絕緣電阻測試儀測量時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題分析

 

    在被測試品兩端加上較高的額定電壓，且絕緣阻值較高時(shí)，被測試品表面受潮濕，污染（pollute）引起的泄漏較大，示值誤差就大，而儀表"G"端是將被測試品表面泄漏的電流（Electron flow）旁路，使泄漏電流不經(jīng)過(guò)儀表的測試回路，消除泄漏電流引起的誤差。

 

    2、在校測某些型號絕緣儀表"L"、"E"兩端額定輸出直流高壓時(shí)，用指針式萬(wàn)用表（用途：測量電壓、電流和電阻）DCV檔測

 

    L、E兩端電壓，為什么電壓會(huì )跌落很多，而數字式萬(wàn)用表則不會(huì )？

 

    用普通的指針式萬(wàn)用表直接在兆歐表"L"、"E"兩端測量其輸出的額定直流電壓，測量結果與標稱(chēng)的額定電壓值要小很多（超出誤差范圍），而用數字萬(wàn)用表則不會(huì )。這是因為指針式萬(wàn)用表內阻較小，而數字萬(wàn)用表內阻相對較大。指針式萬(wàn)用表內阻較小，兆歐表L-E端輸出電壓降低很多，不是正常工作時(shí)的輸出電壓。但是，用萬(wàn)用表直接去測兆歐表的輸出電壓是錯誤的，應當用內阻阻抗較大的靜電高壓表或用分壓器等負載電阻足夠大的方式去測量。

 

    3、絕緣電阻測試儀能不能用兆歐表直接測帶電的被測試品，結果有什么影響，為什么？

 

    為了人身安全和正常測試，原則上是不允許測量帶電的被測試品，若要測量帶電被測試品，不會(huì )對儀表造成損壞（短時(shí)間內），但測試結果是不準確的，因為帶電后，被測試品便與其它試品連結在一起，所以得出的結果不能真實(shí)的反映實(shí)際數據，而是與其它試品一起的并聯(lián)或串聯(lián)阻值。

 

    4、為什么電子式兆歐表幾節電池供電能產(chǎn)生較高的直流高壓

 

    這是根據直流變換原理（Maxim），經(jīng)過(guò)升壓電路處理使較低的供電電壓提升到較高的輸出直流電壓，產(chǎn)生的高壓雖然較高但輸出功率較小。

 

    5、為什么測絕緣時(shí)，不但要求測單純的阻值，而且還要求測吸收比，極化指數，有什么意義？

 

    在絕緣測試中，某一個(gè)時(shí)刻的絕緣電阻值是不能全面反映試品絕緣性能的優(yōu)劣的，這是由于以下兩方面原因，一方面，同樣性能的絕緣材料，體積大時(shí)呈現的絕緣電阻小，體積小時(shí)呈現的絕緣電阻大。

 

    另一方面，絕緣材料（合成樹(shù)脂）在加上高壓后均存在對電荷的吸收比過(guò)程和極化過(guò)程。 所以，電力系統要求在主變壓器、電纜、電機等許多場(chǎng)合的絕緣測試中應測量吸收比-即R60s和R15s的比值，和極化指數-即R10min和R1min 比值，并以此數據來(lái)判定絕緣狀況的優(yōu)劣。

 

    6、絕緣電阻測試儀在測容性負載阻值時(shí)，兆歐表輸出短路電流大小與測量數據有什么關(guān)系，為什么？

 

    絕緣電阻測試儀輸出短路電流的大小可反映出該兆歐表內部輸出高壓源內阻的大小。當被測試品存在電容量時(shí)，在測試過(guò)程的開(kāi)始階段，絕緣電阻測試儀內的高壓源要通過(guò)其內阻向該電容充電，并逐步將電壓（voltage）充到兆歐表的輸出額定高壓值。顯然，如果試品的電容量值很大，或高壓源內阻很大，這一充電過(guò)程的耗時(shí)就會(huì )加長(cháng)。其長(cháng)度可由R內和C負載的乘積決定（單位為秒）。請注意，給電容充電的電流與被測試品絕緣電阻上流過(guò)的電流，在測試中是一起流入兆歐表內的。兆歐表測得的電流不僅有絕緣電阻上的分量，也加入了電容充電電流分量，這時(shí)測得的阻值將偏小。

 

    如：額定電壓為5000V的兆歐表，若其短路輸出電流（Electron flow）為80μA（日本共立產(chǎn)），其內阻為5000V/80μA＝62MΩ

 

    如：試品容量為0.15μF，則時(shí)間常數τ=62MΩ×0.15μF≈9 （秒）即在18秒時(shí)刻，電容上的充電電流仍有11.3μA。

 

    由此可見(jiàn)，僅由充電電流（Electron flow）而形成的等效電阻為5000V/11.3μA＝442MΩ，若正常絕緣（insulated）為1000M&Omega；則顯示的測得絕緣值僅為306MΩ。這種試值已不能反映絕緣值的真實(shí)狀況了，而且試值主要是隨容性負載容量的變化而改變，即容量小，測試（TestMeasure）阻值大；容量大，測試阻值小。

 

    所以，為保障準確測得R15s，R60s的試值，應選用充電速度快的大容量兆歐表。我國的相關(guān)規程要求兆歐表輸出短路電流（Electron flow）應大于0.5m

 

    A、1 m

 

    A、2 m

 

    A、5 mA，要求高的場(chǎng)合應盡量選擇輸出短路電流較大的兆歐表。

 

    7、用絕緣電阻測試儀測量絕緣電阻時(shí)，有哪些因素會(huì )造成測量數據不準確，為什么？

 

    （1）電池電壓不足。電池電壓欠壓過(guò)低，造成電路（Electric circuit）不能正常工作，所以測出的讀數是不準確的。

 

    （2）測試線(xiàn)接法不正確。SF6氣體微水儀系列SF6氣體微水儀采用了單片機技術(shù)，儀器實(shí)現了露點(diǎn)、PPm

 

    V、濕度等單位間的自動(dòng)轉換，無(wú)需人工查表?yè)Q算。誤將"L"、"G"、"E"三端接線(xiàn)接錯，或將"G"、"L"連線(xiàn)"G"、"E"連線(xiàn)接在被測試品兩端。

 

    （3））"G"端連線(xiàn)未接。被測試品由于受污染潮濕等因素造成電流泄漏引起的誤差，造成測試不準確，此時(shí)必須接好"G"端連線(xiàn)防止泄漏電流引起誤差。

 

    （4）絕緣電阻測試儀干擾過(guò)大。如果被測試品受環(huán)境電磁干擾過(guò)大，造成儀表讀數跳動(dòng)?；蛑羔樆蝿?dòng)。造成讀數不準確。

 

    （5）人為讀數錯誤。在用指針式兆歐表測量時(shí)，由于人為視角誤差或標度尺誤差造成示值不準確。

 

    （6）儀表誤差。SF6檢測儀SF6定性檢漏儀采用的是電子電路，經(jīng)特殊設計，能滿(mǎn)足當前和將來(lái)檢測多種開(kāi)關(guān)、全封閉組合電器等裝置中SF6氣體的滲漏。儀表本身誤差過(guò)大，需要重新校對。

 

    8、高阻絕緣表現場(chǎng)測容性負載時(shí)（如主變），指針顯示阻值在某一區間突然跌落（不是正常測試時(shí)的大值區間內的緩慢小幅擺動(dòng)），快速來(lái)回擺動(dòng)，是什么原因？

 

    造成該現象主要是試驗系統內某部位出現放電打火。 絕緣表向容性被測試品充電中，當容性試品被充至一定電壓時(shí)，如果儀表內部測試線(xiàn)或被測試品中任一部位有擊穿放電打火，就會(huì )出現上述現象。

 

    判別辦法：（1）絕緣電阻測試儀測試座不接入測試線(xiàn)，開(kāi)啟電源和高壓，看儀表內是否有打火現象發(fā)生（若有打火可聽(tīng)到放電打火聲）。

 

    （2）接上

 

    L、

 

    G、E測試線(xiàn)，不接被測試品，L測試線(xiàn)末端線(xiàn)夾懸空，開(kāi)啟高壓，看測試導線(xiàn)是否有打火現象發(fā)生。若有打火現象，則檢查：a）

 

    L、G測試線(xiàn)芯線(xiàn)（L端）與裸露在外的線(xiàn)（G端）是否過(guò)近，產(chǎn)生拉弧打火。b）L端芯線(xiàn)插頭與測試座屏蔽環(huán)或測試夾子與被測試品接觸不良造成打火。c）測試線(xiàn)與插頭、夾子之間虛焊斷路，造成間隙放電。

 

    （3）絕緣電阻測試儀接入被測試品，檢查末端線(xiàn)夾與試品接觸點(diǎn)附近有無(wú)放電打火。 排除（Remove）以上原因，接好被測試品，開(kāi)啟高壓，若儀表仍有上述現象則說(shuō)明被測試品絕緣擊穿造成局部放電或拉弧。

 

    9、為什么不同兆歐表測出示值存在差異？

 

    由于高壓兆歐表測試電源非理想電壓源，內阻Ri不同測量回路串接電阻Rm不同，動(dòng)態(tài)測量準確度不同，以及現場(chǎng)測量操作的不合理或失誤等，不同型號兆歐表對同一被測試品的測量結果會(huì )存在差異。實(shí)際測量時(shí)，應結合兆歐表絕緣試驗條件的特殊性盡量降低可能出現的各種測量誤差：

 

    （1）不同型號的絕緣表測量同一試品時(shí)， 應采用相同的電壓等級和接線(xiàn)方法。例如在測量電力變壓（氣壓變量）器高壓繞組絕緣中，當繞組引出端始終接兆歐表L端鈕時(shí)，就有： E端鈕接低壓繞組和外殼，而G端鈕懸空的直接法； E端鈕接低壓繞組，而G端鈕接外殼的外殼屏蔽法（低電位屏蔽）；G端鈕接在高壓繞組套管的表面，而E端鈕先接低壓繞組，然后分別再和外殼相連或不相連的兩種套管屏蔽法（高電位屏蔽）。 E端鈕接外殼，而G端鈕接低壓繞組等接線(xiàn)方法。 不同結構、制式的兆歐表，G端鈕電位不同，G端鈕在套管表面的安放位置（position ）也應隨之改變位。

 

    （2）不同型號兆歐表的量程和示值的刻度方法不同，刻度分辨力不同，測量準確度等級不同，都會(huì )引起示值間的差異。為了保證對電力設備的準確測量，應避免選用準確度低，使用不方便的搖表。

 

    （3）試品大多含容性分量，并存在介質(zhì)極化現象，即使測試條件相同也難以獲得理想的數據（data）重復性。

 

    （4）測量時(shí)，絕緣介質(zhì)的溫度（temperature）和油溫應與環(huán)境溫度一致，一般允許相差±5%。

 

    （5）應在特定時(shí)間段的允許時(shí)間差范圍內，盡快地讀取測量值。為使測量誤差不高于±5%，讀取R60S的時(shí)間允許誤差±3S，而讀取R15S的時(shí)間不應相差±1S。

 

    （6）高壓測試電源非理想電壓（voltage）源，重負荷（被測試品絕緣電阻值?。r(shí)，輸出電壓低于其額定值，這將導致單支路直讀測量法兆歐表測量準確度因轉換系數的改變而降低。這種改變因兆歐表測試電源負荷特性不同而異。

 

    （7）不同動(dòng)態(tài)測試容量指標的兆歐表，試驗電壓在試品上（及采樣電阻上）的建立過(guò)程與對試品的充電能力均存在差異，測量結果也會(huì )不同，使用低于動(dòng)態(tài)測試容量指標門(mén)限值的兆歐表測量時(shí)，由于儀表存在慣性網(wǎng)絡(luò )（包括指針式儀表的機械慣性）導致示值響應速度較慢，來(lái)不及正確反映試品實(shí)在絕緣電阻值隨時(shí)間的變化規律，尤其是在測試的起始階段，電容充電電流未*衰減為零，更會(huì )使R15S和吸收比讀測值產(chǎn)生較大誤差（偏?。?。

 

    （8）試品絕緣介質(zhì)極化狀況與外加試驗電壓大小有關(guān)。由于試驗電壓不能迅速達到額定值，或因兆歐表測試電源負荷特性不同導致施加于試品上試驗電壓的差異，使試品初始極化狀況不同，導致吸收電流不同，使緣電阻測量的示值不同。

 

    （9）國外某些兆歐表的試驗高電壓連續可調，開(kāi)機后先由零調節至額定值。兆歐表讀數起始時(shí)間的不確定性，以及高壓達到額定值時(shí)間的不確定性，使試品初始極化不同，也將引起示值間的差別。

 

    （10）不同兆歐表現場(chǎng)干擾的敏感度和抵御能力不同，對同一試品的讀測值會(huì )存在差異。SF6檢測儀SF6定性檢漏儀采用的是電子電路，經(jīng)特殊設計，能滿(mǎn)足當前和將來(lái)檢測多種開(kāi)關(guān)、全封閉組合電器等裝置中SF6氣體的滲漏。

 

    （11）數據隨機起伏的常規測量誤差和兆歐表方法誤差不同等引起示值間的差異。

 

    （12）介質(zhì)放電不充分是重復測量結果存在差異的重要原因之一。據試品充電吸收電流與其反向放電電流對應和可逆的特點(diǎn)，若需對同一試品進(jìn)行第二次重復測量，測量結束后的試品短路放電間歇時(shí)間一般應長(cháng)于測量時(shí)間，以放盡所積聚的吸收電荷量，使試品絕緣介質(zhì)充分恢復到原先無(wú)極化狀態(tài)，否則將影響第二次測量數據的準確度。為使被試品上無(wú)剩余電荷，每一次試驗前也應該將測量端對地短路放電，有時(shí)甚至需時(shí)近1小時(shí)，并應拆除與無(wú)關(guān)設備間的聯(lián)線(xiàn)?？傊?，同一試品不同時(shí)期的絕緣測量，應采用相同的試驗電壓等級和接線(xiàn)方法，并盡可能使用同一型號或性能相近的絕緣電阻表，以保證測量數據的可比性。

 

    （13）絕緣電阻測試儀還應特別強調選用動(dòng)態(tài)測量準確度較低和高壓測試電源容量較低的儀表，由于電容充電電流尚未*衰減為零，以及儀表示值不能準確地實(shí)時(shí)跟隨試品視在絕緣電阻值的變化，讀測R15S阻值偏低，出現較大誤差，導致試品吸收比測試值虛假偏高，應引起測試人員特別重視。這也可能是各種型號高壓兆歐表測量同一試品時(shí)吸收比讀測值存在差異的主要原因。由此也說(shuō)明吸收比判比指標不及極化指數科學(xué)和客觀(guān)。