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绝缘电阻测试仪常见问题问答

时间:2023-02-10 阅读:

武汉特高压旗下的绝缘电阻测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

绝缘电阻测试的八个技巧(图1)

绝缘电阻测试仪又称兆欧表,适用于电气设备的维护、维修、测试和验证,进行绝缘测试。

Q1:测量容性负载电阻时,绝缘电阻测试仪的输出短路电流与实测数据有什么关系?是什么原因?

A1:绝缘电阻测试仪输出短路电流可以反映仪器内部输出高压源电阻的大小。当被测产品有电容时,在测试过程开始时,绝缘电阻测试仪中的高压源应通过其内阻对电容器进行充电,逐步将电压充电至绝缘电阻测试仪的额定输出高压值. 显然,如果被测产品的电容值非常大,或者高压源的内阻非常大,这个充电过程的时间会更长。它的长度可以由负载在 R 和 C 中的乘积来确定(以秒为单位)。请注意,在测试过程中,充电到电容器的电流与流过被测产品绝缘电阻的电流一起流入绝缘电阻测试仪。绝缘电阻测试仪测出的电流不仅有绝缘电阻的分量,还加上电容充电电流分量,那么测得的电阻值就会很小。

例如,额定电压为5000V的绝缘电阻测试仪,若其短路输出电流为80μA,其内阻为5000V/80μA=62Mω

例如电容为0.15μF,时间常数τ=62M ω ×0.15μF≈9(s),即18秒时,充电电流仍为11.3μA。

因此,仅由充电电流形成的等效电阻为 5000V/11.3μA = 442M ω。如果正常绝缘为 1000M ω,则显示的测量绝缘值仅为 306M ω。该测试值不能反映绝缘值的真实情况,测试值主要随容性负载容量的变化而变化,即容量小,测试电阻大;容量大,测试阻力小。

因此,为保证R15s和R60s测试值的准确测量,应选择充电速度快的大容量绝缘电阻测试仪。我国相关法规要求绝缘电阻测试仪的输出短路电流应大于0.5mA、1 mA、2 mA、5mA,要求高的场合应尽量选择输出短路电流较大的绝缘电阻测试仪.

Q2:测量绝缘时,不仅要测量纯电阻值,还要测量吸收比和极化指数。为什么?

A2:在绝缘测试中,某一时刻的绝缘电阻值并不能完全反映被测产品绝缘性能的优劣。这是由于以下两个原因。一方面,同样性能的绝缘材料,体积大时绝缘电阻小,体积小时绝缘电阻大。

另一方面,高压绝缘材料存在电荷吸收比和极化过程。因此,在主变压器、电缆、电机等诸多场合的绝缘试验中,应在功率中测量吸收比即R60s与R15s的比值,极化指数即R10min与R1min的比值。系统,可通过数据判断绝缘状况。

Q3:在高压、高阻的测试环境下,要求仪表接“G”端。为什么?

A3:被测产品两端额定电压较高,绝缘电阻高,被测产品表面潮湿,漏电污染较大,数值误差较大,仪器将以“G”端测试旁路表面漏电流,漏电流不通过测试电路,消除漏电流造成的误差

Q4:在学校测量一些绝缘表“L”和“E”两端额定输出直流高压时,用指针万用表DCV档测量L和E两端电压,为什么电压下降很多,但数字万用表没有?

A4:用普通指针万用表直接测量绝缘电阻测试仪“L”和“E”两端输出的额定直流电压,测量结果和标称额定电压值要小很多(超出误差范围),而数字万用表不会。这是因为指针万用表的内阻较低,而数字万用表的内阻比较高。指针万用表内阻小,绝缘电阻测试仪LE端输出电压降低很多,不是正常工作的输出电压。但是,直接用万用表测量绝缘电阻测试仪的输出电压是错误的。

Q5:我们可以用兆欧表直接测量带电的测试产品吗?对结果有什么影响?为什么?

A5:为了人身安全和正常测试,被测原则上是不允许测带电的,测带电不会对仪器造成损坏(时间短),但测试结果不准确,因为充电时,产品与其他试品连在一起测试,所以结果不能反映真实数据,真实的是与其他样品的并联或串联电阻。

Q6:为什么几个电池供电可以产生更高的直流高压?

A6:这是基于直流变换的原理。较低的电源电压通过升压电路升高到较高的输出直流电压。虽然高压较高,但输出功率较小。(例如,几节电池可以产生数万伏的高压。)

Q7:使用绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻时,可能导致测量数据不准确的因素有哪些?这是为什么?

A7:①电池电压不足。电池欠压过低,导致电路不能正常工作,所以测得的读数不准确。

②测试线连接方法不正确。“L”、“G”、“E”三端接线接错,或“G”、“L”线“G”、“E”线接在被测产品两端。

③“G”端未连接。被测产品因污染、湿度等因素造成的电流泄漏造成的误差,导致测试不准确。在这种情况下,“G”端连接必须正确连接,以防止漏电流引起的错误。

④干扰太大。如果被测产品受到过大的环境电磁干扰,导致抄表跳变。或者指针摆动。导致读数不准确。

⑤人工读数错误。用指针式绝缘电阻测试仪测量时,视角或刻度的误差导致示值不准确。

⑥仪器错误。仪器本身误差太大,需要重新检查。

Q8:高阻绝缘性能场容性负载(如主变压器),指针显示电阻值在一定范围内突然下降(不是慢小摆动的正常测试范围),来回快速摆动,为什么?

A8:这种现象主要是由于测试系统的一部分放电着火造成的。当绝缘表对电容测试产品充电时,当电容测试产品充电到一定电压时,如果仪器内部测试线或测试产品的任何部分发生击穿放电点火,就会出现上述现象。判别方法:

(1)仪器测试座未接测试线,打开电源和高压,看仪器是否有火花现象(如果有火花,可以听到火花声)。

(2)接好L、G、E测试线,不要接被测产品,L测试线端夹挂,打开高压,看测试线是否有点火现象。如有引燃现象,检查: a) L、G 测试线芯(L 端)距离外露线(G 端)太近,导致引弧。B) L 端芯线插头与测试座屏蔽环或测试夹与被测产品接触,导致点火。C) 测试线与插头和夹子之间的虚焊断裂,导致间隙放电。

(3)接近被试品,检查端夹与被试品接触点附近是否有放电点火。

(4)排除以上原因,接通被测产品,打开高压,如果仪器仍出现上述现象,则说明被测产品绝缘击穿造成局部放电或电弧。

Q9:为什么不同的绝缘电阻测试仪测得的数值会有差异?

A9:由于高压绝缘电阻测试仪测试电源的电压源不理想,内阻Ri测量回路串联电阻Rm不同,动态测量精度不同,以及现场测量操作的不合理或误差,都会出现不同型号的绝缘电阻测试仪对同一被测产品的测量结果存在差异。实际测量时,应结合绝缘电阻测试仪绝缘测试条件的特殊性,尽量减少可能的测量误差:

(1)不同型号的绝缘表测量同一样品时,应采用相同的电压等级和接线方式。例如,在测量电力变压器高压绕组的绝缘时,绕组引出端始终与绝缘电阻测试仪L端按钮连接时,有:E端按钮与低压绕组连接和外壳,和G端按钮直接挂法;E端按键接低压绕组,G端按键接外壳屏蔽方式(低电位屏蔽);G端按钮接高压绕组套管表面,E端按钮先接低压绕组,然后分别接外壳或不接两个套管的屏蔽方法(高电位屏蔽)。E端按钮接外壳,G端按钮接低压绕组接线方法。结构不同,系统绝缘电阻测试仪,G端按钮电位不同,外壳表面的G端按钮应更换。

(2)不同型号的绝缘电阻测试仪量程和显示值校准方法不同,刻度分辨率不同,测量精度等级不同,都会造成数值的差异。为保证电力设备的准确测量,应避免精度低和不方便晃动。

(3)大部分样品含有电容成分,存在介质极化现象。即使在相同的测试条件下,也很难获得理想的数据重复性。

(4)测量时绝缘介质温度和油温应与环境温度一致,一般允许相差±5%。

(5)应在特定时间段的允许时间差内尽快读取测量值。为保证测量误差不大于±5%,R60S的读取时间允许为±3S,而R15S的读取时间不应相差±1S。

(6)高压测试电源不是理想的电压源,负载大(被测产品绝缘电阻小),输出电压低于其额定值,会导致单支路直读测量法绝缘电阻测试仪的测量精度会因转换系数的变化而降低。这种变化随绝缘电阻测试仪测试的电源负载特性而变化。

(7)不同的动态测试容量绝缘电阻测试仪,测试电压对测试(和采样电阻)的建立过程和测试的充电容量不同,测量结果会有所不同,使用绝缘电阻测试仪低于动态测试容量阈值值,由于惯性网络中的仪器记忆(包括指针仪器机械惯性)导致响应值较慢,来不及校正样品反映绝缘电阻随时间变化,特别是在测试电容器的初始阶段充电电流未完全衰减为零,更多可以使R15S和吸收测量比阅读器有更大的误差(小)。

(8)样品的介电极化与外加试验电压的大小有关。由于测试电压不能很快达到额定值,或者由于绝缘电阻测试仪测试电源负载特性的不同导致测试所施加的测试电压不同,测试初始极化状态不同,导致不同吸收电流,使边缘电阻测量值不同。

(9)国外一些绝缘电阻测试仪的测试高压可以连续调节,开机后从零到额定值。绝缘电阻测试仪初始读数时间的不确定性,以及高压达到额定值时间的不确定性,使样品的初始极化不同,也会造成指示值的差异。

(10)不同的绝缘电阻测试仪对场干扰的灵敏度和抵抗能力不同,因此同一样品的读数值会有差异。

指示值的差异是由于常规测量的误差和绝缘电阻测试仪方法的误差造成的。

(11)介质放电的不足是造成重复测量结果差异的重要原因之一。样品根据吸收电流充电和反向放电电流对应且可逆的特性,如果样品应相同,则第二次重复测量,第一次测量后的样品短电路放电间歇时间应比一般测量时间长,把积累的电荷量全部吸收,尽量使产品绝缘介质完全恢复到原来的极化状态,否则会影响二次测量数据的准确性. 为使被测产品无残留电荷,每次测试前,测量端还应对地短路放电,有时甚至需要将近 1 个小时,并且应该从不相关设备之间的连接中移除。总之,同一样品在不同时期的绝缘测量应采用相同的试验电压等级和接线方式,并尽量使用同型号的绝缘电阻表或性能相近的仪表,以保证测量数据的可比性。

(12)特别强调选择动态测量精度用低压和高压低测试功率容量的仪表,因为电容充电电流没有完全衰减到零,而且仪表说的值不能实时准确地跟随样品表观绝缘电阻值的变化,读取R15S测量低阻,出现较大差异,导致试图吸收高于测试值是假的,应引起测试人员特别注意。这也可能是不同型号的高压绝缘电阻测试仪在测量同一样品时吸收比存在差异的主要原因。这说明吸收比不像偏振指数那样科学客观。


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