绝缘电阻,吸收比和泄露电流的测量

1、绝缘电阻,吸收比和泄露电流的测量绝缘电阻绝缘电阻:是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性 特性参数.吸收比：吸收比：电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个 相应的绝缘电阻值之比.吸收比用来检测绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷.一、双层介质的吸收现象吸收电流从上式可以看出:如果R2C2R1C1,则吸收电流分量很小,吸收现象不明显。当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时,阻值R1、R2或二者之和显著减小,Ig大大增加,而Ia 迅速衰减. )104(212122121122taeRRRRCCCRCRUi二、绝缘电阻和吸收比的测量绝缘电阻:在绝缘上施加一直流电压U时,此电压与出现的电流I之比通

2、常绝缘电阻都是指稳态电阻即令t,得R=R1+R2 为两层介质电阻的串联值上面这种方法测试简单能有效的揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺陷,但也有不足之处和局限性(1)大型设备(如大型发电机、变压器)的吸收电流很大,延续时间较长因此要测稳态电阻要花很长时间(2)有些设备(如电机)由Ig 反映的绝缘电阻往往有很大的变化范围,应而很难给出一定的绝缘电阻判断标准因此对大型试品一般用测吸收比来代替单一稳态电阻的测量(4-11) teCRCRRRCCRRRRCCtR21122212212121221吸收比测量原理如下：令t=15s和t=60s瞬间的两个电流值I15和I60所对应的绝缘电阻分别为R

3、15和R60则比值 即为吸收比，一般R60接近于稳态绝缘电阻值R 吸收比恒大于1,且K1值越大表示吸收现象越显著、绝缘的性能越好；一旦绝缘严重受潮或有大的缺陷时Ig显著增大，K1值接近于1。极化指数K2：t=10min和t=1min时的绝缘电阻之比 测量绝缘电阻的仪表:手摇式兆欧表(俗称摇表)6015156015601IIIUIURRK（4-12）min1min102RRK（4-13）三、泄露电流的测量泄露电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致泄露电流测量的特点:1、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多,能发现兆欧表 所不能发现的某些缺陷如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电压为

4、35kv及以上变压器的 泄露电流值,能相当灵敏的发现瓷套开裂、绝缘纸桶沿面炭化、 变压器油劣化及内部受潮等缺陷.2、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的,所以可以在升压过程 中监视泄露电流的增长动向 4 3 2 右图中 1-良好绝缘 2-受潮绝缘 3-有集中性缺陷的绝缘 4-有危险的集中性缺陷的绝缘 Ut-发电机的直流耐压试验电压 0 Ut/2 Ut U(kv) 图4-2 发电机的泄漏电流变化曲线泄漏电流i（A)1绝缘良好的发电机，泄漏电流值较小，且随电压呈线形上升，如曲线1所示；如果绝缘受潮，电流值变大，但基本上仍随电压线性上升如曲线2；曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷，应尽可能找出原因加以

5、消除；如果在电压尚不到直流耐压试验电压Ut 的1/2时，泄漏电流就已急剧上升，如曲线4，则这台发电机甚至在运行电压下就可能发生击穿。 T V RVC PV2 PV1AaTOA b图4-3 泄漏电流试验接线图上图中 C为稳压电容，为了减小直流高压的脉动幅度，C值一般约为0.1FR为保护电阻，限制初始充电电流和故障短路电流不超过整流元件和变压器的允许值，通常称水电阻。高压静电电压表PV2用来测整流所得的直流高压。高压侧a和接地侧b处的两块微安表用来测泄露电流当被试品一极固定接地，且接地线不易解开时，微安表可接在高压侧(a)，此时微安表及其接往Cx的高压连线均应加等电位屏蔽(虚线)，使这部分对地杂散

6、电流不流过微安表，从而减小测量误差。当被试品Cx的两极都不直接接地，则微安表就可以接在Cx低压侧和大地之间(b)，而不必设屏蔽。6微安表保护回路 测量泄漏电流用的微安表是很灵敏和脆弱的仪表需要并联一保护用的放电管V，当流过微安表的电流超过某一定值时，电阻R1上的压降将引起V的放电而达到保护微安表的目的。电感线圈L:在试品意外击穿时限制电流脉冲并加速V的动作其值在0.11.0H范围内并联电容C:可使微安表的指示更加稳定开关S平时短接，读数时才打开R1 LSACV图4-4 微安表保护回路 第三节第三节 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量由式3-7 介质的功率损耗和介质损耗角正切tg成正比，

7、tg是绝缘品质的重要指标，测量tg值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。 tg能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部性缺陷。由tg随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解，分别测量它们的tg。 测量tg常用高压交流平衡电桥(西林电桥)，不平衡电桥(介质试验器)或低功率因数瓦特表来测量，这里主要介绍西林电桥。tgCUtgUIUIUIPpCR2cos一、西林电桥基本原理图4-5 西林电桥原理接线图UI1 C I2V A P BCNCxRxVR3R4C4D西林电桥原理接线如上

8、页图4-5 被试品以并联等值电路表示，其等值电容和电阻分别为Cx和Rx；R3为可调的无感电阻；CN为高压标准电容器的电容；C4为可调电容；R4为定值无感电阻；P为流检流计。 调节R3和C4，使电桥达到平衡，即通过检流计P的电流为零，此时有UCA/UAD=UCB/UBD 由于通过桥臂CA和AD,CB和BD的电流分别均为I1和I2，所以各桥臂电压之比即相应的桥臂阻抗之比即 Z1/Z3=Z2/Z4 或 Z1Z4=Z2Z3 式中xxCjRZ111NCjZ1233RZ44411CjRZ可以求得试品电容Cx和等值电阻Rx 介质并联等值电路的介质损耗角正切 因为=2f=100，若取R4=1000/() 则t

9、g=C4由于tg1，所以图4-5中，A、B两处接有放电管V，目的是防止R3 、C4上出现高电压24242341RCRCRCNxNxCRCRCRR24422424231441RCRCtgxxNNxCRRtgRCRC342341（4-22）（4-20）（4-19）实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地底座上的，即被试品的一极是固定接地的，这时得用反接线。 在反接线的情况下,电桥调平衡的过程以及所得的tg 和Cx的关系式均与正接线无异，不同的是接地点移到C点，原来的两个调节臂直接接到高电压下，此时R3,C4,检流计P和屏蔽网均处于高电位，故必须保证足够的绝缘水平和采取可靠的保护措施。 A

10、P BCNCxRxR3R4C4CDU图4-7 西林电桥反接线原理图二、tg测量的影响因素外界电磁场的干扰影响：一种是由于存在杂散电容， 另一种是由于交变磁场感应出干扰磁场。消除方法：将电桥的低压臂和检流计用金属网和屏蔽电缆线加以屏蔽。温度的影响： 一般tg随温度的增高而增大试验电压的影响：1、良好绝缘在额定电压下， tg值几乎不变（曲线1）；2、若绝缘存在空隙或气泡时，当所加电压尚不足以使气泡电离时，其tg与良好绝缘时无差别，但若所加电压能引起气泡电离或发生局部放电时， tg随U的升高而迅速增大，电压回落时电离要比电压上升时更强一些，因而会出现闭环曲线（曲线2）；3、如果绝缘受潮，则电压较低时 tg就已经相当大，电压升高时， tg更将急剧增大；电压回落时， tg也要比电压上升时更大一些， 因而形成了不闭合的分叉曲线， 如图4-8中的曲线3所示，主要原因是介质的温度因发热而提高了右图中：1-良好的绝缘2-绝缘中存在气隙3-受潮绝缘tg321U图4-8 tg与试验电压的典型 关系曲线 试品电容量的影响：对于电容量较小的试品，测量tg 能有效的发现局部集中性缺陷和整体