电气设备绝缘试验一-资料
高电压技术电气设备绝缘试验课件
交流耐压试验是检验电气设备绝缘性能的重要手段，通过施加高于正常工作电压的交流电压，测试设备的绝缘强 度和耐压能力。
详细描述
交流耐压试验通常在设备安装完毕后进行，以检验设备在正常工作电压下的绝缘性能。该试验通过施加一定时间 的交流高电压，模拟实际运行中的过电压情况，以检验设备的绝缘材料和结构是否能够承受。
绝缘材料的物理和化学性质
绝缘材料的物理和化学性质，如密度、硬度、热导率、热膨胀系数 等，对电气设备的运行稳定性和寿命也有重要影响。
绝缘材料的机械性能
绝缘材料的机械性能，如抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，决定 了电气设备在受到外力作用时的稳定性和安全性。
绝缘电阻和介电常数
绝缘电阻的定义和测量
绝缘电阻是衡量绝缘材料导电性能的重要参数，通常通过测 量加压后的电流和电压来计算。绝缘电阻越大，说明绝缘性 能越好。
结论与建议
根据分析结果，提出相应的处 理建议和预防措施，确保设备
安全运行。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
绝缘试验技术的发展趋 势与展望
新材料在绝缘试验中的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着新材料技术的不断发展，越来越多的新材料被应用于 电气设备绝缘试验中，以提高试验的准确性和可靠性。
详细描述
例如，脉冲电压和变频电压等高电压新技术在绝缘试验 中得到了广泛应用。这些技术的应用有助于更准确地模 拟实际运行中的电压情况，提高绝缘试验的可靠性和准 确性。同时，这些技术的应用也有助于缩短试验时间， 提高工作效率。
智能化和自动化在绝缘试验中的发展前景
总结词
随着智能化和自动化技术的不断发展，其在电气设备 绝缘试验中的应用前景广阔。
GB电气绝缘试验
G B电气绝缘试验集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#电气绝缘试验一、电压等级按GB156-93《标准电压》规定：1、低压交流1140V及以下系统标称电压或额定电压值为：220/380/660/1140V（倍率为3），“对于在标称电压不超过1000（1140）V的电力系统中使用的电气设备，其运行和绝缘电压均应根据系统标称电压来规定。
”2、高压（1）3 kV以上的交流三相系统的标称电压值及电气设备的最高电压值见表1。
表1 kV注：“高压电气设备的额定电压可从表1中选取，由产品标准确定。
”在高压开关电器行业中，电器设备的额定电压取设备的最高电压值。
在JB3855—1996、DL/T404—1997、GB3906—××××等标准中有规定。
（2）电器开关设备的工频及冲击耐压试验值按DL/T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》规定，见表2。
表2 各种情况下的工频、冲击耐压值 kV注：表2中隔离断口间绝缘指隔离开关、带隔离开关的负荷开关、手车柜隔离插头完全断开时的断口间绝缘。
括号内数值为GB/ T 11022—1999所规定的值。
二、绝缘电阻测量1、在低压成套开关设备中，按第条，每条电路对地及金属外壳标称电压的绝缘电阻应至少为1000Ω/V 。
电压应取设备的绝缘电压，它比额定工作电压高一级别。
如在交流三相四线系统中，相间380V 时，绝缘电压为660V ，相对地220V 时，绝缘电压为380V ，用500V 兆欧表进行测量，其最大刻度为500M Ω。
2、高压电器高压开关成套设备无此项要求。
高压变压器有此项要求。
按GB6451-1995《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》制造厂提供绕组对地绝缘电阻。
进厂检验时按“制造厂使用说明书”或出厂检 测报告验收，用2500V 兆欧表测量。
三、冲击耐压试验一般用50μs 波形的冲击耐受电压试验值进行冲击耐压试验，见图1 值，波前时间T1=μs ，在μs 内需达到impu 冲击耐压时间T2=50μs ，在T2时间内，电压下降不低于imp u 21。
GB电气绝缘试验
电气绝缘试验一、电压等级按GB156-93《标准电压》规定： 1、低压交流1140V 及以下系统标称电压或额定电压值为：220/380/660/1140V （倍率为3），“对于在标称电压不超过1000（1140）V 的电力系统中使用的电气设备，其运行和绝缘电压均应根据系统标称电压来规定。
”2、高压（1）3 kV 以上的交流三相系统的标称电压值及电气设备的最高电压值见表1。
表1 kV系统的标称电压 3 6 10 （20） 3566 110 220 330 500 电气设备的最高电压 3.6 7.2 12 （24） 40.5 72.5 126252 363 550 电器设备的额定电压取设备的最高电压值。
在JB3855—1996、DL/T404—1997、GB3906—××××等标准中有规定。
（2）电器开关设备的工频及冲击耐压试验值按DL/T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》规定，见表2。
柜体及开关设备绝缘的工频耐压值 柜体及开关设备绝缘的冲击耐压峰值 柜中变压器主绝缘的耐压主绝缘对地、断路器断口间及相间绝缘隔离断口间的绝缘 主绝缘对地、断路器断口间及相间绝缘隔离断口间的绝缘 工频耐压冲击耐压 峰值3.6 （18）25 （20）27 40 46 18 40 7.2 （23）32 （28）3660 70 25 60 12 424875 85 35 75 24 （50）65 （60）79125 145 55 125 40.595（110）11818521565185断口间绝缘。
括号内数值为GB/ T 11022—1999所规定的值。
二、绝缘电阻测量1、在低压成套开关设备中，按GB7251.1-1997第8.3.4条，每条电路对地及金属外壳标称电压的绝缘电阻应至少为1000Ω/V 。
电压应取设备的绝缘电压，它比额定工作电压高一级别。
如在交流三相四线系统中，相间380V 时，绝缘电压为660V ，相对地220V 时，绝缘电压为380V ，用500V 兆欧表进行测量，其最大刻度为500M Ω。
电气设备绝缘试验
电气设备绝缘试验
•3.6 交流耐压试验
耐压试验
对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压 进行试验。在试验过程中可能引起设备绝 缘的损坏，故又称破坏性试验。
为避免设备损坏，耐压试验要在非破坏性 试验后进行，即在非破坏试验合格后方允 许进行。
处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验
•反接线：Ｄ点接高压，Ｃ点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度，有可靠的接地线 ，适用于现场试验
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电气设备绝缘试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中：有许多 一端接地的试品，如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备，要改成对地绝 缘是不可能的，只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
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电气设备绝缘试验
5）测量介损的功效
测量介损能有效地发现的缺陷：
（1）绝缘受潮 （2）穿透性导电通道 （3）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等 （4）老化劣化，绕组上附积油泥 （5）绝缘油脏污、劣化等
测量介损不易发现的局部性缺陷：
（1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电） （2）很小部分绝缘的老化劣化 （3）个别的绝缘弱点
电气设备绝缘试验
•4). 测量的影响因素
•（1）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
•（2）试验电压的影响——测量 与
•
于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-13
的关系，有助
•（3）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
•
加屏蔽
•（4）试品电容量的影响——对电容量大的试品，测
第四章 电气设备的绝缘试验
电感线圈L:在试品意外击穿时 限制电流脉冲并加速V的动作 其值在0.1~1.0H范围内 并联电容C’:可使微安表的指示 更加稳定 开关S平时短接，读数时才打开
三、测量时的注意事项： 1、用一开关将微安表短路，以保护微安表。
2、测量结束后要对被试品进行充分放电。
Байду номын сангаас
3、测量小容量试品时，需接入滤波电容以减小电压脉动。
实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地 底座上的，即被试品的一极是固定接地的，这时得用反 接线。
C
1、外界电场的干扰影响：由于周围带电部分通过桥臂间的电容（ 杂散电容）产生干扰电流，干扰电流流入桥臂造成测量误差。
在反接线的情况下,电桥调 Rx 平衡的过程以及所得的tg δ和 Cx的关系式均与正接线无异， 不同的是接地点移到C点，原 A 来的两个调节臂直接接到高电 压下，此时R3,C4,检流计P和屏 R3 蔽网均处于高电位，故必须保 证足够的绝缘水平和采取可靠 的保护措施。
CN Cx P R4 C4 D U B
图4-7 西林电桥反接线原理图
消除措施： 1)加设屏蔽：在被试品高压部分加屏蔽罩，并将屏蔽罩与电桥的屏 蔽相连。 2)采用移相电源：先测出干扰电流的相位，然后对电源相位进行调 整，达到调整的目的。
tg
tg1 tg 2 2
tg
tg1 tg 2 2
由于兆欧表的电压最高为2.5kV，发现缺陷的能力受到限制，所以， 利用泄漏电流的测量，进一步发现绝缘的缺陷。 泄漏电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致 泄漏电流测量的特点: 1、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多,能发现兆欧 表所不能发现的某些缺陷。如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电 压为35kv及以上变压器的泄露电流值,能相当灵敏的发现瓷套开裂、 绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。 2、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的,所以可以在升压过 程中监视泄露电流的增长动向。 绝缘良好的发电机，泄漏电流值较小，且随电压呈线形上升，如 曲线1所示； 如果绝缘受潮，电流值变大，但基本上仍随电压线性上升，如曲 线2； 曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷，应尽可能找出原因加以消除； 如果在电压尚不到直流耐压试验电压Ut 的1/2时，泄漏电流就已急 剧上升，如曲线4，则这台发电机甚至在运行电压下就可能发生击 穿。
电气试验的基本知识
电气试验的基本知识1、电力设备的绝缘缺陷分类：吾电力设备的绝缘缺陷分为两大类：第一类是集中性缺陷，如局部放电、局部受潮、老化、局部机械损伤；第二类是分布性缺陷，如绝缘整体受潮、老化、变质等。
2、电气试验的意义绝缘缺陷的存在必然导致绝缘性能的变化，通过各种试验手段，测量表征其绝缘性能的有关数据参数，查出绝缘缺陷并及时处理，可使事故防患于未燃。
3、电气试验的分类电气试验一般可分为出厂试验、交接验收试验、大修试验、绝缘预防性试验等。
按照试验的性质和要求，电气试验分为绝缘试验和特性试验两大类。
3．1 出厂试验出厂试验是电力设备生产厂家根据有关标准和产品技术条件或《检验规程》规定中的试验项目，对每台产品所进行的检查试验。
试验的目的在于检查产品设计、制造、工艺的质量，防止不合格产品出厂。
3．2 交接验收试验、大修试验交接验收试验、大修试验是指安装部门、检修部门对新投设备、大修设备按照有关标准及产品技术条件或《规程》规定进行的试验。
新设备在投入运行前的交接验收试验，用来检查产品有无缺陷，运输中有无损坏等，大修后设备的试验用来检查检修质量是否合格等。
3．3 绝缘预防性试验绝缘预防性试验是指设备投入运行后，按一定的周期由运行部门、试验部门进行的试验，目的在于检查运行中的设备有无绝缘缺陷和其他缺陷。
与出厂试验及交接验收试验相比，它主要侧重于绝缘试验，其试验项目较少。
3．4 绝缘试验绝缘试验是指测量设备绝缘性能的试验。
绝缘试验一般分为两大类：第一类是非破坏性试验，是指较低电压下，用不损伤设备绝缘的办法来判断绝缘缺陷的试验，如绝缘电阻介质损失角正切试验、泄漏电流试验等。
这类试验对发现缺陷有一定的作用与有效性。
但这类试验由于试验电压低，发现缺陷的灵敏性不高，但目前还不可放弃这类试验手段。
第二类是破坏性试验，如交流耐压试验、直流耐压试验用较高的试验电压来考验设备的绝缘水平。
这类试验优点是为易于发现设备的集中性缺陷，考验设备绝缘水平；缺点在于电压较高，个别情况下有可能给被试验设备造成一定损伤。
高电压技术-电气设备绝缘试验
高电压技术-电气设备绝缘试验简介在电气工程中，绝缘试验是一项重要的测试方法，用于评估电气设备的绝缘性能。
绝缘试验主要通过施加高电压来检测设备的绝缘强度，以确保设备在正常运行中不会发生电气故障。
本文将介绍高电压技术和电气设备绝缘试验的基本原理、常见方法以及测试过程中的注意事项。
基本原理高电压试验是一种用于检测电气设备绝缘强度的测试方法。
在正常工作条件下，电气设备应具备足够的绝缘性能，以防止漏电、短路等故障发生。
绝缘试验的基本原理是通过施加高电压来产生电气场，检测设备绝缘系统是否能够耐受其引起的电压应力，以判断其绝缘性能是否符合要求。
常见方法直流高电压试验直流高电压试验是最常用的绝缘试验方法之一。
在这种试验中，直流电源通过绝缘试验变压器施加高电压，对设备的绝缘系统进行测试。
直流高电压试验可以根据需要进行不同的试验模式，如耐受电压试验、击穿电压试验等。
交流高电压试验交流高电压试验是另一种常见的绝缘试验方法。
与直流高电压试验不同，交流高电压试验主要考察设备的耐受能力。
在交流高电压试验中，试验变压器将电源交流电压升高到所需值，通过试验设备的绝缘系统施加高电压，以评估其绝缘性能。
脉冲高电压试验脉冲高电压试验是一种对设备绝缘性能进行更严格检测的方法。
脉冲高电压试验通过产生短暂的高电压脉冲，模拟一些特殊工作条件下的电压冲击，以评估绝缘系统对电压冲击的响应能力。
测试过程及注意事项进行电气设备绝缘试验时，需要按照一定的测试过程和注意事项进行操作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
1.准备工作：首先需要准备所需的试验设备和试验电源，确保其正常工作状态。
同时，还需要检查试验设备的接地情况，确保试验过程的安全。
2.样品准备：将待测试的电气设备放置在试验装置中，确保设备与试验装置之间的绝缘良好，并连接试验电源。
3.设定试验参数：根据测试要求，设定试验电压、试验时间等参数。
在直流高电压试验中，还可以根据需要设定耐受时间和击穿电压等参数。
电气绝缘电阻测试记录
电气绝缘电阻测试记录一、测试目的和原理测试原理是在测试设备施加一定的直流电压，测量电流和电压之间的关系，通过计算来得到设备的绝缘电阻。
二、测试仪器和设备1.绝缘电阻测试仪：用于施加测试电压和测量电流。
2.电缆线：连接测试仪和被测设备，传递电流和电压信号。
3.大地连接线：用于将设备的大地连接到测试仪。
三、测试步骤1.准备工作：确保测试设备和仪器处于正常工作状态，检查电缆线和大地连接线是否损坏或腐蚀。
2.断开电气设备的电源，并将其与电气系统分离。
3.将测试仪与设备通过电缆线连接，并使用大地连接线将设备的大地连接到测试仪。
4.设置测试仪的测试电压值，通常为250V或500V，根据被测设备的特性和测试要求来确定。
5.开始测试：按下测试仪上的测试按钮，测试仪将施加测试电压，并测量电流和电压。
6.测试结束后，记录测试结果，包括测试电压、电流和电阻值。
7.根据测试值和设备的规格要求，判断设备的绝缘状况是否良好，如若不好，需要进行进一步检查和维修。
四、测试结果分析1.一般情况下，绝缘电阻值应符合设备规格和技术要求，一般要求绝缘电阻值不低于规定值的70%。
2.如果绝缘电阻值过低，可能意味着设备存在绝缘损坏或漏电等问题，需要进一步检查和维修。
3.如果绝缘电阻值过高，可能是由于设备表面干燥、电极松动或测试仪的误差等原因，需要重新测试或检查设备。
五、注意事项1.在测试绝缘电阻时，必须确保设备处于停止状态，并有效分离电源。
2.在进行测试之前，应先清洁被测设备的绝缘表面，以确保准确测量。
3.在测试之前，应检查测试仪和连接线是否正常工作。
4.测试过程中，应注意安全，避免触摸带电部分，以防触电事故发生。
5.测试记录应详细记录测试设备的信息、测试日期和时间、测试值等，以备后续查询和参考。
综上所述，电气绝缘电阻测试是一项重要的安全性能测试，在电气设备和系统的运行中具有重要的作用。
通过测试，我们可以及时了解设备的绝缘状况，及时采取相应的维修和保养措施，确保设备的安全可靠运行。
关于电气设备绝缘的试验
⏹⏹第五章电气设备绝缘试验（一）电气设备绝缘试验可分为两大类：（1）耐压试验（破坏性试验）：模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压，对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压，从而考研绝缘耐受这类电压的能力，称为耐压试验。
对绝缘考察严格，但容易造成不必要的绝缘损坏。
（2）检查性试验（非破坏性试验）：测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地判断绝缘的状况，称为检查性试验。
这类试验一般在较低的电压下进行，通常不会导致绝缘的击穿损坏。
由此可见，上述两类试验时互为补充，而不能相互代替的。
当然，应先做检查性试验，据此再确定耐压试验的时间和条件。
5-1 测定绝缘电阻绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表测量绝缘电阻。
其工作原理图可参考图5-1-1。
通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。
图5-1-1 兆欧表原理电路图如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图，兆欧表对外有三个接线端子，测量时，线路端子（L）接被试品的高压导体；接地端子（E）接被试品外壳或地；屏蔽端子（G）接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。
图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图如前所述，一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。
图中，串联之路RP —CP代表电介质的吸收特性，如绝缘良好，则最终Rlk和RP的值都很大，稳定的绝缘电阻值也很高。
反之，绝缘受潮时，则不仅最后稳定的电阻很低，而且还会很快达到稳定值。
因此，也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。
通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比，称为吸收比K，即K=R60/R15如绝缘良好，则此值应大于1.3~1.5。
对于某些容量较大的电气设备，其绝缘的极化和吸收的过程很长，上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。
此时可增测极化指数PP=R10min /R1min如绝缘良好，则此值应大于1.5~2.0。
测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷：（1）总体绝缘质量欠佳；（2）绝缘受潮；（3）两极间有贯穿性的导电通道；（4）绝缘表面情况不良。
电气设备绝缘预防性试验
4、泄漏电流：任何一种绝缘材料没有绝对不导电的， 在绝缘材料两端加上电压，总会有电流通过，这个电流 的有功分量就叫做泄漏电流。
5、介质损耗角。介质在交流电压下流经电阻的有功分 量与流经电容的无功分量的比值，即总电流与电压之间 的夹角的余角δ称为介质损失角，δ的正切值称为介质 损耗正切，用来反映电介质损耗的大小
10．出厂调试口 11. 操作功能键 12. 注意事项
电气设备绝缘预防性试验
正接法
反接法
电气设备绝缘预防性试验
正接法：(被试设备的低压测量端或二次端对地绝 缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试 设备高压端；专用低压电缆从仪器的Zx端引出接 被试设备低压端此时，Cx的芯线跟屏蔽层等效， 可相连；但Zx的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无 取样，无法测量；
试验中的注意事项：
在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器 往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋 势，被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停
止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现 的，则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪 络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理 后，再进行试验。
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
缺点
由于绝缘电阻的测量中试验电压较低，故仅对 绝缘缺陷贯通在被试品两极之间时，其绝缘电阻 才会有明显的变化，才能较灵敏地检测出缺陷来 ，而对于绝缘只有局部缺陷，两极间仍有部分良 好的绝缘的被试品，其绝缘电阻降低很少，绝缘 电阻测量就不能灵敏的检查出来。
高电压技术--3电气设备绝缘试验
主要内容:
电气设备的故障及检测概述 绝缘电阻和吸收比的测量 介质损耗角正切的测量 局部放电的测量 电压分布的检测 绝缘的高电压试验
第1节 电气设备的故障及检测概述
一、电气设备的绝缘缺陷分类 1.局部性或集中性缺陷
绝缘开裂、绝缘局部磨损、绝缘局部受潮 2.整体性和分布性缺陷
电压分布的测量、局部放电的测量、绝缘油气相色谱分 析。 （2）破坏性试验
检测绝缘的电气强度，即耐压试验。通过对绝缘施 加很高的电压，检测其耐受电压的能力，可发现比较隐 蔽的缺陷。是保证电气设备安全运行最直接可靠的检验 手段。
工频高压试验、直流高压试验、冲击高压试验。
第2节 绝缘电阻和吸收比的测量
一、绝缘电阻的测量
因此，测量绝缘表面的电压分布可以发现某些绝 缘的缺陷
1.线路绝缘子串的电压分布
等值电路 500kV绝缘子串电压分布 C：每片绝缘子的本体电容，30～50pF CE：每片的对地电容，4～5pF CL：每片对高压线电容，0.5～1pF
2.改善电压分布措施 可以使用在导线处安装均压环的方法改善电压分
布。
绝缘电阻是一切电介质和绝缘机构的绝缘状态最
基本的综合性特性参数。
1.兆欧表的工作原理
电流通路：
RV—WV Rx—RA—WA
f ( IV ) f ( RA Rx )
IA
RV
f (Rx )
2.兆欧表的使用方法 （1）兆欧表的接线
芯柱 屏蔽环
（2）屏蔽端子G的作用 瓷体 在套管装设金属屏蔽环
或者几匝裸铜丝。只测体积 法兰
1.K1参数（吸收比）
K1
Rt 2 Rt1
It1 It2
i ig ia
电气绝缘测试技术实验讲义
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。
电气设备绝缘试验一
设备的绝缘状况进行连续或定时的监测
特点：只能采用非破坏性试验方式。除测定
绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化 趋势，显著提高了其判断的准确性
§5-1 测定绝缘电阻
双层介质模型的电流－时间特性
it U /R1 R2 U R2C2 R1C1 2 /C1 C2 2 R1 R2 R1R2 et /
T1――调压器； T2――高压试验变压器； D――高压硅堆 R――保护电阻； C――滤波电容； T――被试变压器
直流电源的要求
• 输出电压（幅值、脉动系数小于3%） • 输出电流 （1mA 以下，电压不减低） • 电源保护（保护电阻，放电管、并联电容、
旁路开关）
注意事项
• 与测绝缘电阻相同 • 电压保持时间1分钟（待电容电流和吸收电
兆欧表的原理结构图
例：用兆欧表测量套管绝缘电阻
LL G E 兆欧表
芯柱 法兰 瓷体屏蔽环
图5 1 2 用兆欧表测套管绝缘的接线图
测量绝缘电阻能发现的缺陷
• 总体绝缘质量欠佳 • 绝缘受潮 • 两极间有贯穿性的导电通道 • 绝缘表面情况不良
测量绝缘电阻不能发现的缺陷
• 绝缘中的局部缺陷 • 绝缘的老化
需要屏蔽，消除杂散电容的 影响
西林电桥的基本回路
2.存在外界电磁场干扰时的测量
现场试品：难以实现屏蔽，干扰较严重
两次测量法：第一次测得tg1和Cx，然后倒换试验
变压器原边电源线的两头(试验电压U的相位转
180)，测得第二次的数值tg2和Cx，可用下式计 算得准确的tg和Cx值：
tg Cxtg1 Cxtg 2 /Cx Cx Cx Cx Cx/ 2
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
电气设备的绝缘试验
三、测量时注意的几个问题
（十一）兆欧表的L和E端子接线不能对调。用兆欧表测 量电气设备绝缘电阻时，其正确接线方法是L端子接试品 与大地绝缘的导电部分，E端子接试品的接地端。对带有 绕组的试品应将绕组首末端短接再接入到高压端。 （十二）兆欧表与试品间的连线不能铰接或拖地，否则 会产生测量误差。 （十三）为便于比较，对同一设备进行测量时，应采用 同样的兆欧表、同样的接线。当采用不同型式的兆欧表 测绝缘电阻，特别是测量具有非线性电阻的阀型避雷器 时，往往会出现很大的差别。当用同一只兆欧表测量同 一设备的绝缘电阻时，应采用相同的接线，否则将测量 结果放在一起比较是没有意义的。
三、测量时注意的几个问题
兆欧表的选择： 测量变压器额定电压在1KV以上的绕组时，要选用
2500V 的兆欧表，其量程不低于10000MΩ； 测试额定电压在1KV以下的绕组时，要选用1000V的兆
欧 表，量程为2000MΩ； 测试额定电压在500V及以下的绕组时，选用500V的兆欧 表。 （三）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测绝 缘。 油浸变压器注油后要静放5~6（大变压器应为12）小时
.
试验方法：（以变压器为例）
（1）测试前，断开被试变压器的电源，并且断开变 压器所有的连接线。然后将被试绕组接地充分放电。 清除套管表面污垢。当测试对象为线圈时应将线圈的 两个线头短接，如变压器或互感器等设备有多个线圈 时，应根据所测绝缘将相应线圈短接。（目的：释放 残余电荷、消除线圈对地电容对测量结果的影响、避 免外磁场的干扰、避免绝缘破损时产生的反电势打表 头） （2）检查兆欧表是否正常。 （3）平稳放置，接线。
.
试验方法：
（4）一手扶稳兆欧表，一手以120转/分钟的速度均匀 转动手柄。 （5）1分钟后（或待指针稳定）读数，如果被测量的电 容较大，摇的时间要更长。 （6）有储能元件（L、C）的回路，在读数后，不应立 即停止摇动，应用绝缘工具先取下L接线，将接线拆除 后再停摇。 （7）一般先测低压绕组，这时高压绕组和外壳短接接 地。测完后再测高压绕组对低压绕组及地。最后测高 压、低压绕组对地。 （8）测量后对被试设备放电。
电气设备绝缘试验
i ( A)
发电机泄漏电流变化曲线 4 3 2
1
Ut / 2
Ut
U (kV )
1—良好绝缘；2—受潮绝缘； 3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
泄漏电流实验接线图
T
V
R
b
A
TO
~
PV1
V
C
PV2 kV
S
A a
a接线：测量准确，μA 表在低压侧， 读数操作安全，但试品不接地 b接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统 和试品高压侧电极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧， 操作观察时特别注意安全
R4
R3
D
线 ，适用于现
场试验
C4
U
4. tg 测量的影响因素 （1）外界电磁场干扰——屏蔽
（2）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
（3）试验电压的影响——测量 tg 与 U 的关系，有助
（一般5～10kV) 于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图4-8
（4）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
▼绝缘试验的类型
非破坏性试验（绝缘特性试验）：指在较低的电压
下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性，
由此判断绝缘内部的缺陷。 绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、 电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析 破坏性试验（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工作 电压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。 交流耐压、直流耐压、冲击耐压
时间常数
R1 R2 (C1 C2 ) R1 R2
流过双层介质的电流： i iR1 iC 1 或 i iR 2 iC 2
i
u1 R1
C1
高电压技术第三章电气设备绝缘试验技术-资料
试品容量小，吸收比：K
R
'' 60
R
'' 15
试品容量大，吸收比：K
R
' 10
R
' 1
如绝缘良好，吸收现象显著，K>>1；
如绝缘严重受潮或有大的缺陷，K接近1。
吸收比的测量
工程上常用兆欧表(摇表)进行测量，以加压60s后的读数 为试品的绝缘电阻。 原理：兆欧表是利用流比计的原理构成。电压线圈与电 流线圈中电流在磁场中产生 两个相反的转动力矩， 在力矩差作用下，线圈带动 指针旋转，直到旋转到平衡 为止。 关系：
冲击电压发生器特性参数：
(1)额定电压 (2)冲击电压发生器的级数 (3)冲击电压发生W器' 的 12最C大0Uˆ冲m2 击能量
(4)效率
Uˆ m Um
C0
C0 C f
4.1 冲击高电压的产生（续2）
2.多级冲击电压发生器
并联充电；串联放电
4.1 冲击高电压的产生（续3）
3. 操作冲击高压的获得
tgδ是绝缘品质的重要指标，测量tgδ是判断 电气设备绝缘状态的灵敏有效的方法
tgδ能反映绝缘的整体性缺陷(全面老化)和小 容量试品中的严重局部性缺陷
tgδ随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮， 含有气泡及老化的程度
大容量的设备绝缘存在局部缺陷时，应尽可能 将设备解体后分解测量进行分析
短路时
摇动手柄，有 IA 和IV，IA最大，其转动力矩远大于Iv产 生的力矩，使指针顺时针偏转最大位置，指针指向0， 即被测绝缘电阻为0
测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷：
（1）总体绝缘质量欠佳； （2）绝缘受潮 （3）两极间有贯穿性的导电通道； （4）绝缘表面情况不良。
1-4 常用电气设备绝缘
9
3.1.1绝缘子的性能要求和材料
10
3.1.1绝缘子的性能要求和材料
一、绝缘子的材料—由绝缘件及固定材料组成 （2）金属附件：由铸铁和钢组成
悬式绝缘子：对钢脚和铁的强度要求很高，在强度很高的 悬式绝缘子试验中，常有瓷件未损坏而铁帽或铁脚拉坏的 情况发生。对一些要通过大电流的产品，为了减小附件的 涡流损耗，避免因铁磁损耗而过分发热，端盖和法兰可采 用非磁性铁或有色金属，如硅铜合金、黄铜、硅铝合金等。
单一绝缘 套管
瓷套管
树脂套管
以电瓷为绝缘
以树脂为绝缘 套管内以绝缘油（或包纸、 加纸筒）为内部主绝缘 套管内以SF6等压缩气体为绝 缘 以油浸纸为绝缘 内部有 多个同心 圆筒状极 以胶纸为绝缘 板使电场 趋于均匀
复合绝缘 套管
充油套管 充气套管
油纸电容式 电容式套 管
胶纸电容式
110kV及以上的穿 墙或电器用套管
3.1.3 线路绝缘子
线路绝缘子是输配电线路固定导线用的绝缘部件。线路绝缘子按 结构不同分为针式绝缘子、悬式绝缘子和瓷横担绝缘子三类。
一、针式绝缘子
20
二、瓷横担绝缘子
35kV及以下
输电线对地绝缘的作用， 又起了横担作用 瓷横担绝缘子由于绝缘距 离大，闪络电压比绝缘水 平所要求的高很多，运行 可靠。
图3－3 330kV绝缘支柱 1－绝缘子；2－均压环
16
二、棒形绝缘子的闪络电压
（一）干闪络电压
U f 5.6lg
0.9
lg
Ul 50% 7.8lg
0.92
f165
Us50% 31.5lg
0.6
干闪络距离lg：两电极间的最短空 气距离决定了干闪络电压； 绝缘子伞的形状和布置则决定了湿 闪络电压
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运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试 验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或 裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲 击耐压试验及操作冲击耐压试验
2021/1/16
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）
测量绝缘电阻能发现的缺陷
• 总体绝缘质量欠佳 • 绝缘受潮 • 两极间有贯穿性的导电通道 • 绝缘表面情况不良
2021/1/16
测量绝缘电阻不能发现的缺陷
• 绝缘中的局部缺陷 • 绝缘的老化
2021/1/16
测量绝缘电阻注意事项
• 试验前后将试品接地放电 • 高压测试连线架空 • 测吸收比和极化指数时，应待电源电压稳定后再接入试品 • 防止试品向兆欧表反向放电 • 绕组的影响 • 绝缘电阻与温度的关系
杂散电容：高压引线与低压 臂之间有电场的影响，可看 作其间有杂散电容Cs。由于 低压臂的电位很低，Cx和C0 的电容量很小，如C0一般只 有50100pF，杂散电容Cs的 引入，会产生测量误差。若 附近另有高压源，其间的杂 散电容Cs1会引入干扰电流iS ，也会造成测量误差 需要屏蔽，消除杂散电容的 影响
2021/1/16
图5 -2 - 2 被 试 品 一 极 已 固 定 接 地 时的测试电路
T .O. — 被 试 品 ； M — 测 量 系 统 ； S— 屏蔽系统
测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线
T1――调压器； T2――高压试验变压器； D――高压硅堆 R――保护电阻； C――滤波电容； T――被试变压器
试验特点
• 所加直流电压较高，可以发现一些兆欧表不能发 现的缺陷
• 直流电压逐渐升高，可观察电流与电压关系的线 性度
• 线性刻度，能精确读取
2021/1/16
§5-3 介质损耗角正切的测量
西林电桥的基本原理 存在外界电磁场干扰时的测量 测试功效 注意事项
2021/1/16
1.西林电桥的基本原理
不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线
2021/1/16
测量绝缘电阻与吸收比的方法
测量仪表：兆欧表
摇表：带有手摇直流发电机的 兆欧表，俗称摇表
晶体管兆欧表：采用电池供电 ，晶体管振荡器产生交变电压 ，经变压器升压及倍压整流后 输出直流电压
兆 欧 表 的 电 压 ： 500 、 1000 、 2500、5000V等
C xC x C x /2
2021/1/16
磁场干扰时介损的测量 检流计正反接抗磁场干扰的原理：设无磁干扰时，两个
测量臂的数值分别为R3和C4；设存在磁干扰时，两个测量臂的数值分 别为(R3+R3)和(C4+C4)；把检流计和电桥两臂相接的两端倒换一下 ，两个测量臂的数值将分别为 (R3－R3)和(C4－ C4)
2021/1/16
西林电桥的基本回路
2.存在外界电磁场干扰时的测量
现场试品：难以实现屏蔽，干扰较严重
两次测量法：第一次测得tg1和Cx，然后倒换试验
变压器原边电源线的两头(试验电压U的相位转
180)，测得第二次的数值tg2和Cx，可用下式计 算得准确的tg和Cx值：
tg C x t g1C x tg 2/C x C x
绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化 趋势，显著提高了其判断的准确性
2021/1/16
§5-1 测定绝缘电阻
双层介质模型的电流－时间特性
i t U / R 1 R 2 U R 2 C 2 R 1 C 1 2 / C 1 C 2 2 R 1 R 2 R 1 R 2 e t /
离线：要求被试设备退出运行状态，通常是周
期性间断地施行
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两
种方式。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才 进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接， 尤其周期性的离线试验更不易判断准确
在线：在被试设备处于带电运行的条件下，对
设备的绝缘状况进行连续或定时的监测
特点：只能采用非破坏性试验方式。除测定
C 1 C 2 R 1 R 2 / R 1 R 2
双层介质等值电路图 吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线
2021/1/16
i a U R 2 C 2 R 1 C 1 2 /C 1 C 2 2 R 1 R 2 R 1 R 2 e t/
K t/e
在工程应用上，把介质处在吸收过程时的U/i也称为绝缘 电阻R
2021/1/16
§5-2 测定泄漏电流
测量泄漏电流的两种测试电路
H
T .O .
L
S
R P
C PA A
K
AS M
T .O.
图5 - 2 -1 测 量 泄 漏
电流的电路图
R — 保护电阻；P— 放电管 T .O . — 被 试 品 ； H — 高 电 位 电 极 L — 低电 位 电极 ； PA — 直流 微 安表 C — 缓冲电容；K — 旁路开关；S — 屏蔽系统
当检流计正接时测得： tg1C4C4R4
Cx1 C0R4/R3R3
当检流计反接时测得： tg2C4C4R4
Cx2 C0R4/R3R3
因无磁场干扰时： tg C4R4
Cx C0R4 / R3
故可得： tgtg1tg2/2
Cx2Cx1Cx2/Cx1Cx2
2021/1/16
测试功效
• 有效
受潮 穿透性导电通道 气泡电离、绝缘分层、脱壳 绝缘老化劣化 绝缘油脏污、劣化
西林电桥：
高压臂：代表试品的Z1；无损耗的标准电容CN ，它以阻抗Z2作为代表。 低压臂：处在桥箱体内的可调无感电阻R3，以 Z3来代表；无感电阻R4和可调电容C4的并联， 以Z4来代表 保护：放电管P 电桥平衡：检流计G检零 屏蔽：消除杂散电容的影响
2021/1/16
电桥的平衡条件：
Z1/Z3 = Z2/Z4
• 无效
局部损坏 小部分绝缘的老化劣化 个别绝缘弱点
2021/1/16
注意事项
• 分部测试-部分缺陷 • 与温度的关系-指数规律 • 与试验电压的关系-绝缘好：基本不变 • 护环-表面泄露和屏蔽-干扰电场源 • 测试绕组时tg -首尾短接
2021/1/16
第五章 电气设备绝缘试验（一）
绝缘监测和诊断的基本概念 绝缘电阻和泄漏电流的测量 介质损耗角正切的测量
2021/1/16
绝缘的监测和诊断技术分类：
1. 按照对设备造成的影响程度分类 非破坏性试验，即检查性试验：在较低电压下或用
其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，判断绝缘 内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
2021/1/16
吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线
定义吸收比K：
加压60秒时的绝缘电阻与15秒时绝缘绝缘电阻之
比值
KR60/R15
定义极化指数P：
为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值
PR10/R1
2021/1/16
绝缘状态的判定
若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻 R1 、R2会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数τ大为 减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只要R1与 R2中的一个数值降低，τ值也会大为减小，吸收电流仍会 迅速衰减，仍可造成吸收比K（及极化指数P，下同）的 下降。当K＝1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。
2021/1/16
直流电源的要求
• 输出电压（幅值、脉动系数小于3%） • 输出电流 （1mA 以下，电压不减低） • 电源保护（保护电阻，放电管、并联电容
、旁路开关）
2021/1/16
注意事项
• 与测绝缘电阻相同 • 电压保持时间1分钟（待电容电流和吸收电
流充分衰减），泄漏电流稳定
2021/1/16
兆欧表选择：根据设备电压等 级的不同，选用不同电压的兆 欧表。例：额定电压1kV及以 下者使用1000V兆欧表；1kV以 上者使用2500V兆欧表
兆欧表的原理结构图
2021/1/16
例：用兆欧表测量套管绝缘电阻
LL G E 兆欧表
芯柱 法兰 瓷体屏蔽环
图5 1 2 用兆欧表测套管绝缘的接线图
2021/1/16
并等值回路
tgδ= 1/ ωRx Cx =ωR4 C4 Cx = R4CN/[R3 (1+tg2δ)]
串联等值回路
tgδ= ωRx Cx =ωR4 C4 Cx = CNR4/R3
Cx：因为tg2 极小，故两
种等值电路的Cx近似相等
2021/1/16
西林电桥的基本回路
接线方式
2021/1/16
屏蔽：