电气设备的预防性试验
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绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以及绝缘有脏污或 劣化等缺陷。
电气设备的预防性试验
1. 西林电桥的基本原理
Zx
Rx
1
jCx
IX
CX
~U A
Z3 R3
R3
C
RX
IN CN
ZN
1
jCN
G
B
C4
R4
D
Z4
1
1 R4 jC4
•
•
U U CA
•
CB •
U AD U BD
Zx Z3
ZZN 4 或ZxZ4
缺陷的性质是不同的，且对不同的绝缘结构和材料的有效性
也不一样。
电气设备的预防性试验
5.1 绝缘电阻的测试
➢ 双层介质的吸收现象
A
i
K
R1 U 1
C1
阴影部分的面积为绝缘在充电过 程中逐渐“吸收”的电荷。
这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做 “吸收现象”，对应的电流称为吸 收电流。它是由于介质中偶极子 逐渐转向，并沿电场方向排列而 产生的。
b. 分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、 变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
预防性试验方法的分类：
a. 破坏性试验，或叫耐压试验。
b. 非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝缘的 办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）
破坏性试验和非破坏性试验各有其特点，所反映的绝缘
（2）外界磁场的干扰
电桥工作时处在交变磁场中，桥路内将感应出一干扰 电势，也会造成测量结果的不准确。
U
D
R3 A
R4 G
C4
B
C x ，R x
CN C
电气设备的预防性试验
3. 影响测量结果的因素
（1）温度的影响
一般情况，tg是随温度上升而增大的。现场试验时，设 备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tg值
第5章 电气设备的预防性试验
5.1 绝缘电阻的测试 5.2 泄漏电流的测量 5.3 介质损耗角正切值的测量 5.4 5.5 电压分布的测量 5.6 绝缘油的电气试验和气相色谱分析 5.7 绝缘状态的在线监测
电气设备的预防性试验
电气设备绝缘缺陷的分类：
a. 集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝 缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）
U
吸收比：Ka
R60 R15
I60 U
I15 I60
I15
显然，对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好， 则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig 大增，Ia迅速衰减，Ka值接近于1。
电气设备的预防性试验
➢ 绝缘电阻和吸收比的测量
1. 兆欧表的原理和接线图
E
G
R1
S
N
1
G
2
L
R2
（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的 泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽， 屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；
（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；
（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到 ∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间， 分别读取15s和60s的绝缘电阻值；
Z3ZN
Cx
R4 R3
CN
tgC4R4
10000 R4
tg C4
电气设备的预防性试验
2. 外界电磁场对电桥的干扰
（1）外界电场的干扰
包括试验时的高压电源和试验现象其他高压带电体引起 的干扰。
H
~
C
' 1
F
C
' 2
Gx
CN
Cx
A u
G
R4
R3
D
B
C4
C百度文库13
C 14
电外气界设电备场的干预扰防源性试验
换算至20℃。
（2）试验电压的影响
良好的绝缘，在其额定电压范围内，tg值是几乎不变。
如果绝缘中存在气泡、分层、脱壳等，当所加试验电压足以 使绝缘中的气泡或气隙放电，或者电晕、局部放电发生时，
（5）测试时必须记录温度。 电气设备的预防性试验
5.2 泄漏电流的测量
H
T.O.
L
S
R
P
C AK
测量泄漏电流的电路图 T.O.—被试品；H—高电位电极； L—低电位电极；A—直流电位表；
R—保护电阻；P—放电管；
某设备绝缘的泄漏电流曲线 曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮； 曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；
R1
M1 I1F1(a)
H M2 I2F2(a)
平 衡 时 M1M2
I1 F2(a)F(a)即 f(I1)
I2 F1(a)
I2
f(II1 2)f(R2R 1Rx)f'(Rx)
电气设备的预防性试验
2. 试验方法和影响测量结果的因素
（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验 前应将试品接地放电一段时间；
曲线4：绝缘有击穿的危险
电气设备的预防性试验
绝缘材料受潮后，与吸收电流相比，泄漏电流会增加。 当介质上所加电压去掉后，介质放电会出现吸收过程类似的 过程，但没有泄漏电流现象。由此可根据下面的极化指数和 泄漏指数来判断受潮程度。
极化指数
I（ 1 加上电压1分钟后的电流） I1（ 0 加上电压10分钟后的电流）
5.3 介质损耗角正切的测量
WVItgCV2tg
介质损失角正切tg ： 交流电压作用下电介质中电流的有功
分量和无功分量的比值，是一个无量纲的数，反映的是电 介质内单位体积中能量损耗的大小。
（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg）与
绝缘介质的形状、大小无关，只与介质的固有特性有关。
（2） 测量tg可以有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、
泄漏指数
I1（ 0 加上电压10分钟后的电流） ID1（ 0 开始放电10分钟后的电流）
对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于 30，就可以判定为受潮。
电气设备的预防性试验
测量泄漏电流应注意的事项：
（1）电压的稳定性 直流电压的脉动系数不大于3%，电压降落尽可能低。
（2）测量仪表的保护
（3）杂散电流造成的误差 要求直流高压部分不发生电晕，或者高压引线采用屏蔽
线，被试品的低压极和测量装置用接地屏蔽笼屏蔽起来。
（4）被试品的接地 有些设备一端必须直接接地，测量系统串接在高压侧回
路中。应将测量系统放在屏蔽笼中，尽可能将试品的高压极 和引线屏蔽起来，并与电源侧的高压引线连接于A处。
电气设备的预防性试验
R2 U 2
C2
U
o
双层介质的等值电路
Ig
Ig
t
吸收曲线
t0： U 1U C 1C 2C 2 U 2U C 1C 1C 2 t ： U 1UR 1R 1R 2 U 2UR 1R 2R 2 电气设备(C的1预防C性2)试R验R11RR22
当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总 电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。 因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。
电气设备的预防性试验
1. 西林电桥的基本原理
Zx
Rx
1
jCx
IX
CX
~U A
Z3 R3
R3
C
RX
IN CN
ZN
1
jCN
G
B
C4
R4
D
Z4
1
1 R4 jC4
•
•
U U CA
•
CB •
U AD U BD
Zx Z3
ZZN 4 或ZxZ4
缺陷的性质是不同的，且对不同的绝缘结构和材料的有效性
也不一样。
电气设备的预防性试验
5.1 绝缘电阻的测试
➢ 双层介质的吸收现象
A
i
K
R1 U 1
C1
阴影部分的面积为绝缘在充电过 程中逐渐“吸收”的电荷。
这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做 “吸收现象”，对应的电流称为吸 收电流。它是由于介质中偶极子 逐渐转向，并沿电场方向排列而 产生的。
b. 分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、 变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
预防性试验方法的分类：
a. 破坏性试验，或叫耐压试验。
b. 非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝缘的 办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）
破坏性试验和非破坏性试验各有其特点，所反映的绝缘
（2）外界磁场的干扰
电桥工作时处在交变磁场中，桥路内将感应出一干扰 电势，也会造成测量结果的不准确。
U
D
R3 A
R4 G
C4
B
C x ，R x
CN C
电气设备的预防性试验
3. 影响测量结果的因素
（1）温度的影响
一般情况，tg是随温度上升而增大的。现场试验时，设 备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tg值
第5章 电气设备的预防性试验
5.1 绝缘电阻的测试 5.2 泄漏电流的测量 5.3 介质损耗角正切值的测量 5.4 5.5 电压分布的测量 5.6 绝缘油的电气试验和气相色谱分析 5.7 绝缘状态的在线监测
电气设备的预防性试验
电气设备绝缘缺陷的分类：
a. 集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝 缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）
U
吸收比：Ka
R60 R15
I60 U
I15 I60
I15
显然，对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好， 则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig 大增，Ia迅速衰减，Ka值接近于1。
电气设备的预防性试验
➢ 绝缘电阻和吸收比的测量
1. 兆欧表的原理和接线图
E
G
R1
S
N
1
G
2
L
R2
（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的 泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽， 屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；
（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；
（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到 ∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间， 分别读取15s和60s的绝缘电阻值；
Z3ZN
Cx
R4 R3
CN
tgC4R4
10000 R4
tg C4
电气设备的预防性试验
2. 外界电磁场对电桥的干扰
（1）外界电场的干扰
包括试验时的高压电源和试验现象其他高压带电体引起 的干扰。
H
~
C
' 1
F
C
' 2
Gx
CN
Cx
A u
G
R4
R3
D
B
C4
C百度文库13
C 14
电外气界设电备场的干预扰防源性试验
换算至20℃。
（2）试验电压的影响
良好的绝缘，在其额定电压范围内，tg值是几乎不变。
如果绝缘中存在气泡、分层、脱壳等，当所加试验电压足以 使绝缘中的气泡或气隙放电，或者电晕、局部放电发生时，
（5）测试时必须记录温度。 电气设备的预防性试验
5.2 泄漏电流的测量
H
T.O.
L
S
R
P
C AK
测量泄漏电流的电路图 T.O.—被试品；H—高电位电极； L—低电位电极；A—直流电位表；
R—保护电阻；P—放电管；
某设备绝缘的泄漏电流曲线 曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮； 曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；
R1
M1 I1F1(a)
H M2 I2F2(a)
平 衡 时 M1M2
I1 F2(a)F(a)即 f(I1)
I2 F1(a)
I2
f(II1 2)f(R2R 1Rx)f'(Rx)
电气设备的预防性试验
2. 试验方法和影响测量结果的因素
（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验 前应将试品接地放电一段时间；
曲线4：绝缘有击穿的危险
电气设备的预防性试验
绝缘材料受潮后，与吸收电流相比，泄漏电流会增加。 当介质上所加电压去掉后，介质放电会出现吸收过程类似的 过程，但没有泄漏电流现象。由此可根据下面的极化指数和 泄漏指数来判断受潮程度。
极化指数
I（ 1 加上电压1分钟后的电流） I1（ 0 加上电压10分钟后的电流）
5.3 介质损耗角正切的测量
WVItgCV2tg
介质损失角正切tg ： 交流电压作用下电介质中电流的有功
分量和无功分量的比值，是一个无量纲的数，反映的是电 介质内单位体积中能量损耗的大小。
（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg）与
绝缘介质的形状、大小无关，只与介质的固有特性有关。
（2） 测量tg可以有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、
泄漏指数
I1（ 0 加上电压10分钟后的电流） ID1（ 0 开始放电10分钟后的电流）
对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于 30，就可以判定为受潮。
电气设备的预防性试验
测量泄漏电流应注意的事项：
（1）电压的稳定性 直流电压的脉动系数不大于3%，电压降落尽可能低。
（2）测量仪表的保护
（3）杂散电流造成的误差 要求直流高压部分不发生电晕，或者高压引线采用屏蔽
线，被试品的低压极和测量装置用接地屏蔽笼屏蔽起来。
（4）被试品的接地 有些设备一端必须直接接地，测量系统串接在高压侧回
路中。应将测量系统放在屏蔽笼中，尽可能将试品的高压极 和引线屏蔽起来，并与电源侧的高压引线连接于A处。
电气设备的预防性试验
R2 U 2
C2
U
o
双层介质的等值电路
Ig
Ig
t
吸收曲线
t0： U 1U C 1C 2C 2 U 2U C 1C 1C 2 t ： U 1UR 1R 1R 2 U 2UR 1R 2R 2 电气设备(C的1预防C性2)试R验R11RR22
当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总 电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。 因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。