绝缘电阻原理

为什么要做绝缘电阻

一、测绝缘电阻的目的及原理

1、安全性

之所以进行绝缘测试，最重要的原因是为了确保公共安全和个人安全。通过在断开的载流导线、 接地导体和待接地导线中执行绝缘测试，能够消除因为短路引发火灾的可能性。

2、延长设备寿命

绝缘测试对于保护并延长电气系统和电机的使用寿命也具有重要意义。周期性维护测试能够提供可供分析的数据，同时预测可能的系统故障。另外，发生故障时也需要通过绝缘测试确定故障原因。

3、国标规定

无论是生产材料还是电气设备，都需要根据相应的国标要求进行绝缘预防性试验，以验证生产的电气设备的质量，确保设备满足规程和安全标准。

4、绝缘测试原理

绝缘测试类似于查找水管中的泄漏点。一般向管道中加注高压水流来寻找渗漏。加压后的水流能使渗漏点更易于被发现。而电气领域中的压力就是电压。进行绝缘测试时， 对被测设备施加相对较高的直流电压促使漏电的部位更加明显。

绝缘电阻测试仪是测量加压时的泄漏电流，并通过欧姆定律计算得到绝缘电阻值。这类仪器的设计宗旨就是通过“非破坏性”的方式施加和控制测试电压。尽管提供的电压很高，但电流却十分有限。这就避免了因绝缘不良而对设备造成二次损坏，也保证了操作人员的安全。

5、为什么不能使用万用表测量绝缘电阻？ 尽管万用表可以测量电阻，但无法精确指示绝缘体的工作状况。因为万用表在进行测量时，使用的是9V的直流电源，无法获得测试所需的高压。

二、测绝缘电阻的方法

1、绝缘测试电压的选择

根据GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准中规定：

工作电压在100V以下的电气设备或回路，使用250V测试电压；

工作电压在100V~500V的电气设备或回路，使用500V测试电压；

工作电压在500V~3000V的电气设备或回路，使用1000V测试电压；

工作电压在3000V~10000V的电气设备或回路，使用2500V测试电压；

工作电压在10000V以上的电气设备或回路，使用5000V或10000V测试电压；

接地接地、、耐压耐压、、泄露测试问答泄露测试问答

[原创]为什么要进行接地电阻测试

亦称接地连续性测试, 接地测试必须对所有一类产品（Class I）进行。 测试的目的是保证产品上的所有在单一绝缘失效的情形下会变

成带电体，并且可以被使用者接触到的导电性部件被可靠连接到电源输入的接地点。 换句话说, 一个接地测试使用大电流的低电压源

加到接地回路来核实接地路径的完整性。

通过测量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符合标准要求, 阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则

认为是符合要求的。 一定要记住, 从结构和设计观点来看, 用做保护接地的导体不应该包含任何的开关或保险丝。

测试要求测试要求：：

大多数标准对于进行接地测试提出下列的参数要求：

󰀈 被测设备（EUT）必须承受高一定时间的直流或交流电流但是电压要很低。

󰀈 在保护接地连接端子或接地触点和被接地零件之间的电压降必须被测量。

󰀈 电阻必须使用通过的电流和产生的电压降来进行计算（欧姆定律）。

阻抗不应该超出某个值，不同的的安全标准可能要求不同的值。 例如, IEC 60950-1 要求测试电压不超出12 V 。 电流可能是交流

或直流，产品额定电流的1.5 倍或25 A（二者选择比较大的）。 测试持续时间必须是1 分钟, 并且连接在保护接地端子或接地触点

和必需被接地的零件之间的阻抗不能超出0.1欧姆 ，不包括电缆的阻抗。 一些标准, 譬如CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 或UL 6

0950-1 （含加拿大国家差异），如果设备的额定电流不超过16A，则要求测试电流为40 A ，持续时间为2 分钟。

除加拿大标准外, 多数标准要求在25 A下测试并且维持1 分钟，这代表过流保护设备能承受的最大的电流和最久的操作时期。 最大

值25 A大约是为多数额定点流不超过16 A的线连接可插入A型设备安装开关的额定值的1.5 倍。 加拿大国家接线法规（Canadi

智能式直流母线绝缘电阻的测量原理

成都磁海电气工程有限公司 龚学长

摘 要 本文论述了现有直流系统电子式绝缘监察的测量原理，以及每一测量原理存在的不足及采取的措施。

一、常规直流母线绝缘监察的原理：

1、ZJJ-3SA、ZJJ-4SA、ZJJ-4SB类直流绝缘监察继电器的测量原理：

该类直流绝缘监察继电器监视直流母线绝缘情况，当母线对地绝缘降低到一定值时，继电器发出警告信号。

由于采用全硬件除法器运算电路，能直接显示接地电阻值和接地电流。

继电器采用电桥平衡法测量单侧接地电阻，如图1所示。R1和R2是平衡电阻，在A点取得平衡分压。RL

是电流测量的取样电阻，当发生单侧绝缘下降，即存在RX或RY时，接地电流在RL上产生正或负的压降Vo，

测量此压降的大小和方向，经硬件除法器运算电路，即可得出RX或RY的阻值。当任一电阻值越限时，将触发

报警。

图1 绝缘监察继电器原理图

图2 等效原理图

图2是图1的等效原理图。当R1=R2=10kΩ时，图中，Io支路的开路电压为：

Uo=U/2-Rx*U/（Rx+Ry）

内阻Ro为：

Ro=5+Rx*Ry/（Rx+Ry）

Io= Uo/（Ro+R3+RL）

= [U/2-Rx*U/（Rx+Ry）]/[5+Rx*Ry/（Rx+Ry）+R3+RL）] （１）

当Ry=无穷大时，Rx /（Rx+Ry）等于“0”， Ry/（Rx+Ry）等于“1”，（1）式为：

Io=（U/2）/（5+Rx+R3+RL） Rx=U/（2Io）-（5+R3+RL） （2）

由图1和（1）式知道，当Rx = Ry时，Uo=U/2-Rx*U/（Rx+Ry）=0，也就是说，当+KM和-KM的绝缘

电阻相同下降，哪怕下降到很低时，绝缘监察继电器是测不出母线对地绝缘电阻的。

2、ZJJ-101B带支路绝缘类直流系统接地监测装置

该装置采用直流平衡电阻探测法，原理如图3。正常状态下的平衡电阻是电压检测分压电阻，正、负母线

４　耐压强度／绝缘电阻检测仪的原理与应用　

耐压强度／绝缘电阻检测仪的原理与应用　

汪源浚　

（中国工程物理研究院工学院，四川绵阳６２１９００）　

摘要文章介绍了ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐压强度／绝缘电阻检测仪的工作原理和使用中应注意的问题。　

关键词耐压强度；绝缘电阻；电弧；滤波器；衰减振荡电压；过压现象；上限电流　

在有线数据传输局域网中，网络变压器可以防止ＵＴＰ（非屏蔽双绞线）上感应到的高压电磁干扰　

损坏计算机或服务器网卡上的积成电路芯片。为此，网络变压器自身初级．次级线圈之间的绝缘层必须　

能经受住高压的冲击。因而，耐压强度或绝缘电阻是网络变压器在出厂之前必须检测的重要指标之一。　

随着互联网的普及，对网络变压器的需求量急剧增加。因而也涌现出各种型号的检测网络变压器　耐压强度或绝缘电阻的仪器。这些不同型号仪器的性能之间略有差别，但其基本工作原理都是相同的。　

下面以Ｇｏｏｄ　Ｗｉｌｌ　Ｃｏ，Ｌｔｄ．公司的ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐压强度／绝缘电阻检测仪（习惯称ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐压机）　

为例来介此类仪器的工作原理和使用中应注意的问题。　

１检测耐压强度的原理　

图１所示是ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐压机设置在检测待测元件耐压强度时的简明电路图。ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐　

压机由ＡＣ　０－５０００Ｖ交流电源、上限电流选择电路和控制系统三个主要部分组成。ＧＰＩ．５０００Ｔ内部没有　

安装高压直流电压源，只能用高压交流电压源检测待测元件的耐压强度或绝缘电阻。　

图１　ＧＰＩ．５０００Ｔ型耐压机设置在检测待测元件耐压强度状态下的简明电路图　

图１右上角是高压电源的电路图。高压电源内包含调压器和１：２３的升压变压器。ＡＣ　２２０Ｖ工频电　

压送到调压器的两个输入端。调压器的滑动触点与升压变压器的输入端联接。借助滑动触点，升压变　

收稿日期：２０１３．

０４．１０　２０１３年９月第３期　教学与科技　５　

压器输入端的电压可在ＡＣ　０－２２０Ｖ之间变动。升压变压器次级线圈上的输出电压相应地在ＡＣ　０－５０００Ｖ　之间变动。因此，ＧＰＩ．５０００Ｔ内部的ＡＣ　０－５０００Ｖ交流电源实际上是由ＡＣ　２２０Ｖ工频电压升压而来，