低壓電器設(shè)備絕緣檢測問題研究

方 剛，亓秀斌

山東愛地高分子材料有限公司，山東 萊蕪 271100

檢測低壓電器設(shè)備的絕緣情況，主要目的是保證低壓電器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行及其安全性，通常包括驗證低壓電器在正常和故障工作情況下應(yīng)該具備的性能。絕緣情況是衡量低壓電器設(shè)備安全性能的重要衡量指標(biāo)。因此，加強(qiáng)低壓電器設(shè)備絕緣情況及絕緣性能檢測的力度，對保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行及電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。

1 低壓電器設(shè)備概述

1.1 低壓電器設(shè)備的分類

依據(jù)低壓電器設(shè)備的電氣特性及處在電氣線路中的地位和作用，可以將其按照以下幾種方式進(jìn)行分類：

1）低壓電器設(shè)備在電器線路中的作用

以此為依據(jù)可將低壓電器設(shè)備分為控制電器設(shè)備和配電電器設(shè)備；控制電器設(shè)備處在電力傳動系統(tǒng)之中，有起動器、控制器、控制繼電器、電阻器、變阻器、接觸器以及電磁鐵等。而電器線路中的配電設(shè)備，主要包括刀開關(guān)、斷路器、熔斷器及轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

2）低壓電器設(shè)備的動作控制方式

以此為依據(jù)將低電器設(shè)備分為手控電器設(shè)備和自控電器設(shè)備。手控電器設(shè)備主要依靠人力直接操作，如刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和按鈕等。而自控電器設(shè)備，主要有繼電器及各種型號的接觸器等。

3）低壓電器設(shè)備的觸點(diǎn)具備情況

以此為依據(jù)可將低壓電器設(shè)備為有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)兩種。有觸點(diǎn)低壓電器設(shè)備，又稱為繼電，即通過接觸來控制電路。而無觸點(diǎn)低壓電器設(shè)備，通常使用晶閘管或晶體管做成無觸點(diǎn)的開關(guān)、無觸點(diǎn)的邏輯元件。

1.2 低壓電器設(shè)備的特點(diǎn)

幾乎所有的低壓電器設(shè)備在在運(yùn)行時，都存在電、磁、光、熱及機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換過程，這些過程性的轉(zhuǎn)換大都表現(xiàn)為非線性的、沒有規(guī)律可循的變化過程，并且許多過程都是在瞬間完成，使低壓電器設(shè)備的故障分析變得復(fù)雜化。低壓電器設(shè)備理論基礎(chǔ)中的“電接觸、電弧、電磁、熱效應(yīng)與電動力效應(yīng)”等除了進(jìn)行必要的理論推導(dǎo)及分析運(yùn)算外，還應(yīng)該有成熟的經(jīng)驗數(shù)據(jù)作支持。可以說低壓電器設(shè)備開發(fā)與維護(hù)的周期越長，投入也就越大。為了適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)中不斷增大的電網(wǎng)容量，低壓配電與控制系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，低壓電器設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)需要滿足更高的生產(chǎn)發(fā)展需求。

2 對低壓電器設(shè)備絕緣質(zhì)量的評價

低壓電器設(shè)備的絕緣質(zhì)量如何，主要是有絕緣電阻和耐壓試驗兩個標(biāo)準(zhǔn)行評價。絕緣電阻通常指電器設(shè)備的兩個電極之間絕緣材料或結(jié)構(gòu)的電阻。如果在兩個電極接上直流電壓，在絕緣表面和絕緣體中有泄漏電流產(chǎn)生，則說明存在著絕緣電阻。其性能與眾多外界因素有關(guān)，如：隨著電器設(shè)備工作溫度的升高，絕緣電阻大小就會變小；而當(dāng)絕緣材料發(fā)生受潮，表面有吸水或被污染的情下，絕緣電阻也會變小；另外，在進(jìn)行開關(guān)電器的通斷能力試驗時，被試電器設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)由于受到電弧的燒損，電阻大小也會出現(xiàn)下降。為了保證電器設(shè)備運(yùn)行的安全性，對絕緣電阻的阻值也是有要求的。一般情況下，電器設(shè)備的絕緣電阻應(yīng)不低于1.5MΩ。

3 低壓電器設(shè)備絕緣電阻測量的類型

低壓電器設(shè)備在運(yùn)行維護(hù)要求，要對設(shè)備的絕緣電阻進(jìn)行經(jīng)常性的測量。使用的方法主要有兩種：一是測量直接絕緣電阻的阻值，二是測量設(shè)備的泄漏電流量大小。在絕緣系統(tǒng)中對泄漏電流也分為3種形式予以區(qū)別：傳導(dǎo)性泄漏電流，是指在兩個導(dǎo)體間絕緣層流過的量非常小的正常泄漏電流；電容性泄漏電流，產(chǎn)生的主要原因是，由于電容效應(yīng)的存在使導(dǎo)線絕緣層產(chǎn)生電流，這時的絕緣層就成為電容器放電的介質(zhì)，持續(xù)時間一般為幾秒，而在交流電壓情況下，電容性泄漏電流則會變得有持續(xù)特性；表面泄漏電流，其產(chǎn)生原因主要是導(dǎo)線上的絕緣層被剝掉，在進(jìn)行電氣連接時產(chǎn)生泄漏電流，主要集中在導(dǎo)線間的連接部位。

4 低壓電器設(shè)備絕緣檢測的方法與策略

4.1 直接對絕緣電阻進(jìn)行測量

低壓電器設(shè)備絕緣電阻的測量，使用最多的是萬用表，一般選用500V兆歐標(biāo)準(zhǔn)的萬用表，在測量時主要使用到E、L兩個端子。需要注意的是，在測量前務(wù)必將切斷被測設(shè)備的電源，并對地進(jìn)行短路放電。對于測量過程中可能出現(xiàn)的感應(yīng)高壓，務(wù)必在消除其發(fā)生可能性的情況下，才能開始測量。為了保證測量結(jié)果的正確性，要保證被測物表面的清潔，有效減少接觸電阻。開始測量時，首先將被測設(shè)備脫離電源，接著從兆歐表的L端子和E端子兩個端子別引出單股線，分別連接到低壓電器設(shè)備的受測部分，并以120次/min～150次/min的速度穩(wěn)搖動手柄，時間長約1分鐘，等到指針穩(wěn)定不再搖動時，讀出絕緣電阻的值。在測量電機(jī)兩相之間的絕緣電阻測量時，E、L兩端要分別接到兩相繞組上，指針指向0位，表明絕緣失效，需要立即停止搖動手柄，以防損壞兆歐表。

4.2 測量設(shè)備泄漏電流的大小

發(fā)生在低壓電器設(shè)備上的泄漏電流，主要原因是電器設(shè)備在外電壓的作用下，使絕緣材料部分產(chǎn)生接通電流，通過測量泄漏電流的大小可以判斷電器設(shè)備的絕緣情況。一般使用壓測試儀來完成，其通過施加幾倍于工作電壓的測試電壓來判定泄漏電流的大小。同時，也可以使用專門的泄漏電流測試儀，如：用NL454型泄漏電流測試儀來測試家用電器設(shè)備上的泄漏電流大小。對于各類家用電器設(shè)備，都有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定泄漏電流的限值，設(shè)備在出廠前都會進(jìn)行相應(yīng)的測試。而施加試驗電壓的部們，也要求在帶電部件和用于加強(qiáng)絕緣的隔離殼體之間。

[1]王愛國，阮于東.低壓電器產(chǎn)品檢測新技術(shù)[J].低壓電器，2008(15).

[2]邱建中.萬用表測量低壓電器絕緣質(zhì)量探討[J].科技傳播，2010(17).