電氣設備絕緣電阻測量技術初探

李向朋 楊娜 李拓 李秀錕 劉亞寧

摘要：絕緣電阻值指的是材料隔開導體之間的電阻，通過對絕緣電阻的測量，能對設備的絕緣性能做出判定分析，維護電氣設備的安全運行。實際的絕緣電阻測量過程中，會面對多種電氣設備，這些設備的結構、狀況都有著一定的差異性，為測量工作帶來了困難。因此，對絕緣電阻值的測量，要首先明確測量的目的，掌握測量方法，才能提升測量效率。

關鍵詞：電氣設備;絕緣電阻;測量

1測量絕緣電阻的主要目的

（1）了解絕緣結構的絕緣性能。由優質絕緣材料組成的合理的絕緣結構（或絕緣系統）應具有良好的絕緣性能和較高的絕緣電阻。（2）了解電氣設備的電氣絕緣處理質量。無論任何電器產品，如果其電氣絕緣因材料、手段或工藝、方法上處理不佳，則絕緣性能必然將下降。（3）了解絕緣受潮、受污染等損傷情況。當電氣設備的絕緣受到各種意外的、異常的危險因素侵襲后，其絕緣電阻通常會不同程度地下降。（4）檢驗絕緣是否能承受耐電壓試驗。當電氣絕緣介質承受不住試驗電壓時，將引發電擊穿、熱擊穿或電化學擊穿。若在電氣設備的絕緣電阻低于某一限值，而試驗電壓高至某一臨界值時，將會產生很大的試驗電流，導致熱擊穿，引發絕緣介質的分解、熔化、碳化等，在絕緣介質中留下不能恢復的痕跡，如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開裂等，并且在撤去電壓之后也不能恢復絕緣性能，從而造成電氣設備絕緣的永久性損壞。因此，通常各試驗標準均規定在耐電壓試驗前，必須測量絕緣電阻。

2測試方法的影響因素

2.1操作方法對測試的影響

用兆歐表測試絕緣電阻時，必須由兩人進行操作。其中一人帶絕緣手套、持絕緣桿負責搭線工作。即把L端子測試線與被測設備的測試點適時地接通及斷開;另一人負責搖表與讀數。搖測時，應把兆歐表放置于水平穩固之處，左手扶住表身，右手轉動搖柄，轉速由慢逐漸加快升高至額定速度（約120r/min），轉速應盡可能地均勻穩定，嚴禁忽快忽慢，以防表針左右搖擺。讀取數據時，眼睛要正視表針和刻度盤，使眼睛、表針和刻度值三點呈一條垂直于刻度盤的直線，避免斜視讀數而增大人為誤差。

2.2溫度因素

在絕緣電阻測量中，絕緣材料（電介質）溫度的高低及其變化，對于測量結果將產生重大影響。因為電介質電導與溫度之間存在著密切的關系，溫度越高，離子的熱運動越劇烈，就越容易改變原先受束縛的狀態，因而在電場作用下做定向移動的離子數量及其移動的速度都將增加，即電導隨溫度升高而增大。

2.3測試線及使用方法對測試的影響

兆歐表的測試線要選用滿足耐壓要求的單根絕緣銅線，不得使用雙股絞合線或平行線。線的長度依據測試現場情況而定，原則上宜短不宜長。兩根線應單獨分開接線，不得相碰或絞纏在一起。測試線最好是凌空擺放，或由高絕緣性能的材料作為支撐，尤其是對于絕緣性能要求較高的電氣設備，禁止搭放在被測設備上、金屬物體上，或拖置于地面上，人手和身體的其他部位也不得接觸測試線及被測設備的有關部位，防止測試線與金屬、地面、人體等導電性物體的耦合與泄漏作用而造成測試結果嚴重背離真實值。

3電氣設備絕緣電阻測量技術

3.1變壓器測量

在對電力變壓器絕緣電阻進行測量時，首先要根據測量變壓器的類型，選擇合適的兆歐表。通常情況下，電力變壓器在運行過程中，絕緣電阻值的大小要在10MΩ以上。由于變壓器絕緣電阻值的大小受到溫度的影響較大，變壓器在運行中和運行前存在著溫度差異，因此需要對測量值進行溫度換算。在對電力變壓器吸收比進行測量時，選擇施加測試電壓60s時和施加電壓15s時的絕緣電阻值進行比較，即R60s：R15s，比值不能低于1.3。

3.2電焊機

（1）對于交流弧焊變壓器、硅弧焊整流器，以及晶閘管弧焊機、CO2氣體保護焊機、氬弧焊機、埋弧焊機及電阻焊機等的電源變壓器，要用500V兆歐表測量變壓器一次繞組對地（鐵芯）的絕緣電阻，其電阻值不應低于0.5MΩ;變壓器的二次繞組對地（鐵芯）的絕緣電阻值不應低于0.25MΩ。（2）對于旋轉式直流弧焊發電機，用500V兆歐表測量定子繞組對鐵芯的絕緣電阻不得低于0.5MΩ。

3.3電力電容器測量

對新品低壓電力電容器測量時，要選用1000V的兆歐表。對運行中的低壓電容器測量時，要選用500V或者1000V的兆歐表。在對高壓電容器進行測量時，要選擇2500V的兆歐表，選擇量限要在2000MΩ以上。電力電容器絕緣電阻合格值方面，新的電力電容器絕緣電阻要在2000MΩ以上，運行中的電力電容器絕緣電阻值要在1000MΩ以上。

3.4電壓互感器、電流互感器

（1）表型選擇。測量一次繞組選用2500V兆歐表;測量二次繞組選用1000V或2500V兆歐表。（2）絕緣電阻合格值的要求。互感器僅測量繞組的絕緣電阻，而不測量吸收比。電壓互感器高壓側絕緣電阻值每千伏不得低于1MΩ，低壓側絕緣電阻不得低于1kΩ;電流互感器二次繞組的絕緣電阻值不得低于20MΩ。

4絕緣電阻測量值的分析

第一，測量人員要將測量的絕緣電阻值和電氣設備上規定的絕緣電阻進行比較。通常情況下，當測得的絕緣電阻值大于規定的數值時，說明電氣設備達到了基本的安全要求。測得絕緣電阻值小于規定值時，說明電氣設備存在著一定的安全隱患。第二，測量人員要將測量出的絕緣電阻值和以往的歷史記錄進行對比。由于絕緣電阻值受到溫度的影響較大，對比時要將絕緣電阻值換算到同一溫度下，若對比結果相差較大，則就要對電氣設備進行檢查，找出其中原因。第三，測量人員要將測量出結果和同一型號的電氣設備進行比較，如果出現的差異較大，需要對設備進行檢測，查找出現差異化的原因。最后，一些等價電容量較大的高壓電氣設備，對絕緣性能判斷時，要將吸收比作為判斷的重要標準，如果吸收比下降較為明顯，通常情況下是電氣設備中的絕緣介質出現受潮現象。

結語

絕緣結構的電氣和機械性能往往決定著整個電氣設備的壽命，絕緣材料品質的下降將導致電氣設備降低工作質量、增加安全隱患，甚至造成損壞。由此可見，研究與測量電氣絕緣的工作意義重大，對于電氣設備運行的可靠性、避免人身傷亡及設備事故的發生，及提高經濟效益，都具有極其重要的意義。

參考文獻

[1]崔程堯.電氣設備的高壓試驗及防范措施[J].中國戰略新興產業，2019（8）：165-168.