兩類絕緣電阻表檢定的對比分析

張 雨，劉 琦

（中國人民解放軍92493部隊(duì)60分隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引言

絕緣電阻表又稱兆歐表、絕緣電阻測試儀，是一種簡單常用的用于測量高電阻的儀表。傳統(tǒng)的絕緣電阻表都為模擬式的絕緣電阻表，存在體積重量大，測量誤差大，精度低等缺點(diǎn)。而電子式絕緣電阻表比較輕便，經(jīng)久耐用，測量精度高，可具有多個(gè)額定電壓，智能化程度高。隨著對電氣設(shè)備絕緣性能要求的不斷提高，對于絕緣性的測試也提出了更高的要求，為方便絕緣電阻測試工作的開展，電子式絕緣電阻表的應(yīng)用也就越來越廣泛。

隨著兩類絕緣電阻表的廣泛應(yīng)用，分析其檢定條件、技術(shù)要求、檢定方法、檢定注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)處理方法等的區(qū)別，對日常的檢定工作有著重要意義。

1 絕緣電阻表的分類

絕緣電阻表分為模擬絕緣電阻表和電子式絕緣電阻表，兩者的主要區(qū)別在于測量回路的工作原理是模擬的還是數(shù)字的。模擬絕緣電阻表由3個(gè)部分組成，包括直流高壓發(fā)生器、測量回路和顯示部分。直流高壓可由手搖發(fā)電產(chǎn)生，或者由市電經(jīng)過升壓整流獲得，測量回路和顯示部分通常合二為一。電子式絕緣電阻表與模擬絕緣電阻表在結(jié)構(gòu)上大體相同，由3個(gè)部分組成，包括直流高壓發(fā)生器、測量回路和顯示部分。

2 檢定條件分析

2.1 環(huán)境條件

兩類絕緣電阻表在環(huán)境條件方面的要求大體相同，只是在電壓和對于溫度的要求方面存在較小的差異。因此，當(dāng)開展兩類絕緣電阻表的檢定時(shí)，在環(huán)境控制方面沒有特殊要求。

2.2 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置

2.2.1 高壓高阻標(biāo)準(zhǔn)箱

在兩類絕緣電阻表的檢定中，模擬絕緣電阻表對附加誤差有不大于誤差限值的1/10的要求[1]。對于具體的檢定值，調(diào)節(jié)細(xì)度的要求不同，對模擬絕緣電阻表的每一個(gè)檢定點(diǎn)的調(diào)節(jié)細(xì)度都要進(jìn)行具體計(jì)算。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)電壓表

兩類絕緣電阻表的檢定，對于標(biāo)準(zhǔn)電壓表要求的主要區(qū)別在于對輸入電阻的要求。模擬式絕緣電阻表要求輸入電阻值大于被檢表中電阻值的20倍，準(zhǔn)確度等級不低于1.5級。而電子式絕緣電阻表則要求不小于5GΩ，準(zhǔn)確度等級不低于2.0級[2]。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)絕緣電阻表

對于絕緣電阻表的要求，主要差異在于模擬式絕緣電阻表要求等于或高于被檢絕緣電阻表的準(zhǔn)確度等級，額定電壓與被試絕緣電阻表電壓等級一致，但不得低于500V。電子式絕緣電阻表對其要求是不低于10.0級，額定電壓不低于500V。

2.2.4 耐壓測試儀

用于兩類絕緣電阻表絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的耐壓試驗(yàn)儀應(yīng)為自動量程（四位半直讀顯示），測量范圍為0 V～3000V，最大允許誤差為±（1%讀數(shù)+2個(gè)字），輸入電阻為20GΩ×（1±10%），其準(zhǔn)確度等級為5.0級，交流電壓應(yīng)為正弦波。

2.2.5 連接導(dǎo)線

兩類絕緣電阻表對連接導(dǎo)線要求基本一致。

3 檢定內(nèi)容比較及建議

3.1 檢定項(xiàng)目

兩類絕緣電阻表的檢定項(xiàng)目基本一致，都包括外觀檢查、初步試驗(yàn)（通電檢查）、基本誤差（示值誤差）檢定、端鈕電壓檢查、絕緣電阻測量和絕緣強(qiáng)度檢驗(yàn)。

主要區(qū)別在于：

1）電子式絕緣電阻表僅檢定開路電壓值，模擬絕緣電阻表同時(shí)還檢定開路電壓的穩(wěn)定性[3]。

2）電子式絕緣電阻表沒有對傾斜度的影響做出檢定要求。

3）在首次檢定中，電子式絕緣電阻表不用對屏蔽裝置作用做檢查。

3.2 檢定的主要區(qū)別

3.2.1 外觀檢查與初步試驗(yàn)

在外觀檢查和初步試驗(yàn)中，兩類絕緣電阻表檢定的主要區(qū)別在于顯示部分的檢查，見表1。

表1 顯示部分檢查的區(qū)別Table 1 Shows the difference between some inspections

3.2.2 基本誤差檢定

進(jìn)行基本誤差檢定時(shí)，兩類絕緣電阻表相比，主要區(qū)別在于量程的不一致。模擬絕緣電阻表一般都是單量程的，而指針式電子絕緣電阻表存在多量程的情況[4]。測量時(shí)，均使絕緣電阻表的指針指在被檢表待測值的刻度線上，并讀取高壓高阻箱的標(biāo)準(zhǔn)值，以此計(jì)算基本誤差，見表2。

表2 基本誤差檢定的比較Table 2 Comparison of basic error verification

對數(shù)字式電子絕緣電阻表檢定時(shí)，需事先選取檢定點(diǎn)，并由高壓高阻箱按選取的檢定點(diǎn)輸出標(biāo)準(zhǔn)值，讀取被檢表的示值，以此計(jì)算基本誤差。這種差異的主要原因在于數(shù)字式表按此法操作，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)值更加方便，被檢表的讀數(shù)也比較方便，不存在人為讀數(shù)誤差。而如果模擬電阻表或指針式電子絕緣電阻表采取此種方法，則容易產(chǎn)生較大的人為讀數(shù)誤差，若使指針指在分度線上，則有利于減小人為讀數(shù)誤差[5]。

3.2.3 開路電壓

對于開路電壓的檢定，模擬絕緣電阻表包括開路電壓范圍、開路電壓峰值有效值比和開路電壓穩(wěn)定性3項(xiàng)，而電子式絕緣電阻表僅有開路電壓范圍的要求。

3.2.4 傾斜影響檢驗(yàn)

對于指針顯示的指示機(jī)構(gòu)，均存在重力影響的可能性[6]，且表盤上也給出了儀表放置建議，然而檢定規(guī)程并沒有對電子式的傾斜影響做出規(guī)定。

3.2.5 絕緣電阻測試

測試絕緣電阻時(shí)，電子式絕緣電阻表只將“L”和“E”兩個(gè)端子短路連接了，而沒有短路連接“G”，事實(shí)上這不會帶來影響。因?yàn)檫B接后通過的電流極小，而電子式表為塑料制作外殼，測試結(jié)果通常是無窮大的。主要區(qū)別在于合格判定的技術(shù)要求不同。

3.2.6 絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)

絕緣強(qiáng)度測試時(shí)，主要區(qū)別為：

1）模擬絕緣電阻表需要將L、E、G端子短接，電子式絕緣電阻表只將L、E端子短接。

2）施加的試驗(yàn)電壓有所不同。

3）合格判定時(shí)觀察的內(nèi)容有所不同。

3.3 存在問題及建議

由于電子式絕緣電阻表，包括數(shù)字式與指針式兩類。其中，指針式電子絕緣電阻表屬于比較特殊的一種儀表類型，是數(shù)字表與模擬表的結(jié)合。測量原理屬于數(shù)字表，指示機(jī)構(gòu)屬于模擬表，在檢定中有著特殊的要求[7]，而《電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程》對指針指示的電子式絕緣電阻表的有些具體檢定要求的規(guī)定不夠詳細(xì)。因此，建議對指針式電子絕緣電阻表的有些檢定內(nèi)容，參照模擬絕緣電阻表進(jìn)行。例如，對指針式電子絕緣電阻表的傾斜影響沒有檢定，建議按照模擬絕緣電阻表的要求，檢查傾斜影響。

3.4 小結(jié)

上述研究表明，模擬絕緣電阻表與電子式絕緣電阻表雖然結(jié)構(gòu)與工作原理不同，但在檢定條件、檢定項(xiàng)目等方面基本一致。在具備模擬絕緣電阻表檢定條件的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不用增加額外的標(biāo)準(zhǔn)裝置，即可開展電子式絕緣電阻表的檢定，但應(yīng)按3.3節(jié)所列建議進(jìn)行改進(jìn)。

4 結(jié)論

本文主要依據(jù)JJG622-1997《絕緣電阻表（兆歐表）檢定規(guī)程》和JJG1005-2019《電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程》，結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)，通過對模擬絕緣電阻表和電子式絕緣電阻表檢定工作分別研究和相互比較，了解其技術(shù)要求，對檢定所需的條件、檢定的方法進(jìn)行比較分析，掌握了它們在檢定工作中的異同。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)檢定規(guī)程中存在的一些問題，需要進(jìn)行進(jìn)一步的完善。通過對兩類絕緣電阻表檢定過程的研究，在滿足實(shí)驗(yàn)室開展模擬絕緣電阻表檢定實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)有環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)裝置及其他條件下，不需增加額外的標(biāo)準(zhǔn)裝置，通過合理規(guī)劃與認(rèn)真組織，即可開展對電子式絕緣電阻表的檢定實(shí)驗(yàn)。