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絕緣電阻工作原理

來源:美端電氣 ??發布時間:2019-03-07 10:26


測試絕緣(insulated)電阻是檢驗電力設備(shèbèi)絕緣狀態zui簡單zui基本的方法。一般采用2500V或5000V兆歐表進行測試,根據所加直流電壓(voltage)和通過絕緣介質(起決定作用的物質)的電流,即可計算(calculate )出絕緣電阻。但是為什么測量時阻值會逐漸增大,為什么要取60s時的阻值作為絕緣電阻值,什么時候要測吸收比和極化指數,測量絕緣電阻有什么局限,下面為您一一講解。
電力設備(shèbèi)的絕緣材料(Material)(合成樹脂)(電介質(起決定作用的物質))不是絕對的不導電。在直流電壓(voltage)的作用下,電介質中有微弱的電流(Electron flow)流過。根絕電介質材料的性質、構成及結構的不同,此電流由三部分組成,分別是充電電流i1、吸收電流i2和泄露電流i3。原理(Maxim)如下:
 
充電電流i1:直流電壓作用(role)在絕緣(insulated)材料(Material)上,加壓的瞬間相當于給電容充電,等效負荷用電容C1表示。充電電流隨加壓時間衰減(attenuation)很快。
吸收電流i2:吸收電流由緩慢極化和夾層極化產生,等效負荷用電容C2和電阻r串聯表示。電阻測試儀是電氣安全檢查與接地工程竣工驗收不可缺少的工具。包括接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀、直流電阻測量儀、表面電阻測試儀以及回路電阻測試儀。吸收電流隨加壓時間衰減(attenuation)較慢。
泄露電流(Electron flow)i3:由介質(起決定作用的物質)的電導引起,是zui終要測的電流,等效負荷用電阻R表示。直流電阻測試儀是取代直流單、雙臂電橋的高精度換代產品。直流電阻快速測試儀采用了先進的開關電源技術,由點陣式液晶顯示測量結果。泄露電流基本保持不變。
理論上的絕緣(insulated)電阻即為R=U/i3,實際為U/(i1+i2+i3)。電阻測試儀廠家可在 100A,200A,300A,400A,500A或600A電流的情況下直接測得回路電阻或者接觸電阻,并直接顯示,還可保存到儀器上,最大組數為 100組,保存的數據可通過RS232接口與上位機通訊,將數據上傳至電腦保存或打印。剛開始加壓時,i1、i2值較大,測得的阻值比實際絕緣電阻小,隨后i1、i2逐漸減小,所以測得的絕緣電阻會逐漸增大。一般到60s之后i1、i2減小到可允許的范圍,測得的絕緣電阻趨于穩定(解釋:穩固安定;沒有變動),接近于理論值,所以一般取60s時測得的阻值為絕緣電阻值。
對于大容量(Capacity)和吸收過程(process)較長的設備,如變壓器、發電機、電纜(Cable)等,還應測試(TestMeasure)吸收比和極化指數。一般吸收比在常溫下不低于1.3;吸收比偏低時可測量(cè liáng)極化指數,應不低于1.5;
吸收比K=R60s/R15s,即60s絕緣電阻值與15s絕緣電阻值之比。
極化指數PI=R10min/R1min,即10min絕緣電阻值與1min絕緣電阻值之比。
    絕緣電阻合格并不能確保電力設備絕緣良好,因為只有當絕緣缺陷貫通于兩極之間,測得其絕緣電阻時才會有明顯的變化。若設備絕緣只是局部(part)缺陷,而兩極之間仍保持有部分良好絕緣時。絕緣電阻降低很少,甚至不發生變化。所以一般測試(TestMeasure)絕緣電阻后還要進行耐壓、介質(起決定作用的物質)損失角或局部放電等試驗來進一步判斷絕緣的好壞。
 
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