绝缘、绝缘电阻、绝缘电阻表及其使用和检定

1、1武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司绝缘、绝缘电阻、绝缘电阻表及其使用与检定 胡学军 导言导言 （4）一一 概述概述 （56）二二 绝缘电阻（绝缘电阻（711） 1 绝缘电阻的定义（7） 2 绝缘测试的物理模型（810） 3 绝缘测量的其它参数（10） 4 绝缘测试中不同设备的泄漏及影响 （11）三三 绝缘电阻表（绝缘电阻表（1224） 1 绝缘电阻表原理（12） 2 绝缘表的高压源及其短路输出电流对绝缘测试准确性的影响 （1320） 3 几种电流测量技术（20） 3.1 流比计原理（21） 3.2 双支路电压取样原理（22） 3.3 基于运放的双支路取样（23） 3.4 屏蔽的原理

2、及分类（高电位屏蔽与低电位屏蔽） （24）武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 4 电流电阻值转换显示方式及特点（24）四四 现场绝缘电阻的测量（现场绝缘电阻的测量（2543） 1 影响绝缘测量的因素及现场干扰分析 （2528） 2 现场绝缘测试的偏差分析（2934） 3 使用中的常见问题及分析（3543）五五 绝缘电阻表选用指导绝缘电阻表选用指导 （4448） 1 试验电压的选择 2 高压绝缘电阻表主要性能及指标的判别 3 绝缘电阻表的选用六六 水内冷发电机组专用绝缘测试仪表种类、使用方法、注意水内冷发电机组专用绝缘测试仪表种类、使用方法、注意事项和常见问题（事项和常见问题（4958

3、）七七 绝缘电阻表的检定（绝缘电阻表的检定（5961） 1 相关国家计量检定规程的介绍与比较 2 检定注意事项武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司4武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司导言： 绝缘电阻表被广泛用于电力电工行业，主要用来测量试品的绝缘电阻，吸收比和极化指数等电气参数，是保障电气设备运行安全和操作人员人身安全的重要试验检定仪器，被列入国家强制检定项目目录。 全面准确地依照试品物理性能和实际应用条件，设计制造、正确使用和检验检定绝缘电阻表，是保障绝缘试验数据的真实完善、提供的绝缘状况分析结论科学可靠的前提，也是一项要不断完善、提高的工作。值得科研制造检定人员不停地探讨

4、，这些探讨包括各种分析认识的深化，标准规程方法等完善，修定、执行和及时补充等。 下面的讨论将引入绝缘电阻表的各测试项目，各功能性能描述，绝缘电阻表通用原理，现场测试问题的探讨，绝缘电阻表的正确选用，绝缘电阻表的检定（方法）规程及正确操作方法和高值高压电阻标准器。一、概述 我们周围的物质材料按其导电性能分类，可大体分为导体材料（如：金、银、铜、铁、铝等）半导体材料（硅）和绝缘物质材料（如：空气、纯水、油、陶瓷、云母片等）。 为了改善电气设备的性能，减小体积和所占用空间，必须用绝缘材料（电介质）将电气设备中电位不相等的导体隔离开来或是用作导体的支撑固定散热等，如：主变压器内铁芯绕组、油；铁塔的绝缘

5、子、空气（足够的距离）。 所以，高压设备的事故也往往源于绝缘材料的老化、受潮、被污、击穿等，且高压设备的使用寿命也主要取决于其内部绝缘材料的性能。 关注电气设备的绝缘状况，经常用测试试验来了解分析绝缘性能的下降或劣化，是电力行业设备维护的最基本工作。5武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 为全面掌握设备的绝缘状况，我们对高压设备要进行各种绝缘试验、包括：局部放电测试、介质损耗测试、直流耐压测试、交流耐压测试、变压器油试验等等。 绝缘电阻测试是众多试验测试中的一种，且属于直流非破坏性试验，即在被测试品上施加一个直流电压，该电压值与试品的额定工作电压值有关，但又大大低于工作电压。 在E的作

6、用下，试品内会流过I，测试品的绝缘电阻为E/I，即I越大绝缘电阻越小，I越小绝缘电阻越大，这样就可以试探性地在全额加压前发现试品的绝缘隐患，以避免后续绝缘试验中造成设备的人为损坏。 所以各试验规程中要求在做完绝缘电阻试验，且确认绝缘电阻正常后，才能进行后续试验。6武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司7武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司2. 绝缘测试的物理模型： 绝缘电阻与电阻器（线性，时不变）的区别很大，仅电气单位相同。绝缘电阻值与温度、湿度、受潮、污秽、腐蚀老化有关，与绝缘介质的电性能有关，下面我们分析绝缘相关的电性能，如下图。 图中：C表示设备绝缘结构的几何电容 RX表示

7、绝缘材料（介质）的实际直流电阻（真泄漏） RaCa表示松弛极化（与吸收比、极化、和介质损耗有关） Q表示局部放电（油中的油隙或气隙电晕放电） 总电流由3个电流分量组成，表示为：i=ic+ia+ix 式中， 8武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 ic（t）为随时间很快衰减到零的几何电容和介质弹性极化所形成的电流，也称电容充电电流。电容电流大小与试品的材质、形状、几何尺寸、结构、外加电压大小等有关，与介质的绝缘能力无关。 ia（t）是衰减效慢的松弛极化电流，或称吸收电流。该电流由偶极子极化和介质不均匀、多层介质界面间的电荷移动和积累引起，它表征了绝缘介质的松弛极化，反映了材料的不均匀程度

8、、分层、受潮、老化和脏污等，与绝缘结构、绝缘材质性能、外加电压大小、工作温度等有关，且随时间延续而缓慢衰减至零。同类产品介质的绝缘性能越好，则吸收电流的量值越大，衰减越慢。故可用吸收电流的大小和衰减速度等参数来判定试品绝缘性能的优劣。 吸收电流的衰减即极化过程有时长达数小时才能完成。 ix（t）是绝缘泄漏电流，由绝缘介质的体电导电流和表面漏电流组成，是不随时间而改变的恒定量。该电流的大小与外加电压高低、试品的几何尺寸、材质优劣、设备整体受潮、表面脏污、表面留有放电或击穿痕迹的贯通性缺陷有关，也与工作温度和制造工艺有关，但与时间无关。9武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 介质绝缘性能越

9、好，则泄漏电流越小，对应的绝缘电阻值越高。这是判断绝缘性能优劣的重要参数之一。 对存在极化过程的常规试品而言，只有在充电和极化过程完成之后，电容充电电流和吸收电流分量衰减为零，此时，过渡过程结束。才能测量出仅由试品泄漏电流分量决定的真实绝缘电阻值。3、绝缘测量的其它参数 为在较短时间内判断绝缘性能的好坏，大型设备常用 吸收比 K=R60s/R15s 或极化指数 PI=R10min/R1min 来判断绝缘电阻的缓急变化势态，从而估计设备绝缘性能的好坏。 吸收比和极化指数为同一次实验中两个不同特定时间下绝缘电阻的比值，故与电气设备绝缘尺寸无关，消除了电气设备绝缘的结构、形状和尺寸因素等因素的影响，

10、并与工作温度基本无关，还能反应设备的整体和局部缺陷。10武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司4 绝缘测试中不同设备的泄漏及影响 p传输线路的泄漏：绝缘子的表面泄漏可计入线路绝缘p主变输入输出：绝缘子的表面泄漏 主变内（变压器本身的）绝缘性能p绝缘支撑的各种表面泄漏，如各母线，氧化锌避雷器等等p电力电缆开口处测试点的表面泄漏 电缆芯线之间及芯线与外包间的绝缘p水内冷发电机定子内水电阻泄漏 发电机定子对地的绝缘p测量中测试线的泄漏p检定中高阻箱的泄漏和测试线的泄漏 泄漏电流与内绝缘电流的比例。11武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司三、绝缘电阻表三、绝缘电阻表1、绝缘电阻表原理 绝

11、缘电阻表主要由以下主要部分组成：额定直流高压源、电流测量装置、泄漏屏蔽装置、绝缘电阻值显示装置。 额定直流高压源为测试中为试品提供试验电压，其两端分别经L端加在试品待测端，E端接地（或试品的另一端）。加上额定压后,试品L流过一个电流，该电流双从 E 端子流回绝缘表，电流值与试品绝缘电阻值的大小有关。绝缘表对该电流的大小进行测量处置并转换成对应的绝缘电阻值，在显示装置中显示出来。 另外，它还要提供另一个电流的入口，用于接收影响绝缘电阻测量的干扰泄漏电流，且不能影响欲测绝缘值的正确性。 下面分别详细介绍这几个部分的重要性能要求，原理。12武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司132 绝缘表的

12、高压源及其短路输出电流对绝缘测试准确性的影响中华人民共和国国家标准 GB 50150-2006“电气装置安装工程 电气设备交接试验标准”的总则 1.0.10 项第6条规定“用于极化指数测量时,兆欧表短路电流不低于2mA” 。中华人民共和国电力行业标准 DL/T 845.12004 “电子式绝缘电阻表”，第5.7项“输出短路电流” 要求：输出短路电流应不小于0.2、0.5、1、2、5、10mA；第6.5项 “工作电压建立时间” 要求：应对0.1F容性负载上电压建立时间进行测量测定。以上标准都对电子式绝缘电阻表的输出短路电流和工作电压建立时间提出了严格要求。这是因为绝缘电阻表的这两项能力指标对于变

13、压器、电缆、电机等大型设备绝缘电阻、吸收比、极化指数的准确测量具有极大的影响。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司14下面我们就这两项指标对绝缘测试的影响及检测方法作一些粗简的定量分析，给作绝缘检测的工程技术人员提供一个参考。绝缘电阻表输出短路电流的大小可反映出该表内部输出高压源内阻的大小。当被测试品存在分布电容量时，在测试过程的开始阶段，绝缘电阻表内的高压源要通过其内阻向该电容充电，并逐步将电压充到绝缘电阻表的输出额定高压值。 这种状态如下图示:IR图中E0: 表内高压源 r : 高压源内阻C: 分布电容 IC: 电容充电电流R: 试品绝缘电阻 IR: 绝缘泄漏电流IX= IR+ I

14、C : 绝缘表测得的电流ABRE0EICIXLCr武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司图（1）15武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司16iCE00tuC, uR, iCuC式（3）表述的端电压UC 随时间上升的曲线如右图示,由图可见:试品上的电压是随加上高压后时间的推移而逐步上升的，最终达到；给电容充电的电流是随时间的推移而逐步减小的，最终为零。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司图（2） 前面，我们在图（1）中提到 IR+IC即在绝缘电阻表测得的电流中，不仅有绝缘电阻上的分量，也加入了电容充电电流分量，这一充电电流使测得的绝缘电阻值在充电过程中显现得偏小。 显然，如

15、果试品的电容量值很大，或高压源内阻 r 很大，这一充电过程的耗时就会加长。如式（2） = r c 时间常数是由内阻 r 和分布电容 C 的乘积决定的（单位为秒）17下面我们给出一个实例，看一看绝缘表内阻的大小对绝缘值测试的影响到底有多大。例如：额定电压为5000V的绝缘电阻表，若其短路输出电流为80A(3122型、3123型绝缘表)，其内阻为： r = 5000V/80A62M ( E0 /I = r）如果试品的实际绝缘电阻值为1000M，分布电容量为0.15F，则时间常数= r.c = 62M0.15F9 (秒)，在18秒时刻，我们按（1式）计算得到，电容上的电压（B、E间）仅为4323V,

16、试品与高压源间的电压差（A、B点间）为： 5000V4323V=676V 则电压差引起的充电电流应为： 676V60 M=11.3A。由此可见，由充电电流而形成的等效电阻为： 5000V11.3A442M武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司18 已知绝缘值为1000M，而显示的测得绝缘值仅为306M。这一测量结果已不能反映绝缘值的真实状况了。 太小短路电流的绝缘表其试值主要是随容性负载容量的变化而改变，即容量小，测试阻值大；容量大，测试阻值小。同时也会使吸收比值R60S/R15S严重偏大。 对于同样的试品（r=1000M、C=0.15F ) ,用一台短路电流为5mA的绝缘表测试，情况会

17、根本不同，这是因为：该表内阻 r = 5000V/5mA = 1M， 则 = rc = 1M0.15F = 0.15（秒）在t=10（秒）时刻，试品与高压源间的电压差（A、B点间）为： 5000V4999.99V0V可见电容充电电流早已衰减为零，对绝缘测试的真实性不产生影响。 所以，为保障准确测得R15S，R60S的试值，应选用输出短路电流大充电速度快的大容量绝缘电阻表。这正是GB 50150-2006“电气装置安装工程 电气设备交接试验标准” 规定“用于极化指数测量时,兆欧表短路电流不低于2mA”的原因。 武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司19在测量时间的第15秒时刻，被检仪器显示

18、应为R15S4750 M( 因有电容C存在，所以被测阻值要比标称值小5% ); 当测量时间为60秒时，仪器显示应为R60S=5000M，吸收比应为R60S/R15S1.05。说明：在第15秒时刻，仪器向电容C充电的电流越小，表示仪器的充电能力越强，吸收比就越趋于“1”。在现场测试的吸收比才越准确。 综上所述，绝缘电阻表内的高压源必须具备以下几个基本要求： a 高压发生器高压建立时间及准确度 b 高压源的带载能力 c 输出短路电流（容量）及影响 鉴别绝缘电阻表的充电能力及其对吸收比R60S/R15S测量的影响量按如下图示的检定方法判定。图中： C可采用CBB型无极化无吸收的优质电容，容量为0.1

19、5/6.3kV ； R为 5000M/5kV的电阻。 绝缘表5000VELRC武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司3、几种电流测量技术3.1 流比计原理 传统的摇表采用该技术。试品RX接在E、L间，通过RX产生的电流IX流过表头线圈Li试品两端的电压也同时加在RV上也产生一个电流IV，并流过表头的另一个线圈LV，两个线圈都在表头磁缸内产生旋转力矩，使得表头指针的偏转与这两个电流的比值相关，且其偏转位置与电流的大小无关，即与ES的大小无关。在指针指示的不同位置上刻划出相应不同的绝缘电阻值，就可以显示被测绝缘电阻的大小。 G端屏蔽端，如图所示，此仪器为高电位侧屏蔽，且G、L电位基本相等，当

20、G、L间电阻较小时将对测量的准确度影响较大。20武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司21武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司22武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司3.4 屏蔽的原理及分类(高电位屏蔽与低电位屏蔽) a 提供两个电流通道，以保障绝缘电流通道的准确性 b 高电位侧屏蔽 c 低电位侧屏蔽 d 大电流的屏蔽4 电流-电阻值转换显示方式及特点 a 直接表头示式 流比计 b 电流-电压转换 数字显示 倒数法刻度指针显示 对数法指针显示 指针、数字双显示 c 示值稳定性可读性分析比较23武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司24四、现场绝缘电阻的测量1、影响绝

21、缘测量的因素及现场干扰分析 影响绝缘测试的因素主要有温度、湿度、表面脏污、剩余电荷和介质极化、工频干扰（1）湿度： 当空气相对湿度增大时，试品表面泄漏电流增大，水气侵入绝缘介质，将使介质的电导率增大，绝缘电阻值降低。绝缘试验时，空气相对湿度不应高于80%，被测试品温度不应低于+5，尽量避免在低温下进行，以免被测试品内水气结冰，造成绝缘试验虚假合格。（2）温度： 吸湿性强的绝缘介质，其绝缘电阻对温度相对敏感。绝缘电阻的温度系数随绝缘体品种以及绝缘结构的差异而不同，温度升高时，加速了电介质内部离子的运动，绝缘介质中的激化加剧，武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司25 电导增加。水分粒子使电

22、介质电导增大。水分中溶解的杂质和盐类、酸性物质也使电导增加，从而降低了绝缘电阻。为了比较同一试品在不同条件下的测量结果，应将测量数据换算到同一温度。（3）表面脏污： 被测试品套管表面脏污、油渍。盐雾等会使其表面漏电流显著增大，绝缘程度下降，形成对被测试品绝缘电阻的旁路。试验前应对被测试品表面采取清洁处理措施，并对兆欧表加接屏蔽通路的方法，分流试品表面漏电流。设法消除表面漏电流对测量数据的影响。（4）剩余电荷和介质极化： 非纯电阻性试品上存在剩余电荷或残存初始极化时，会在测量中出现明显被歪曲的测量数据。 每次测量结束，将试品端钮短路或通过放电阻放电，以放尽残余电荷的过程中，因无外施试验电压而不存

23、在泄漏电流。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司26 反向放电电流包括试品电容分量的电荷放电，弹性极化消退和绝缘介质松弛极化逐渐消退产生的电流。 为了保证试品极化的充分消退，以使下一次获取准确的测量数据，试品应充分放电。放电时，试品几何电容上的电荷会很快放电完毕，如果这时马上结束放电程序，介质极化吸收的电荷会逐步运行到介质表面，造成试品在测量端钮呈现的电压重新提升。 一般情况下，短路放电时间应长于通电测量时间。否则对同一试品重复测量时，由于剩余电荷尚未放尽，极化现象为完全消退，试品的电容充电电流和吸收电流都 将小于前次测量值，导致绝缘电阻增大，起始电阻值变化相对剧烈，随后趋缓，吸收比增

24、大而极化指数减小等虚假现象。 武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司27（5）干扰 现场测试时，与试品相邻的线路、设备往往处在工作状态下，且其工作电压等级很高如：110kV、220kV、500kV、750kV等，由于被测试品及测试引线（主要是试品到绝缘表L端的引线）与工作线路和设备间存有电磁耦合，使试品和引线上感应出很高的电压（1kV10kV量级），这一感应电压可远高于绝缘表输出的测试电压，造成反击穿，使测试无法进行，甚至烧坏绝缘电阻表。 特别是同塔多回路输电时，停电检修回路被感应的电压极高，应严防造成人身伤害。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司282、现场绝缘测试的偏差分析武

25、汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 绝缘测试虽然是最基本的电气试验，但在各地各种场合下也有许多复杂的不同现象和解释。往往使试验结果数据很难被接受和认定。主要由以下几方面原因造成： 各地使用的绝缘电阻表的性能、规格、型号不一样; 对测试规程的理解和执行的区别; 操作人员的经验和能力的区别;综合上述情况，结合我们了解的有限情况和体验，提出我们的粗浅分析，仅供大家讨论与参考。29（1） 不同型号的绝缘表测量同一试品时,应采用相同的电压等 级和接线方法。 例如:在测量电力变压器高压绕组绝缘中,当绕组引出端始终接兆欧表L端钮时,就有：l E端钮接低压绕组和外壳、而G端钮悬空的直接法；l E端钮接

26、低压绕组,而G端钮接外壳的外壳屏蔽法(低电位屏蔽)；l G端钮接在高压绕组套管的表面，而E端钮先接低压绕组，然后分别再和外壳相连或不相连的两种套管屏蔽法(高电位屏蔽)。l E端钮接外壳,而G端钮接低压绕组等接线方法。不同结构、制式的兆欧表,G端钮电位不同,G端钮在套管表面的安放位置也应随之改变。(KD2677为低电位屏蔽,即G端钮为低电位）。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司30（2）不同型号绝缘表的量程和示值的刻度方法不同，刻度分辨力不同，测量准确度等级不同，都会引起示值间的差异。为了保证对电力设备的准确测量，应避免选用准确度低，使用不方便的摇表。（3）试品大多含容性分量，并存在介

27、质极化现象，即使测试条件相同也难以获得理想的精确数据重复性。（4）测量时，绝缘介质的温度和油温应与环境温度一致，一般允许相差5%。（5）应在特定时间段的允许时间差范围内，尽快地读取测量值。为使测量误差不高于5%，读取R60S的时间允许误差3S，而读取R15S的时间不应相差1S。最好选用带计时功能的表。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司31（6）高压测试电源非理想电压源，重负荷（被测试品绝缘电阻值小）时，输出电压低于其额定值，这将导致单支路直读测量法兆欧表测量准确度因转换系数的改变而降低。这种改变因兆欧表测试电源负荷特性不同而异。（7） 不同动态测试容量指标的兆欧表，试验电压在试品上（

28、及采样电阻上）的建立过程与对试品的充电能力均存在差异，测量结果也会不同，使用低于动态测试容量指标门限值的兆欧表测量时，由于仪表存在惯性网络（包括指针式仪表的机械惯性）导致示值响应速度较慢，来不及正确反映试品实在绝缘电阻值随时间的变化规律，尤其是在测试的起始阶段，电容充电电流未完全衰减为零，更会使R15S和吸收比读测值产生较大误差（偏小）。（8） 试品绝缘介质极化状况与外加试验电压大小有关。由于试验电压不能迅速达到额定值，或因兆欧表测试电源负荷特性不同导致施加于试品上试验电压的差异，使试品初始极化状况不同，导致吸收电流不同，使缘电阻测量的示值不同。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司32

29、（9）国外某些兆欧表的试验高电压连续可调，开机后先由零调节至额定值。兆欧表读数起始时间的不确定性，以及高压达到额定值时间的不确定性，使试品初始极化不同，也将引起示值间的差别。（10）不同兆欧表现场干扰的敏感度和抵御能力不同，对同一试品的读测值会存在差异。 （11）数据随机起伏的常规测量误差和兆欧表方法误差不同等引起示值间的差异。（12）介质放电不充分是重复测量结果存在差异的重要原因之一。据试品充电吸收电流与其反向放电电流对应和可逆的特点，若需对同一试品进行第二次重复测量，第一次测量结束后的试品短路放电间歇时间一般应长于测量时间，以放尽所积聚的吸收电荷量，使试品绝缘介质充分恢复到原先无极化状态，

30、否则将影响第二次测量数据的准确度。为使被试品上无剩余电荷，每一次试验前也应该将测量端对地短路放电，有时甚至需时近1小时，并应拆除与无关设备间的联线。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司33总之，同一试品不同时期的绝缘测量，应采用相同的试验电压等级和接线方法，并尽可能使用同一型号或性能相近的绝缘电阻表，以保证测量数据的可比性。 最后还应特别强调选用动态测量准确度较低和高压测试电源容量较低的仪表，由于电容充电电流尚未完全衰减为零，以及仪表示值不能准确地实时跟随试品在绝缘电阻值的变化，读测 R15S 阻值偏低，出现较大误差，导致试品吸收比测试值虚假偏高，应引起测试人员特别重视。这也可能是各种

31、型号高压兆欧表测量同一试品时吸收比读测值存在差异的主要原因。由此也说明吸收比判比指标不及极化指数科学和客观。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司34使用中的常见问题及分析问题1： 在高压开关，长距离传输线路的现场测绝缘电阻时，绝缘表无法正常指示或稳定地指示在某一错误数值上，甚至烧毁仪表。原因：现场工频电网干扰电流或感应电压过大， 使仪表不能正常工作。解决方法：（1）应选用品质较好的绝缘电阻表，如：抗干扰能力强，输出短路电流大，仪表保护功能完好的仪表；（2）将被测试品对地并接一只耐压较高的电容器，其耐压值应为绝缘测试电压值的1.5倍以上（先单独测量并记录该电容器的绝缘值，然后与被测试品并

32、联测试,试品的绝缘值应为并联测试值去除该电容器绝缘值后的值。）武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司35问题2：绝缘电阻表在实验测试过程中，示值忽高忽低。（指针式表头有大幅来回摆动,数字显示乱跳）原因：此现象是典型的高压间隙拉弧打火，可能出现的部位如：（1）测试线和被测试品之间的连接不牢因；（2）测试线插头或鳄鱼夹有脱焊；（3）“G”端（屏蔽端）测试线与“L”端（测试端）测试线有爬电距离太小；（4）被测试品有局部间隙打火。（5）被测试品表面潮湿或污秽“G”端屏蔽线未接，有爬电现象。解决方法： 查找拉弧打火部位; 处理或更换测试线; 接好“G”端测试线; 对被测试品进行处理。武汉市康达电气

33、有限公司武汉市康达电气有限公司36问题3：高压绝缘电阻表在测试过程中，显示示值与实际阻值相 差很大。原因：（1）被测试品表面脏污、潮湿，且仪表未按要求接好屏蔽线，使测试端电流沿脏污、潮湿的表面泄漏到测试另一端，增加了一个并联的泄漏电流分量。 （2）测试线造成的泄漏，因高压测试线品质不好，或脏污、潮湿在测试过程中，高压测试线没有悬空搁置，而随意放置大地上，造成测试端对另一测试端发生测试泄漏电流。 （3）仪表供电电池严重不足，造成仪表不能正确测试显示造成虚假示值显示。 （4）在测容性试品时，每次测量结束，被测容性试品都会存在残余电荷和试品介质极化。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司37解

34、决方法：(1) 处理被测试品表面脏污、潮湿按要求接 好“G” 端屏蔽线。(2) 选定品质好绝缘高的测试线，处理测试 线表面脏污、潮湿，悬空高压测试线。(3) 更换品质好的供电电池(充电电池进行充电)。(4) 仪表虽能对被测试品进行放电，但不能彻底放完残余电荷和恢复介质极化，应对地充分放电，放电时间应是充电时间35倍时间，介质极化恢复间稍长，为了下一次测试时获取准确的测量数据，试品应充分放电，放电时，试品几何电容上的电荷会很快放电完毕，而介质极化现象不能立即消退，恢复原始状态，此时，停止放电 ，而再次测量时，试品的电容充电电流和吸收电流都将小于前次测量值，导致绝缘电阻值增大，起始电阻值变化相对剧

35、烈，随后趋缓，吸收比增大而极化指数减小等虚假现象。 所以一般情况下，短路放电时间应长于通 电测量时间。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司38问题4：不同型号不同品质的高压绝缘电阻表，测试容性负载 时，测出的示值差异很大。原因：在绝缘试验测试时，电容电流时间常数与仪表高压电源的内电阻有关，不同品质的绝缘电阻表，仪表高压源的输出内电阻不一定相同，内电阻大的绝缘电阻表，由于试品分布电容吸收电流在内电阻上电压降，设备试品两端不能很快达到要求的电压额定值，即加在被测试品两端建立额定电压所需时间相对要长些，会造成R15S时示值要比回路电阻小的绝缘表所测的R15S值要小，这将直接影响绝缘电阻值、吸

36、收比或极化指数的读测值。 解决方法：应选用品质较好的绝缘电阻表。日本共立(3121，3122型）等许多绝缘表的内阻都比较大，输出短路电流较小，测出的示值误差相对要大。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司39问题5：在发电机（变压器）、相绕组分别对地和邻相绕组间测量绝缘时，为什么第一次测得的绝缘阻值要比后面分别测的阻值大？武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司40CABCAB设第一次绝缘测量在相绕组与地和、相间进行,如下图示：由于在第一次测量前三相间介质处于原态，无极化现象，但当相绕组加上直流电压后，相绕组与地及、相间的介质发生极化，即：介质极化的正极性朝向相绕组，介质极化的负极性

37、朝向地及、相绕组。 虽然可将相对地进行放电，使相间分布电容上的电荷被充分放完。但这种绝缘体内的介质间极化状态，不能很快恢复原始状态（无方向极性状态）。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司41当进行相绕组与地和、相间绝缘测试时，在相绕组加上直流电压后，刚才的介质极化状态要发生反向逆变，即：介质极化的正极性朝向相绕组，介质极化的负极性朝向地及、相绕组。如下图示：CABCAB改变介质极化极性是需要吸收仪表输出电流能量的，即在加压后的同一时点，经相绕组流过地间绝缘体的吸收电流要比初次测量相时所需电流大，从而使得测出的绝缘阻值变小了。同理，在测完地，地，地后，回头再次测地时，其示值将比第一次的偏

38、小，而与、相测试的值基本一致了。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司42CABCABCABCAB两次加电压后相间极化状态比较图两次加电压后相间极化状态比较图武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司43五、绝缘电阻表选用指导1、试验电压的选择武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司被测试品工作电压 选购兆欧表的电压等级 442 、高压绝缘电阻表主要性能及指标的判别 近年来，随着电子技术和信息技术的快速发展，它们在绝缘电阻表（测试仪）中的应用取得了长中进展，如新型运算放大器的应用，大大地提高了绝缘电阻的上限量程（可达数千G），很好地适应了电气设备绝缘值越来越高的需求，同时也增加了许

39、多新功能，如计时定时功能、自动计算吸收比极化指数、数据储存、与计算机通信等等。 但绝缘电阻表终归是用来测量绝缘电阻的其 主要功能及技术指标是： 额定电压、量程、短路电流、抗干扰能力（允许流入工频电流值）、试值显示方式，准确度等级、工作环境条件、供电/充电 主要辅助功能是：计时、定时、锁定 其它辅助功能是：自动计算吸收比、极化指数；数据储存；与计算机通信及其它功能。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司453.1工作电源 由于测量吸收比，极化指数，特别是测量电缆的绝缘电阻表表 ，应选择配置大容量电池供电(最好是锂电池)的机型。 在现场测试中，绝缘表的供电不主张使用(AC220V/380V)

40、电源供电，（特殊情况除外），这是因为交流供电时测试极易受干扰，另外也容易造成仪表损坏或人身伤害。3.2显示方式 绝缘电阻表测得的绝缘电阻值的显示方式有：数字显示、指针显示和数字指针双显示。 数字显示：读数精准、直观，但在测量容性试 品或现场有很小的干扰时，数字会不停地跳动，使读数困难。数字显示适于测纯电阻（如电阻箱）试品或电容量很小，绝缘值不高的试品（如电动机） 指针显示：可直观地观察容性试品绝缘值从小到大的上升过程，显示稳定，抗干扰能力强。在相同的干扰下，指针摆动小。但应注意正确地读数，最好选用有计时锁定指针功能的机型，可使R15S、R60S的读数有充裕的时间。武汉市康达电气有限公司武汉市康

41、达电气有限公司3 、绝缘电阻表的选用46 数字指针双显示：该方式将两种显示的优点集中在一台仪器上，使优点互补，克服了数字表跳动和指针表的读数不便，高档表才选用这种显示方式。 注意，有些表提供的显示指针只是一种示意指示（如Megger/AVO绝缘电阻表的模拟指针），其指针并不能提供读取试值，该绝缘电阻表实质上是数字显示绝缘电阻表。3.3 输出容量(短路电流)的选择 绝缘电阻表的短路输出电流一般有：5mA、2mA、1mA。试品的分布容电容越大，需要的充电电流越大，选择绝缘电阻表短路电流也应越大。 建议在容性试品测试中，淘汰短路电流小于1mA的绝缘电阻表。3.4 高压端 L 测量线的选择 应选用温度

42、稳定性好,柔软结实耐用的测试线，最好配有探棒、挂勾和夹子,以方便在不同场合连接试品。如果采用有交、直流屏蔽功能的测试线，即能降低电磁干扰,又能有效防止直流泄漏保障试值准确,且更安全（能防止高压泄漏）。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司473.5 抗干扰能力 抗干扰能力是一项很重要的指标，它表示允许试品感应的工频电流进入表内，而对绝缘测试的准确性和稳定性无影响的能力。如 Megger/AVO 绝缘电阻表，允许试品感应的工频电流为1mA；KD2677系列绝缘电阻表允许试品感应的工频电流为2mA。3.6 其它选择 仪表的操作简捷,存放携带方便,包装箱的空间足够大,利于仪器及配件的整放置。测

43、试线、机壳及包装箱能抗震抗摔不易损坏。 电池更换方便，充电方便。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司48武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司近年来我国的发电机组越做越大，绝缘性能越来越好，对绝缘测试的要求也有很大提高。上海电机厂、哈尔滨电机厂、德阳东方电机厂等三大电机厂已将我公司KD2678水内冷发电机专用绝缘表作为这些厂的专用配套仪表，在国内得到了广范的使用，由于历史原因，目前ZC-37绝缘表仍在一些发电厂使用，这两种仪表是我国发电机组绝缘测试的主要仪表。为方便用户对这两种仪器有一个全面的认识，下面的表格给出了这两种表的功能、性能的比较供客户参考。49技术要求及功能ZC-37

44、KD2678对测试的影响解决方法及备注测试电压2500V2500V5000V2500V不能满足大容量发电机组的测试需要。-测量范围1000M20000M在15S、1min时，如果绝缘值大于1000M时，会超出ZC-37的上限量程，无法读取吸收比、极化指数。 ZC-37有设计缺陷，无法解决。对汇水管(法兰盘)与机座的绝缘电阻值的要求30k3k R(汇-机座)阻值小于30k时,ZC-37无法补偿测试中的极化电势,造成的电流泄漏,测量误差大。 KD2678具有自动跟踪补功能,可以消除因泄漏电流造成的误差,水阻小至3k也能保证测试值的准确。 为确保ZC-37的测试，须拆法兰盘换绝缘垫圈,或进行清洗、干

45、燥处理；对汇水管(法兰盘)与绕组间的绝缘电阻值的要求(即水阻)100k80k(或更小) 机组运行中一旦冷却水质恶化，绕组对汇水管泄漏电流增大，水阻100K时，ZC-37的输出工作电压会小于额定电压标准，无法正常工作。 KD2678的电压仅跌落在允许的范围内，能保证正常测试。 为了保证ZC-37的正常测试必须更换或处理冷却水。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司50极化电势补偿仅测试前对水极化进行人工补偿调节，不能对多重极化补偿。可对发电机组产生的多重极化自动跟踪补偿调节 当法兰盘绝缘电阻下降，ZC-37将无法进行补偿和正常测试（或测出结果误差很大），水阻下降对极化电势补偿也有影响，多重

46、极化使其无法补偿影响测试。 KD2678能多重自动补偿，保证正常测试，示值精确。 施加测试电压后，极化电势将变化。ZC-37事前人工补偿固定值有误于测试状态的实际值。 显示方法指针显示阻值指针数字同时显示 KD2678同时兼顾指针与数字两种显示的优点，数字显示直观、精确，指针显示抗干扰性强，对发电机绕组充电过程直观明显。 KD2678独具的功能 能自动显示环境温度和测试时仪表加在被测试品实际输出电压值，在测试中自动显示储存R15S、R60S、R10min、吸收比、极化指数，便于测试完毕后调看。自动对被测试品放电，不怕短路和反击电流冲击，指针显示采用对数刻度线显示，分布均匀，分辨率高，误差小，读

47、数方便。技术要求及功能ZC-37KD2678对测试的影响解决方法及备注武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司511 使用方法 KD2678表采用DC/DC变换技术，将AC220V电压整流后升压至DC2500V作试验高压源，加载电机的绕组与机座间，绕组对汇水管间的电流，被汇水管端钮屏蔽，绕组对机座间的电流流入表内，根据这个电流的大小，指示出被测试品的值。由于汇水管屏蔽端口的电位是跟随机座的电位，保证了汇水管与机座间的电位差为零，这样就使得汇水管端口至机座间无电流流过，保证绝缘测试的准确。 KD2678表测水内发电机绝缘电阻之前准备工作：（1）首先断开发电机所带负载。（2）将汇水管法兰盘上、

48、下连接褡扣断开，并用导线将法兰盘上端短接在一起，用KD2678专用汇水管线夹在短接处。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司52武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司测试连线如下两种接线测试方法：中性点断开中性点断开中性点连通中性点连通C相相接仪表绕组插孔接仪表绕组插孔2500V接仪表机座插孔接仪表机座插孔A相相C相相B相相接仪表绕组插孔接仪表绕组插孔2500V接仪表机座插孔接仪表机座插孔A相相B相相532 注意事项：（1）KD2678绝缘表的汇水管测试线，是采用电流、电压双线的原理来消除汇水管引线电阻引起的误差。所以测试中应以此线连接汇水管端口与法兰盘处。（2）测试前应确认试品不

49、带电，尤其是汇水管与机座之间不能带电（哪怕是几十到几百毫伏）消除电压后才能测试（它不是水极化电势，而是发电机组多重极化电势产生的串扰电势）。武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司 图中： C1，C2，C3 为分布电容； R1 为水阻 R2 为汇水管-机座间的电阻 R3 为发电机绕组对地绝缘电阻3绕组汇水管机座C1C2C31254武汉市康达电气有限公司武汉市康达电气有限公司3 常见问题： （1）汇水管上串入有几十毫伏直流电压时，KD2678型绝缘测试仪会出现如下现象： 指针表显示值很快指向无穷大，数字显示的R15S值比R60S值要大，即吸收比小于1。在汇水管上所带的直流电压越高，此种现象就越明显。（2）汇水管上串入的直流电压在几百毫伏时，KD2678型绝缘测试仪会出现如下现象： 指针表显示值摆动幅度较大，数字表显示的电压值只有几百伏或一千多伏。在关闭高压时，数字表显示电压值在三千多伏。 造成的原因：是发电机组产生多重极化电势，此电势通过冷却水向汇水管泄放，造成汇水管上带有直流电压，该极化电势恢复需要较长时间。在机组绝缘检测时，该极化电势通过汇水管引入检测仪表电路，会干扰仪表正常使用。新型的KD2678