绝缘电阻与吸收比的测量

一、试验的目的和意义

测量电气设备的绝缘电阻与吸收比是检查电气设备绝缘状况最简便、最基本、最常用的试验项目。电气设备受到高压、高温、化学、机械振动以及其他因素的影响，绝缘体的绝缘性能将会出现劣化，甚至失去绝缘性能造成事故。为了保证电气设备的正常运行和工作人员人身的安全，通过测量电气设备的绝缘电阻和吸收比，发现电气设备中影响绝缘的异物、受潮和脏污、绝缘油严重老化、绝缘介质击穿和严重热老化等缺陷，以便了解电气设备的绝缘状况，及时对设备进行维护保养和检修。

二、试验原理

1、绝缘电阻

1）电气设备的绝缘体（电介质）并非是完全不导电的，在一定的直流电压作用下，绝缘体中总会有微弱的电流通过，根据电介质材料的性质和构成等不同，该电流可分为三部分，即电导电流（泄漏电流），电容电流和吸收电流。

2）上图a为电气设备绝缘介质在直流电压作用下的电路图。闭合开关S，记录微安表在不同时刻的读数，据此绘成上图c中的i曲线。上图b等效电路中，C1支路中的电流代表电容电流i1，r、C支路中的电流代表吸收电流i2，R支路中的电流代表电导电流i3，三个电流加起来i=i1+i2+i3就是在直流电压作用下通过被试品的总电流i随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线。

3）从该曲线中可以看出，随着时间增加，电容电流i1和吸收电流i2趋近于零，最终i趋近于i3。绝缘电阻值则由原来的极小值随着时间增加而相应增大，所以规程要求在加压1min后读取兆欧表测量值。正常情况下，泄漏电流i3很小且不随时间变化，在绝缘体受潮、脏污或存在其他缺陷时，在直流电压的作用下，泄漏电流会急剧增加，绝缘电阻相应减小。因此，通过测量绝缘电阻大小可以初步判断电气设备的绝缘状况。

2、吸收比

1）当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流随时间下降较缓慢。因此，对于同一电气设备可根据i15/i60的变化初步判断设备绝缘状况。在电气设备的绝缘试验中取加压后15s的绝缘电阻R15，取加压后60s的绝缘电阻R60，其比值R15/R60称为吸收比。K=R15/R60。

2）测量K值的试验叫做吸收比试验，K的最小值为1，K值越大，电气设备绝缘的耐电性越好；K值越小，表明设备的绝缘可能受潮或者存在裂纹等缺陷；受潮严重时吸收比可能接近于1。吸收比和温度有关。

3、极化指数

1）大容量的变压器、发电机、电缆等电气设备，吸收电流衰减得很慢，在1min时测量的的绝缘电阻仍会受吸收电流的影响，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，即10min和

1min时的绝缘电阻比值，K2=R1min/R10min，K2称为绝缘的极化指数。

2）极化指数测量加压时间较长，测定的比值与温度无关。被试品受潮或处于污染状态时，不随时间变化的泄漏电流所占比例较大，所以K2接近于1；绝缘体处于干燥状态时，K2较大。变压器的极化指数一般大于1.5，绝缘较好时可达到3～4。

三、兆欧表的选用

1、兆欧表的选择

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。

1）100V以下的电气设备或回路，选用250V，50MΩ及以上兆欧表；

2）500V以下至100V的电气设备或回路，选用500V，100MΩ及以上兆欧表；

3）3kV以下至500V的电气设备或回路，选用1000V，2000MΩ及以上兆欧表；

4）10kV以下至3kV的电气设备或回路，选用2500V，10000MΩ及以上兆欧表；

5）10kV及以上的电气设备或回路，选用2500V或5000V，10000MΩ及以上兆欧表；

6）用于极化指数测量时，兆欧表短路电流不应低于2mA。

2、兆欧表的检查

将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况：

1）对于手摇式兆欧表，将E、L两端开路，以约120r/min的转速摇动手柄，观察指针是否指到“∝”处；然后将E、L两端短接，缓慢摇动手柄，观察指针是否指到“0”处。

2）对于数字式兆欧表，首先选择需要输出的电压，然后将E、L两端开路，点击面板启动按钮，观察是否显示“1”；然后将E、L两端短接，点击面板启动按钮，观察指针是否显示“0”。

四、绝缘电阻的测量

1 、将兆欧表放置平稳牢固，被测物表面擦拭干净。

2 、兆欧表有三个接线柱：线路L、接地E、屏蔽G。根据不同的测量对象做相应接线。

1）测量线路对地绝缘电阻时，E接地，L接被测线路。

2）测量电机或设备绝缘电阻时，E接电机或设备外壳，L接被测绕组的一端。

3）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分别接在被测的两相绕组上。

4）测量电缆绝缘电阻时，E接电缆外表皮上，G接芯线外绝缘层上，L接芯线。

3 、对于手摇式兆欧表，由快到慢摇动手柄，直到转速达120r/min左右，保持手柄的转速均匀稳定，一般转动1min，待指针稳定后读数；对于数字式兆欧表，按下启动按钮自动升压至数字稳定后读数。

4 、测量完毕，应首先将L线与被测物分离，然后再让兆欧表停止电压输出，避免被测物的反电动势作用损坏兆欧表，最后对被测物接地进行充分放电。

五、测试绝缘电阻的注意事项

1 、不能在被测设备带电的情况下测量。测量前必须将被测设备切断电源和负载，并进行充分放电；已用兆欧表测量过的设备如需再次测量，也必须先接地放电，以免残余电荷损坏仪表和危及人身安全。

2 、被测设备中如有半导体器件，测量前应先将其插件板拆去。

3 、使用兆欧表测量绝缘电阻时，要远离大电流导体和外磁场。

4 、注意感应电压的影响。同杆双回架空线或双母线，当一路带电时，不得测量另一回路的绝缘电阻，以防感应高压损坏实验设备和危及人身安全；对于平行线路，也应注意其感应电压，一般不应测其绝缘电阻。

5 、与被测设备的连接导线应用兆欧表的专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根测量导线切忌绞在一起，以免影响测量准确度。

6 、测量过程中，如果指针指向“0”位，表示被测设备短路，应立即停止测量。

7 、测量过程中不得触及设备的测量部分，以防被电击。

8 、测量电容性设备的绝缘电阻时，测量完毕后应对设备进行充分放电，一般放电时间在5min以上。

9 、将所测得的绝缘电阻换算至同一温度，并与出厂、交接、历年、大修和耐压前后的数值进行比较，同型设备间相互比较，同一设备间相互比较，应无明显差别。

六、影响试验结果的因素

1、温度

温度升高时，绝缘介质极化加剧，绝缘介质内部的水分及含有的杂质也呈扩散趋势，使电导增加，绝缘电阻变小。

2、湿度

湿度增大时，绝缘材料由于毛细管作用将吸收更多的水分使电导增加，降低了绝缘电阻，尤其对表面泄漏电流的影响更大。

3、表面脏污

被测设备的表面脏污会使其表面电阻率大大降低，同时脏污部分的吸潮能力更加显著，致使绝缘电阻明显下降。

4、剩余电荷

当剩余电荷的极性与兆欧表的极性相同时，会使测量结果虚假增大。相反，剩余电荷的极性与兆欧表的极性相反时，测得的绝缘电阻将比真实值偏小。被测设备容量较大时，剩余电荷对绝缘电阻的测量值影响较大。

5、感应电压

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的测量有很明显的影响，感应电压强烈时，可能会造成兆欧表的损坏，甚至危及人身安全，采取电场屏蔽等措施可以有效克服感应电压的影响。

6、试验设备容量

对于同一被测设备，兆欧表容量大的测量结果较准，而容量小的结果偏差较大。现场试验中尽量选用最大输出电流1mA及以上的兆欧表。