影響電線電纜絕緣電阻測量值的主要因素分析

李小明

0 引言

在電線電纜檢測中,絕緣電阻是安全性能中一項非常重要的檢驗項目。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劣。值得我們注意的是:絕緣電阻測量值不是一個恒定不變的數值,它易受外界諸多因素的影響而發生變化。

1 檢測數據比較

影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有環境條件、溫度、濕度、讀數時間和人員素質等幾個方面,下面以GB/T5023.3-2008中一般用途銅芯聚氯乙烯絕緣電線電纜BV 450/750 1×1.5黃色為例,談談絕緣電阻測量中應注意的幾個問題。按GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008之規定:試驗應在5 m長的絕緣線芯上進行,水溫為(70±2)℃浸水時間不小于2 h,絕緣電阻應在施加電壓1 min后測量,根據試驗結果談談影響絕緣電阻測試的因素。

本試驗共進行了五次:第一次:試件為5 m長,溫度為20.5℃,濕度為65%,電壓為 500 V,1 min讀數測試值為46 MΩ;第二次:試件為5 m長,溫度為20.5℃,濕度為65%,電壓為500 V,2 min讀數測試值為52.0 MΩ;第三次:試件為5 m長,溫度為71.2℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數測試值為 21 MΩ;第四次:試件為5 m長,溫度為73.9℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數測試值為 18 MΩ;第五次:試件為10 m長,溫度為71℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數測試值為16 MΩ。

2 原因分析

從上面測試數據可以看出:同樣一組電線的絕緣電阻在不同的溫度、不同的讀數時間會有很大的差別,原因分析如下:

1)由于施加電壓后,絕緣中存在著三種隨時間而衰減的電流:電容電流、不可逆吸收電流、可吸收電流,這三種電流全部衰減后,才讀出泄漏電流的數值,以計算絕緣電阻。但由于可吸收電流要經數分鐘才趨于消失,考慮到測量系統長時間的穩定性,測量時間不宜太長。同樣,測量條件,讀數時間不會造成很大差別,讀數時間長會造成數值偏大,因此標準中明確規定在接通電流1 min后讀數,1 min讀數保證了非泄漏電流大部分已消失又使測量時間有了統一,使數值具有重復性和可比性。

2)溫度的影響:溫度的升高,絕緣電阻迅速下降,這是因為隨溫度的升高,絕緣材料中雜質離子運動速度加快,使得電導增大,絕緣電阻下降。因此測量時,必須嚴格控制溫度。

3)長度及環境條件的影響:長度不同絕緣電阻測量值也不同,這是因為絕緣電阻與長度成反比,測量電線長度時誤差要控制在±1%內,因此在檢測的標準中規定了長度為5 m,表面污穢的影響彌漫在大氣中的污穢物沉積在運行設備的絕緣體表面,形成污穢層。其中包含著可溶的電導性物質和不可溶的吸水性物質。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、可溶的導電物質在溶解后使絕緣體表面污穢層的電導急劇增加,而不可溶的吸水性物質則保持水分并起促進污穢層電導增大的作用。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,甚至導致絕緣體污穢層發熱,產生局部電弧甚至全面閃絡。

4)檢測人員的素質:檢測人員自身的素質也是一個方面,作為檢測人員應懂得一些電的基本知識,充分了解絕緣電阻與哪些因素有關,在檢測過程中做到心中有數,確保檢測數據的準確性。

3 結語

絕緣電阻隨著電氣設備所處的環境以及測量條件的不同可以發生很大變化,如果在測量前不進行任何處理,試驗條件不符合規定,則會降低測量結果的準確性。此外,由于介質的吸收性能不同,絕緣電阻也常隨加壓時間的長短而變化。為了提高試驗的準確性和試驗結果的重復性,必須對試驗方法進行分析,采取必要措施防止外界干擾和漏電,并對被測物體進行試驗前的處理和規定試驗條件。在工作條件允許的情況下,應選用安全性能好的綜合測試儀,確保檢測數據的準確性。

[1] GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008,額定電壓450/750 V及以下聚氯乙烯絕緣電纜[S].