七、絕緣電阻表介紹及使用

1.功能及作用

絕緣電阻表是用來測量最大電阻值，絕緣電阻和吸收比的專用儀表，它的標(biāo)度尺的單位是MΩ，它本身帶有高壓電源。電器產(chǎn)品的絕緣性能是評價(jià)其絕緣好壞的重要標(biāo)志之一，它通過絕緣電阻反映出來。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(gè)最低的絕緣電阻值。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每1kV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(jī)繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時(shí)繞組的均線槽絕緣受到損傷所致。在使用電器時(shí)，由于突然上電或切斷電源或其他緣故，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。使用絕緣電阻表對其進(jìn)行測量，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)其絕緣結(jié)構(gòu)中的隱患或受損，保證其正常運(yùn)行。

2.結(jié)構(gòu)與原理

電氣工程中常需要用絕緣電阻表測試絕緣材料的絕緣電阻，它們的阻值在幾百到幾千兆歐，并且隨著測試值的增大，絕緣電阻表的相應(yīng)量程電壓增大。絕緣電阻表由手搖發(fā)電機(jī)和磁電系比率計(jì)構(gòu)成，其工作原理與萬用表相似，只是在測量電阻的電路中設(shè)有電源。由于絕緣電阻的阻值大，必須有較高的電壓才能得到足夠的靈敏度，因此絕緣電阻表中配有一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)，它是隨著絕緣電阻表的量程而配比的發(fā)電機(jī)，量程越高，配用發(fā)電機(jī)的發(fā)生電壓越高，配用的發(fā)電機(jī)從500～2500V，額定轉(zhuǎn)速為120r/min。

絕緣電阻表的測量機(jī)構(gòu)，它與磁電系儀表相似，但它有兩個(gè)線圈，兩個(gè)線圈呈一定角度固定到軸上，固定部分為永久磁鐵。絕緣電阻表中設(shè)有游絲，電流由無反作用力矩的導(dǎo)流絲引入，線圈中的環(huán)形鐵芯有缺口，并且鐵芯和永久磁鐵磁極之間的氣隙不均勻。因此氣隙中的磁場不均勻，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)在不同位置所產(chǎn)生的力矩不同，從而使指針的偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中的電流比率成正比，因此把這種測量機(jī)構(gòu)稱為比率計(jì)。利用比率計(jì)制成的絕緣電阻表被測電阻接在E、L(Rx兩端)處，U為手搖發(fā)電機(jī)的產(chǎn)生電壓，流過可動(dòng)線圈一個(gè)線圈的電流為I1，流過可動(dòng)線圈另一個(gè)線圈的電流為I2，α為偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，則對于串聯(lián)和并聯(lián)電路均存在α=f(Rx)，且偏轉(zhuǎn)角α與U和I無關(guān)，只和Rx的大小有關(guān)，這就是絕緣電阻表的測量電路原理。絕緣電阻表結(jié)構(gòu)圖見圖2－3－32，絕緣電阻表內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖2－3－33。

圖2－3－32　絕緣電阻表結(jié)構(gòu)圖

圖2－3－33　絕緣電阻表內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3.使用方法

(1)兆歐表的型式很多，但按照電壓等級常用的兆歐表有500、1000、2500 V三種規(guī)格。一般測量低壓電器設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)使用500V電壓等級的兆歐表，否則可能造成設(shè)備絕緣被擊穿，測量額定電壓為500V以上的電器設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用1000V或2500V電壓等級的兆歐表，否則會(huì)因?yàn)殡妷浩投绊憸y量的準(zhǔn)確性。

(2)測量帶電設(shè)備的絕緣電阻之前，必須斷開被測設(shè)備電源，并進(jìn)行短路接地放電，以保證人身和設(shè)備的安全及獲得正確的測量結(jié)果。

(3)兆歐表有三個(gè)接線端鈕，其中L表示“線”，E表示“地”，G表示“保護(hù)環(huán)”(即屏蔽接線端鈕)。測量電纜的絕緣電阻或天氣潮濕的時(shí)測其他電氣設(shè)備時(shí)，使用保護(hù)環(huán)G以避免被測設(shè)備表面漏電影響測量結(jié)果。具體操作步驟見圖2－3－34。

圖2－3－34　絕緣電阻表使用步驟一

(4)測量線路對地的絕緣電阻時(shí)，兆歐表接線端鈕L接線路的導(dǎo)線，接線端鈕E接地。見圖2－3－35。

圖2－3－35　絕緣電阻表使用步驟二

(5)測量電動(dòng)機(jī)繞組對地(外殼)的絕緣電阻時(shí)，兆歐表接線端鈕L與繞線接線端子連接，端鈕E接電動(dòng)機(jī)外殼。見圖2－3－36。

圖2－3－36　絕緣電阻表使用步驟三

(6)測量電動(dòng)機(jī)或電器的相間絕緣電阻時(shí)，L端鈕和E端鈕分別與兩部分接線端子相接。見圖2－3－37。

圖2－3－37　絕緣電阻表使用步驟四

(7)測量電纜的對地(表皮)絕緣電阻，L接電纜心線，E接電纜表皮，G接絕緣層，其他電氣設(shè)備的接線，可參照這些設(shè)備的接線類推。見圖2－3－38。

圖2－3－38　絕緣電阻表使用步驟五

(8)兆歐表與被測物之間的連接導(dǎo)線必須使用絕緣良好的單根導(dǎo)線，不能使用雙根絞線，且與L端連接的導(dǎo)線一定要有良好絕緣，因?yàn)檫@一根導(dǎo)線絕緣電阻與被測物的絕緣電阻并聯(lián)，此對測量結(jié)果影響很大。

(9)用兆歐表測量電氣設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)，具體操作步驟見圖2－3－39:

圖2－3－39　絕緣電阻表使用步驟六

1)兆歐表放置應(yīng)平穩(wěn)，避免表身晃動(dòng)。

2)在測絕緣電阻前，接上兆歐表的兩根表棒(不要互相絞并在一起)，先把兩表棒接觸，手柄搖幾轉(zhuǎn)，試看表針是否指到0位。接著分開兩表棒，再搖幾轉(zhuǎn)，試看表針是否指到∞位。校試好兆歐表的0位和∞位后，即可進(jìn)行測量。

3)以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使速度逐漸增至每分鐘120轉(zhuǎn)左右，在調(diào)速器發(fā)生滑動(dòng)后，即可得到穩(wěn)定的電阻讀數(shù)。手柄轉(zhuǎn)速以每分鐘120轉(zhuǎn)左右為宜，切記忌忽快忽慢。

4)絕緣電阻隨測量時(shí)間的長短而不同，一般以手柄穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一分鐘之后的讀數(shù)為準(zhǔn)。

5)測量時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)被測設(shè)備的絕緣電阻等于零，應(yīng)立即停止搖轉(zhuǎn)手炳，以免損壞兆歐表。

6)在兆歐表沒有停止搖轉(zhuǎn)和設(shè)備沒有對地放電之前，切勿觸及測量部分和兆鷗表的接線端鈕，以免觸電。

7)測量完畢，應(yīng)將被測設(shè)備對地放電。

4.絕緣電阻表在變電站中的應(yīng)用

1)測定產(chǎn)品的絕緣電阻，指帶電部分與外露非帶電金屬部分(外殼)之間的絕緣電阻。

2)測量設(shè)備絕緣電阻，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣是否出現(xiàn)問題。