4_绝缘性能试验

C1 + C2
-
R1
R2 + R2
÷÷÷÷e-
t t
t
=
(C1 +
C2
)
R1R2 R1 + R2
12
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
i
u1 R1
C1
du1 dt
t
=
(C1 +
C2
)
R1R2 R1 + R2
i, R i
R
U R1 R2
U R1
，I
2
U R2
Rx
图4－3 手摇式兆欧表原理接线图
f
I1 I2
f
R2
R1
Rx
f '(Rx )
测量原理： 当U一定时，绕组L1、L2中分别流过电流I1与I2，产生两个不同方向的转动19力 矩M1、M2。
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.2 试验设备与接线
4.1.3 绝缘电阻试验结果判断与适用范围
特点：试验时施加的电压较低
测量绝缘电阻能有效地发现的缺陷【整体缺陷】： 1、贯穿性缺陷 2、绝缘受潮 3、表面污垢（比较无屏蔽极时的值即可）
测量绝缘电阻不易发现的缺陷： 1、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含气泡、绝缘分层
、脱开等） 2、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）
4.1.2 试验设备与接线
测量绝缘电阻最常用的仪表为手摇式兆欧表；
加压60s后测的的数值为绝缘电阻值。
8
E
R1 I1 S L1 N
+
Rx
GL
I2 R2
L2
0
M1 I1F1( )，M 2 I2F2 ( )
指针旋转到一定角度， 转矩平衡M1＝M2
I1 F2 ( ) F ( ) I2 F1( )
I1
要考虑测量时温度的影响，只有同一温度下的结果才能比较 测量电压要稳定，直流脉动不应大于3% 测量仪表的保护与屏蔽 测量前应充分放电，避免残余电荷造成误差
23
44 绝绝缘性缘能性试验能试验
课程回顾-3.5~3.6 高压电机及GIS的绝缘
高压电机绝缘：采用耐局部放电性能好的 云母材料；
GIS绝缘：稍不均匀场结构
U (R2C2 R1C1 )2
t
e
(C1 C2 )2 (R1 R2 )R1R2
ic o
ia Ig
t
上式中第一个分量为传导电流 I g ，第二个分量 为吸收电流 ia 。
当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时，R1、R2或两 者之和显著减小，Ig大大增加，而Ia迅速衰减
13
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
5
44 绝绝缘性缘能性试验能试验
2. 按照设备是否带电的方式分类（两类） 离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出
运行状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备 预防性试验规程（DL/T 596）规定
特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两
种方式，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏 性试验之后才进行。
绝缘状态的判定
t
=
(C1 +
C2
)
R1R2 R1 + R2
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）的下降。当K
兆欧表有三个接线端子：线路端子（L）、接地端子
（E）和保护（屏蔽）端子（G）。
E
屏蔽端子G用以消除绝缘被试品表面泄
漏电流的影响
体
表 M
兆欧表发电机产生的直流电压有500、
积
面
1000、2500、5000、10000V 等规格
电 导
E电 G 导
L 仪表的读数与手摇式发电机的端电压
G
或转速绝对值的关系不大，一般只要使
得手柄的转速达到额定转速（通常为
1
2
3 120r/min）的80％以上就行，重要的是
L
必须保持转速的恒定。
1－电缆金属铠装；2－电缆绝缘；3－导电芯线 注意：当试品电容较大时，测量后须 图4－4 绝缘电阻试验原理接线示意图 先将兆欧表从测量回路中断开，然后才
能停止转动发电机，以免试品电容电流
反充损坏仪器。
图4－1 双层电介质等效电路
图4－2 吸收曲线及绝缘电阻随时间t变化曲线 10
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
i, R
i
R
ic o
ia Ig
t
11
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
P = R10min R1min
如绝缘良好，则P值应不小于某一定值（如1.5~2.0）。 对单一介质绝缘或电容量较小的绝缘被试品，可以只测量其绝缘电阻； 电容量较大的绝缘被试品，不仅要测量其绝缘电阻，还要测量其吸收比。
16
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
阴影部分的面积为绝缘在充电过
一、双层介质的吸收现象 程中逐渐“吸收”的电荷。
电气设备的绝缘，其等值电路往往是电阻电这 做容种 “的逐 吸混渐 收合“现电吸象路收”（”，组电对合荷应绝的的缘现电）象流叫称
为吸收电流。它是由于介质中偶
i
极子逐渐转向，并沿电场方向排
列而产生的。
u1
S
C1
R1
u2
U
C2
R2
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
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
22
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.3 绝缘电阻试验结果判断与适用范围
不能简单的用绝缘电阻的大小或吸收比来判断绝缘的好 坏【非定论】。 绝缘电阻的大小与绝缘材料的结构、体积有关，与所用 的兆欧表的电压高低有关，还与大气条件有关； 所测被试品的绝缘电阻值和吸收比应与其出厂时的值等 历史数据比较，或者与同类型设备相比较，结合绝缘电 阻值与吸收比的变化综合判断。
15
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
电容量较大的绝缘被试品，如大型发电机，吸收时间常数大，有时会出现 电阻很大但吸收比较小的现象，吸收比还不能充分反映绝缘吸收现象的全过 程。 利用“极化指数”P作为判断指标，其值定义为对被试品加压10min和 1min时所对应的绝缘电阻R10min和R1min的比值，即
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
二、绝缘电阻和吸收比的测量
在绝缘上施加电压U时，定义电压U与电流i的比值为所测被试品的绝缘电阻R
R(t)
(C1
(C1 C2 )2 ( R1 R2 ) R1R2
t
C2 )2 R1R2 ( R2C2 R1C1 )2 e
t
=
(C1 +
C2
)
R1R2 R1 + R2
测量绝缘电阻时，其值是不断变化的；t无穷时刻，等于两层
介质绝缘电阻的串联值U/ig 。
通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减完毕后的稳态电阻值(
工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过程时的U/i也称为绝 缘电阻R )。
受潮时，绝缘电阻显著降低，ig显著增大，ia迅速衰减。因此
，能揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺陷等情
8
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标 4.1.2 试验设备与接线 4.1.3 绝缘电阻试验结果判断与适用范围 4.1.4 泄漏电流的测量
9
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 4.1 绝缘电阻和泄漏电流测量
4.1.1 绝缘电阻试验的主要参数及技术指标
3
44 绝绝缘性缘能性试验能试验
型式试验
安装后交接 和验收试验
出厂试验
电气设备的 绝缘试验
运行中定期 预防性试验
4
44 绝绝缘性缘能性试验能试验 1. 按照对设备造成的影响程度分类（两类）
非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：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，从 而判断绝缘内部的缺陷—不能判断绝缘耐压水平
U10
=
U
C2 C1 + C2
U1¥
= U R1 R1 + R2
U 20
=
U
C1
C1 + C2
u1
=
U
轾 犏 犏 犏 臌R1
R1 + R2
+
骣 ççç桫C1
C2 + C2
-
U2¥
= U R2 R1 + R2
R1
R1 + R2
÷÷÷÷e-
t t
u2
=
U
轾 犏 犏 犏 臌R1