓器、開關(guān)裝置、導(dǎo)線、馬達(dá)），技術(shù)員就可以隔離并修復(fù)發(fā)生故障的部件。 

技術(shù)員利用測試來檢驗導(dǎo)線和地或者相鄰導(dǎo)線之間的高絕緣電阻。兩個常見的例子就是測試馬達(dá)繞組和馬達(dá)底座之間的絕緣，以及檢查相導(dǎo)體和搭鐵線/機籠之間的電阻。 

在給系統(tǒng)加電之前，利用絕緣測試驗證它是健全的，能夠改善系統(tǒng)的性能；絕緣測試能夠發(fā)現(xiàn)制造工藝問題和設(shè)備缺陷，而這些問題在設(shè)備發(fā)生故障之前一般是發(fā)現(xiàn)不了的。在歐盟，該項測試是強制性的，即使對最小的民用系統(tǒng)也是如此。 保險絲僅僅是個熔斷絲而已，對嗎？我們知道，當(dāng)電流超過特定值后，保險絲就會造成斷路，這樣就能防止因受到電擊和由于導(dǎo)線過熱引起的火災(zāi)。有些保險絲能夠保護我們免受更加嚴(yán)重的事故傷害。本文介紹了在沒有使用專為測試儀設(shè)計的保險絲保護的情況下，使用測試儀進行電壓和電流測試所存在的安全隱患，這些安全隱患可導(dǎo)致人員嚴(yán)重?zé)齻?，甚至死亡?
測試儀為什么需要保險絲？
市場上有各種各樣的測試儀，從簡單的電壓探筆到非常精密復(fù)雜的數(shù)字多用表 (DMM)，應(yīng)有盡有。測量電壓的測試儀具有高輸入阻抗，使其不太可能會發(fā)生過流的情況。所以，
電壓測量的輸入一般不設(shè)計有保險絲保護功能，而是采用過壓保護功能。但是，如果同一測試儀被設(shè)計為還能測試電流，則需要保險絲。
電流測量輸入通常采用簡單的分流電路，被測電流要流過該電路。該分流電路的阻抗大約為0.01Ω左右。再加上測試線的阻抗（大約0.04Ω），則總阻抗不足0.1Ω。當(dāng)用戶將該電路與其它負(fù)載相串聯(lián)來測量電路的電流時，該阻抗是足夠的。但是，當(dāng)將該電路跨接于一個電壓源時，比如說插到客廳的插座，情形則完全不同。這是同時測量電壓和電流的人員經(jīng)常犯的一個錯誤。在利用連接到電流輸入插孔的測試線測量過電流之后，用戶會試圖進行電壓測量，而忘記了測試線連接到的是安培插孔，實際上造成了電壓源兩端短路。多年之前，當(dāng)模擬儀表是進行這些測量的唯一可選儀器時，這種錯誤幾乎可以破壞儀表的機件（頂部插塞上的插針），更不用說內(nèi)部的電路了。
為了防止經(jīng)常發(fā)生這種事情，儀表制造商首先是將儀表的測試線插座串聯(lián)一個保險絲，作為廉價而有效的防止這種低級錯誤的一個措施。
如今，絕大多數(shù)制造商在設(shè)計其儀表時，仍然在電流測量電路中使用保險絲保護功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，保險絲設(shè)計技術(shù)也有了很大的進步。盡管設(shè)計儀表的人非常了解熔斷的全面影響，但大多數(shù)儀表用戶卻對此知之甚少。
當(dāng)犯了這種低級錯誤，在電流插孔上跨接了電壓時，人們可能會對沒有毀壞儀表而感到欣慰。但是，接下來就會因為在再次測量電流之前不得不更換新的保險絲而感到郁悶。而更麻煩的是，當(dāng)多人共用儀表時，某人燒壞了保險絲卻將儀表放在一邊，讓毫無疑心的用戶遭遇到故障。
選擇錯誤保險絲的嚴(yán)重性
制造商會在手冊中（通常也會在儀表上）列出替代保險絲所需具備的安培、中斷電流和電壓額定值。如果您選擇了不符合這些指標(biāo)的保險絲，或者更為糟糕的是直接用導(dǎo)線連接保險絲的連接線路，無論您相信與否，您都是在制造一顆熱量手榴彈。您所需的僅僅是引爆手榴彈的條件而已。
當(dāng)您使用打印機、計算機、復(fù)印機或具有自身電源的設(shè)備(CAT I)時，可能并不會發(fā)生爆炸。甚至在工作于支路(CAT II)時，也可能不會引爆手榴彈而僥幸逃脫。在這兩種環(huán)境下，都是相當(dāng)?shù)湍芰康沫h(huán)境，并且往往具有內(nèi)置的保險絲保護功能、斷路器和過流保護電路。但是，這也并非是安全工作的好辦法。
當(dāng)您轉(zhuǎn)到配電柜 (CAT III) 或初級饋線 (CAT IV) 時，保護電路就明顯發(fā)生了變化。在配電盤上，在您和電力公司之間存在著斷路器，而電力公司在支路上配備有額定值為數(shù)百安培電流的斷路器，而不是15A、20A或30A。當(dāng)在民宅的斷路器面板的輸入側(cè)測量電壓時，保護裝置位于市電的電線桿或變電站之后。這些斷路器在斷路之前可以承載數(shù)千安培的電流，并且造成斷路所需的時間比支路斷路器要長得多。因此，當(dāng)您無意間使測試線連接至安培插孔，將儀表測試線連接到這些電壓源之一，而使用的又是不具備合適的保險絲保護功能的儀表時，就等于將自己的生命放在了鬼門關(guān)。
等離子火球
在這種情況下，錯誤的保險絲（或者連接保險絲和電路的導(dǎo)線）和測試線所形成的短路電路幾乎會產(chǎn)生無限的能量。保險絲（或?qū)Ь€）中的金屬成分被快速加熱，并開始汽化，形成小的爆炸。當(dāng)使用了錯誤的保險絲時，保險絲罩會因為受到爆炸力的沖擊而猛地打開，當(dāng)遇到無限的氧氣時，就會形成等離子火球。而測試線也可能會開始熔化，火焰和熱金屬就會迅速接觸到您的手、胳臂、臉和衣服。儀表得到能量的時間、可供使用的氧氣量，以及防護用品（例如面罩和防護手套）將決定您受傷害的程度。
這一切都發(fā)生在幾毫秒的時間之內(nèi)，對錯誤發(fā)出反應(yīng)的時間非常有限。幸運的話，您會擺脫測試線或儀表，從而斷開電路。但是不能僅靠運氣，使用合適的保險絲即可完全避免這種事故。
使用合適的保險絲
特殊設(shè)計的“高能量”保險絲是用來避免保險絲罩內(nèi)的電氣短路產(chǎn)生的能量，從而保護用戶免受電擊和燒傷。這些高能量保險絲設(shè)計用于限制供應(yīng)能量的時間和燃燒可用的氧氣總量。保險絲不但可以在規(guī)定的恒流下斷路，而且能夠在出現(xiàn)瞬間高電流時形成斷路。該高電流被稱為“最小中斷電流”。例如，福祿克公司在其測試儀中使用的是最小中斷電流標(biāo)稱值為10,000A和 17,000A的保險絲。
如果使用CAT III 1000 V的儀表，測試線連接到安培插孔，則在測試線間就會有大約 0.1Ω的串聯(lián)電阻（分流電路為 0.01Ω，測試線為 0.04Ω，保險絲和電路板引線為0.05Ω）?，F(xiàn)在，如果您無意間將測試線連接到一個 1,000V的電壓源，根據(jù)歐姆定律，將會產(chǎn)生 10,000A電流（E/R=I，1,000/0.1 = 10,000），這時則需要一個可以在此電流下斷開的保險絲，且動作要快。
除了特殊設(shè)計的保險絲器件之外，高能量保險絲都填充有沙子。沙子不但能夠吸收爆炸成分產(chǎn)生的沖擊能量，而且由此能量形成的高溫（高達(dá) 10,000 °F）會熔化沙子，使其形成玻璃。玻璃能夠覆蓋器件，并通過切斷可供使用的氧氣而抑制火球，使用戶和測量儀表免受傷害。
正像您能夠看到的那樣，并非所有具有相同安培和電壓額定指標(biāo)的保險絲都是相同的。為了自身的安全，您需要確保您所使用的保險絲就是工程師設(shè)計用于該測試儀表的保險絲。請參閱測試儀表的用戶手冊，或者向測試儀表的制造商確認(rèn)，確保使用正確的保險絲。您的安全要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于為測試儀表購買合適保險絲所需的費用。  　　快速比表面積測試儀簡述影響比表面積的因素
　　表面是固體與周圍環(huán)境, 特別是液體和氣體相互影響的部分; 表面的大小即表面積。
　　表面積可以通過顆粒分割（減小粒度）和生成孔隙而增加，也可以通過燒結(jié)、熔融和生長而減小。
　　比表面積英文為 specific surface area，指的是單位質(zhì)量物質(zhì)所具有的總面積。分外表面積內(nèi)表面積兩類。國際標(biāo)準(zhǔn)單位為㎡/g。
　　表面積是固體與周圍環(huán)境，特別是液體和氣體相互作用的手段和途徑。一般有下列三種作用：
　　固體-固體之間的作用：表現(xiàn)為自動粘結(jié)，流動性(流沙)，壓塑性等。
　　固體-液體之間的作用：表現(xiàn)為浸潤，非浸潤，吸附能力等。
　　固體-氣體之間的作用：表現(xiàn)為吸附，催化能力等。
　　影響表面積大小的因素包括顆粒大?。剑┖皖w粒形狀（粒形）以及含孔量。
　　設(shè)想一個一米邊長的真實立方體被切割成一微米(10  -6m)的小立方體, 這樣將產(chǎn)生 1018個顆粒。
　　每個顆粒暴露的面積是  6x10-12平方米(m2), 所有顆粒貢獻(xiàn)的總面積則為  6x106m2。與未切割材料比較，這種暴露面積的百萬倍的增加是超細(xì)粉體具有大表面積的典型。
　　除了粒度以外，顆粒形狀也對粉體的表面積有所貢獻(xiàn)。在所有幾何形狀中，球形具有*小的面積/體積比，但一串原子如果僅沿著鏈軸線鍵合，則會有*的面積/體積比。所有的顆粒物質(zhì)都具有幾何形狀，因而具有在兩個極端之間的表面積。通過比較兩個有相同組成和相同質(zhì)量，但形狀分別為球形和立方體的顆粒表面積，很容易看到顆粒形狀對表面積的影響。計算得出，在顆粒重量相同的情況下，立方體面積大于球體面積。
　　因為粒徑、粒形和孔隙度的不同，比表面積的范圍可以有極大的變化，但孔的影響往往使粒徑和外部形狀因素的影響完全湮沒。由密度大約為  3g/cm3 的 0.1 微米半徑球形顆粒組成的粉末比表面大約為 10m2/g， 而 1.0  微米半徑的類似顆粒比表面會減少  10 倍；但是如果同樣的 1.0  微米半徑顆粒含有大量的孔隙，其比表面可能超過  1000m2/g。這清楚地表明孔對表面積的重要貢獻(xiàn)。


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