绝缘电阻的概念

一．绝缘的概念和作用

1.概念：绝缘是指用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，对防止触电起保护作用的一种安全措施。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。绝缘通常可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘三类。电气设备绝缘电阻的大小就是隔离电压的能力。

2.作用：防止电气设备短路和接地，保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生。

二． 绝缘电阻的概念

绝缘电阻：是绝缘物在规定条件下的直流电阻，即加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。

三.绝缘电阻测试的意义

电气设备停用时间较长时，受潮或表面积有大量灰尘，影响电气设备的绝缘；长期使用的电气设备，受高温、高压、化学、机械振动以及其它因素的影响，绝缘也有可能老化。测量电气设备的绝缘就能发现电气设备中影响绝缘的异物、受潮和脏污、绝缘油老化、绝缘介质击穿和老化等缺陷，以便及时采取措施，不影响电气设备的运行。

四.绝缘电阻的扩展

1. 吸收比的概念

吸收比是指摇测60s与15s时的绝缘电阻值之比。

2.为什么要测吸收比

电气设备的绝缘受潮后，其绝缘电阻降低，随着测量时间的增加，绝缘电阻迅速上升，在这种情况下，只要测出不同测量时间下的绝缘电阻，并进行比较就能判断绝缘是否受潮，以及受潮的程度。因此，对于电力变压器、电力电容器、交流电动机等高压电气设备，为了考察其绝缘的受潮情况，除了测量它们的绝缘电阻外，还要测量吸收比。如果吸收比大，表明绝缘干燥；如吸收比小，表明绝缘已受潮。一般来说，未受潮的绝缘，其吸收比值大于1 .3；而当吸收比值接近于1时，则说明绝缘已受潮或有局部缺陷 。

3.极化指数：大容量的变压器、发电机、电缆等电气设备吸收电流衰减很慢，在一分钟时测量到的绝缘电阻仍会受到吸收电流的影响，吸收比不足以反映绝缘介质的电流吸收全过程，为了便于更好地判断绝缘体是否受潮，可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量，R10min/R1min称为绝缘的极化指数。被试品严重受潮时，极化指数接近于1，干燥状态时极化指数较大，变压器的极化指数一般大于1.5，绝缘好时可达到3至4。

五.绝缘电阻的测试工具

测量绝缘电阻用兆欧表，手摇兆欧表又叫摇表，它由手摇发电机、倍压整流电路、磁电系比率表等部件组成。摇表摇动时，产生直流电压。当绝缘材料加上一定直流电压后，绝缘材料中就会流过极其微弱的电流，这个电流由三部分组成，即电容电流、吸收电流和泄漏电流。兆欧表产生的直流电压与泄漏电流之比为绝缘电阻，用兆欧表检查绝缘材料是否合格的试验叫绝缘电阻试验。

1.兆欧表的屏蔽端作用

在测量绝缘电阻时，希望测得的数值等于或接近绝缘体内部绝缘电阻的实际值。但是由于被测物表面总是存在着一定的泄漏电流，并且这一电流的大小直接影响测量结果。为判断是内部绝缘本身不好，还是表面漏电的影响，就需要把表面和内部绝缘电阻分开。其方法是用一金属遮护环包在绝缘体表面，并经导线引到兆欧表的屏蔽端，使表面泄漏电流不流过测量线圈，从而消除了泄漏电流的影响，使所测得的绝缘电阻真正是介质本身的实际电阻。

2.测试绝缘后为什么要放电

用兆欧表测量完感性负载（发电机的定子、转子、变压器线圈，电动机等）和容性负载（电容器、电缆等），必须要放电，放电的目的是为了消除感性负载或容性负载上的感应电或残余电，保障人身和设备的安全。如果让设备长期带上感应电或残余电，人不小心触及，就有生命危险。

3.如何正确选用兆欧表

兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备，选用500V或1000V的兆欧表；额定电压在500V以上的设备，应选用1000V或2500V的兆欧表；对于绝缘子、母线等要选用2500V或5000V 兆欧表 。

4.使用前检查兆欧表是否完好 ，将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况，将E(接地端）、L（线路）两端开路，以约120r/min的转速摇动手柄，观测指针是否指到“∞”处；然后将E (接地端）、L（线路）两端短接，缓慢摇动手柄，观测指针是否指到“0”处，经检查完好才能使用。

注：为什么要指向“0”呢？根据欧姆定律可知当L和E短接时电阻最小，电流最大，所以指针指向最右端。如果指针无法指向“0”位，数字式兆欧表应更换电池。以上过程又称为“调零”。

5.兆欧表的结线

（1）兆欧表放置平稳牢固，被测物表面擦干净，以保证测量正确。

（2）正确接线 ：兆欧表有三个接线柱：线路（L）、接地（E）、屏蔽（G）。

跟据不同测量对象，作相应接线。测量线路对地绝缘电阻时，E端接地，L端接于被测线路上；测量电机或设备绝缘电阻时，E端接电机或设备外壳，L端接被测绕组的一端；测量电机或变压器绕组间绝缘电阻时先拆除绕组间的连接线，将E、L端分别接于被测的两相绕组上；测量电缆绝缘电阻时E端接电缆外表皮（铅套）上，L端接线芯，G端接芯线最外层绝缘层上。

（3）试验测试，由慢到快摇动手柄，直到转速达120r/min左右，保持手柄的转速均匀、稳定，一般转动1 min ，待指针稳定后读数。

（4）测量完毕，先断开L端连线，然后再让兆欧表停止转动，以免反充电损坏兆欧表。最后将被测物接地充分放电后方能拆除连接导线。

六.绝缘电阻测量的注意事项

因兆欧表本身工作时产生高电压，为避免人身及设备事故必须重视以下几点：

1.测量前一定要办理工作票，线路停电挂牌，合上接地刀，挂好接地线，测量现场做好围挡隔离。

2.测量前被测设备必须确保切断电源和负载，并进行充分放电；被测设备与电源应有明显断开点，二次侧的保险、空开应断开，已用兆欧表测量过的设备如要再次测量，也必须先接地放电。

3.兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场，测试人员须注意与带电设备的安全距离。

4.与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根导线切忌绞在一起，也不能随意堆放在地上，以免影响测量准确度。

5.测量过程中，如果指针指向“0”位，表示被测设备短路，应立即停止转动手柄，以防表内线圈发热损坏。

6.兆欧表未停止输出电压之前或被测设备未放电之前，严禁用手触及导体。断开L线时，也不要触及引线的金属部分。

7.在测量电容性设备的绝缘电阻后，应先将线路L端连线断开再停止电压输出，以免被测设备向兆欧表倒充电而损坏仪表。然后对设备充分放电（一般放电时间五分钟以上）。

8.测量绝缘时，被测设备上其它的工作票应收回，被测设备上禁止一切工作，人员全部撤离。

9. 禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻，只能在设备不带电，也没有感应电的情况下测量。

10.被测设备中，如有半导体器件，应将其插件板拆去。

11.测试绝缘由两人进行，一人操作，一人监护，操作人穿绝缘鞋，戴绝缘手套。

12.做绝缘电阻记录时，要记录设备铭牌和测量时的温度、天气情况。

七.影响绝缘电阻测量结果的因素

1.温度：一般绝缘电阻是随温度的上升而减小的，其原因是随着温度升高，绝缘体内部的离子运动加快，绝缘物内部的水分与绝缘物的结合松弛，在外电场作用下，水分子顺纤维物质呈细长绒状伸长，使其导电率增加。绝缘物内含有的盐类、酸性物质，被水溶解的速率加剧，也会增加导电率而降低绝缘电阻。绝缘电阻的变化随绝缘材料的不同而不同，富有吸湿性的材料随温度变化最大。由于温度对绝缘电阻影响很大，而且每次测量又难以在同一温度下进行，为了能对测量结果进行比较，测量时要记录温度，将测量结果换算到同一温度。

2.湿度：当空气相对湿度增大时，绝缘体由于毛细管作用，吸收较多的水分，导电率增大，绝缘电阻降低，尤其对表面泄漏电流的影响更大。实践证明，雾雨天气时绝缘体表面吸附潮气，形成水膜，常使绝缘电阻显著降低。

3.剩余电荷：每测完一次绝缘后应将被测试体充分放电，放电时间应大于充电时间，以将剩余电荷放尽，否则在重新测量时，由于剩余电荷的影响，其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小，因而造成吸收比减小、绝缘电阻值增大的虚假现象，在测试电缆时，最容易出现这种情况。

4.表面脏污和受潮：由于被试物的表面脏污或受潮会使其表面电阻率大大降低，绝缘电阻将明显下降。必须设法消除表面泄漏电流的影响，以获得正确的测量结果。

5.感应电压：当在带电环境中测量停电设备的绝缘电阻时，由于带电设备与停电设备之间的电容耦合，使得停电设备带有一定电压等级的感应电压。感应电压对绝缘电阻测量有明显的影响，采用电场屏蔽等措施可以有效克服感应电压的影响。

6.兆欧表容量：实测表明，兆欧表的容量对绝缘电阻、吸收比的测量结果都有一定的影响。兆欧表容量越大越好。

7.分析判断：对电容比较大的高压电气设备，如电缆，变压器，发电机，电容器等绝缘状况。主要以吸收比的大小为判断依据。如果吸取比有明显下降，说明绝缘受潮或油质严重劣化。