電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)量技術(shù)初探

李向朋 楊娜 李拓 李秀錕 劉亞寧

摘要：絕緣電阻值指的是材料隔開(kāi)導(dǎo)體之間的電阻，通過(guò)對(duì)絕緣電阻的測(cè)量，能對(duì)設(shè)備的絕緣性能做出判定分析，維護(hù)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。實(shí)際的絕緣電阻測(cè)量過(guò)程中，會(huì)面對(duì)多種電氣設(shè)備，這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)、狀況都有著一定的差異性，為測(cè)量工作帶來(lái)了困難。因此，對(duì)絕緣電阻值的測(cè)量，要首先明確測(cè)量的目的，掌握測(cè)量方法，才能提升測(cè)量效率。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;絕緣電阻;測(cè)量

1測(cè)量絕緣電阻的主要目的

（1）了解絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣性能。由優(yōu)質(zhì)絕緣材料組成的合理的絕緣結(jié)構(gòu)（或絕緣系統(tǒng)）應(yīng)具有良好的絕緣性能和較高的絕緣電阻。（2）了解電氣設(shè)備的電氣絕緣處理質(zhì)量。無(wú)論任何電器產(chǎn)品，如果其電氣絕緣因材料、手段或工藝、方法上處理不佳，則絕緣性能必然將下降。（3）了解絕緣受潮、受污染等損傷情況。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣受到各種意外的、異常的危險(xiǎn)因素侵襲后，其絕緣電阻通常會(huì)不同程度地下降。（4）檢驗(yàn)絕緣是否能承受耐電壓試驗(yàn)。當(dāng)電氣絕緣介質(zhì)承受不住試驗(yàn)電壓時(shí)，將引發(fā)電擊穿、熱擊穿或電化學(xué)擊穿。若在電氣設(shè)備的絕緣電阻低于某一限值，而試驗(yàn)電壓高至某一臨界值時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生很大的試驗(yàn)電流，導(dǎo)致熱擊穿，引發(fā)絕緣介質(zhì)的分解、熔化、碳化等，在絕緣介質(zhì)中留下不能恢復(fù)的痕跡，如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開(kāi)裂等，并且在撤去電壓之后也不能恢復(fù)絕緣性能，從而造成電氣設(shè)備絕緣的永久性損壞。因此，通常各試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定在耐電壓試驗(yàn)前，必須測(cè)量絕緣電阻。

2測(cè)試方法的影響因素

2.1操作方法對(duì)測(cè)試的影響

用兆歐表測(cè)試絕緣電阻時(shí)，必須由兩人進(jìn)行操作。其中一人帶絕緣手套、持絕緣桿負(fù)責(zé)搭線工作。即把L端子測(cè)試線與被測(cè)設(shè)備的測(cè)試點(diǎn)適時(shí)地接通及斷開(kāi);另一人負(fù)責(zé)搖表與讀數(shù)。搖測(cè)時(shí)，應(yīng)把兆歐表放置于水平穩(wěn)固之處，左手扶住表身，右手轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快升高至額定速度（約120r/min），轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能地均勻穩(wěn)定，嚴(yán)禁忽快忽慢，以防表針左右搖擺。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，眼睛要正視表針和刻度盤(pán)，使眼睛、表針和刻度值三點(diǎn)呈一條垂直于刻度盤(pán)的直線，避免斜視讀數(shù)而增大人為誤差。

2.2溫度因素

在絕緣電阻測(cè)量中，絕緣材料（電介質(zhì)）溫度的高低及其變化，對(duì)于測(cè)量結(jié)果將產(chǎn)生重大影響。因?yàn)殡娊橘|(zhì)電導(dǎo)與溫度之間存在著密切的關(guān)系，溫度越高，離子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，就越容易改變?cè)仁苁`的狀態(tài)，因而在電場(chǎng)作用下做定向移動(dòng)的離子數(shù)量及其移動(dòng)的速度都將增加，即電導(dǎo)隨溫度升高而增大。

2.3測(cè)試線及使用方法對(duì)測(cè)試的影響

兆歐表的測(cè)試線要選用滿足耐壓要求的單根絕緣銅線，不得使用雙股絞合線或平行線。線的長(zhǎng)度依據(jù)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)情況而定，原則上宜短不宜長(zhǎng)。兩根線應(yīng)單獨(dú)分開(kāi)接線，不得相碰或絞纏在一起。測(cè)試線最好是凌空擺放，或由高絕緣性能的材料作為支撐，尤其是對(duì)于絕緣性能要求較高的電氣設(shè)備，禁止搭放在被測(cè)設(shè)備上、金屬物體上，或拖置于地面上，人手和身體的其他部位也不得接觸測(cè)試線及被測(cè)設(shè)備的有關(guān)部位，防止測(cè)試線與金屬、地面、人體等導(dǎo)電性物體的耦合與泄漏作用而造成測(cè)試結(jié)果嚴(yán)重背離真實(shí)值。

3電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)量技術(shù)

3.1變壓器測(cè)量

在對(duì)電力變壓器絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先要根據(jù)測(cè)量變壓器的類型，選擇合適的兆歐表。通常情況下，電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，絕緣電阻值的大小要在10MΩ以上。由于變壓器絕緣電阻值的大小受到溫度的影響較大，變壓器在運(yùn)行中和運(yùn)行前存在著溫度差異，因此需要對(duì)測(cè)量值進(jìn)行溫度換算。在對(duì)電力變壓器吸收比進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇施加測(cè)試電壓60s時(shí)和施加電壓15s時(shí)的絕緣電阻值進(jìn)行比較，即R60s：R15s，比值不能低于1.3。

3.2電焊機(jī)

（1）對(duì)于交流弧焊變壓器、硅弧焊整流器，以及晶閘管弧焊機(jī)、CO2氣體保護(hù)焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、埋弧焊機(jī)及電阻焊機(jī)等的電源變壓器，要用500V兆歐表測(cè)量變壓器一次繞組對(duì)地（鐵芯）的絕緣電阻，其電阻值不應(yīng)低于0.5MΩ;變壓器的二次繞組對(duì)地（鐵芯）的絕緣電阻值不應(yīng)低于0.25MΩ。（2）對(duì)于旋轉(zhuǎn)式直流弧焊發(fā)電機(jī)，用500V兆歐表測(cè)量定子繞組對(duì)鐵芯的絕緣電阻不得低于0.5MΩ。

3.3電力電容器測(cè)量

對(duì)新品低壓電力電容器測(cè)量時(shí)，要選用1000V的兆歐表。對(duì)運(yùn)行中的低壓電容器測(cè)量時(shí)，要選用500V或者1000V的兆歐表。在對(duì)高壓電容器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要選擇2500V的兆歐表，選擇量限要在2000MΩ以上。電力電容器絕緣電阻合格值方面，新的電力電容器絕緣電阻要在2000MΩ以上，運(yùn)行中的電力電容器絕緣電阻值要在1000MΩ以上。

3.4電壓互感器、電流互感器

（1）表型選擇。測(cè)量一次繞組選用2500V兆歐表;測(cè)量二次繞組選用1000V或2500V兆歐表。（2）絕緣電阻合格值的要求。互感器僅測(cè)量繞組的絕緣電阻，而不測(cè)量吸收比。電壓互感器高壓側(cè)絕緣電阻值每千伏不得低于1MΩ，低壓側(cè)絕緣電阻不得低于1kΩ;電流互感器二次繞組的絕緣電阻值不得低于20MΩ。

4絕緣電阻測(cè)量值的分析

第一，測(cè)量人員要將測(cè)量的絕緣電阻值和電氣設(shè)備上規(guī)定的絕緣電阻進(jìn)行比較。通常情況下，當(dāng)測(cè)得的絕緣電阻值大于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，說(shuō)明電氣設(shè)備達(dá)到了基本的安全要求。測(cè)得絕緣電阻值小于規(guī)定值時(shí)，說(shuō)明電氣設(shè)備存在著一定的安全隱患。第二，測(cè)量人員要將測(cè)量出的絕緣電阻值和以往的歷史記錄進(jìn)行對(duì)比。由于絕緣電阻值受到溫度的影響較大，對(duì)比時(shí)要將絕緣電阻值換算到同一溫度下，若對(duì)比結(jié)果相差較大，則就要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，找出其中原因。第三，測(cè)量人員要將測(cè)量出結(jié)果和同一型號(hào)的電氣設(shè)備進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)的差異較大，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，查找出現(xiàn)差異化的原因。最后，一些等價(jià)電容量較大的高壓電氣設(shè)備，對(duì)絕緣性能判斷時(shí)，要將吸收比作為判斷的重要標(biāo)準(zhǔn)，如果吸收比下降較為明顯，通常情況下是電氣設(shè)備中的絕緣介質(zhì)出現(xiàn)受潮現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)

絕緣結(jié)構(gòu)的電氣和機(jī)械性能往往決定著整個(gè)電氣設(shè)備的壽命，絕緣材料品質(zhì)的下降將導(dǎo)致電氣設(shè)備降低工作質(zhì)量、增加安全隱患，甚至造成損壞。由此可見(jiàn)，研究與測(cè)量電氣絕緣的工作意義重大，對(duì)于電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性、避免人身傷亡及設(shè)備事故的發(fā)生，及提高經(jīng)濟(jì)效益，都具有極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]崔程堯.電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)及防范措施[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019（8）：165-168.