1、电缆绝缘电阻的测量方法及绝缘性能诊断 绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的主要指标，它反映了线缆产品承受电击穿或热击穿能力的大小，与绝缘的介质损耗以及绝缘材料在工作状态下的逐步劣化等均存在着极为密切的关系。产品的绝缘电阻主要取决于所选用的绝缘材料，但工艺水平对绝缘电阻的影响很大，因此测定绝缘电阻是监督材料质量和工艺水平的一种方法。测定绝缘电阻可以发现工艺的缺陷，同时也是研究绝缘材料的品质和特性，研究绝缘结构以及产品在各种运行条件下的使用性能等各方面的重要手段，对于已投入运行的产品，绝缘电阻是判断产品品质变化的重要依据之一。绝缘电阻测量准确与否直接影响产品品质的判定，因此要注重绝缘电阻的测量问题
2、。一、试验现象相关 高压兆欧表 绝缘电阻计，绝缘电阻测试仪，日置 HIOKI 3453 数字兆欧表 日本日置 HIOKI3454-11 兆欧表/3454-15 数字兆欧表 兆欧表影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有仪器准确度、环境条件和人员素质等几个方面，下面以 GB5023.3-1997 中一般用途单芯硬导体无护套电缆 (型号 227IEC01(BV)为例，谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按 GB5023.3 之规定：试验应在 5m 长的绝缘线芯上进行，水温为(70 2)，仲裁试验时为 (701)，浸水时间不小于 2h，绝缘电阻应在施加电压 1 分钟后测量。如何理解标准中的这些要求，它们对测
3、量结果有何影响?下面举例说明。本试验共进行了四次：第 1 次：5m 长、70绝缘电阻、1 分钟读数测量值为：6.80106第 2 次：5m 长、70绝缘电阻、1.5 分钟读数测量值为：7.01106第 3 次：5m 长、20绝缘电阻、1 分钟读数测量值为：109.6106第 4 次：10m 长、70绝缘电阻、1 分钟读数测量值为：3.40106二、原因分析同样一组电线的绝缘电阻在不同温度、不同长度、不同读数时间为什么会有如此大的差别?现分析如下：绝缘电阻是指绝缘上所加的直流电压 U 与泄漏电流 I 之间的比值 R=当绝缘层加上直流电压时，沿绝缘表面和绝缘内部均有微弱电流通过，对应于这两种电流的
4、电阻分别称为表面绝缘电阻和体积绝缘电阻，一般不加特别说明的绝缘电阻均指体积绝缘电阻，只有极少数的产品有表面绝缘电阻的要求(如汽车高压点火线) 。绝缘层加上电压后，流经绝缘内部的电流有下面四种：1.电容电流因介质极化而产生，实际上以导体和外极(绝缘层) 作为一对电级构成一个电器的电容电流，电容电流按指数规律随时间很快的衰减，一般在数毫秒时间内接近消失。2.不可逆吸收电流因绝缘材料中的电解电导而产生，经数秒后衰减至零。3.可吸收电流是指绝缘材料的位移电流，在施加电压的瞬间达最大值，然后趋向位移稳定，经数分钟后趋于消失。4.泄漏电流泄漏电流是指绝缘材料中的自由离子及混入的导电杂质所产生的，与电压施加
5、时间无关，在电场强度不太高时符合欧姆定律，电阻随温度升高而增大。它的大小反应了绝缘品质的优劣，严格说来，只有对应恒定电导电流的电阻才是体积绝缘电阻。由于施加电压后，绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流，因此理论上应该等这三种电流全部衰减完后，才读出泄漏电流的数值，以计算绝缘电阻，但由于可吸收电流要经数分钟后才趋于消失，考虑到测量系统长时间的稳定性，测量时间不宜太长。同样测量条件，读数时间不同会造成很大差别，读数时间长，将造成数值偏大，从第 1 次和第 2 次的数据可明显看出。因此标准中明确规定在接通电流 1 分钟后读数(即正达 1 分钟时读数)，1 分钟读数既保证了非泄漏电流大部分已消失，又使测
6、量时间有了统一，使数值具有重复性和可比性。第 1 次和第 3 次的数据表明随着温度的升高绝缘电阻迅速下降，这是因为随温度的升高，绝缘材料中的杂质离子运动速度加快，使得电导增大，绝缘电阻下降，温度与绝缘电阻的关系近似符合指数关系。因此测量时，必须严格控制温度，长度的不同绝缘电阻测量值也不同，这是因为绝缘电阻与长度成反比，测量电线长度时，误差要控制在1% 内。http:/ 20(或 70) 时，长度为 1km 时绝缘电阻最低极限值作为标准值(此标准值可以通过理论计算得出) ，为此产品标准中有着严格的试验条件，所以在测试过程中应严格按标准进行，不得放松试验条件，以免影响测量的准确性兆欧表在工作时，自
7、身产生高电压，而测量对象又是电气设备，所以必须正确使用，否则就会造成人身或设备事故。使用前，首先要做好以下各种准备：（1）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。（2）对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。（3）被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的正确性。（4）测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“”两点。即摇动手柄，使电机达到额定转速，兆欧表在短路时应指在“0”位置，开路时应指在“”位置。（5）兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作后就可
8、以进行测量了，在测量时，还要注意兆欧表的正确接线，否则将引起不必要的误差甚至错误。目前电网供电方式是三相四线制占绝大多数，保护接零加上零线的重复接地是工厂车间普遍采用且较为可靠的安全措施。保护接地则是中性点不接地时，电网采用的安全措施。保护接零不仅适用广泛，而且比保护接地更具优越性。本来供电部门规定，低压配电网中中性点接地，不允许一些设备采取保护接零，而一些设备又单纯采取保护接地。否则当某台接地设备发生碰壳故障时会使零线对地产生危险电压(如 110 伏)，这样所有外壳接零设备都带触电电压。特别在车间，由于设备邻近，如某人既触及接地漏电设备又接触到接零设备外壳，则人体将承受相电压(220 伏)。
9、事实上某电网内单纯采取保护接地法，虽大大减轻该接地设备使用者的触电危险，但并非绝对安全。其简化等效电路图如下图所示。若 U 为相电压(220V)，Rd 为保护接地电阻(设为 4)，R0 为变压器中性点接地电阻(设 4，Rr 为人体电阻(10002000)。当人体触及该碰壳事故的设备时，人体承受的电压即为降在设备接地电阻 Rd 上的压降，UrRdU 相/RdR0=110(伏)；可得Ir=Ur/Rr=55(毫安)，可见对人体仍很危险。另一方面，大多数家用电器的接地电阻达不到 4，危险还会加大。而且在事故情况下，短路电流 IdU/(R0Rd)=275(安)，若保险丝容量稍大则不能熔断，造成设备上危险电压长时间存在。综上所述，我认为保护接地法并非防止触电事故的良策。目前对于采用三相五线制供电方式的电网，可将设备外壳与专用保护零线连接。未采用三相五线制的最好在家中安装漏电保安器。
