1、绝缘电阻的测量绝缘电阻的测量l绝缘电阻：绝缘电阻：在绝缘上施加直流电压，这个直流在绝缘上施加直流电压，这个直流电压与电流之比即为绝缘电阻；绝缘电阻是绝电压与电流之比即为绝缘电阻；绝缘电阻是绝缘状态最基本的综合性特性参数。缘状态最基本的综合性特性参数。l吸收比吸收比:在直流电压下，由于吸收现象，电流在直流电压下，由于吸收现象，电流是衰减的，先后测量两个时刻的电流值是衰减的，先后测量两个时刻的电流值(绝缘绝缘电阻值电阻值)，求其比值，即为吸收比。，求其比值，即为吸收比。多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象1. 双层介质的吸收现象分析双层介质的吸收现象分析多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象l在在S
2、 S闭合瞬间闭合瞬间(t=0(t=0+ +) )，电压分布情况，电压分布情况l稳态时（稳态时（tt），电压分布情况），电压分布情况l稳态时的电导电流稳态时的电导电流l流过电流表的电流流过电流表的电流 l流过试品的电流由两部分组成流过试品的电流由两部分组成：传导电流：传导电流g及吸收电流及吸收电流ia，如果如果R1C1R2C2，吸收现象不明显；如果，吸收现象不明显；如果R1C1和和R2C2相相差较大，则吸收现象将十分明显。差较大，则吸收现象将十分明显。多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象l在双层介质中，在吸收电流分量未衰减完之前，呈现的绝在双层介质中，在吸收电流分量未衰减完之前，呈现的绝缘电阻值
3、是不断变化的。缘电阻值是不断变化的。l通常意义的通常意义的绝缘电阻绝缘电阻：指吸收电流衰减完毕所测得的稳态：指吸收电流衰减完毕所测得的稳态电阻值。电阻值。R=R1+R2l稳态绝缘电阻值可以揭示：稳态绝缘电阻值可以揭示：绝缘整体受潮；局部严重受潮；绝缘整体受潮；局部严重受潮；贯穿性缺陷。贯穿性缺陷。多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象2. 吸收比吸收比l测绝缘电阻的不足之处：吸收电流衰减较慢时，需要一定测绝缘电阻的不足之处：吸收电流衰减较慢时，需要一定的时间；难以给出判断标准。的时间；难以给出判断标准。l绝缘受潮或有整体性缺陷时，吸收电流衰减迅速（与正常绝缘受潮或有整体性缺陷时，吸收电流衰减迅速
4、（与正常相比）。相比）。l吸收比：吸收比：同一绝缘介质在两个不同时刻的绝缘电阻比值。同一绝缘介质在两个不同时刻的绝缘电阻比值。 t1=15s t2=60sl判断：判断：正常时，正常时，K1远大于远大于1；受潮或有整体缺陷时，；受潮或有整体缺陷时，K1接接近于近于1。多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象3. 极化指数极化指数l高压大容量的设备，吸收电流衰减需要较长时间，高压大容量的设备，吸收电流衰减需要较长时间，因此测量因此测量K1不足以反映吸收的全过程。不足以反映吸收的全过程。l极化指数：极化指数：l原理原理：两个线圈：两个线圈WV、WA处于永久磁场中，当有电流处于永久磁场中，当有电流通过时，
5、产生相反方向的力，在力矩差的作用下，指通过时，产生相反方向的力，在力矩差的作用下，指针旋转，直到力矩平衡。针旋转，直到力矩平衡。1. 手摇式兆欧表测量手摇式兆欧表测量l手摇式兆欧表有：手摇式兆欧表有：500V，1000V，2500V，5000V 四种类型。四种类型。l绝缘电阻测量功效绝缘电阻测量功效（1 1）测量绝缘电阻能发现的缺陷为测量绝缘电阻能发现的缺陷为：两极间有贯穿：两极间有贯穿性的导电通道、受潮、瓷质绝缘表面污秽性的导电通道、受潮、瓷质绝缘表面污秽( (比较有比较有无无屏蔽环电极屏蔽环电极时所测得的数值即可时所测得的数值即可) )。（2 2）不能发现的缺陷为不能发现的缺陷为：绝缘中的
6、局部缺陷，如未：绝缘中的局部缺陷，如未贯穿的导电通道、含有气泡、分层脱开等；绝缘贯穿的导电通道、含有气泡、分层脱开等；绝缘的整体老化。的整体老化。绝缘电阻测量接线绝缘电阻测量接线l绝缘电阻测量注意事项绝缘电阻测量注意事项 被试品的电源及对外连线应拆除，并充分放电。被试品的电源及对外连线应拆除，并充分放电。 在测量中，保持手摇发电机手柄的转速均匀，大约每分钟在测量中，保持手摇发电机手柄的转速均匀，大约每分钟 120120转，待转速稳定后转，待转速稳定后1min1min时读数。时读数。 测试完后，先断开接线端测试完后，先断开接线端L L，再停止摇手柄，再停止摇手柄M M，以免被试品电，以免被试品电
7、 容在测量时充电电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表。容在测量时充电电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表。 测量时，同时记录温度。因为温度对绝缘电阻有影响。测量时，同时记录温度。因为温度对绝缘电阻有影响。 注意消除试品上残余电荷的影响。试品绝缘中的注意消除试品上残余电荷的影响。试品绝缘中的残余电荷是否放净，会直接影响到绝缘电阻和吸残余电荷是否放净，会直接影响到绝缘电阻和吸收比的测量结果：当残余电荷与摇表的极性相反收比的测量结果：当残余电荷与摇表的极性相反时，会使测量结果的虚假性增大，这是因为摇表时，会使测量结果的虚假性增大，这是因为摇表要输出较多的异号电荷去中和残余电荷的缘故；要输出较多的异号电荷去中和残余电
8、荷的缘故；当残余电荷的极性与摇表的极性相同时则减小。当残余电荷的极性与摇表的极性相同时则减小。为消除影响，试验前应将被试品充分放电，大电为消除影响，试验前应将被试品充分放电，大电容量设备放电时间至少需要容量设备放电时间至少需要5min5min。绝缘电阻及绝缘电阻及K1K1或或K2K2的测量的测量2.用数字兆欧表测量用数字兆欧表测量l它不是用手摇发电机产生固定不变的直流电压，它不是用手摇发电机产生固定不变的直流电压，而是采用整流电源，用户可根据需要选择电压量而是采用整流电源，用户可根据需要选择电压量程。程。l当在试品绝缘上施加电压时，取试品电压、电流当在试品绝缘上施加电压时，取试品电压、电流信号
9、经信号经A AD D转换，简单数值计算，用液晶数显方转换，简单数值计算，用液晶数显方式给出结果。式给出结果。3.2 3.2 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量l介质损耗角正切介质损耗角正切tgtg是绝缘品质的重要指标，是绝缘品质的重要指标，测量测量tgtg是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。有效的方法。l tgtg能反映绝缘的整体性缺陷能反映绝缘的整体性缺陷( (例如全面老化例如全面老化) )和小容量试品中的严重局部性缺陷，由和小容量试品中的严重局部性缺陷，由tgtg随电压而变化的曲线可判断绝缘是否随电压而变化的曲线可判断绝缘是否受潮受潮、含含有气
10、泡有气泡及及老化老化的程度。的程度。3.2 3.2 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法一、高压西林电桥一、高压西林电桥Cx、Rx试品电容电阻试品电容电阻 R3可调无感电阻可调无感电阻CN高压标准电容高压标准电容C4可调电容可调电容R4定值无感电阻定值无感电阻P检流计检流计V保护装置保护装置3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法1、西林电桥测量原理、西林电桥测量原理当电桥平衡时当电桥平衡时将阻抗代入经复数运算可得：将阻抗代入经复数运算可得：因为因为2 2f=100f=100，取，取R R4 4=10000/=10000/,
11、,并取并取C C4 4的单位为的单位为f f， 则有：则有：tgtg=C=C4 4西林电桥的两种接线方式西林电桥的两种接线方式3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法2 2、外界电磁场对电桥的干扰、外界电磁场对电桥的干扰（1 1）外界电场的干扰：）外界电场的干扰： 外界电场的干扰主要包括试验用高外界电场的干扰主要包括试验用高压电源和试验现场高压带电体引起的干扰。电场干扰电流压电源和试验现场高压带电体引起的干扰。电场干扰电流路径是通过路径是通过杂散电容杂散电容流入桥体的。而杂散电容存在于高压流入桥体的。而杂散电容存在于高压源与桥体各元件及其连接线之间，所以桥臂有干扰电流流源与桥体各元
12、件及其连接线之间，所以桥臂有干扰电流流过就会引起测量误差。过就会引起测量误差。3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法（2 2）外界磁场的干扰）外界磁场的干扰 磁场干扰电流是邻近母线负载电流的磁场在桥路内磁场干扰电流是邻近母线负载电流的磁场在桥路内感应出的一个干扰电势而产生的电流，显然这一干感应出的一个干扰电势而产生的电流，显然这一干扰电流对电桥的平衡产生影响，也将导致测量误差。扰电流对电桥的平衡产生影响，也将导致测量误差。（3 3）消除电磁波干扰的方法：）消除电磁波干扰的方法：电桥本体用金属网屏蔽，电桥本体用金属网屏蔽，全部引线
13、用屏蔽电缆线。全部引线用屏蔽电缆线。3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法二、谐波波形分析法二、谐波波形分析法 采集试品上的电压电流信号，进行快速傅里叶变采集试品上的电压电流信号，进行快速傅里叶变换，求出二信号基波分量的幅值换，求出二信号基波分量的幅值Uvm、xm以及相以及相位位UvUv、IxIx3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法三、过零相位比较法三、过零相位比较法l 该法原理是从试品上取得电压和电流信号，分该法原理是从试品上取得电压和电流信号，分别经过滤波、限幅放大、过零比较电路变成方波别经过滤波、限幅放大、过零比较电路变成方波信号，然后一起通过异或门变为相位
14、脉冲，该相信号，然后一起通过异或门变为相位脉冲，该相位脉冲经过与门后就填充了时标脉冲，最后送单位脉冲经过与门后就填充了时标脉冲，最后送单片机计数。片机计数。3.2.1 3.2.1 tgtg的测量方法的测量方法四、异频电源法四、异频电源法l 它是测量它是测量tgtg一种新的抗现场工频干扰的方法，其一种新的抗现场工频干扰的方法，其原理为原理为tgtg测量过程中将试验电源的频率偏离干扰电测量过程中将试验电源的频率偏离干扰电源频率源频率( (现场运行的工频相对于试验所用的某种频率现场运行的工频相对于试验所用的某种频率的电源是一干扰源的电源是一干扰源) )，通过频率识别或滤波技术排除，通过频率识别或滤波
15、技术排除干扰电源的叠加影响来保证测量的准确性。由于干扰电源的叠加影响来保证测量的准确性。由于tgtg值与频率有关，若试验电源频率与干扰源频率之差愈值与频率有关，若试验电源频率与干扰源频率之差愈小，因而小，因而tgtg值愈接近工频下的值。但二者频率差值值愈接近工频下的值。但二者频率差值过小，使得用软件和硬件辨识难度大，以致无法剔除过小，使得用软件和硬件辨识难度大，以致无法剔除现场工频的干扰影响。现场工频的干扰影响。3.2.2 3.2.2 影响影响tgtg测量的因素测量的因素1、温度的影响、温度的影响： tg一般随温度升高而增大。一般随温度升高而增大。3.2.2 3.2.2 影响影响tgtg测量的
16、因素测量的因素2、湿度的影响：、湿度的影响：环境湿度增大，环境湿度增大， tg增大。3.2.2 3.2.2 影响影响tgtg测量的因素测量的因素3、试验电压的影响、试验电压的影响 曲线曲线1良好的绝缘良好的绝缘tgtg几乎不变。几乎不变。 曲线曲线2 2绝缘中存在气泡、绝缘中存在气泡、 分层、脱壳。分层、脱壳。 曲线曲线3 3绝缘受潮绝缘受潮3.2.2 3.2.2 影响影响tgtg测量的因素测量的因素4 4、试品表面泄漏的影响、试品表面泄漏的影响l试品表面泄漏可能影响反映试品内部绝缘状试品表面泄漏可能影响反映试品内部绝缘状 况的况的tgtg值。在试品的值。在试品的C Cx x小时需特别注意。小时需特别注意。为消除表面泄漏，测试前应将试品表面擦干为消除表面泄漏，测试前应将试品表面擦干净，必要时可加屏蔽。净，必要时可加屏蔽。3.2.2 3.2.2 影响影响tgtg测量的因素测量的因素5、试品电容量的影响、试品电容量的影响l对电容量较小的设备对电容量较小的设备( (如套管、互感器等如套管、互感器等) )测量测量tgtg能能有效地发现局部集中性和整体分布性的缺陷，但对电有效地发现局部集中性和整
