影響絕緣電阻測量值的主要因素

在電氣設(shè)備檢驗(yàn)中，絕緣電阻是安全性能一項(xiàng)非常重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。對其測量通常采用在被測絕緣體兩端施加恒定的直流電壓．測量其間流過的直流電流的大小和變化情況，以此判斷絕緣材料的優(yōu)劣。值得我們注意的是：絕緣電阻測量值不是一個(gè)恒定不變的數(shù)值．它易受外界諸多因素的影響而發(fā)生變化。

本文著重論述濕度、絕緣材料表面狀況以及測量儀器使用不當(dāng)?shù)纫蛩貙^緣電阻測量值的影響。旨在安全性能檢驗(yàn)中具有指導(dǎo)作用。

1．檢測目的

為了保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行和操作者的人身安全，應(yīng)對其不同相的導(dǎo)電體之間，或?qū)щ婓w與外殼(地)之間的絕緣電阻規(guī)定一個(gè)最低限值。通過測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，達(dá)到如下目的：

(1)了解絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣性能。

(2)了解電器產(chǎn)品絕緣處理質(zhì)量。

(3)了解絕緣受潮及污染情況。

(4)檢驗(yàn)絕緣是否能承受耐電壓試驗(yàn)。若在電氣設(shè)備的絕緣電阻低于某一限值時(shí)進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)，則會產(chǎn)生較大的試驗(yàn)電流，以致造成熱擊穿而損壞電氣絕緣結(jié)構(gòu)。因此，在耐電壓試驗(yàn)之前，要先測量絕緣電阻。

(5)檢驗(yàn)電氣設(shè)備能否通電運(yùn)行。若在電氣設(shè)備的絕緣電阻低于規(guī)定限值時(shí)將該設(shè)備通電運(yùn)行，則會因其有較大的泄漏電流而危及人身安全。

2．絕緣電阻的性質(zhì)

絕緣電阻實(shí)質(zhì)上就是被測絕緣體的兩端施加的恒定直流電壓與其間流過的直流電流之比。即：R=U／I

直流電流是沿絕緣體表面的泄漏電流與通過絕緣體內(nèi)部的電導(dǎo)電流之和，即：I=Iv+Is。

故絕緣電阻系體積絕緣電阻Rv與表面絕緣電阻Rs的并聯(lián)值，即：R=Rv·Rs／(Rv+Rs)。

3．影響測量值的主要因素

在實(shí)際測量中，很難把體積絕緣電阻和表面絕緣電阻分開。特別是表面絕緣電阻，因其極易受到表面污穢或測量環(huán)境大氣濕度的影響，有時(shí)會在總絕緣電阻中占主導(dǎo)地位。

(1)濕度的影響

表1中的一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，表明濕度對絕緣電阻測量的影響。由表1可見，絕緣電阻對濕度變化是很敏感的。相對濕度增加，絕緣電阻降低。當(dāng)環(huán)境的相對濕度大于75％時(shí)．一般在絕緣材料表面上開始出現(xiàn)微小的水珠或薄薄的水膜。實(shí)際上，表面絕緣電阻下降的速度要遠(yuǎn)大于體積絕緣電阻。

(2)表面污穢的影響

彌漫在大氣中的污穢物沉積在運(yùn)行設(shè)備的絕緣體表面，形成污穢層。其中包含著可溶的電導(dǎo)性物質(zhì)和不可溶的吸水性物質(zhì)。在干燥的條件下，這些污穢物的電阻很大。對絕緣性的介電性能影響不大。但在空氣濕度較高的情況下，空氣中的水分或污穢層受到濕潤、可溶的導(dǎo)電物質(zhì)在溶解后使絕緣體表面污穢層的電導(dǎo)急劇增加，而不可溶的吸水性物質(zhì)則保持水分并起促進(jìn)污穢層電導(dǎo)增大的作用。在外加電壓作用下．絕緣體表面泄漏電流亦隨之大幅度增加，從而明顯降低絕緣材料的絕緣特性，甚至導(dǎo)致絕緣體污穢層發(fā)熱，產(chǎn)生局部電弧甚至全面閃絡(luò)。

(3)兆歐表使用不當(dāng)?shù)挠绊?/p>

1)使用不同電壓等級兆歐表，測得的絕緣電阻值不同。一般情況下，用電壓較高的兆歐表測量的讀數(shù)可能較低。

2)測量時(shí)兆歐表轉(zhuǎn)速不同，測得的絕緣電阻值不同。因?yàn)檎讱W表內(nèi)手搖發(fā)電機(jī)輸出的電壓是不穩(wěn)定的。其大小與手搖的速度有關(guān)。如發(fā)電機(jī)輸出的電壓過低，使轉(zhuǎn)子力矩較小，則導(dǎo)流絲的殘余力矩影響測量結(jié)果；電氣設(shè)備的電容特性也會因轉(zhuǎn)速不穩(wěn)而使讀數(shù)不準(zhǔn)。

3)指示結(jié)果低于中心刻度時(shí)，兆歐表測試電壓會降低，導(dǎo)致絕緣電阻測量值不準(zhǔn)。由于手搖發(fā)電機(jī)自身特性，用同一兆歐表測量不同的絕緣電阻時(shí)，其端子上的測試電壓是不同的。只有在大于兆歐表的中心刻度時(shí)，其輸出的測試電壓才能保證大于額定電壓的90％。

4)絕緣電阻值還受溫度、機(jī)械震動等因素的影響。溫度的升高導(dǎo)致絕緣材料離子活動和游離機(jī)會的增加，使離子數(shù)目相應(yīng)增多，離子性電導(dǎo)電流加大，絕緣電阻下降；強(qiáng)烈、持續(xù)震動可導(dǎo)致絕緣材料原有的物理和機(jī)械性能的改變，破壞其絕緣強(qiáng)度。

4．結(jié)束語

實(shí)際上，電氣設(shè)備內(nèi)置絕緣材料的電阻系數(shù)，不論是體積電阻系數(shù)，還是表面電阻系數(shù)，一般都是很高的。因此，在測量絕緣電阻的回路中流過的電流很小。如果在測量技術(shù)上稍不注意，外界干擾和漏電會使測量結(jié)果有較大的誤差。

絕緣電阻隨著電氣設(shè)備所處的環(huán)境以及測量條件的不同可以發(fā)生很大變化，如果在測量前不進(jìn)行任何處理。試驗(yàn)條件不符合規(guī)定，則會降低測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

此外。由于介質(zhì)的吸收性能不同，絕緣電阻也常隨加壓時(shí)間的長短而變化。

為了提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性，必須對試驗(yàn)方法進(jìn)行分析。采取必要措施防止外界干擾和漏電。并對被測物體進(jìn)行試驗(yàn)前的處理和規(guī)定試驗(yàn)條件。在工作條件允許的情況下，應(yīng)選用安全性能綜合測試儀，避免兆歐表自身缺陷帶來的影響。