如何准确测量电线电缆的绝缘电阻

山东省农业管理干部学院学报 ２０１１年 第２８卷 第３期

・１５６・如何准确测量电线电缆的绝缘电阻

邓　跃　伟

（漯河市质量技术监督局检测中心，河南　漯河　４６２０００）

摘要：绝缘电阻是电线电缆最基本的电气性能，它反映产品在正常工作状态下所具有的电气绝缘性能，它是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标。通过测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷、所选用绝缘材料的优劣等。通过绝缘电阻的概念，测试的目的、重要性、影响因素和测试方法等几方面探讨，阐述了如何准确地测量电线电缆的绝缘电阻。关键词：电线电缆；绝缘电阻；影响因素；测试

中图分类号：ＴＭ２０１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－７５４０（２０１１）０３－０１５６－０３

１、绝缘电阻的概念

电性能是电线电缆最基本的特性。绝缘电阻是电线电缆最基本的电气性能，它是指在规定条件下，处于两个导体之间的绝缘材料的电阻。绝缘电阻如无特殊说明，是指绝缘上所施加的直流电压Ｕ与泄漏电流Ｉｇ的比值，即：Ｒｉ＝Ｕ／Ｉｇ。

２、绝缘电阻测试的目的

绝缘电阻反映了产品在正常工作状态下所具有的电绝缘性能，因此，对大多数的电线电缆产品（裸电线产品除外）均需测定其绝缘电阻性能。对电压等级较高、使用环境恶劣、使用部位重要的产品更应重视。

产品的绝缘电阻主要取决于所选用的绝缘材料，但工艺水平对绝缘电阻的影响也很大。因此，对正常生产的产品在工厂中测试绝缘电阻的目的，主要是作为监督、控制材料质量和工艺质量的一种方法。

在设计和研制新产品或选用新材料时，对绝缘电阻及其各种可能的影响因素必须进行大量的研究试验，以保证产品及所用材料能很好地满足使用要求。此外，当产品在某些特殊环境中使用时，必须进行有关的绝缘电阻性能研究试验。

３、绝缘电阻测试的重要性

绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标，它与该产品能够承受电击穿或热击穿的能力，与绝缘中的介质损耗，以及绝缘材料在工作状态的逐步劣化等均存在着极为密切的相互依赖关系。因此，对用于工作电压为５００Ｖ及以上电压等级的产品，一般均需测定其绝缘电阻，甚至对于低压弱电流的通信电线电缆，也把测定绝缘电阻作为控制和保证其绝缘品质的主要参数。

测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷，如：绝缘干燥不透或护套损伤受潮；绝缘受到污染和有导电杂质混入；各种原因引起的绝缘穿透等。同时，测定绝缘电阻也是研究绝缘材料的品质和特性，研究绝缘结构以及产品在各种运行条件下的使用性能等方面的重要手段。对于已投入运行的产品，绝缘电阻是判断产品变化的重要依据之一。因此，测定绝缘电阻是十分重要的。

４、影响电线电缆绝缘电阻测量值的主要因素分析

４．１总体

在电线电缆检测中，绝缘电阻是安全性能中一项非常重要的检验项目。对其测量通常采用在被测绝缘体两端施加恒定的直流电压，测量其间流过的直流电流的大小和变化情况，以此判断绝缘材料的优劣。值得我们注意的是：绝缘电阻测量值不是一个恒定不变的数值，它易受外界诸多因素的影响而发生变化。

４．２检测数据比较

影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有环境条件、温度、湿度、读数时间和人员素质等几个方面，下面以ＧＢ／Ｔ５０２３．３－２００８中一般用途铜芯聚氯乙烯绝缘电线电缆ＢＶ４５０／７５０　１×１．５黄色为例，谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按ＧＢ／Ｔ５０２３．１２００８￣ＧＢ／Ｔ５０２３．３－２００８之规定：试验应在５　ｍ长的绝缘线芯上进行，水温为（７０±２）℃浸水时间不小于２　ｈ，绝缘电阻应在施加电压１　ｍｉｎ后测量，根据试验结果谈谈影响绝缘电阻测试的因素本试验共进行了五次：第一次：试件为５　ｍ长，温度为２０．５℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为４５　ＭΩ；

第二次：试件为５　ｍ长，温度为２０．５℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，２　ｍｉｎ读数测试值为５２．２　ＭΩ；第三次：试件为５

作者简介：邓跃伟（１９８３－），男，河南漯河人，漯河市质量技术监督局检测中心。

ｍ长，温度为７１．２℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为２１　ＭΩ；第四次：试件为５　ｍ长，温度为７３．９℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为１９　ＭΩ；第五次：试件为１０　ｍ长，温度为７１℃，湿度为６５％，电压为５００　Ｖ，１　ｍｉｎ读数测试值为１６　ＭΩ。

４．３原因分析

从上面测试数据可以看出：同样一组电线的绝缘电阻在不同的温度、不同的读数时间会有很大的差别，原因分析如下：

１）由于施加电压后，绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流：电容电流、不可逆吸收电流、可吸收电流，这三种电流全部衰减后，才读出泄漏电流的数值，以计算绝缘电阻。但由于可吸收电流要经数分钟才趋于消失，考虑到测量系统长时间的稳定性，测量时间不宜太长。同样，测量条件，读数时间不会造成很大差别，读数时间长会造成数值偏大，因此标准中明确规定在接通电。流１　ｍｉｎ后读数，１　ｍｉｎ读数保证了非泄漏电流大部分已消失又使测量时间有了统一，使数值具有重复性和可比性。

２）温度的影响：温度的升高，绝缘电阻迅速下降，这是因为随温度的升高，绝缘材料中杂质离子运动速度加快，使得电导增大，绝缘电阻下降。因此测量时，必须严格控制温度。

３）长度及环境条件的影响：长度不同绝缘电阻测量值也不同，这是因为绝缘电阻与长度成反比，测量电线长度时误差要控制在±１％内，因此在检测的标准中规定了长度为５　ｍ，表面污秽的影响弥漫在大气中的污秽物沉积在运行设备的绝缘体表面，形成污秽层。其中包含着可溶的电导性物质和不可溶的吸水性物质。在干燥的条件下，这些污秽物的电阻很大，对绝缘性的介电性能影响不大。但在空气湿度较高的情况下，空气中的水分或污秽层受到湿润、可溶的导电物质在溶解后使绝缘体表面污秽层的电导急剧增加，而不可溶的吸水性物质则保持水分并起促进污秽层电导增大的作用。在外加电压作用下，绝缘体表面泄漏电流亦随之大幅度增加，从而明显降低绝缘材料的绝缘特性，甚至导致绝缘体污秽层发热，产生局部电弧甚至全面闪络。

４）检测人员的素质：检测人员自身的素质也是一个方面，作为检测人员应懂得一些电的基本知识，充分了解绝缘电阻与哪些因素有关，在检测过程中做到心中有数，确保检测数据的准确性。

４．４结论

绝缘电阻随着电气设备所处的环境以及测量条件的不同可以发生很大变化，如果在测量前不进行任何处理，试验条件不符合规定，则会降低测量结果的准确性。此外，由于介质的吸收性能不同，绝缘电阻也常随加压时间的长短而变化。为了提高试验的准确性和试验结果的重复性，必须对试验方法进行分析，采取必要措施防止外界干扰和漏电，并对被测物体进行试验前的处理和规定试验条件。在工作条件允许的情况下，应选用安全性能好的综合测试仪，确保检测数据的准确性。

５绝缘电阻的测试方法

绝缘电阻的测试方法常用的有两种：直流比较法；电压电流法（包括常用的兆欧表法和高阻计法）。

５．１试验设备

如ＺＣ－９０型绝缘电阻测试仪等。

５．２试样制备

（１）除产品标准中另有规定外，试样有效长度应不小于１０ｍ，应小心的剥除试样两端绝缘外的覆盖物，并注意不损伤绝缘表面。

（２）试样应在试验环境中放置足够长的时间，使试样温度和试验温度平衡，并保持稳定。

（３）浸入水中试验时，试样两个端头露出水面的长度应不小于２５０ｍｍ，绝缘部分露出的长度应不小于１５０　ｍｍ。在空气中试验时，试样端部绝缘部分露出的长度应不小于１００ｍｍ。露出的绝缘表面应保持干燥和洁净。

５．３试验程序

５．３．１测试接线

（１）有金属护套、屏蔽层或铠装的电缆试样。单芯电缆，应测量导体对金属套或屏蔽层或铠装层之间的绝缘电阻；多芯电缆，应分别就每个导体对其余线芯与金属套或屏蔽层或铠装层连接进行测量。

（２）非金属护套、非屏蔽或无铠装的电缆试样。单芯电缆应浸入水中，测量导体对水之间的绝缘电阻；多芯电缆应分别就每个导体对其余线芯进行测量。

５．３．２试样长度测量

将试样接入测试系统，试样的有效长度测量误差应不超过±１％。

５．３．３试验环境条件

除电线电缆产品标准中另有规定外，型式试验或抽样试验时测试应在环境温度２０±５℃和空气相对湿度不大于８０％的室内或水中进行。例行试验时，测试一般在环境温度为０￣３５℃的室内进行。工作温度下绝缘电阻的试验温度应在有关标准中规定，温度的误差应不超过±２℃。有争议时环境温度或工作温度的误差应不超过±１℃。

５．３．４高温下绝缘电阻测试方法

绝缘线芯或单芯电缆的高温下绝缘电阻可按ＧＢ５０１３．　２中２．　４规定的方法测试；或从成品电缆上取３￣５ｍ电缆，将试样作适合于绝缘电阻测量的处理后，放入试验箱中。在达到规定试验温度后，保温２　ｈ，测量线芯绝缘电阻。

５．３．５试验电压

应按产品标准规定选择对试样的测试电压，一般为：１００￣１　０００　Ｖ。

５．３．６测试充电时间

为使绝缘电阻测量值基本稳定，测试充电时间应足够充分，不少于１　ｍｉｎ，不超过５　ｍｉｎ。

５．３．７测试系统的测量误差应符合下述要求

被测试试样绝缘电阻值为１×１０１０Ω及以下，测量误差不超过±１０％。被测试试样绝缘电阻值为１×１０１０Ω以上，测量误差不超过±２０％。绝缘电阻测试仪计量检定的校准误差超过以上对应值时，应停用。

５．４试验结果及计算

每公里长度的绝缘电阻应按公式（１）计算：

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