如何准确测量电线电缆的绝缘电阻

山东省农业管理干部学院学报 ２０１１年 第２８卷 第３期

・１５６・如何准确测量电线电缆的绝缘电阻

邓　跃　伟（漯河市质量技术监督局检测中心，河南　漯河　４６２０００）摘要：绝缘电阻是电线电缆最基本的电气性能，它反映产品在正常工作状态下所具有的电气绝缘性能，它是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标。通过测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷、所选用绝缘材料的优劣等。通过绝缘电阻的概念，测试的目的、重要性、影响因素和测试方法等几方面探讨，阐述了如何准确地测量电线电缆的绝缘电阻。关键词：电线电缆；绝缘电阻；影响因素；测试中图分类号：ＴＭ２０１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－７５４０（２０１１）０３－０１５６－０３１、绝缘电阻的概念电性能是电线电缆最基本的特性。绝缘电阻是电线电缆最基本的电气性能，它是指在规定条件下，处于两个导体之间的绝缘材料的电阻。绝缘电阻如无特殊说明，是指绝缘上所施加的直流电压Ｕ与泄漏电流Ｉｇ的比值，即：Ｒｉ＝Ｕ／Ｉｇ。２、绝缘电阻测试的目的绝缘电阻反映了产品在正常工作状态下所具有的电绝缘性能，因此，对大多数的电线电缆产品（裸电线产品除外）均需测定其绝缘电阻性能。对电压等级较高、使用环境恶劣、使用部位重要的产品更应重视。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也很大。因此，对正常生产的产品在工厂中测试绝缘电阻的目的，主要是作为监督、控制材料质量和工艺质量的一种方法。在设计和研制新产品或选用新材料时，对绝缘电阻及其各种可能的影响因素必须进行大量的研究试验，以保证产品及所用材料能很好地满足使用要求。此外，当产品在某些特殊环境中使用时，必须进行有关的绝缘电阻性能研究试验。３、绝缘电阻测试的重要性绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标，它与该产品能够承受电击穿或热击穿的能力，与绝缘中的介质损耗，以及绝缘材料在工作状态的逐步劣化等均存在着极为密切的相互依赖关系。因此，对用于工作电压为５００Ｖ及以上电压等级的产品，一般均需测定其绝缘电阻，甚至对于低压弱电流的通信电线电缆，也把测定绝缘电阻作为控制和保证其绝缘品质的主要参数。测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷，如：绝缘干燥不透或护套损伤受潮；绝缘受到污染和有导电杂质混入；各种原因引起的绝缘穿透等。同时，测定绝缘电阻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变化的重要依据之一。因此，测定绝缘电阻是十分重要的。４、影响电线电缆绝缘电阻测量值的主要因素分析４．１总体在电线电缆检测中，绝缘电阻是安全性能中一项非常重要的检验项目。对其测量通常采用在被测绝缘体两端施加恒定的直流电压，测量其间流过的直流电流的大小和变化情况，以此判断绝缘材料的优劣。值得我们注意的是：绝缘电阻测量值不是一个恒定不变的数值，它易受外界诸多因素的影响而发生变化。４．２检测数据比较影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有环境条件、温度、湿度、读数时间和人员素质等几个方面，下面以ＧＢ／Ｔ５０２３．３－２００８中一般用途铜芯聚氯乙烯绝缘电线电缆ＢＶ４５０／７５０　１×１．５黄色为例，谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按ＧＢ／Ｔ５０２３．１２００８￣ＧＢ／Ｔ５０２３．３－２００８之规定：试验应在５　ｍ长的绝缘线芯上进行，水温为（７０±２）℃浸水时间不小于２　ｈ，绝缘电阻应在施加电压１　ｍｉｎ后测量，根据试验结果谈谈影响绝缘电阻测试的因素本试验共进行了五次：第一次：试件为５　ｍ长，温度为２０．５℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为４５　ＭΩ；第二次：试件为５　ｍ长，温度为２０．５℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，２　ｍｉｎ读数测试值为５２．２　ＭΩ；第三次：试件为５作者简介：邓跃伟（１９８３－），男，河南漯河人，漯河市质量技术监督局检测中心。・１５７・ｍ长，温度为７１．２℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为２１　ＭΩ；第四次：试件为５　ｍ长，温度为７３．９℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为１９　ＭΩ；第五次：试件为１０　ｍ长，温度为７１℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为１６　ＭΩ。４．３原因分析从上面测试数据可以看出：同样一组电线的绝缘电阻在不同的温度、不同的读数时间会有很大的差别，原因分析如下：１）由于施加电压后，绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流：电容电流、不可逆吸收电流、可吸收电流，这三种电流全部衰减后，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，读数时间不会造成很大差别，读数时间长会造成数值偏大，因此标准中明确规定在接通电。流１　ｍｉｎ后读数，１　ｍｉｎ读数保证了非泄漏电流大部分已消失又使测量时间有了统一，使数值具有重复性和可比性。２）温度的影响：温度的升高，绝缘电阻迅速下降，这是因为随温度的升高，绝缘材料中杂质离子运动速度加快，使得电导增大，绝缘电阻下降。因此测量时，必须严格控制温度。３）长度及环境条件的影响：长度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，因此在检测的标准中规定了长度为５　ｍ，表面污秽的影响弥漫在大气中的污秽物沉积在运行设备的绝缘体表面，形成污秽层。其中包含着可溶的电导性物质和不可溶的吸水性物质。在干燥的条件下，这些污秽物的电阻很大，对绝缘性的介电性能影响不大。但在空气湿度较高的情况下，空气中的水分或污秽层受到湿润、可溶的导电物质在溶解后使绝缘体表面污秽层的电导急剧增加，而不可溶的吸水性物质则保持水分并起促进污秽层电导增大的作用。在外加电压作用下，绝缘体表面泄漏电流亦随之大幅度增加，从而明显降低绝缘材料的绝缘特性，甚至导致绝缘体污秽层发热，产生局部电弧甚至全面闪络。４）检测人员的素质：检测人员自身的素质也是一个方面，作为检测人员应懂得一些电的基本知识，充分了解绝缘电阻与哪些因素有关，在检测过程中做到心中有数，确保检测数据的准确性。４．４结论绝缘电阻随着电气设备所处的环境以及测量条件的不同可以发生很大变化，如果在测量前不进行任何处理，试验条件不符合规定，则会降低测量结果的准确性。此外，由于介质的吸收性能不同，绝缘电阻也常随加压时间的长短而变化。为了提高试验的准确性和试验结果的重复性，必须对试验方法进行分析，采取必要措施防止外界干扰和漏电，并对被测物体进行试验前的处理和规定试验条件。在工作条件允许的情况下，应选用安全性能好的综合测试仪，确保检测数据的准确性。５绝缘电阻的测试方法绝缘电阻的测试方法常用的有两种：直流比较法；电压电流法（包括常用的兆欧表法和高阻计法）。５．１试验设备如ＺＣ－９０型绝缘电阻测试仪等。５．２试样制备（１）除产品标准中另有规定外，试样有效长度应不小于１０ｍ，应小心的剥除试样两端绝缘外的覆盖物，并注意不损伤绝缘表面。（２）试样应在试验环境中放置足够长的时间，使试样温度和试验温度平衡，并保持稳定。（３）浸入水中试验时，试样两个端头露出水面的长度应不小于２５０ｍｍ，绝缘部分露出的长度应不小于１５０　ｍｍ。在空气中试验时，试样端部绝缘部分露出的长度应不小于１００ｍｍ。露出的绝缘表面应保持干燥和洁净。５．３试验程序５．３．１测试接线（１）有金属护套、屏蔽层或铠装的电缆试样。单芯电缆，应测量导体对金属套或屏蔽层或铠装层之间的绝缘电阻；多芯电缆，应分别就每个导体对其余线芯与金属套或屏蔽层或铠装层连接进行测量。（２）非金属护套、非屏蔽或无铠装的电缆试样。单芯电缆应浸入水中，测量导体对水之间的绝缘电阻；多芯电缆应分别就每个导体对其余线芯进行测量。５．３．２试样长度测量将试样接入测试系统，试样的有效长度测量误差应不超过±１％。５．３．３试验环境条件除电线电缆产品标准中另有规定外，型式试验或抽样试验时测试应在环境温度２０±５℃和空气相对湿度不大于８０％的室内或水中进行。例行试验时，测试一般在环境温度为０￣３５℃的室内进行。工作温度下绝缘电阻的试验温度应在有关标准中规定，温度的误差应不超过±２℃。有争议时环境温度或工作温度的误差应不超过±１℃。５．３．４高温下绝缘电阻测试方法绝缘线芯或单芯电缆的高温下绝缘电阻可按ＧＢ５０１３．　２中２．　４规定的方法测试；或从成品电缆上取３￣５ｍ电缆，将试样作适合于绝缘电阻测量的处理后，放入试验箱中。在达到规定试验温度后，保温２　ｈ，测量线芯绝缘电阻。５．３．５试验电压应按产品标准规定选择对试样的测试电压，一般为：１００￣１　０００　Ｖ。５．３．６测试充电时间为使绝缘电阻测量值基本稳定，测试充电时间应足够充分，不少于１　ｍｉｎ，不超过５　ｍｉｎ。５．３．７测试系统的测量误差应符合下述要求被测试试样绝缘电阻值为１×１０１０Ω及以下，测量误差不超过±１０％。被测试试样绝缘电阻值为１×１０１０Ω以上，测量误差不超过±２０％。绝缘电阻测试仪计量检定的校准误差超过以上对应值时，应停用。５．４试验结果及计算每公里长度的绝缘电阻应按公式（１）计算：・１５８・Ｒｌ＝Ｒｘ・Ｌ （１）式中 Ｒｌ——每公里长度绝缘电阻，ＭΩ／ｋｍ；ＲＸ——试样绝缘电阻，ＭΩ；Ｌ——试样有效测量长度，　ｋｍ。２０℃时每公里长度的绝缘电阻应按公式（２）计算：Ｒ２０＝Ｋ・Ｒｌ （２）式中　Ｒ２０——２０℃时每公里长度的绝缘电阻，ＭΩ／ｋｍ；Ｋ——绝缘电阻温度校正系数，例行试验时应采用相关标准或制造厂的规定；型式试验或抽样试验时应按３．　３规定调控试验环境条件，不作温度校准。体积电阻率ρ由所测得的绝缘电阻应按公式（３）计算：ρ＝２πＬＲｘ／ｌｎ（Ｄ　／ｄ） （３）式中　ρ——体积电阻率，Ω／ｃｍ－３；Ｄ——绝缘外径，ｍｍ；ｄ——绝缘内径，ｍｍ。（成型导体绝缘线芯的比值Ｄ　／ｄ是绝缘表面周长与导体表面周长的比值。）绝缘电阻常数Ｋｉ应按公式（４）计算，以ＭΩ／ｋｍ表示。Ｋｉ＝ＬＲｘ×１０－１１／ｌｇ　（Ｄ　／ｄ）　＝１０－１１×０．３６７ρ （４）计算结果所取有效数字位数应与产品标准一致。６、注意事项（１）需要时，可在试样两端绝缘表面上加保护环，并与测试系统的屏蔽相连接。（２）如试样的绝缘电阻大于１×１０１２Ω和测量时因外界电磁场或试样运动产生的摩擦会引起测试不稳定时，可将试样静置在整体屏蔽的条件下进行测试。（３）重复试验时，在加电压之前应使试样短路放电，放电时间应不少于充电时间的４倍；如因试样有剩余电荷而造成测量结果有明显差别时，必须先进行充分放电。对于这类试样，无论是第一次测试或重复测试，均需充分放电。（４）采用输出端对地悬浮的高阻计（ＺＣ－９０型绝缘电阻测试仪）测量绝缘电阻时，推荐将高阻计的测量端（低压端）与被测绝缘线芯的导体相连，高阻计的高压端连接试样的另一极接地；当采用通用的方法测量绝缘电阻时，试样必须对地绝缘，否则可能使高阻计因输出的高压端对地短路而损坏，或由于加热电源的干扰，可能影响测试的准确性。（５）试验过程中应尽量避免或减少环境温、湿度，外界电磁场和各种杂质等对测试结果的影响。７、结论严格按照绝缘电阻的测量方法排除各种与测量有关的影响因素进行准确地测量，不仅可以发现电线电缆绝缘层材料品质的优劣、生产工艺中的缺陷和大大提高电线电缆的性价比、节约成本，还能通过对绝缘电阻的准确测量严格控制电线电缆的绝缘电阻，保证出厂和进入使用现场的电线电缆质量，而且还可以准确地判定使用中的电缆的电气绝缘性的好坏，以避免由于绝缘的事故引起供电系统的故障而引发安全生产事故。总之，准确地测定绝缘电阻极为重要。 编辑：冯惟榘（上接第１５２页）四、对仗对偶，美不胜收对偶，具有整齐和谐、抑扬顿挫的美感，能大大增强标题的形式美和语音美。使用对偶修辞制作体育新闻标题，可以多元全面地凸现体育竞技的美。例如：①平地一声吼　纪录抖两抖；瑞气如猛虎　澳门首金收（《中国体育报》２０１０－１１－１５）②花城飞羽巾帼红　须眉泳将虎威振（《中国体育报》２０１０－１１－１６）③“郅”在必得　男篮成就七冠王；“手”战告捷女手冲破无金史（《中国体育报》２０１０－１１－２７）这三则标题均整齐、简洁、对称，平仄上口，表意鲜明。既说明了赛事的结果，又通过“一声吼”、“如猛虎”、“抖”、“收”、“振”等动词展现了一个个动态的画面，表现了赛事激烈的进行过程，增添了新闻标题的无限情趣，营造了一种强者势不可挡的气势，使人读来流畅自然，有身临其境之感，让读者的情感变化与体育竞技场景相生相随，产生真实的情感体验，获得强烈的情感共鸣。五、巧用借代，新鲜有趣借代是指不直说某人或某事物的名称，而是用与它密切相关的名称去代替的修辞手法。运用借代，可以突出人或事物的特征，表达特定的感情，引起读者的联想，并给人以新鲜感和趣味性。例如：①紫薇花开海心沙（《中国体育报》２０１０－１１－１３）②１８岁１３８７环（《中国体育报》２０１０－１１－２１）“紫薇花”是指广州亚运会中国体育代表团开幕式旗手金紫薇，“１８”岁是指破世界纪录的韩国射箭选手金优镇。前者以鲜花代人，抓住了新闻事实中蕴涵的比喻性新异性因素，后者以岁数代人，突出了体育赛事非同寻常的结果，都增强了标题的吸引力，使新闻妙趣横生，激发读者的欲知兴趣。除上述五种以外，体育新闻标题常用的文学修辞手法，还有双关（何英强有惊人之“举”）、仿用（中国足球“气勿生”）、引用（春风得意“马蹄轻”壮志未酬“身先去”）等，它们都渲染了体育竞技中激烈的矛盾、对抗、悬念、冲突等戏剧性变化，突出了体育新闻的形象性、刺激性、新异性，使体育新闻标题的表现形式异彩纷呈，使读者通过阅读获得一种精神上的享受与满足，实现了体育新闻休闲与娱乐的目的和功能。限于篇幅，兹不一一详加叙说。但最后还想指出一点，即体育新闻标题的休闲娱乐功能也不能过分强调，要注意避免庸俗、低俗、媚俗的倾向。在运用文学修辞技法制作体育新闻标题时，应有一个理性的认知和适度的把握，而不应一味追求轰动、刺激的效果，忽略新闻的真实性，降低新闻的品位。诸如“血洗”、“杀星”、“上海足球与性感做爱”、“世界杯，忍受没有性生活的日子”等，都是不美的、不足取的。参考文献：［１］杨菲菲《体育新闻语言军事化的认知基础》，《修辞学习》２００５年第６期．［２］王世群　体育新闻中的战争隐喻〔Ｊ〕商丘师范学院学报２００４－２．［３］郭先珍　现代汉语量词用法词典〔Ｍ〕语文出版社２００２－１． 编辑：冯惟榘

低压电气设备、线路绝缘电阻测试记录

工程名称 莆田市鞋材市场南区2# 楼 质保（安）表14

施工单位 莆田市建筑工程公司 天气 晴 气温℃ 25

兆 欧 表 型号规格 电压等级 出厂编号 检定单位 检定有效期 检定证书编号

ZC2513-3 500V 1-0034 市计量所 03/08/19 0202150

设置或线路

名称 1APJ

设置位号或

回路编号 WL

101 WL

102 WL

201 WL

202 WL

301 WL

302 WL

401 WL

402 WL

501

绝

缘

电

阻

实

测

值

︵

M

Ώ

︶ A--B

B--C

C--A

A--N 9 11 10 11

B--N 10 9 12

C--N 10 12

A--E 11 10 11 10

B--E 11 10 11

C--E 11 11

N--E 12 13 10 12 10 12 10 11 12

测试日期 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30 2003/04/30

复

测

情

况 设备（线路）名称

结

论 实测绝缘电阻值均大于0.5MΏ，符合设计

要求 回路或位号

复测值（MΩ）

复测日期

建设(监理)单位代表: 质检员: 施工员: 测试人:

低压电气设备、线路绝缘电阻测试记录

工程名称 莆田市鞋材市场南区2# 楼 质保（安）表14

施工单位 莆田市建筑工程公司 天气 晴 气温℃ 20

昆 明 轨 道 交 通 工 程

承包单位：中铁一局集团电务工程有限公司 合同号：KMGD-L6-A-HT-SG-EX-2011-044

监理单位：华铁工程咨询有限责任公司 编 号：

电线绝缘电阻测试记录

单位(子单位)工程名称 机电设备安装

施工单位 中铁一局集团电务工程有限公司

分项工程名称 电线电缆穿管和线槽敷设敷设 测试仪表 兆欧表 测试人员

测试地点 机场中心站 仪表测试电压 1000V 测试日期

施工执行标准名称及设计图号 建筑电气工程施工质量验收标准GB 50303－2002 单位 MΩ

序号 回路编号 起点 终点 电缆型号 A-B B-C C-A A-N B-N C-N A-PE B-PE C-PE N-PE

1 LX11-6 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

2 LX11-7 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

3 LX11-8 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

4 LX11-9 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

5 LX11-10 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

6 LX11-11 站厅二级负荷小动力箱LX11 设备房插座 WDZB-BYJ-450/750 3X4

电缆绝缘电阻的测量方法

电缆的绝缘电阻是指电缆绝缘材料对电流流过的阻力，是一个重要的电气特性参数。正确的测量电缆绝缘电阻可以评估电缆的绝缘状态，以确保电气设备的安全运行。下面将介绍几种常用的电缆绝缘电阻测量方法。

1.直流电桥法

直流电桥法是最常用的电缆绝缘电阻测量方法之一、它基于电桥平衡理论，通过测量电桥平衡时电流和电压的比例关系来计算电缆的绝缘电阻。具体步骤如下：

-首先将电桥一侧电极连接到电缆的一端，另一侧电极连接到地线。

-施加一定电压，例如100V，到电缆上。

-调节电阻箱中的电阻，直到电桥平衡。

-读取电桥平衡时的电阻值，即为电缆的绝缘电阻。

2.交流电桥法

交流电桥法是使用交流电源来测量电缆绝缘电阻的方法。相比于直流电桥法，交流电桥法可以减小直流电压对电缆绝缘材料的影响，提高测量结果的准确性。具体步骤如下：

-将电桥一侧电极连接到电缆的一端，另一侧电极连接到地线。

-利用交流电桥平衡方法，测量电桥平衡时的电流和电压值。

-根据电流和电压的比例关系，计算得到电缆的绝缘电阻。 交流电桥法通常使用高频交流电源，以减小电容效应对测量结果的影响。

3.绝缘电阻测试仪法

绝缘电阻测试仪是一种专用仪器，用来测量电缆及其他电气设备的绝缘电阻。绝缘电阻测试仪的工作原理是通过施加一定电压到电缆上，测量电流的大小，然后计算出电缆的绝缘电阻。具体步骤如下：

-将测试仪的测试电极连接到电缆的两端。

-设置测试仪的测试参数，例如施加的电压和测试时间等。

-开始测试，测试仪会自动施加电压到电缆上，并记录电流的大小。

-测量结束后，测试仪会自动计算出电缆的绝缘电阻值。

需要注意的是，在进行电缆绝缘电阻测量时，应确保电缆处于干燥的环境中，以避免湿度对绝缘电阻的影响。此外，在进行交流电桥法和绝缘电阻测试仪法测量时，应选择合适的测量范围和电压，以确保测量结果的准确性。