电气绝缘测试技术(考研必看)

第一章 绝缘电阻（率）的测量§1―1 概述一、定义：绝缘电阻R=U/I体积绝缘电阻 Rv=U/Iv 表面绝缘电阻 Rs= U/IsRv ∥RsRv=【d （厚度）/A （面积）】ρv （体积电阻率） ρv 单位：Ω．m ρv=E/j —电流密度（A/m 2） ρv=1/ν—电导率，用来表征材料 ρs= E/j 单位：Ω性能：用绝缘电阻表征绝缘结构性能 二、影响绝缘电阻率ρv 的因素1. 温度 ：T →R （ρv ） （离子电导为主体） 2. 湿度：δ（%） →R （ρv ）3. 电场E ，一般R （ρv ）与E 无关（线性材料） 高场强是 E →R （ρv ） （非线性材料）4. 辐射：剂量 →R （ρv ）5. 交联：无影响 ，高温下交联击穿强度高 标准测试条件： T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% 测试前预处理（正常化） T ：23+2℃ δ（湿度）：50+5% t ：24小时消除辐照、湿度影响、机械应力预处理的目的：消除试品经历的历史条件不同对测试结果的影响§1―2试样与电极系统 一、试样固体（绝缘电阻） 片状 管状一般采用片状，大于电极7mm 以上，厚度不大于4mm （最好在0.5~2mm ） 二、电极系统 ㈠ 三电极系统大电阻测量的本质是微电 流测量。

㈡ 二电极系统 常用于薄膜测量㈢ 三电极的优点① Iv 、Is 分开，实现体积电流测量（Rv ）② 消除电极边缘效应，可使被测部分近似为均化电场 ㈣ 电极尺寸测量极直径：50mm特定环境下用25mm 高压极直径：74mm 特定环境下用54mm保护间隙：2mm 保护极尺寸：10mm C=ε0εrh A R=ρv Ah（A 电极面积） 已知：A 、h 、Rv 、D1，g ，求ρvρv= Rv h4g D 2π）（+三、电极材料选择材料的原则： 1. 导电性好2. 与被测材料紧密接触3. 化学性能稳定，不和被测才来哦发生化学反应4. 经济、操作方便 可用电极材料： 1. 银漆、银膏 2. 蒸镀（铝、铜、金） 3. 铝箔 4. 导电橡胶§1—3 直接法测量绝缘电阻 Rx=U/Ix →U 已知，测Ix 求Rx一、兆欧表：直流电源+流比计（P13 图1-12） а=f （2I 1I ）=f （R1Rx 2R +） 流比计的特点：а与电压大小无关，使用于现场施工 二、检流法（P14 图1-13）① 校正检流计 ② 读出偏转角 R=аK Un n=IxIg— 分流比，K —仪表常数，а—检流计偏转角 U=1000V Imin=10-10 A R=1013Ω 适用于工厂产品测试三、高阻计法（P15 图1-15） Rx=IpSRnU，Rn 最大1012Ω，放大器输入阻抗>1014Ω。

浅谈电气绝缘测试技术摘要：本文介绍了电气绝缘技术在我国的一些重要影响和电气设备在投入运行后电气绝缘出现的各种问题，并对如何防止电气绝缘的损坏进行了一系列的防治措施。

而且还通过采用测量电气设备绝缘性能的一些方法，来证明此方案的可行性和重要性。

关键词：电气绝缘绝缘技术测量中图分类号：tp2 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0146-01现如今，电气自动化在世界中占有举足轻重的地位，各家各户都拥有了许多的家用电器、医疗电器以及健身电器等。

因此，随着使用这些电器的同时，人们也对自身的安全存在着很大的疑虑。

所以，电气绝缘是目前首先要重视起来的一个问题。

而且，随着现代科学技术的发展，电力系统的电压等级在不断上升，有关电气绝缘的各种问题就尤为重要。

因此，电气绝缘技术在电力工作中占有重要地位。

1 电气设备绝缘的结构在电力系统中，为了保障电力系统的安全运行，首先最重要的是保证各种电气设备的绝缘性具有一定的电气强度，并且使其在运行过程中始终保持一种很好的运行状态。

而且，要按照一定的运行流程，电气设备在投入使用之前必须要做一系列的绝缘测试，从而来判断电气设备工作的可靠性。

因为通过测量，可以很好的了解电气设备的绝缘情况，以便及时发现找出缺陷，并进行相应的检修，这样就可以避免电气设备在工作电压下被击穿，导致停电或设备损坏等情况。

而现如今正在运用的电气设备的绝缘都存在着很大的有损电介质。

2 电气绝缘的参数衡量电气绝缘性能的好与坏主要有三个参数，分别是：耐电压、泄漏电流和绝缘电阻。

这三个参数即是互相联系又是互不相同的几个参数，但是都能决定着电气设备的绝缘性能。

但是，如果这三项参数中有任何一项出现故障，就将会导致其他两项参数的不合格。

其中，耐电压分为工作温度下的耐电压和非工作温度下的耐电压。

然而，对于工作温度下的耐电压来说，供电电压为安全超低电压，基本绝缘为500 v，加强绝缘为3750 v。

电气绝缘测试技术实验讲义哈尔滨理工大学电气与电子工程学院实验中心实验一 绝缘电阻系数的测量一、实验目的：1、掌握用高阻计测试绝缘电阻的方法。

2、了解各种因素对测试准确度的影响。

二、实验内容：1、在贴铝箔的三电极试样上测量其体积绝缘电阻Rv 和表面电阻Rs2、在不贴铝箔三电极试样上测试其Rv 和Rs ，并与1项结果相比较3、在不贴铝箔的二电极系统下测量其电阻，并与2项结果相比较4、在不贴铝箔的情况下，测量受潮试样的表面电阻Rs ，并与2项相比较5、测量线有无屏蔽对测试结果的影响三、实验用设备及材料：ZC-36型1017欧姆电阻、10-14微安电流测试仪1、测试原理高阻计实际上是一种高输入阻抗的直流放大器，为了使性能稳定，一般都采用负反馈线路，当试样施加电压时，试样的传导电流Ix 流经Rg 、R f ，使放大器输入端得到输入电压Ug ，使输出端电压Up 在输出回路中出现电流Ip ，它们之间的关系为：Ug = Ix · Rg － Up （1）Up = (Ip － Ix) · R f （2）图一 高阻计测试原理A —直流放大器；M —电流计；Rg —标准电阻；R f ——反馈电阻；K 1—测试与放电选择开关；K 2—R v 与R s 选择开关；K 3—输入与短路选择开关； 从上式得放大器的电流放大倍数111=+⋅==AA R R I I A f g x p 在放大器的固有增益A>>1,Rg>> R f 时x f g x f gx p R U R R I R R I A I ⋅=⋅==.1在试验电压U 和放大倍数A 1一定的情况下，Ip 只与Rx 有关，故Ip 的读数直接刻度成Rx 的数值。

图二 简化原理图结合简化原理图结合简化原理图，，把操作原理说明如下:(1)测试电压选择，把测试电压选择开关置于不同的分压档，即可得到1000伏，500伏，250伏，100伏，10伏的测试电压。

电气绝缘测试技术1.绝缘电阻：施加于绝缘体上两导体之间的直流电压与流过绝缘体的泄露电流之比2.体电阻：施加的直流电压与流过绝缘体内部的电流之比。

3.表面电阻：施加的直流电压与流过绝缘体表面的电流之比4.影响绝缘电阻的因素有那些？…（1）温度温度升高绝缘电阻减小(2)湿度温度加大绝缘电阻减小(3)电场强度：当在低场强作用下，电阻率肉几乎与电场强度无关，当在高场强电场作用下，电场强度E增加，电阻率肉下降(4)辐射的影响许多材料在强光或X射线r射线等辐照下，电阻率下降5.利用高阻计测量绝缘电阻时如何消除漏电流的影响？要求输入阻抗Ri>>RN(Ri比RN大100倍以上)Ri->10^14 RN->10^126.进行绝缘材料介电性能测试时，电极材料选择的基本原则是什么？（1）电极材料应是良导体，且与试样能紧密接触(2)电极与试样不能相互作用耐腐蚀在高温下不能引起试样的变化(3)电极制作方便，使用安全绝缘材料测试前需正常化处理，其目的是什么？正常化处理的条件有那些？目的：为啦消除由于试样之前所经历的环境条件不同而造成的测试结果的偏差。

条件：1)温度23+_2`C2)湿度50%+_5%3)气压一个标准大气压4)时间24h利用之电极测量体电阻和面电阻时，如何消除剩余电荷对测量的影响？测量完体积电阻后要充分放电后，才能测量表面电阻；或先测量表面电阻再测体电阻。

7.什么是正接电桥？反接电桥？指出正接反接的区别？并说明优点应用场合？正接电桥：电桥的接地端为低阻抗桥臂的一端反接电桥：电桥的接地端为高阻抗桥臂的一端区别：接地端不同优点：对于在工作场地已经固定的试品可以测量应用场合：试品一端必须接地8.利用高压西林电桥测量绝缘材料?和tans时，如何消除分布电容及其外来电场的影响分布电容：元件之间的分布电容——屏蔽接地，元件对地的分布电容——使接地点B不接点，检流计两个端点，C点和D点，在电桥平衡时都0电位。

电气绝缘测试技术是用于评估电气设备和电气系统中绝缘性能的一系列技术和方法。

这些测试有助于确保电气设备在运行过程中不会发生绝缘故障，从而提高设备的可靠性和安全性。

以下是一些常见的电气绝缘测试技术：1. **绝缘电阻测试（Insulation Resistance Testing）：** 这是测量电气设备绝缘材料的电阻值的基本测试。

通过施加一个特定的电压，然后测量电流，可以计算出绝缘电阻。

这个测试用于检测绝缘是否受损或降解。

2. **介电强度测试（Dielectric Strength Testing）：** 这个测试用于测量绝缘材料的耐电压能力。

设备被置于高电压下，观察是否会出现击穿或漏电。

这有助于确定绝缘材料是否足够强大，以防止电压穿透。

3. **局部放电测试（Partial Discharge Testing）：** 局部放电是指在绝缘材料内部的局部区域发生的放电现象。

这个测试用于检测并定位这些局部放电，因为它们可能是绝缘故障的前兆。

4. **电容测试（Capacitance Testing）：** 这个测试用于测量电气设备中的电容值。

电容测试有助于评估绝缘性能，并确定是否存在电容器故障。

5. **绝缘材料质量因子测试（Dissipation Factor Testing）：** 这个测试测量绝缘材料的质量因子，以评估绝缘材料中的能量损耗。

高质量的绝缘材料应具有低的质量因子。

6. **电气击穿测试（Breakdown Testing）：** 这个测试用于确定绝缘材料在极端条件下（例如高温、高湿度）下的击穿电压。

这有助于评估绝缘材料的耐久性。

7. **地绝缘测试（Ground Insulation Testing）：** 这个测试用于评估设备的地绝缘性能，以确保设备的外壳和地之间的绝缘是有效的。

电气绝缘测试技术是维护电气设备和确保电气系统安全性的重要部分。

这些测试通常由专业技术人员进行，并遵循相关的标准和规定。

在线测量与绝缘诊断本章共分为五个小节，5-1 漏电流的测量5-2 电容和损耗因数的测量5-3 局部放电的测量5-4 绝缘油的试验与分析5-5 绝缘诊断在线测量是指电气设备在运行条件下不脱离电网，测量该设备的性能，即在工作电压下对电气设备进行测量。

电力设备的维修从事故后维修、预防性维修，发展到状态维修，需要进行状态监测，即在工作电压下经常监测电气设备的运行状态，以便做出设备是否需要维修的结论。

在线测量技术的关键是被测信息的采集和抗干扰，测量方法与装置必须保证在不影响被测设备安全正常运行，和人身安全的前提下，测得可靠的数据。

绝缘在线监测与诊断的好处：绝缘的状态维修的基础是电气绝缘的在线监测和诊断技术.既通过各种在线监测的方法来正确诊断被试设备绝缘的目前状态,又根据其设备绝缘本身的特点及变化趋势来确定能否继续运行或指定检修计划。

实现绝缘在线监测与诊断技术有以下优点: (1)可以在电气设备的运行过程中及时发现绝缘缺陷和发展中的事故隐患,防患于未然; (2)逐步代替传统的停电预防性试验,减少电气设备的停电时间,节省试验费用;(3)对老旧设备或已知有缺陷,有怀疑的设备,采用在线监测可以随时检测其运行情况, 一旦发现问题,能够及时退出运行,最大限度的利用这些设备的剩余寿命。

事实上电气设备的寿命不决定于它的运行年数,而应由其绝缘实际状况决定其能否继续使用,因而提出了”绝缘年龄”的概念。

若绝缘寿命已尽,设备即退出运行。

可以预料,状态维修的目标和发展趋势就是对设备绝缘寿命预测。

5-1 漏电流的测量测量方法有夹钳法、计算机辅助测量法（1）夹钳法夹钳方式：注意事项：①把电流互感器做成夹钳形式，便于测量电流的漏电流②测量时把一对回路的两根导线同时作为穿心导线③这种方法的特点是不用切断电路，可在带电状态下测定漏电流，用于600V以下回路。

④钳口是夹钳法测量的关键，当钳口闭合不好时应该修理后再用⑤不能读出微小的漏电流，不能精确测量（2）计算机辅助测量法步骤：①从各种信号中选取真正代表漏电流的信号②对选取的信号进行整形、峰值保持等处理③进行模数转换，把模拟量变为数字量再送入计算机④计算机运算后显示结果，或发出报警信号，切断电源测量：穿心电流互感器，接地线为穿心导线5-2 电容和损耗因数的测量电容和损耗因数的测量方法有瓦特表法、电桥法、相位比较法。