各种电气设备绝缘电阻、吸收比、极化指数的试验方法

绝缘试验中，测量极化指数、吸收比的用途及合格标准本文关键词：吸收比极化指数绝缘电阻吸收比多少合格吸收比与极化指数的特征极化指数和吸收比是用来鉴别大型电气设备绝缘性能，小容量电气设备测量绝缘电阻即可，吸收比和极化指数是两个不同时间下绝缘电阻的比值，与设备的尺寸无关，消除尺寸、结构的影响，并且与温度基本无关，无须换算，反应电气设备的局部和整体缺陷。

绝缘电阻吸收比吸收比指的是在同一次试验中，用数字兆欧表测得60s与15s时的绝缘电阻值之比，由于给设备加直流电压的时间长度不同，对设备的潮湿等状况影响也不同，因此比较两个时间比值，可以判断设备是否是因为潮湿的原因影响了绝缘电阻，绝缘受潮时吸收比最小值为1，干燥时吸收比均大于1，吸收比试验，通常用于电容量较大的电气设备，小型电气设备测量绝缘电阻即可。

吸收比和极化指数合格范围极化指数在比值不低于1.5，R60s大于10000MΩ时，极化指数忽略，吸收比比值大于1.3或1.2即合格，吸收比不合格时应测量极化指数，二者取其一。

绝缘电阻极化指数极化指数PI是指在同一次试验中，加压10min时的绝缘电阻值与加压1min时的绝缘电阻值之比。

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-2006），7.0.9第4条，变压器电压等级为220kV及以上且容量为120MVA及以上时，宜用5000V兆欧表测量极化指，测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.3。

吸收比和极化指数都与绝缘电阻有关，当给被试物施加一定的直流电压后，在直流电压的作用下流过被试物绝缘介质的电流，通常由电容电流、介质吸收电流和电导(泄漏)电流三部分组成，其中，电容电流是由绝缘介质弹性极化引起的，绝缘介质的极化过程很快，电容电流只是在直流电压加到绝缘介质上的瞬间出现，然后很快衰减为零，电容电流的大小主要由外加电压的高低、电源内阻的大小、绝缘材料的材质、几何尺寸、结构等因素决定，与介质的绝缘能力无关。

现场绝缘电阻、吸收比和极化指数试验步骤规定现场绝缘电阻、吸收比和极化指数试验步骤规定？1、断开被试品的电源，拆掉或断开对外的一切连线，将被试品接地放电。

对电容量较大者（如发电机、电缆、大中型变压器和电容器等），应充分放电（5min）。

放电时应用绝缘棒等工具开展，不得用手碰触放电导线。

2、用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。

3、兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的，“L”是接高压端的，“G”是接屏蔽端的。

应采用屏蔽线和绝缘屏蔽棒作连接。

将兆欧表水平放稳，当兆欧表转速尚在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指针应指零。

开路时，兆欧表转速达额定转速其指针应指“∞”。

然后使兆欧表结束转动，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空（不接试品），再次驱动兆欧表或接通电源，兆欧表的指示应无明显差异。

然后将兆欧表结束转动，将屏蔽连接线接到被试品测量部位。

如遇表面泄漏电流较大的被试品（如发电机、变压器等），还要接上屏蔽护环。

4、驱动兆欧表达额定转速，或接通兆欧表电源，待指针稳定后（或60s），读取绝缘电阻值。

5、测量吸收比和极化指数时，先驱动兆欧表至额定转速，待指针指“∞”时，用绝缘工具将高压端立即接至被试品上，同时记录时间，分别读出15s、和60s（或1min、和10min）时的绝缘电阻值。

6、读取绝缘电阻后，先断开接至被试品高压端的连接线，然后再将兆欧表结束运转。

测试大容量设备时更要注意，以免被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而使兆欧表损坏。

7、断开兆欧表后对被试品短接放电并接地。

8、测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

一、绝缘电阻和吸收比试验：(1)绝缘电阻和吸收比原理：电力设备中的绝缘材料是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。

在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流流过。

绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比。

绝缘电阻有体积绝缘电阻和表面绝缘电阻之分，我们真正关心的是体积绝缘，体积绝缘电阻的大小标志着绝缘介质内部绝缘的优劣。

在测量当中，当测量的试品绝缘电阻低时，应采取屏蔽措施，排除表面绝缘电阻的影响，以便得到真实准确的体积绝缘电阻值。

由于试品的电容电流和吸收电流要经过一段时间后趋于零，因此在用摇表测量绝缘电阻时，必须等到绝缘电阻表指示稳定后才能读数。

大容量试品的吸收电流随时间衰减较慢，《规程》规定除要求测量绝缘电阻外，还要测量吸收比和极比指数。

测量吸收比对分析35~110KV变压器、在中型容量发电机是有效的。

对吸收比小于1.3的试品测量其10分钟与1分钟的绝缘电阻之比(即极化指数1.5)来判断绝缘优劣。

(2)绝缘电阻表的结构：“1”端子：线路端子，输出负极性直流高压，测量时接试品的高压导体上。

端子：接地端子，输出正极性直流高压，测量时接于试品外壳或地上。

“G”端子：屏蔽端子，输出负极性直流高压，测量时接于被试品的屏蔽环上，以消除不需测量的部分泄漏电流的影响。

(3)影响绝缘电阻的因素：1温度的影响：运行中的电力设备其温度随环境变化，其绝缘电阻也是随温度而变化的。

一般情况下，绝缘电阻随温度的升高而降低。

这与导体的电阻随温度的变化是不一样的。

2.湿度和电力设备表面脏污的影响：现场测量时可以用屏蔽环消除影响，以得到真实的测量值。

3.残余电荷的影响：大容量设备运行中遗留的残余电荷或试验中形成的残余电荷未完全放尽，会造成绝缘电阻偏大或偏小。

4.感应电压的影响：现场试验中，由于带电设备与停电设备之间的电容耦合，使得停电设备带有一定电压等级的感应电压。

感应电压对绝缘电阻测量有很大影响。

感应电压强烈时可能损坏绝缘电阻表或成指针乱摆。

变压器绝缘电阻及吸收比、极化指数检测绝缘电阻试验是对变压器主绝缘性能的试验，主要诊断变压器由于机械、电场、温度、化学等作用及潮湿污秽等影响程度，能灵敏反映变压器绝缘整体受潮、整体劣化和绝缘贯穿性缺陷，是变压器能否投运的主要参考判据之一。

1．绝缘电阻的试验原理变压器的绝缘电阻对双绕组结构而言是表征变压器高压对低压及地、低压对高压及地、高压和低压对地等绝缘在直流电压作用下的特性。

它与上述绝缘结构在直流电压作用下所产生的充电电流、吸收电流和泄漏电流有关。

变压器的绝缘结构及产这三种电流的等效电路如图2—6所示。

图2—6 绝缘介质的等效电路U-一外施直流电压；C1一等值几何电容；C、R一表征不均匀程度和脏污等的等值电容、电阻；Rl 一绝缘电阻；iC1－电电流；iCR一吸收电流；iRi一泄漏电流；i一总电流(1)充电电流是当直流电压加到被试晶上时，对绝缘结构的几何电容进行充电形成的电流，其值决定于两极之间的几何尺寸和结构形式，并随施加电压的时间衰减很快。

当去掉直流电压时相反的放电电流。

电路中便会产生与充电电流极性(2)吸收电流是当直流电压加到被试品上时，绝缘介质的原子核与电子负荷的中心产生偏移，或偶极于缓慢转动并调整其排列方向等而产生的电流，此电流随施加电压的时间衰减较慢。

(3)泄漏电流是当直流电压加到被试品上时，绝缘内部或表面移动的带电粒子、离子和自由电子形成的电流，此电流与施加电压的时间无关，而只决定于施加的直流电压的大小。

总电流为上述三种电流的合成电流。

几种电流的时间特性曲线如图2—7所示。

图2—7直流电压作用下绝缘介质中的等值电流i－总电流；i1－吸收电流；i2充电电流；i3泄漏电流变压器的绝缘电阻是表征同一直流电压下，不同加压时间所呈现的绝缘特性变化。

绝缘电阻的变化决定于电流i的变化，它直接与施加直流电压的时间有关，一般均统一规定绝缘电阻的测定时间为一分钟。

因为，对于中小型变压器，绝缘电阻值一分钟即可基本稳定；对于大型变压器则需要较长时间才能稳定。

电力变压器绝缘电阻、吸收比与极化指数一、工作目的电力变压器是发电厂、变电站和用电部门最主要的电力设备之一，是输变电能的电器。

测量绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮脏污，以及贯穿性的集中行缺陷，如瓷瓶破裂、引线接壳、器身内有金属接地等缺陷。

二、工作对象SL7-1000/35型电力变压器三、知识准备见第三篇第XXX章XXXXXX标题四、工作器材准备10 放电棒1支11 接地线2根12 短路铜导线2根13 高压引线1根14 低压引线1根五、工作危险点分析见第一篇第二章通用危险点六、工作接线图上图为低压对高压及地的绝缘电阻，吸收比与极化指数测试的接线图：将非被试绕组短路接地；兆欧表的输出L端接被试品端，E端接地，G端接屏蔽测量顺序为：1)低压对高压及地（abco短路接兆欧表的输出L端）2)高压对低压及地（ABCO短路接兆欧表的输出L端）1)高压、低压对地（ABCO与abco短路接兆欧表的输出L端）七、工作步骤1）检查兆欧表，将其水平放稳。

2）高压线接“L”端子，低压线接“E”端子。

接通电源，电压设置为5000V。

用导线瞬时短接“L”和“E”端子，按“启动”按钮，其指示应为“0”。

按“停止”按钮。

关掉电源。

3）“L”和“E”端子开路时，接通电源，电压设置为5000V，按“启动”按钮，指示应指“∞”。

按“停止”按钮，关掉电源。

4）将兆欧表的接地端与被试品地线连接。

5）兆欧表的高压端上接屏蔽连接线，另一端悬空，再次接通电源，指示应无明显差异。

6）将高压侧A、B、C、O用短路铜导线短接起来，同理低压短接。

7）将非测试绕组接地；先接接地端，后接被试品端。

8）将兆欧表接地；先接接地端。

9）使用专用带屏蔽的绝缘护套线，一端接“L”，“G”接屏蔽，别一端接被试品的测量端。

10）接通电源，选择电压5000V，按“启动”键测试。

测试1min。

测试完毕后按“停止”键。

11）记录试验结果，若吸收比合格，则不需测极化指数。

用吸收比K判断绝缘状态有不确切性。

特别是对于大型变压器，因吸收时间常数T较大，往往不能取得大的吸收比。

由于绝缘结构的不同，使测试的吸收时间常数延长，吸收过程明显变长，稳态时一般可达10min或以上。

大量数据表明，10min绝缘电阻均大于1min绝缘电阻值，说明这些变压器的吸收电流确实衰减很慢。

因而出现绝缘电阻提高、吸收比小于1.3而绝缘并非受潮的情况。

若仍然按传统的吸收比来判断大型变压器的绝缘状况，已不能有效地加以判断。

为更好地发挥绝缘电阻项目的作用，根据目前我国广泛采用晶体管兆欧表测试的情况，在电力变压器绕组的测试中，用"极化指数PI"作为另一种判断绕组绝缘是否受潮的依据。

所以对吸收比小于1.3，一时又难以下结论的变压器，可以补充测量极化指数作为综合判断的依据。

预防性试验规程对变压器绝缘电阻的要求：1)绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无显著变化，一般不低于上次值的70％2)35kV及以上变压器应测量吸收比，吸收比在常温下不低于1.3；吸收比偏低时可测量极化指数，应不低于1.53)绝缘电阻大于10000 MΩ时，吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3《国家电网山东电力集团公司2007版电力设备交接和预防性试验规程》对极化指数有如下规定：极化指数在常温下不低于1.5；当R60s大于10000MΩ时，极化指数可不作要求。

预试时可不测量极化指数；吸收比不合格时增加测量极化指数，二者之一满足要求即可。

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-2006），7.0.9第4条，变压器电压等级为220kV及以上且容量为120MVA及以上时，宜用5000V兆欧表测量极化指数。

测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.3；当R60s大于10000MΩ时，极化指数可不做考核要求。

表1摘自美国《变压器维护指南》，可作为根据极化指数判断绝缘状况的参考。