11.绝缘预防性试验

一、绝缘预防性试验

一、绝缘电阻和吸收比测量

（一）相关知识

1．在测量大电容量电力设备的绝缘电阻时，可以明显地看到绝缘电阻数值和加压的时间有关。加压时间越长，绝缘电阻数值越高，这种现象叫做绝缘的吸收比现

象。

2．绝缘材料可以用电容与电阻串联来描述其外特性，右图的等效电路可以描述吸收现象产

生的原因：在直流电压下，图中的i 1是电容的充电电流，衰减很快。i 2是吸收电流，它需要较长时间才趋于零，实际上它是绝缘材料缓慢极化过程的反映。i 3为泄漏电流，它反映绝缘电阻的大小。

3．绝缘材料的极化：绝缘材料是由带正电及带负电的质点（带电粒子）构成。在外加电场的作用下，这些带电质点将沿着电场方向作有限地位移，或有规律的排列，并对外显示出极性。当外加电场消失时，又恢复原状，这种现象就称为电介质极化。而各种绝缘材料的极化特性不一样时，其极化的强弱、快慢也各不相同。⑴电子式极化。当物质原子里的电子轨道受到外电场的作用时，它将相对于原子核产生位移，这就是电子式极化，其极化强度随着外电场的增强而增大。有两个特点：第一，形成极化所需的时间极短，约为10－15S ，而且不随频率而变化。第二，具有弹性，当去掉外电场后，依靠正负电荷间的吸引力而整个呈现非极性，所以这种极化没有损耗。温度对电子式极化的影响不大。

⑵离子式极化。固体无机化合物[如云母、石棉、电瓷（陶瓷）、玻璃]多数属离子式结构。无外电场作用时，不呈现极性，在外电场作用下，使整个分子呈现极性，

离子式极化也属弹性极化，几乎没有损耗，形成极化所需时间也很短，约10－13S 。

4．绝缘材料在电压作用下会产生泄漏电流。绝缘电阻反映绝缘材料在一定的直流电压作用下，通过它的泄漏电流的大小，电流越小，绝缘电阻就越大；电流越大，绝缘电阻越小。显然，在同一绝缘结构中泄漏电流大，绝缘电阻小，表示绝缘状态不良；反之，绝缘良好。实践证明，测定绝缘电阻的大小可以有效地发现设备绝缘的普遍受潮、局部严重受潮和惯穿性缺陷。

（二）变压器绝缘电阻的测量

电力变压器用2500伏兆欧表测量高压绕组对低压绕组及外壳或低压绕组对高压绕组及外壳的绝缘电阻；测量前必须停止变压器供电并放电（放掉剩磁）保证测量安全，将连接高压的进线和低压的出线断开或经过大修的变压器；用裸铜线在高压接线端、低压接线端、高压绝缘瓷套管、低压绝缘瓷套管上分别连接并缠绕2~3圈；摇测时先将兆欧表“E ”和“G ”端与变压器连接好，用绝缘物挑起“L ”线，待兆欧表转速达到每分钟120转时，再将“L ”线搭接在高压绕组（或低压绕组）上，测量时兆欧表应水平放置避免晃动，待表针稳定一分钟后读取绝缘电阻数值，撤下“L ”线，再停摇表，摇测后绕组应对地（外壳）放电；测量绝缘电阻的吸收比为R 60/R 15秒，应为1.3倍及以上。笔答内容P 124~128

i i 1i 2i 3

二、摇测图示如下：（变压器绝缘电阻的测量）

画出测量高压绕组对低压绕组及外壳绝缘电阻的接线图

画出测量低压绕组对高压绕组及外壳绝缘电阻的接线图

三、泄漏电流测量与耐压试验

（一）交流耐压试验

1．在绝缘预防性试验中应用耐压试验方法，主要有交流耐压试验和直流耐压试验两种。直流耐压试验方法，对于电容量较大的设备，例如电缆、电容器、电动机，具有独特的优点，因为直流下没有电容电流，要求电源容量小，加上可以用串级的方法产生高压直流，故试验设备可以做得轻小，适合现场预防性试验的要求。2．交流耐压试验因为对绝缘的考验比直流耐压试验更接近实际，而且试验简单，所以被长期沿用，但对于110KV以上的变配电设备的交流耐压试验，由于条件限制，一般不能进行。不少单位对于改造、大修后的变压器采用交流倍频感应耐压试验的方法进行耐压试验，不仅考验主绝缘，对纵向绝缘也有一定的考验。

3．发电机交流耐压试验接线图及内容要求（参阅职训P93~P94内容）

图1

Q1—刀闸FU—熔断器Tt—调压器Q2—电磁开关T1—试验变压器T2—电压互感器

A1、A2—电流表Q3—短路刀闸R1、R2—保护电阻V3—静电电压表F—保护球间隙

1122

A 2

F

FU 1

FU 2

微安表在被试品的接地端微安表在高压端图2

K —刀闸RD —熔断器B T —调压器B S —试验变压器YH —电压互感器A 1—低压电流表

V 1、V 2—低压电压表A 2—高压电流表K —短路刀闸

R 1、R 2—保护电阻F —保护球间隙C X —被试验品

（二）泄漏电流测量

1．电气设备的泄漏电流一般为μΑ级（0~数佰μΑ），

所以用微安表来测量泄漏电流的大小。

2．微安表接入位置对测量的影响：如右图，C X 为

试品，R 1与PA 1串联做直流高压测量用，PA 2不测

量泄漏电流微安表，这种接线，由试验装置到被试

品之间的连线在高压下会产生电晕电流（导线周围

空气游离对地产生泄漏）如图中虚线I ′所示。这些

电流经PA 2造成了测量误差。因此泄漏电流试验中

常用以下两种试验接线：

⑴微安表在被试品的接地端

如右图，高压连线的对地泄漏电流I ′不经过

PA 2，它所测的电流是试品的泄漏电流I X ，但是这

种接线要求被试设备能够和地绝缘。开关底座、

变压器外壳等是接地的，就不能采取这种办法。

而避雷器的底座是由一瓷底与地绝缘的，可用此法。若绝缘瓷座严重脏污、劣化，也会造成误差。虚线

的R ′表示被试设备地端对地绝缘电阻。当绝缘良好时，

R ′中的分流可忽略不计，I X 全部通过PA 2，无测量误差；当绝缘不良时，R ′中有分流，I X 的一部分通过PA 2造成测量误差。

⑵微安表在高压端

如右图，对于一端接地的设备，可将高压表接于

高压端。当然，微安表在高压端读数将不太方便，同

时PA 2必须对地绝缘。PA 2对地绝缘的泄漏及PA 2至

被试品C X 那段引线的电晕电流仍然流经PA 2，影响测

量精度。现场常采用两种办法加以解决。第一，将微安表及其到被试品的连线全部屏蔽起来，如图中虚线