淺談絕緣電阻表的工作原理、使用方法

汪良州

（池州市計量測試所，安徽池州247100）

1 絕緣電阻表介紹

絕緣電阻表，又叫做兆歐表、搖表、絕緣電阻測試儀、高阻計，是一種電氣技術人員日常使用的測量電阻值的儀表。絕緣電阻表的作用就是檢測電氣設備、電機繞組、電線、電纜、供電電路等電氣工作場合所必須滿足的絕緣電阻，以保證這些電氣設備、在用電器和供電線路工作在安全、可控的絕緣狀態(tài)，避免發(fā)生漏電，導致設備損壞或危及人身安全的事故。

日常使用的絕緣電阻表主要構造有兩個部分：作為電源用的高壓手搖發(fā)電機（直流電源裝置）、磁電式流比計（指示儀表）。直流電源裝置有三種，分別是內附手搖發(fā)電機、干電池、交流電網(wǎng)和整流電路配合裝置，一般以第一種居多。指示儀表分為兩種：磁電系電流表、磁電系比率表。

絕緣電阻表（圖1）的結構非常簡單：一個手搖發(fā)電機、表頭和三個接線柱。測試部分依靠三個接線柱完成，分別為線路端（L）、接地端（E）和屏蔽端（G），分別用于連接被測對象，具體使用方法見本文絕緣電阻表的使用方法。

圖1 絕緣電阻表實物圖

絕緣電阻表的額定工作電壓一般有100 V、250 V、500 V、1 000 V、2 500 V、5 000 V、10 000 V，準確度等級分為10級（最大允許誤差10%）和20級（最大允許誤差20%）。測量范圍從0.5 MΩ到2 000 MΩ。

2 絕緣電阻表的工作原理

絕緣電阻表的電路圖和結構圖如圖2、圖3所示。

絕緣電阻表電路工作原理：

（1）被測電氣設備的待測電阻Rx接在絕緣電阻表的“L”端鈕和“E”端鈕之間。

（2）檢測人員以120 r/min的固定速率搖動直流發(fā)電機的手柄，發(fā)電機產(chǎn)生一定額度（根據(jù)絕緣電阻表的規(guī)格型號確定）的直流電壓，直流電壓使線圈1和線圈2同時帶電。

圖2 絕緣電阻表電路圖

圖3 絕緣電阻表結構圖

（3）假定通過線圈1的電流為I1，產(chǎn)生轉動力矩M1；通過線圈2的反向電流I2會產(chǎn)生反作用轉動力矩M2，M1與M2兩個力矩方向是相反的。

（4）由于氣隙磁場是不均勻的，所以轉動力矩M1不僅與流經(jīng)線圈1的電流成正比，而且還與線圈1所處的位置有關，在絕緣電阻表中，線圈1的位置用指針偏轉角表示。

（5）在測量待測電阻Rx時，隨Rx的改變，I1也跟隨改變，而I2基本不變。線圈2主要是用來產(chǎn)生反作用力矩的，這個力矩基本不變。當Rx趨向于0時，I1最大，兆歐表的指針在轉動力矩和反作用力矩的作用下偏轉到最大位置，即指示表“0”的位置。當Rx趨向于無窮大時，I1趨向于0，指針在反作用力矩的作用下偏轉到指示表的最小位置，即“∞”位置。通過這樣的設計原理，兆歐表可以測量從0到∞之間的絕緣電阻。

3 絕緣電阻表的使用方法

在檢查和使用絕緣電阻表時，必須將儀器水平放置于平穩(wěn)的地方，以免在快速搖動手把時，因為儀器傾斜而產(chǎn)生測量誤差。

（1）絕緣電阻表在投入使用前首先做絕緣檢查：在絕緣電阻表未投入工作之前，以120 r/min的額定速度搖動發(fā)電機手柄，然后觀察儀器的指針是否指在標度尺“∞”的位置，如否則說明絕緣電阻表出現(xiàn)了問題，這時不能開展測量工作，以免發(fā)生漏電危險。

（2）將端鈕“L”和“E”短接，緩慢搖動手柄，觀察顯示盤指針是否指在標度尺“0”的位置。如果指針不處于“0”的位置，說明絕緣電阻表也出現(xiàn)了故障，應禁止投入使用。

（3）開始使用時，將“E”接地端鈕、“L”接線端鈕接被測設備，“G”為保護屏蔽端，使用時被測物的中間層接于“G”。絕緣電阻表與被測設備的連接必須使用絕緣良好的單根線。在搖動絕緣電阻表時，必須將被測物充分放電，并與其他物品斷開。

（4）使用前，根據(jù)要求合理確定絕緣電阻表的額定電壓。如果額定電壓過高，會損壞被測設備；如果額定電壓過低，會使得測量不準。

（5）搖動手柄的轉速要均勻，一般規(guī)定為120 r/min，如果需要精確數(shù)字，必須使用恒定轉速源。要搖動1 min等絕緣電阻表指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。

（6）測量完畢后，必須將被測設備充分放電，千萬不可用手去觸摸被測設備的接線端或外殼，防止產(chǎn)生放電事故。

（7）根據(jù)計量法的要求，用于安全防護作用的絕緣電阻表應當定期送往法定計量檢定機構進行檢定，取得合格證后方可投入使用。

4 結語

絕緣電阻表是電氣安全測量的重要設備，作為電氣工程技術人員，在使用電氣設備特別是高壓電氣設備時，一定要樹立足夠的安全意識，做好日常的設備絕緣測量工作，確保儀器設備絕緣良好，防止發(fā)生安全事故。

使用絕緣電阻表時應嚴格按照設備說明書或操作指導書進行。絕緣電阻表在用于重要測量工作時，應該送往有資質的機構進行校準或檢定，防止計量不合格的絕緣電阻表投入使用。