固态绝缘介质绝缘特性

• 通常规定加压后15秒和60秒时读得的绝缘 电阻之比为其吸收比，即 K=R60’’/R15’’.
当K ≥ 1.3时（有些试品要求K ≥ 1.5时 ）， 认为绝缘未受潮。
吸收比测量就是检验绝缘体的等效电阻和 电容的相对关系有无异常，以判断绝缘状 况的优劣。
三 泄漏电流的测量
测量绝缘电阻的另一种方式。将大于、等于 10千伏的整流高压电源接到绝缘体上，用微 安表测量流经绝缘结构的泄漏电流，以判断 绝缘电阻的大小。与摇表不同的是，此种方 法施加电压较高，可以发现一些尚未完全贯 通的集中性缺陷。
• 二 吸收比测量
固体绝缘介质在直流电压下存
在吸收现象，测量吸收比就是 利用吸收现象来检查绝缘是否 整体受潮、开裂等情况.在理论 分析中，常把绝缘结构看成一 个RC并联的等值电路(图1a)。 但许多设备的绝缘都是多层的， 每层的RC值不可能相同。为了 便于分析，常用双层介质的等 值电路（外工程实际中应用高电压绝缘理 论、高电压试验技术、过电压防护技术的现 状，为将来从事科研、生产工作打下一定的 基础。 2.掌握测量固体介质绝缘电阻、吸收比、泄 漏电流及介质损失角正切tg δ的原理及方法。 3.练习根据测试结果综合分析固体绝缘介质 的绝缘状况。
前沿
• 电工设备中的绝缘缺陷，有的是先天性的， 是在制造过程中由于材料、工艺等原因潜 伏下来的；有的是后天性的，是在运行过 程中由于电应力、机械应力、大气影响 （如光照、潮湿、脏污影响）、温度、化 学等因素造成的。只有及早发现这些缺陷， 及时进行维护与检修，才能保证设备安全 运行。
• 测量电路示意图如下所示，电路中，交流 电源经调压器T1、变压器T2升压、硅堆D整 流、电容C滤波后成为高压直流。限流电阻 Rp用于保护硅堆和变压器，静电电压表V用 于测量直流高压，微安表G用于测量被测试
品的泄漏电流。当试品电容较大时滤波电 容C可以省略，微安表G带有屏蔽以减小测 量误差。
四 介质损耗角正切值(tg δ)的测量
从图1可以看出,刚合K时,电流 表指示的主要是电容的充电电 流，必须等电容充满电，电流 表指示的才是决定于绝缘电阻 的泄漏电流。从合闸开始到稳 定，电流是随时间衰减的，称 做吸收现象，即绝缘电阻是随 时间增大，最后到达稳定值。 到达稳定时间的长短,决定于时 间常数RC或 R1R2(C1+C2)/(C1+R2)。
绝缘缺陷的分类及影响
大致分为两类：
1.集中性的或局部性的缺陷，如内部的气隙、 局部的开裂、磨损、受潮等; 2.布性的缺陷或整体绝缘性能的降低,如固体 绝缘介质的整体受潮、劣化变质等。
绝缘内部有了这两类缺陷，其特性都会或 多或少发生变化，必须用合适的试验方法及 测量仪器,把这些变化或差异正确、灵敏地测 量出来,从而对绝缘状态作出恰当判断。
试验方法
• 绝缘电阻测量 • 吸收比测量 • 泄漏电流的测量 • 介质损耗角正切值(tg δ)的测量
试验内容
• 一 绝缘电阻测量
固体绝缘介质的绝缘电阻大。但如果绝缘受潮、表面
脏污或劣化变质，绝缘电阻都会剧烈下降；如有贯穿 性裂缝或击穿通道，绝缘电阻将降到零。
我们使用兆欧表测量试品的绝缘电阻，额定电压1KV 以上常用2.5KV兆欧表，1KV一下常用1KV兆欧表，如 下图。用摇表测绝缘电阻是最简单的检查方法，通常 将设备的数据与出厂前数据比较，或把同一设备的每 相分别测得的数据进行比较，以此判定绝缘电阻是否 有差异。
测量介质损失角正切值tgδ可以用一套M-8000 型变频介质测试仪，它是自动化程度更高、 操作更加简便的测试仪器。
如下图是M-8000型变频介质测试仪的原理电 路图。
• 绝缘材料或结构在交流电压作用下 有能量损耗。这种损耗称为介质损 耗。它包括电导损耗、极化损耗和 气隙中放电引起的损耗。在交流电 压作用下,流过介质的电流由两部 分组成:电容电流分量；有功电流 分量(右图)。介质损耗角正切值通 常很小，δ小，tgδ也小。介质中的 功率损耗P为利用此式可求得绝缘 结构的功率损耗。式中 U与绝缘厚 度有关系,与绝缘面积有关系,所以 U标志绝缘的体积；tgδ代表单位体 积中的损耗,它反映材料的性质。