绝缘电阻试验基本知识探讨

绝缘电阻试验基本知识探讨

张东

（云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司云南丽江674100）

摘要：对电气设备定期进行绝缘预防性试验，能及时发现设备绝缘材料遗留的或运行中产生的局部缺陷，便于掌握电气设备的运行状况及其绝缘的完好性，判断电气设备能否继续投入运行和预防损坏，使设备始终保持较高的绝缘水平。是保证电气设备绝缘可靠工作和安全运行的重要工作。

关键词：绝缘电阻；高压试验；探讨

测量绝缘电阻是一项最简便又最常用的试验方法，通常用兆欧表进行测量。根据测量的试品在1min时的绝缘电阻的大小，可以检测出绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮。

一、测量绝缘电阻的原理

通过测量绝缘电阻为什么能发现上述缺陷？在测量中为什么又读取1min的绝缘电阻值？为回答这些问题，首先来分析电力设施绝缘在直流电压作用下所流过的电流。

图1.1（a）所示为电力设备绝缘在直流电压作用下的电路图。当合上S时，记录微安表在不同时刻的读数，据此绘成的曲线如图1-1（b）所示。

图1.1电力设备绝缘在直流电压作用下的电路图和电流变化曲线

（a）电路图；（b）电流随时间的变化；（c）充电电流及吸收电流随时间的变化

1—充电电流；2—吸收电流

由图1.1（b）可见，电流逐渐下降，趋于一恒定值，这个值显然是漏导电流IL。可是随时间减小的那一部分电流不完全是充电电流，因为理想的电介质（即绝缘材料）所组成的设备（如真空或空气电容器），其充电电流随时间衰减极快（微秒级），如图1.1（c）中的曲线1所示，而曲线2则是一种缓慢衰减的电流，它实际存在于电介质之中。这样，在实际的电介质上施加直流电压后，随时间衰减的电流可以看成是由三种电流组成的，它们分别是：

（1）漏导电流。漏导电流是由离子移动产生的，其大小决定于电介质在直流电场中的导电率，所以可以认为它是纯电阻性电流。

（2）几何电流。它是在加压时电源对电介质的几何电容充电时的电流，所以称之为几何电流或电容电流。

（3）吸收电流。吸收电流也是一个随加压时间的增长而减少的电流，不过它比几何电流衰减慢得多，可能延续数分钟，甚至数小时，这是因为吸收电流是由缓慢极化产生的。

二、影响绝缘电阻的因素

1、湿度的影响

随着周围环境的变化，电力设备绝缘的吸湿程度也随着发生变化。当空气相对湿度增大时，绝缘物将吸收较多的水分，使电导率增加，降低了绝缘电阻的数值，尤其对表面泄漏电流的影响更大。实践证明，在雾雨天气或早晚进行试验测出的绝缘电阻很低，与在晴朗的中午用同样的设备试验所测得的绝缘电阻相差很多，这充分说明了湿度对绝缘电阻的影响。

2、温度的影响

电力设备的绝缘电阻是随温度变化而变化的，其变化的程度随绝缘的种类而异。一般情况下，绝缘电阻随温度升高而减小。这是因为温度升高时，加速了电介质内部离子的运动，同时绝缘内的水分，在低温时与绝缘物结合得较紧密。当温度升高时，在电场作用下水分即向两极伸长，这样在纤维物质中，呈细长线状的水分粒子伸长，使其电导增加。由于温度对绝缘电阻值有很大影响，而每次测量又不能在完全相同的温度下进行，所以为了比较试验结果，我国规定了一定温度下的标准数值，希望尽可能在相近温度下进行测试，以减少由于温度换算引起的误差。

3、表面脏污和受潮的影响

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，绝缘电阻将显著下降。在这种情况下，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。

4、被试设备剩余电荷的影响

对有剩余电荷的被试设备进行试验时，会出现虚假现象，由于剩余电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小。

为消除剩余电荷的影响，应事先“充分”放电。对于10000pF以上的，大容量设备要求在试验前先充分放电10min。图1-27示出了不同放电时间后，绝缘电阻与加压时间的关系。

剩余电荷的影响还与试品容量有关，若试品容量较小时，这种影响就小得多了。

图1-27不同的放电时间后绝缘电阻与加压时间的关系曲线

三、测量结果的分析判断

将所测得的结果与有关数据进行比较，这是对试验结果进行分析判断的重要方法。

为什么在分析判断中十分强调“比较”呢？这是因为电气设备的绝缘电阻不仅与其绝缘材料的电阻系数成正比，而且还与其尺寸有关。因此，即使是同一电压等级的设备，简单地规定绝缘电阻允许值也是不合理的，而采用“比较”的方法倒是科学的，所以在规程中一般不具体规定绝缘电阻的数值，而强调“比较”，或仅规定吸收比与极化指数等指标。

参考文献：

[1]电力设备预防性试验结果的判断与分析[J].李霞,张宝伟.中国石油和化工标准与质量.2011(06)

[2]浅谈高压电气绝缘试验中常见的问题[J].殷悦.电子制作.2014(13)