电气绝缘测量技术探讨.doc

电气绝缘测量技术探讨摘要从工程实用的角度出发。阐述了测量电气设备绝缘电阻的主要目的，重点讨论了实际工作中需要测量绝缘电阻的各种情况和16类常用电气设备的绝缘电阻值， 以及测量所用兆欧表的电压规格和测量范围的选择要求，最后阐述了如何对测得的绝缘电阻值进行分析与评判。 关键词 电气设备 绝缘电阻 测量 绝缘材料 兆欧表 1 前言 在各种电气设备及电力线路中，其绝缘材料绝缘性能的优劣，直接关系到电气设备的正常运行和操作人员的人身安全，而表征电气设备绝缘性能优劣的一个重要指标就是绝缘电阻值的大小。绝缘材料的基本功能是将不同电位的导体分隔开，绝缘电阻是指绝缘材料隔开的两个部分之间的电阻。因此，测量出绝缘材料的绝缘电阻，就能够鉴别其绝缘性能，但由于各种电气设备的结构组成、使用要求和工作状况不尽相同所以，必须明确测量绝缘电阻所能达到的目的、怎样适时地对电气设备实施测量、如何对测量结果正确地进行分析判断等。 2 测量绝缘电阻的主要目的 a了解绝缘结构的绝缘性能。由优质绝缘材料组成的合理的绝缘结构(或绝缘系统)应具有良好的绝缘性能和较高的绝缘电阻。 b了解电气设备的电气绝缘处理质量。无论任何电器产品，如果其电气绝缘因材料、手段或工艺、方法上处理不佳则绝缘性能必然将下降。 C了解绝缘受潮、受污染等损伤情况。当电气设备的绝缘受到各种意外的、异常的危险因素侵袭后，其绝缘电阻通常会不同程度地下降。 d检验绝缘是否能承受耐电压试验。当电气绝缘介质承受不住试验电压时，将引发电击穿、热击穿或电化学击穿。若在电气设备的绝缘电阻低于某一限值，而试验电压高至某一临界值时，将会产生很大的试验电流，导致热击穿，引发绝缘介质的分解、熔化、碳化等，在绝缘介质中留下不能恢复的痕迹，如贯穿两电极的熔洞、烧穿的孔道、开裂等，并且在撤去电压之后也不能恢复绝缘性能，从而造成电气设备绝缘的永久性损坏。因此，通常各试验标准均规定在耐电压试验前，必须测量绝缘电阻。 3 需要测量绝缘电阻的情况 绝缘材料在存放及使用的过程中，由于发热、锈蚀、受潮、污染、机械损伤及老化等原因，其绝缘电阻将逐渐降低，进而可能造成漏电或短路事故，为确保设备正常运行和人身安全，在下述的各种情况中，需要进行绝缘电阻的测量。 31一般原则a长期运行的电气设备和电力线路应定期进行绝缘电阻的测量，以便及时发现问题，把事故消灭在萌芽状态。 b新安装启用或检修后重新使用的电气设备在投入运行前，必须检查其绝缘电阻是否符合要求防患于未然。 C电气设备因绝缘损坏而造成的故障，可通过测量其绝缘电阻，分析故障的性质和故障部位。 32电动机 a新安装的电动机，在投入运行前。 b电动机已停用三个月以上，准备再次使用前。c。电动机经过大、中、小修之后，在投入使用前。 d电动机在运行过程中发生异常现象或疑为故障时。 33电焊机 a新购入的或被认定为完好但已久存未用的电焊机在重新使用而接通电源之前，务必要进行绝缘性能检查。b电焊机在运行中发出异常响声或异常气味、冒烟、打火等现象时，必须立即切断电源，测量其绝缘电阻。 C电焊机在每次变更工作地点(场所)之后，应当测量其绝缘电阻。 34高压绝缘子的测量周期 a盘形悬式瓷绝缘子测量绝缘电阻的周期为15年，应逐只进行测量。 b针式支柱绝缘子测量绝缘电阻的周期为1 5年，应逐只进行测量。35电力电缆 a新安装的电缆及停止运行48h以上的电缆再次投入运行前，应测量绝缘电阻。 b电缆金属护层对地电阻每年测量一次。 4 常用电气设备的绝缘电阻值 41电力变压器 411表型选择 如测量油浸自冷式电力变压器的绝缘电阻，宜选电压等级为2500V、测量范围为1 000MD,的兆欧表。 412绝缘电阻合格值的要求 运行中的变压器的绝缘电阻不得低于10Mn：对于新安装的和大修后的310 kV变压器在不同温度条件的绝缘电阻合格值如表1所示。 413与历史数据比较 运行中的变压器所测得的绝缘电阻值与安装或大修干燥后投入运行前测得的数值之比(需换算到同一温度下)，不得低于50。 414吸收比要求 吸收比R 60。R (即施加测试电压60s与15s时的绝缘电阻之比值)不得小于13。 4 2电动机 421表型选择 不同的电动机额定电压所选用兆欧表的电压等级如表2所示。422绝缘电阻合格值的要求对于额定电压为1 O00V以下新安装的电动机，其绕组(定子、转子)绝缘电阻在常温下应不低1MQ运行中的电动机定子和转子绕组均不应低于05 MQ： 对于额定电压为1 000V及以上的电动机，要求定子绕组不低于每千伏1MQ，转子绕组不低于每干伏05MQ；小功率交流异步电动机最低合格值应不低于05MQ，对更换绕组的电动机绕组绝缘电阻不低于5MQ。 423与历史数据比较 运行中的电动机绕组绝缘电阻的合格与否应与原始记录的数值相比较，电动机绕组的绝缘电阻在以前同样情况下(温度、电压、选用的兆欧表)，不得降低50以_l卜。 424吸收比要求 对于大型电机及高压电机，测得的吸收比Rl50 R，5 不得小于12。 43电力电缆 431表型选择 测量电缆时应按额定工作电压选择兆欧表。额定工作电压在1 000V以下时，选用1 000V兆欧表；额定工作电压在1 O00V及以上的电缆应选用2500V的兆欧表；对于6000V及以上的电缆。选用5000V兆欧表。 432绝缘电阻合格值的要求 1 000V以下的电缆在温度为20 时，绝缘电阻最低合格值为lOMb；3000V电缆其绝缘电阻通常不应小于200MI；10kV电缆在长度为500m及以下、电缆温度为20时，绝缘电阻应不低于400MI。新的油浸纸绝缘电缆(较老的品种)每一电缆芯对外护套的绝缘电阻换算到20 及1 O00m长度时额定电压在6O00V以上的电缆绝缘电阻应不小于100MQ，额定电压1 0003000V的电缆绝缘电阻不应小于50MQ。 433与历史数据比较 运行中的电缆将本次测得值与上次测得值比较，换算到同一温度时，阻值不得低于上次测得值的30 。 4 4电焊机a对于交流弧焊变压器、硅弧焊整流器， 以及晶闸管弧焊机、CO，气体保护焊机、氩弧焊机、埋弧焊机及电阻焊机等的电源变压器，要用500V兆欧表测量变压器一次绕组对地(铁芯)的绝缘电阻，其电阻值不应低于05MQ；变压器的二次绕组对地(铁芯)的绝缘电阻值不应低于025MQ。 b对于旋转式直流弧焊发电机，用500V兆欧表测量定子绕组对铁芯的绝缘电阻不得低于05MQ。 4 5低压电力线路 a对于新装和大修的低压线路和设备，用500V兆欧表测量其绝缘电阻不得低于05 MQ。 b对于运行中的低压线路和设备，绝缘电阻的要求可降低为每伏工作电压1 O00f；在潮湿的环境，绝缘电阻的要求可降低为每伏工作电压500f。4 6电力电容器 461表型选择 测量新品低压电容器应选用1 ooov兆欧表，量限为2000MQ： 测量运行中的低压电容器应选用500V或1 000V的兆欧表，量限为1 000MI-I；测量高压电容器时，选用2 500V兆欧表，量限不小于2000MQ。 462绝缘电阻合格值的要求 新电力电容器的绝缘电阻应不小于2000Mn；运行过的电力电容器的绝缘电阻应不小于1 000Mn。 47电压互感器、电流互感器 471表型选择 测量一次绕组选用2 500V兆欧表；测量二次绕组选用1 000V或2500V兆欧表。 472绝缘电阻合格值的要求 互感器仅测量绕组的绝缘电阻，而不测量吸收比。电压互感器高压侧绝缘电阻值每千伏不得低于1Mn。低压侧绝缘电阻不得低于1 kD,； 电流互感器二次绕组的绝缘电阻值不得低于20Mn。 48其它电气设备 a针式支柱绝缘子的每一元件和每片悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300Mn500 kV悬式绝缘子不得低于500MD,。一律采用2500V及以上电压等级的兆欧表。 b母线的绝缘电阻的测量，低压时选用500V兆欧表，高压时选用2500V及以上电压等级的兆欧表。一般04 kV母线的绝缘电阻应不小于100Mn；610kV母线的绝缘电阻应不小于200Mn。 C交流接触器只需测量相间绝缘电阻，其阻值不得低于10Mn。 d低压自耦减压起动器在通电运行前，应用500V、500Mn 的兆欧表测量起动器对地绝缘电阻。其阻值不应低于05MD,。 e10 kV的隔离开关选用1000V或2500V兆欧表测量其绝缘电阻，通常要求在800 1 000 Mn以上。 f单相、三相移动式电气设备在生产车间或导电的地面等场所使用时，其绝缘电阻不应低于05 Mn。 g携带式电气设备的绝缘电阻选用500V兆欧表测量，其阻值不得低于2Mn。 h配电盘二次线路的绝缘电阻不应低于1 MD,，在潮湿环境下可放宽至05Mn i具有总体绝缘的成套电气设备的绝缘电阻不应小于2Mn，若为加强绝缘的设备，则不得小于5MD,。 5 对于绝缘电阻测得值的分析与评判 由于电气设备绝缘系统内部构造及介电机理的复杂性，绝缘系统由于电气设备的运输、保管、安装及运行过程中各种因素(电场、热场、机械应力、化学腐蚀、环境条件等的影响)的长期作用下发生一系列的物理和化学变化的复杂性，以及测量绝缘电阻时的各种制约和影响因素等，使得对于电气设备绝缘状况的分析判断难以定性和定量地准确把握，通常对于所测得的电气设备的绝缘电阻应当从以下几个方面进行分析与评判：a与电气设备的规程或规定要求的绝缘电阻值进行比较通常要求测量得出的绝缘电阻必须大于或等于规定值，否则将达不到基本的安全要求。 b与电气设备出厂或以往大修等历史记录进行比较，对比时必须将绝缘电阻值折算到同一温度下如果对比的结果变化较大，或绝缘劣化的趋势严重对于重要的设备则要查明原因，对症处理。 C将测得值与同型号的电气设备或同一设备的不同测试项目进行比较，若发现较大的差异。必须进一步追查原因。 d对于等价电容量较大的高压电气设备，判断其绝缘性能主要以吸收比为依据，若吸收比明显