二節(jié)絕緣電阻吸收比泄漏電流的測(cè)量

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1、第二節(jié)絕緣電阻、吸收比、泄漏電流的測(cè)量絕緣電阻最基本的綜合性特性參數(shù)。組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，在直流電壓下均有明顯得吸收現(xiàn)象，使外電路中有一個(gè)隨時(shí)間而衰減的吸收電流。吸收比檢驗(yàn)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。泄漏電流所加直流電壓高得多。絕緣電阻是反應(yīng)絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一。通常用兆歐表（俗稱(chēng)搖表）來(lái)測(cè)量絕緣電阻。（一）介質(zhì)的吸收現(xiàn)象在電介質(zhì)上施加直流電壓，將有電流流過(guò)電介質(zhì),電流可分為三部分。i1:純電容電流。由電極間幾何電容C0以及介質(zhì)中的無(wú)損極化決定，又稱(chēng)幾何電流。其存在時(shí)間很短，很快衰減到零。

2、i2:吸收電流。由介質(zhì)的有損極化過(guò)程所決定。其存在時(shí)間較長(zhǎng)，衰減較慢。i3:電導(dǎo)電流。也叫泄露電流。不隨時(shí)間變化，與絕緣電阻值相對(duì)應(yīng)。C0:純電容支路ic=i1Ra、Ca:有損極化電流支路ia=i2R～:電導(dǎo)電流支路i~=i3吸收現(xiàn)象：當(dāng)把直流電壓施加在介質(zhì)上時(shí)，出現(xiàn)隨時(shí)間而衰減的直流分量，這種現(xiàn)象成為吸收現(xiàn)象。絕緣良好時(shí)，吸收電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十秒或數(shù)分鐘。絕緣劣化和受潮時(shí)，吸收電流持續(xù)時(shí)間短，且泄露電流比重增大，故吸收現(xiàn)象不明顯。工程上常利用這一現(xiàn)象來(lái)判斷絕緣的受潮與否。判斷方法：用兆歐表測(cè)量6

3、0s和15s時(shí)的絕緣電阻值并分別記為R60和R15，當(dāng)R60/R15的比值越大，絕緣越干燥。一般，K1=R60/R151.3,認(rèn)為絕緣狀態(tài)良好。對(duì)高電壓、大容量電力變壓器的吸收現(xiàn)象費(fèi)時(shí)很長(zhǎng)，K1有時(shí)不足以反應(yīng)全過(guò)程，此時(shí)采用極化指數(shù)K2=R10min/R1min。測(cè)量絕緣電阻時(shí)，其值是不斷變化的。通常所說(shuō)的絕緣電阻均指吸收電流衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)電阻值。受潮時(shí)，絕緣電阻顯著降低。因此，測(cè)量絕緣電阻能揭示絕緣整體受潮、局部嚴(yán)重受潮、存在貫穿性缺陷等情況。但有局限性。吸收比是同一試品在兩個(gè)不同時(shí)刻的絕緣電阻

4、的比值，所以排除了絕緣結(jié)構(gòu)和體積尺寸的影響。一般以作為設(shè)備絕緣狀態(tài)良好的標(biāo)準(zhǔn)亦不盡合適，有些變壓器的雖大于1.3，但R值卻很低；有些，但R值卻很高。所以應(yīng)將R值和值結(jié)合起來(lái)考慮，方能作出比較準(zhǔn)確的判斷。（二）絕緣電阻和吸收比的測(cè)量利用兆歐表進(jìn)行測(cè)量。L:火線E:地線G:屏蔽極Rx:被試品G:直流發(fā)電機(jī)兆歐表有三個(gè)接線端子：線路端子（L）、接地端子（E）和保護(hù)（屏蔽）端子（G）。被試絕緣接在端子L和E之間，而保護(hù)端子G的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過(guò)線圈LA測(cè)得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。

5、在電壓U的作用下，兩個(gè)線圈中分別流過(guò)電流IV和IA，并產(chǎn)生力矩MV、MA。Mv=KvIvF1(α)，MA=KAIAF2(α)當(dāng)力矩平衡時(shí)：Mv=MA因此Iv/IA=KAF2(α)/KvF1(α)=KF(α)由于Iv=U/Rv,IA=U/(RA+RX)所以Iv/IA=(RA+RX)/Rv因而α=f(Iv/IA)=f((RA+RX)/Rv)=f(RX)即指針讀數(shù)反映RX的大小。端子G的作用：若沒(méi)有G，則從法蘭沿套管表面圈的泄露電流也將流過(guò)線圈LA，此時(shí)，兆歐表測(cè)得的反應(yīng)套管總的絕緣電阻（包括體積電阻和表

6、面電阻）。而真正能夠反應(yīng)絕緣電阻的是體積電阻，為了能單獨(dú)測(cè)體積電阻，則在芯柱附近的套管表面圈一金屬屏蔽環(huán)極，并將此環(huán)極接入兆歐表的端子G。因此，由法蘭經(jīng)套管表面的漏導(dǎo)電流到了屏蔽環(huán)極就經(jīng)端子G直接流回發(fā)電機(jī)負(fù)極?？梢哉鎸?shí)反應(yīng)體積絕緣電阻。（三）泄漏電流的測(cè)量反映絕緣電阻值，但有一些特點(diǎn)：加在試品上的直流電壓比兆歐表的工作電壓高得多。故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。施加在試品上的直流電壓是逐漸增大的，這樣就可以在升壓過(guò)程中監(jiān)視泄漏電流的增長(zhǎng)動(dòng)向。在電壓升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓值后，要保持1min再讀出最后的

7、泄漏電流值。當(dāng)絕緣良好時(shí)，泄漏電流應(yīng)保持穩(wěn)定，且其值很小。圖4－2是發(fā)電機(jī)的幾種不同的泄漏電流變化曲線。泄漏電流試驗(yàn)接線圖如圖4-3所示其中V為高壓整流元件，C為穩(wěn)壓電容，PV2為高壓靜電電壓表，TO為被試品。注意：測(cè)量泄漏電流用的微安表需用并聯(lián)放電管V進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)流過(guò)微安表的電流超過(guò)某一定值時(shí)，電阻R1上的壓降將引起V的放電而達(dá)到保護(hù)微安表的目的。小結(jié)絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣狀態(tài)最基本的綜合特性參數(shù)。電氣設(shè)備中大多采用組合絕緣和層式結(jié)構(gòu)，故在直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測(cè)量吸收比可檢

8、驗(yàn)絕緣是否嚴(yán)重受潮或存在局部缺陷。測(cè)量泄漏電流從原理上來(lái)說(shuō)，與測(cè)量絕緣電阻是相似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點(diǎn)。