绝缘电阻表工作原理与使用注意事项

收稿日期:2022-07-15
绝缘电阻表工作原理与使用注意事项
苏山荣,云建华,张远放
(国能新朔铁路有限责任公司机务分公司,内蒙古鄂尔多斯 017000
) 摘 要:
绝缘电阻表在电力工程与电力安全检测行业中,主要用于对电器设备㊁电力设施的绝缘电阻进行测量,如变压器㊁互感器㊁电动机㊁配电柜㊁电力电缆等的绝缘性能进行符合性判断,确定这些设施㊁设备能否符合正常与安全运行的要求㊂文章介绍了手摇式绝缘电阻与数字式绝缘电阻表各自工作的基本原理以及使用时的注意事项㊂
关键词:手摇式绝缘电阻表;数字式绝缘电阻;工作原理;使用;现场测量
中图分类号:T M 934.17 文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2022)23 0109 02 绝缘电阻表又称 摇表 ,从工作原理上分摇表式和数字式,主要用来对电器设备㊁电力设施的绝缘电阻进行测量,以保证这些电气设备的电器和带电线路工作在正常状态,避免发生漏电伤亡及设备损坏等事故,从而保障这些电器设备㊁电力设施能够正常运行和工作人员的人身安全㊂1 绝缘电阻表原理1.1 手摇式绝缘电阻表基本工作原理
目前,我国生产的绝缘电阻表约80%的工作方
式是采用手摇式方法,这是 摇表 名称来源㊂工作原理如图1所示,手摇式绝缘电阻表外部形状为带有摇把和测量接线端子与显示仪表长方形箱体,箱体内部集成有直流高压发生器电机㊁测量回路㊁显示等部分组成㊂绝缘电阻表国标中规定工作时常用测试电压范围有为:50V~10000V ;
绝缘电阻量程上限2000M Ω以上㊂受仪器结构影响,
手摇绝缘电阻表的工作时需要人工摇动,因而操作比较费力,且测量准确度低,一般为10级或20级,工作时输出的电流比较小,因其价格低廉,不需要用电池供电携带方便的特点,应用广泛,目前仍有一定市场
㊂
图1 手摇式绝缘电阻表工作原理
图1中,G 为手摇发电机,
机械部分由手摇柄㊁防逆转装置㊁传动齿轮装置㊁调速装置㊁发电装置等组成,一般兆欧表指针式表头的阻值显示要跨几个
数量级,测量回路和显示部分是组合在一起的,仪表箱体外部的3个接线柱分别是:L (线路端)㊁E (接地端)㊁G (
屏蔽端)㊂使用时的接线,如图2所示㊂注:1.电缆金属铠装;2.电缆绝缘;3.
导电芯图2 手摇式绝缘电阻表使用时接线
1.2 数字式绝缘电阻表基本工作原理
随着测控技术的发展,数字式绝缘电阻表技术发展与以往技术有了很大的不同㊂数字式绝缘电阻表工作原理框图如图3所示,数字式绝缘电阻表其电源的直流高电压,工作时直接施加在被试品上;数
字电路部分通过对流经试品的电流A 和其产生的
电压降V ,进行A /D 变换后传入处理器,在用欧姆定律Ω=V /A 原理,由内置处理器的程序换算成相应的绝缘电阻值,显示部分采用数字表显示或模拟式指针表头显示,采用模拟式显示的电阻值与一般兆欧表指针式表头的阻值显示要跨几个数量级的方式不同,具有非常好的线性㊂测量完毕后数字式绝缘电阻表还可对被试品进行放电回路,能自动对被试品放电,很好地防止被试品电流放电反击㊂其主要特点是:测量准确度高(5级),低功耗(5号电池供电)㊁手持式结构㊂一表多用(多量程)使用方便(按键测量)
㊂使用时的接线如图4所示,一般的数字式绝缘
电阻表通常都有2个以上的输出短路电流和多个测量电压量程,一般50V~15000V 甚至更高,
测量上限达到100T Ω以上,
可以根据不同的试品,很方便地对数字式绝缘电阻表测量电流和测量电压进行相应的调整㊂测量完成后可以同时显示测量时间㊁电阻值,吸收比㊁极化指数等参数,并且上述测量数
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901㊃2022年12月内蒙古科技与经济
D e c e m b e r 2022
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据可以在数字式绝缘电阻表内进行记录存储,也可以通过通信接口或外置存储接口,输出到计算机上进行数据处理和保存,因而具有手摇式绝缘电阻表不可比拟的优势,因而数字式绝缘电阻表得到广泛应用
㊂
图3 数字式绝缘电阻表工作原理
图4 数字式绝缘电阻表使用时接线
2 使用注意事项
绝缘电阻表一般根据不同的电气设备或被试品的电压等级,选择绝缘电阻表的工作参数㊂对于额定电压在500V 以下的电气设备的绝缘性能测量,
一般选用电压等级为500V 或1000V 的手摇式绝缘电阻表,因为此类绝缘电阻表携带使用方便,不需要电池供电,但测量准确度比较低,通常10级或20级;额定电压在500V 以上的电气设备的绝缘性能测量,主要选用1000V~10000V 的数字式绝缘电阻表,此类绝缘电阻表电池供电,有一定的不便,但测量准确度比较高,通常5级或10级,具体使用中还应注意以下方面㊂2.1 绝缘电阻是否检定
使用前必须确定绝缘电阻表是否检定,且在有效周期内㊂绝缘电阻表涉及 安全防护 是列入国家强制检定目录的工作计量器具,必须每年向国家法定计量检定机构申请检定,经检定合格后才能使用㊂超过检定周期或未经检定的绝缘电阻表,其技术性能难以保证,测量结果也不可信赖㊂2.2 绝缘电阻的放置与操作
手摇绝缘电阻表使用时必须平放在坚实稳定的平台上㊂使用前要先进行开路试验和短路试验,使
用时应保持转速每分钟120ʃ10转
/分,指针稳定后再读数㊂数字绝缘电阻表使用前,应检查各显示部件(如高压指示灯㊁电源指示灯㊁数字显示屏等)是否正常,检查表内电池的电量是否充足㊁各功能开关的定位是否准确㊁操作是否有效等,然后进行开路试
验,试验时显示为 超量程 ;短接L ㊁E 两接线柱后
显示为 0.00
并报警㊂2.3 对被测物的要求
绝缘电阻测量的目的是解被测物的绝缘性能,对被测物应进行表面清理干净,防止被测物表面的
污染㊁潮湿等现象对测量结果的影响,也可保障操作
人员的安全,否则达不到检查的目的㊂2.4 对被测物测量前的要求
测量前应切断被测设备或被试品的电源,进行
短路或接地放电3m i n ~5m i n
,消除残余电量引起的误差和安全隐患,保证正确的测量结果以及人身和设备的安全,如果被测设备或被试品表面不能擦除干净或现场工作环境空气湿度太大或有电磁场干扰等,应将接地柱G 用接线连接到被测物的金属屏蔽保护环上;以消除表面漏流或电磁干扰等对测量结果的影响㊂2.5 对测试线的要求
应选用原机配备的测试线,长度不够时应选用具有良好绝缘性能的单根铜芯多股导线,禁止使用普通双股绞合线或平行线㊂导线的长度应根据测量现场的具体需要适当选择㊂两根测试线应分开单独连接,不能相互接触或交叉在一起或拖在金属物体或地面上,更不能握于手中或搭在人体上㊂在带电设备附近测量绝缘电阻时,必须谨慎选择绝缘电阻表的安放位置和测量人员所处的位置,保持安全距离,以免测试线或测试线支持物碰触到带电部分发生事故,在需移动测试线时必须停止测量防止发生触电事故发生㊂2.6 对摇式绝缘电阻的操作要求
摇式绝缘电阻摇动发电机使转速达到额定转速(120转/分)并保持稳定㊂一般采用1m i n 以后的指针稳定不变时在进行读数,当被测物电容量或电感量较大时,如长电缆或变压器㊁电动机线圈等,应延长测量时间;数字式绝缘电阻表应保持显示数值稳定后再读数记录㊂2.7 对测量完成后的操作要求
摇式绝缘电阻表在没停止转动和数字式绝缘电阻表数值稳定读数后和被测物没有放电以前,不能直接用手触及被测物和进行拆除测试线的工作,必须先将被测物对地短路放电后在拆线,防止电容电感放电损坏仪表,使用后,应把手摇绝缘电阻表擦拭干净,检查有无损坏,然后存放于阴暗干燥㊁温度适宜无震动㊁无腐蚀性气体和较强电磁场的地方㊂对于数字式绝缘电阻表,应把表内的电池取出另行存放,以防电池发生漏液时对兆欧表造成损坏(此类事
件经常发生)
㊂3 结束语
笔者根据多年检测经验的积累,提出了几点使用注意事项并进行了说明,希望能对同行有所启迪和帮助㊂
[参考文献]
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011㊃总第513期
内蒙古科技与经济。