影响绝缘电阻测量值的主要因素分析与研究

2008-12-09 17:14:17来源: 维普

     在电气设备检验中,绝缘电阻是安全性能一项非常重要的检验项目。对其测量通常采用在被测绝缘体两端施加恒定的直流电压,测量其间流过的直流电流的大小和变化情况,以此判断绝缘材料的优劣。值得我们注意的是:绝缘电阻测量值不是一个恒定不变的数值,它易受外界诸多因素的影响而发生变化。

  本文着重论述湿度、绝缘材料表面状况以及测量仪器使用不当等因素对绝缘电阻测量值的影响。旨在安全性能检验中具有指导作用。

  1 .检测目的为了保证电气设备正常运行和操作者的人身安全,应对其不同相的导电体之间,或导电体与外壳 ( 地 ) 之间的绝缘电阻规定一个最低限值。通过测量电气设备的绝缘电阻,达到如下目的:

  (1) 了解绝缘结构的绝缘性能。

  (2) 了解电器产品绝缘处理质量。

  (3) 了解绝缘受潮及污染情况。

  (4) 检验绝缘是否能承受耐电压试验。若在电气设备的绝缘电阻低于某一限值时进行耐电压试验,则会产生较大的试验电流,以致造成热击穿而损坏电气绝缘结构。因此,在耐电压试验之前,要先测量绝缘电阻。

  (5) 检验电气设备能否通电运行。若在电气设备的绝缘电阻低于规定限值时将该设备通电运行,则会因其有较大的泄漏电流而危及人身安全。

  2 .绝缘电阻的性质绝缘电阻实质上就是被测绝缘体的两端施加的恒定直流电压与其间流过的直流电流之比。即: R="U/I" 直流电流是沿绝缘体表面的泄漏电流与通过绝缘体内部的电导电流之和。即: I="Iv"+Is 。

  故绝缘电阻系体积绝缘电阻 Rv 与表面绝缘电阻 Rs 的并联值,即: R="Rv" · Rs / (Rv+Rs) 。

  3 .影响测量值的主要因素在实际测量中.很难把体积绝缘电阻和表面绝缘电阻分开。特别是表而绝缘电阻,因其极易受到表面污秽或测量环境大气湿度的影响.有时会在总绝缘电阻中占主导地位。

  (1) 湿度的影响表 1 中的一组试验数据,表明湿度对绝缘电阻测量的影响。由表 1 可见,绝缘电阻对湿度变化是很敏感的。相对湿度增加,绝缘电阻降低。当环境的相对湿度大于 75 %时,一般在绝缘材料表面上开始出现微小的水珠或薄薄的水膜。实际上,表面绝缘电阻下降的速度要远大于体积绝缘电阻。

 

  (2) 表面污秽的影响弥漫在大气中的污秽物沉积在运行设备的绝缘体表面。形成污秽层。其中包含着可溶的电导性物质和不可溶的吸水性物质。在干燥的条件下。这些污秽物的电阻很大,对绝缘性的介电性能影响不大。但在空气湿度较高的情况下,空气中的水分或污秽层受到湿润、可溶的导电物质在溶解后使绝缘体表面污秽层的电导急剧增加,而不可溶的吸水性物质则保持水分并起促进污秽层电导增大的作用。在外加电压作用下,绝缘体表面泄漏电流亦随之大幅度增加,从而明显降低绝缘材料的绝缘特性,甚至导致绝缘体污秽层发热,产生局部电弧甚至全面闪络。

  (3) 兆欧表使用不当的影响

  1) 使用不同电压等级兆欧表,测得的绝缘电阻值不同。一般情况下,用电压较高的兆欧表测量的读数可能较低。

  2) 测量时兆欧表转速不同,测得的绝缘电阻值不同。因为兆欧表内手摇发电机输出的电压是不稳定的。其大小与手摇的速度有关。如发电机输出的电压过低,使转子力矩较小,则导流丝的残余力矩影响测量结果;电气设备的电容特性也会因转速不稳而使读数不准。

  3) 指示结果低于中心刻度时,兆欧表测试电压会降低,导致绝缘电阻测量值不准。由于手摇发电机自身特性,用同一兆欧表测量不同的绝缘电阻时,其端子上的测试电压是不同的。只有在大于兆欧表的中心刻度时,其输出的测试电压才能保证大于额定电压的 90 %。

  4) 绝缘电阻值还受温度、机械震动等因素的影响。温度的升高导致绝缘材料离子活动和游离机会的增加,使离子数目相应增多,离子性电导电流加大,绝缘电阻下降;强烈、持续震动可导致绝缘材料原有的物理和机械性能的改变,破坏其绝缘强度。

  4 .结束语实际上,电气设备内置绝缘材料的电阻系数,不论是体积电阻系数,还是表面电阻系数,一般都是很高的。因此,在测量绝缘电阻的回路中流过的电流很小。如果在测量技术上稍不注意,外界干扰和漏电会使测量结果有较大的误差。

  绝缘电阻随着电气设备所处的环境以及测量条件的不同可以发生很大变化,如果在测量前不进行任何处理,试验条件不符合规定,则会降低测量结果的准确性。

  此外.由于介质的吸收性能不同,绝缘电阻也常随加压时间的长短而变化。

  为了提高试验的准确性和试验结果的重复性,必须对试验方法进行分析,采取必要措施防止外界干扰和漏电,并对被测物体进行试验前的处理和规定试验条件。在工作条件允许的情况下,应选用安全性能综合测试仪。避免兆欧表自身缺陷带来的影响。

关键字:影响  研究

编辑:潘争 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2008/1209/article_391.html
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