二节绝缘电阻吸收比泄漏电流的测量

第二节 绝缘电阻、吸收比、 泄漏电流的测量 绝缘电阻 最基本的综合性特性参数。 组合绝缘和层式结构，在直流电压下均 有明显得吸收现象，使外电路中有一个 随时间而衰减的吸收电流。 吸收比 检验绝缘是否严重受潮或存在 局部缺陷。 泄漏电流 所加直流电压高得多。 绝缘电阻是反应绝缘性能的最基本的 指标之一 。 通常用兆欧表 （ 俗称摇表 ） 来测量绝 缘电阻 。 （一）介质的吸收现象 在电介质上施加直流电 压，将有电流流过电介 质 ,电流可分为三部分。 i1: 纯电容电流。由电极间 几何电容 C0以及介质中 的无损极化决定，又称 几何电流。其存在时间 很短，很快衰减到零。 i2: 吸收电流。由介质的有 损极化过程所决定。其 存在时间较长，衰减较 慢。 i3:电导电流。也叫泄露电 流。不随时间变化，与 绝缘电阻值相对应。 C0 : 纯电容支路 ic = i1 Ra 、 Ca : 有损极化电流 支路 ia = i2 R : 电导电流支路 i = i3 吸收现象：当把直流电压施加在介质上 时，出现随时间而衰减的直流分量，这 种现象成为吸收现象。 绝缘良好时，吸收电流持续时间长达数 十秒或数分钟。 绝缘劣化和受潮时，吸收电流持续时间 短，且泄露电流比重增大，故吸收现象 不明显。 工程上常利用这一现象来判断绝缘的受 潮与否。 判断方法：用兆欧表测量 60s和 15s时的绝缘电 阻值并分别记为 R60和 R15，当 R60/ R15的比值越 大，绝缘越干燥。 一般， K1= R60/ R15 1.3,认为绝缘状态良好。 对高电压、大容量电力变压器的吸收现象费时 很长， K1有时不足以反应全过程，此时采用极 化指数 K2=R10min/R1min。 测量绝缘电阻时，其值是不断变化的。 通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减 完毕后的稳态电阻值。 受潮时，绝缘电阻显著降低。 因此，测量绝缘电阻能揭示绝缘整体受 潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺陷等 情况。但有局限性。 吸收比是同一试品在两个不同时刻的绝 缘电阻的比值，所以排除了绝缘结构和 体积尺寸的影响。 一般以 作为设备绝缘状态良好的 标准亦不尽合适，有些变压器的 虽大 于 1.3，但 R值却很低；有些 ，但 R值却很高。 所以应将 R值和 值结合起来考虑，方 能作出比较准确的判断。 （二）绝缘电阻和吸收比的测量 利用 兆欧表 进行测量。 L: 火线 E: 地线 G: 屏蔽极 Rx: 被试品 G: 直流发电机 兆欧表有三个接线端子：线路端子（ L）、 接地端子（ E）和保护（屏蔽）端子 （ G）。 被试绝缘接在端子 L和 E之间，而保护端 子 G的作用是使绝缘表面泄漏电流不要流 过线圈 LA测得的绝缘体积电阻不受绝缘表 面状态的影响。 在电压 U的作用下，两个线圈中分别 流过电流 IV和 IA，并产生力矩 MV、 MA。 Mv = KvIvF1()， MA = KAIAF2() 当力矩平衡时： Mv = MA 因此 Iv / IA = KAF2() / KvF1() = KF() 由于 Iv = U/Rv , IA = U/(RA+RX) 所以 Iv / IA = (RA+RX)/Rv 因而 = f(Iv / IA )= f(RA+RX )/Rv) = f(RX ) 即指针读数反映 RX 的大小。 端子 G的作用：若没有 G，则从法兰 沿套管表面圈的泄露电流也将流过线圈 LA，此时，兆欧表测得的反应套管总的 绝缘电阻（包括体积电阻和表面电阻）。 而真正能够反应绝缘电阻的是体积电 阻，为了能单独测体积电阻，则在芯柱 附近的套管表面圈一金属屏蔽环极，并 将此环极接入兆欧表的端子 G。因此，由 法兰经套管表面的漏导电流到了屏蔽环 极就经端子 G直接流回发电机负极。可以 真实反应体积绝缘电阻。 （三）泄漏电流的测量 反映绝缘电阻值，但有一些 特点 ： 加在试品上的直流电压比 兆欧表的工作电压高 得多。 故能发现兆欧表所不能发现的缺陷。 施加在试品上的直流电压是逐渐增大的，这样 就可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。 在电压升到规定的试验电压值后，要保持 1min 再读出最后的泄漏电流值。当绝缘良好时，泄 漏电流应保持稳定，且其值很小。 图 4 2是发电机的几种不同的泄漏电流变 化曲线。 泄漏电流试验接线图如图 4-3所示 其中 V为高压整流元件， C为稳压电容， PV2 为高压静电电压表， TO为被试品。 注意 ：测量泄漏电流用的微安表需用并联 放电管 V进行保护。 当流过微安表的电流超过某一定值时，电 阻 R1上的压降将引起 V的放电而达到保护 微安表的目的。 小 结 绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态 最基本的综合特性参数。 电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故 在直流电压下均有明显的吸收现象，测量吸收 比可检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。 测量泄漏电流从原理上来说，与测量绝缘电阻 是相似的，但它所加的直流电压要高得多，能 发现用兆欧表所不能显示的某些缺陷，具有自 己的某些特点。