一、绝缘预防性试验
一、绝缘电阻和吸收比测量
（一）相关知识
1．在测量大电容量电力设备的绝缘电阻时，可以明显地看到绝缘电阻数值和加压的
2．绝缘材料可以用电容与电阻串联来描述其
外特性，右图的等效电路可以描述吸收现象产
生的原因：在直流电压下，图中的i1是电容的
充电电流，衰减很快。
i2是吸收电流，它需要较长时间才趋于零，实际上它是绝缘材料缓慢极化过程的反映。
i3为泄漏电流，它反映绝缘电阻的大小。
3．绝缘材料的极化：绝缘材料是由带正电及带负电的质点（带电粒子）构成。
在外加电场的作用下，这些带电质点将沿着电场方向作有限地位移，或有规律的排列，并对外显示出极性。
当外加电场消失时，又恢复原状，这种现象就称为电介质极化。
而各种绝缘材料的极化特性不一样时，其极化的强弱、快慢也各不相同。
⑴电子式极化。
当物质原子里的电子轨道受到外电场的作用时，它将相对于原子核产生位移，这就是电子式极化，其极化强度随着外电场的增强而增大。
有两个特点：第一，形成极化所需的时间极短，约为10－15S，而且不随频率而变化。
第二，具有弹性，当去掉外电场后，依靠正负电荷间的吸引力而整个呈现非极性，所以这种极化没有损耗。
温度对电子式极化的影响不大。
⑵离子式极化。
固体无机化合物[如云母、石棉、电瓷（陶瓷）、玻璃]多数属离子式结构。
无外电场作用时，不呈现极性，在外电场作用下，使整个分子呈现极性，离子式极化也属弹性极化，几乎没有损耗，形成极化所需时间也很短，约10－13S。
4．绝缘材料在电压作用下会产生泄漏电流。
绝缘电阻反映绝缘材料在一定的直流电压作用下，通过它的泄漏电流的大小，电流越小，绝缘电阻就越大；电流越大，绝缘电阻越小。
显然，在同一绝缘结构中泄漏电流大，绝缘电阻小，表示绝缘状态不良；反之，绝缘良好。
实践证明，测定绝缘电阻的大小可以有效地发现设备绝缘的普遍受潮、局部严重受潮和惯穿性缺陷。
（二）测量吸收比的意义
吸收比是在绝缘电阻的测量中进行的。
任何电介质在直流电压的作用下其通过电流有三类：一是加压瞬间介质极化所形成的电容电流（几何电流）；二是介质中偶极子或夹层介质极化所形成的吸收电流；三是介质中的极少数带电离子发生移动形成的电导电流。
这三类电流中，前两类电流随时间衰减，最后到零；第三类电流很快趋于稳定，不随时间变化；绝缘电阻试验中所测得的电流是通过电介质呈衰减变化的总电流，而不是稳定的泄漏电流，其绝缘电阻也是逐渐趋于稳定的变化值，必须等加压后几何电流和吸收电流衰减后剩下泄漏电流时，绝缘电阻才稳定；所以，测量绝缘电阻要有足够长的时间，一般规定1min读数。
（参阅职训P93内容）。
二、泄漏电流测量与耐压试验
（一）交流耐压试验
1．在绝缘预防性试验中应用耐压试验方法，主要有交流耐压试验和直流耐压试验两种。
直流耐压试验方法，对于电容量较大的设备，例如电缆、电容器、电动机，具有独特的优点，因为直流下没有电容电流，要求电源容量小，加上可以用串级的方法产生高压直流，故试验设备可以做得轻小，适合现场预防性试验的要求。
2．交流耐压试验因为对绝缘的考验比直流耐压试验更接近实际，而且试验简单，所以被长期沿用，但对于110KV以上的变配电设备的交流耐压试验，由于条件限制，
一般不能进行。
不少单位对于改造、大修后的变压器采用交流倍频感应耐压试验的方法进行耐压试验，不仅考验主绝缘，对纵向绝缘也有一定的考验。
3．发电机交流耐压试验接线图及内容要求（参阅职训P93~ P94内容）
Q1—刀闸FU—熔断器Tt—调压器Q2—电磁开关T1—试验变压器T2—电压互感器A1、A2—电流表Q3—短路刀闸R1、R2—保护电阻V3—静电电压表F—保护球间隙（二）泄漏电流测量
1．电气设备的泄漏电流一般为μΑ级（0~数佰μΑ），所以用微安表来测量泄漏电
流的大小。
2．微安表接入位置对测量的影响：如右图，CX为
试品，R1与PA1串联做直流高压测量用，PA2不测
量泄漏电流微安表，这种接线，由试验装置到被试
品之间的连线在高压下会产生电晕电流（导线周围
空气游离对地产生泄漏）如图中虚线I′所示。
这些电流经PA2造成了测量误差。
因此泄漏电流试验中常用以下两种试验接线：
⑴微安表在被试品的接地端
如右图，高压连线的对地泄漏电流I′不经
过PA2，它所测的电流是试品的泄漏电流I X，但微安表在被试品的接地端
是这种接线要求被试设备能够和地绝缘。
开关底座、变压器外壳等是接地的，就不能采取这种办法。
而避雷器的底座是由一瓷底与地绝缘的，可用此法。
若绝缘瓷座严重脏污、劣化，也会造成误差。
虚线的R′表示被试设备地端对地绝缘电阻。
当绝缘良好时，R′中的分流可忽略不计，I X全部通过PA2，无测量误差；当绝缘不良时，R′中有分流，I X的一部分通过PA2造成测量误差。
⑵微安表在高压端
如右图，对于一端接地的设备，可将高压表接于
高压端。
当然，微安表在高压端读数将不太方便，同微安表在高压端
时PA2必须对地绝缘。
PA2对地绝缘的泄漏及PA2至被试品C X那段引线的电晕电流仍然流经PA2，影响测量精度。
现场常采用两种办法加以解决。
第一，将微安表及其到被试品的连线全部屏蔽起来，如图中虚线所示。
此屏蔽层接于PA2的电源侧，与PA2处于同一高电位，它引起的杂散电流不经过PA2，这样，PA2中的电流就纯属被试品的泄漏电流了。
该法能够将杂散电流屏蔽掉，测量准确度高。
由于整个试验引线处于高电位，试验时，必须支架起来，与人员及接地部位保持安全距离，所以不太方便。
第二，将微安表屏蔽或良好绝缘，PA2至C X的引线采用聚乙烯绝缘同轴射频电缆。
试验证明，这种电缆的泄漏电流极小，芯线施加电压，屏蔽层接地，只有0~2μΑ的泄漏电流。
采用这种高强度绝缘屏蔽线方便安全。
（参考职训P95）3．微安表的保护
如右图，当被试设备和试验装置对地击穿时，
C X
电流将远远大于微安表的量程，将表烧毁。
因此
微安表应加装过流保护。
常用微安表保护接线如
右下图，F为放电管，R为增压电阻。
因为微安表高压对地击穿时对微安表的损坏
内阻较小，电流超过很多时，表两端的电压降仍不足使
F放电，R的选择应使流过R及微安表的电流达到限量
或超过时，U AB两端电压恰好达到F放电电压，电流从
放电管流过。
C为滤波电容，能滤掉电流中的交流成分，微安表保护原理
使放电电压稳定，一般取150V/0.3μF即可。
三、介质损耗角的测量
（一）电容与电阻并联的介质损耗
由图看出I=I R+Ic，Ic比U超前90°，I R与U同
相位。
研究某一绝缘材料的损耗时，其绝缘物的面积和
外加电压的大小，Ic也就固定了，I R的大小就说明了损
耗的大小，与图中夹角δ有关，因此I R=Ictgδ，所以tgδ绝缘材料的电容与电阻并联就反映了I R的大小。
我们称tgδ为介质损耗角正切值。
a）等效电路图b）相量图（二）阻容串联的tgδ
从图中可以看出，U R的大小决定了损耗的大小，损
耗等于U R2/R，而U R的大小和Uc与U R的夹角δ有关，
U R=Uctgδ，tgδ反映了U R的大小，也即损耗的大小。
（三）概括地说，tgδ表示绝缘中的有功成分（电阻上
的电流、电压或其乘积）与无功成分（电容器电流、电
压或乘积）的比值。
如果损耗主要是电导引起的，则常用并联等效电路。
如果损耗主要由介质极化及连接导线的电阻等引起的，绝缘材料的电容与电阻串联则常用串联等效电路。
a）等效电路图b）相量图
（四）介质损耗角正切值tgδ的测量
对于判断电气设备的绝缘状况是比较灵敏有效的方法。
在交流电压作用下，电介质中的有功分量与无功分量的比值，在一定的电压和频率下，它反映电介质内单位体积中能量损耗的大小，它与电介质的体积尺寸大小无关。
因此，能从测得的
tgδ数值直接了解绝缘情况。
一般用西林电桥测量tgδ。
反接线：由于变压器外壳及铁心均直接接地，故使用西林电桥测量变压器绕组连同套管的介质损耗角时，采用反接线。
试验时，将被测绕组短路连接后，接电桥C X或Z X，非被试绕组短路连接后接地。
（连接图参阅职训P95）。
