试验一 绝缘电阻、吸收比的测量.
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试验一 绝缘电阻、吸收比的测量
一、实验目的
1.了解兆欧表的原理,掌握兆欧表的使用方法;
2.学习绝缘电阻、吸收比的测量方法,掌握分析绝缘状态、判断故障位置的方法。
3.分析设备绝缘状况。
二、实验内容
1.用兆欧表(摇表)测量试品(三相电缆)的绝缘电阻和吸收比;
2.测量高压直流下的试品泄漏电流。
三、实验原理
测量绝缘电阻及吸收比就是利用吸收现象来检查绝缘是否整体受潮,有无贯通性的集中性缺陷,规程上规定加压后60s 和15s 时测得的绝缘电阻之比为吸收比。即
K =R60///R15//
当K ≥1.3时,认为绝缘干燥,而以60s 时的电阻为该设备的绝缘电阻。
(a)原理图 (b ) 等值电路
图1-1 双层介质的吸收现象
下面以双层介质为例说明吸收现象,如图1-1。在双层介质上施加直流电压,当K 刚合上瞬间,电压突变,这时层间电压分配取决于电容.即 1
2021
C C U U t =+= 而在稳态(t -∞)时,层间电压取决于电阻,即
2
121
r r U U t =∞→ 若被测介质均匀,C 1=C 2,r 1=r 2,则∞→==+t t U U U U 21021
,在介质分界面上不
会出现电荷重新分配的过程。
若被测介质均匀C 1≠C 2,r 1≠r 2,则∞→=≠+t t U U U U 21021。这表明K 合闸后,两
层介质上的电压要重新分配。若C 1>,r 1>r 2,则合闸瞬间U 2>U 1;稳态时,U 1> U 2,即U 2逐渐下
降,U 1逐渐增大。C 2已充上的一部分电荷要通过r 2放掉,而C 1则要经R 和r 2从电源再吸收一部分电荷。这一过程称为吸收过程。因此,直流电压加在介质上,回路中电流随时间的变化,如图1-2所示。
图1-2吸收曲线
初始瞬间由于各种极化过程的存在,介质中流过的电流很大.随时间增加。电流逐渐减小,最后趋于一稳定值I g ,这个电流的稳定值就是由介质电导决定的
泄漏电流。与之相应的电阻就是介质的绝缘电阻,图1-2中阴影部分面积就表示了吸收过程中的吸收电荷,相应的电流称为吸收电流。它随时间增长而衰减,其衰减速度取决于介质的电容和电阻(时间常数为2
12121)(r r r r C C ++=τ)。对于燥绝缘,r 很大,故τ很大,吸收过程明显,吸收电流衰减缓慢,吸收比K 大;而绝缘受潮后,电导增大,r 减小,I g 也增大,吸收过程不明显1→K 。因此,可根
据绝缘电阻和吸收比K 来判断绝缘是否受潮。
四、实验装置及接线图
1.用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图
图1-3 兆欧表测量绝缘电阻
图中:
R1、R2:串联电阻;E:摇表接地电极;
G:摇表屏蔽电极;L:摇表高压电极;
A、B、C:三相电缆的三个单相端头。
2.用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻
图1-1 兆欧表测量绝缘电阻接线图
图1-4 数字式兆欧表测量绝缘电阻接线图
四、实验内容
用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图
1.断开被试设备的电源及一切外联线.将被试品对地充分放电,容量较大的放电不得少于2min。
2.用清洁干净的软布擦去被试品表面污垢:
3.检验摇表,不接试品,摇动手柄指针指向“∞”;短接L,E两端缓缓摇动手柄指针应指零。
4.按图1-3接线,经检查无误之后,以每分钟120转的速度摇动摇表手柄。
5.读取15秒及60秒时的读数,即为R
15及R
60
6.对电容较大的试品,在试验快结束时候,应设法在摇表仍处于额定转速时断开L或者E引线,以免摇表停止转动时,试品向摇表放电而冲击指针,造成摇表指针的损坏。
7.表停转后,对试品进行放电,然后分别将B相和C相作为被试对象,重复步骤2和3。
8.测量时应记录当时试品温度.气象情况和日期。
用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻
1.机械零位校准:档位开关拨至OFF位,调节机械零位调节钮使仪表指针标准到标度尺的“∞”分度线上。
2.连接测试线:将红色测试线的红色插头插到兆欧表的高压输出端,黑色插头插入屏蔽端,将另一黑色插头插入仪器接地端插座。将测试线的另一端接至被测试品的测试端,在进行高阻测量时,为消除表面泄漏电流的影响,还应使屏蔽端接至被测试品测试端与地之间绝缘外表地屏蔽层(屏蔽环)上。
3.测量
a.按测试要求的电压将档位开关置于相应电压位置,此时表盘电源指示灯亮,此时LCD数字显示使用场合的环境温度。
b.接通电源,按下高压开关按钮
五、实验数据处理
1.列出所试电缆的型号、电压等级、相应的绝缘电阻的测量结果。
2.分析测量结果的正误、每个数据测量五组,求其误差的平方均值。
3.根据绝缘电阻值求取试品的吸收比,判断电缆是否受潮。吸收比是指设备绝缘60秒时的绝缘电阻与15秒时的绝缘电阻的比值。对于未受潮的电气设备吸收比应在1.3~2范围内,电气设备受潮时,此比值近与1。对于电容量不大,绝缘正常的试品,因吸收比不显著,故无实用价值。
六、实验结果分析
1.绝缘电阻
不同结构、不同容量、不同电压等级的试品,其绝缘电阻有很大差异。因此,试验规程中一般没有也不应规定统一的绝缘电阻合格值。绝缘电阻的判断是根据工厂、安装、交接、大修及历次试验的历史数据进行相互比较.根据同期同型产品,同一产品不同相的数据进行相互比较。
通常认为当绝缘电阻降至初始值的60%时应查明原因。造成绝缘电阻显著下降的原因有:
1)全部或局部绝缘有贯穿性受潮;
2)全部或局部表面有贯穿性脏污;
3)绝缘中存在因局部放电造成的贯穿性烧伤导电通道。
2.吸收比
吸收比是同一设备两个电阻的比值.故排除了绝缘结构几何尺寸的影响。规程规定了在100C-300C ,吸收比不小于1.3。
七、思考题
1.加在被试品上的电压是什么极性?为什么要采用这种极性的电压?
2.测量绝缘电阻时为什么同时要记录温度?
3.为什么几何尺寸不同时绝缘电阻也不同?吸收比与几何尺寸有关吗?