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电气设备绝缘电阻和吸收比测定方法及注意事项

       一、绝缘电阻和吸收比测定的作用
       电气设备的绝缘是通过绝缘材料将导电体与其他导体隔离的,因而就形成了一个电容,给电气设备的绝缘施加直流电压时,便会产生随时间衰减的充电电流、吸收电流和不随时间衰减的电导电流,这三部分电流合称为泄漏电流。电气设备绝缘电阻试验的等值电路如图1-1所示。

电气设备试验的等值电路图
图1-1 电气设备绝缘电阻试验的等值电路图

       泄漏电流中的充电电流随时间衰减,会很快下降为零;吸收电流是由于施加直流电压时,绝缘内部空间电荷的积累,使电场重新分布引起的,这种自由电荷聚集和流动的吸收现象,有时可达几分钟;电导电流是与绝缘材料电阻成反比的恒定电流,由于任何绝缘材料都不是绝对绝缘的,电导电流始终是存在的。试验电流随时间变化关系如图2所示。图中曲线1为泄漏电流;曲线2为吸收电流;曲线3为电导电流,曲线4为充电电流。

吸收比试验电流和时间关系示意图
图1-2 吸收比试验电流和时间关系示意图

       图1-3为电气设备绝缘的吸收特性,反映了良好绝缘和不良绝缘中电流的变化关系,图中曲线1、2为良好绝缘的绝缘电阻与电流的变化关系,曲线3、4为不良绝缘的绝缘电阻与电流的变化关系。

电气设备绝缘特性良好绝缘和不良绝缘中电流的变化关系
图1-3 电气设备绝缘特性良好绝缘和不良绝缘中电流的变化关系

       根据电气设备绝缘的吸收电流随时间衰减的特性,采用不同时间所测绝缘电阻的比值(通常取60秒和15秒绝缘电阻值的比值),来作为判断绝缘状态的一项指标,称为吸收比。吸收比K=R60/R15
       式中:K—吸收比;
             R60—60秒时的绝缘电阻值;
             R15—15秒时的绝缘电阻值。
       吸收比K一般能较为灵敏的反应出被试设备的绝缘状态,绝缘性能不好,尤其是绝缘受潮,吸收比会变小。而绝缘良好的电气设备,吸收比较大。
       二、绝缘电阻和吸收比的试验方法
       电气设备绝缘电阻的一般采用绝缘电阻试仪测量(俗称摇表),绝缘电阻试仪有三个接线端钮,分别是“线路(L)”端、 “接地(E)”端和 “保护环(G)”,测量绝缘电阻时“L” 端接电气设备被测量部位,“E”端接地,测量时加有几百~几千伏的直流电压,当环境湿度较大时,往往会在两端子之间和绝缘物表面产生泄漏电流,影响测量的结果,所以必须接入保护环消除表面泄漏电流的影响。测量时将“G” 端接到被试物需要屏蔽的部位,使表面泄漏电流不通过兆欧表测量机构,由“G” 端直接流回兆欧表内部电源负极,避免表面泄漏电流带来的误差。
       试验时,先将被试物相关电源断开,并短路接地充分放电。做完一次测量后也要进行放电,以免残余电荷引起测量误差。测量时应将兆欧表水平放置,接线前摇动手柄至额定转速,此时指针应指“∝”;再降低转速,用导线短接“L” 与“E”端指针应指“0”。然后接好试验用导线,空载摇至额定转速当指针应指“∝”时,再将兆欧表的“L” 端接到被试物上,同时记录时间并读取15秒与60秒的数值。
       三、试验注意事项
       1.同杆双回路架空线路或双母线,当其中一路带电时,不得测量另一回路绝缘电阻,以防感应高电压损坏仪表或危及人身安全。
       2.雷雨时不得测量架空线路或与架空线路相连接电气设备的。
       3.测量电容量较大的被试物时,读取数值后应先将“L” 端接线脱离被试物,再停止摇动兆欧表,以防反充电损坏仪表。
       4.测量完成后,应对被试物短路放电保证安全,同时观察放电火花大小和声音强弱也可衡量设备的绝缘状态。

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