高壓電氣設(shè)備絕緣電阻吸收比測(cè)試方法分析

   電氣設(shè)備的絕緣是通過(guò)絕緣材料將導(dǎo)電體與其他導(dǎo)體隔離的，因而就形成了一個(gè)電容，給電氣設(shè)備的絕緣施加直流電壓時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間衰減的充電電流、吸收電流和不隨時(shí)間衰減的電導(dǎo)電流，這三部分電流合稱為泄漏電流。電氣設(shè)備絕緣電阻試驗(yàn)的等值電路如圖1-1所示。

圖1-1 電氣設(shè)備絕緣電阻試驗(yàn)的等值電路圖

 泄漏電流中的充電電流隨時(shí)間衰減，會(huì)很快下降為零；吸收電流是由于施加直流電壓時(shí)，絕緣內(nèi)部空間電荷的積累，使電場(chǎng)重新分布引起的，這種自由電荷聚集和流動(dòng)的吸收現(xiàn)象，有時(shí)可達(dá)幾分鐘；電導(dǎo)電流是與絕緣材料電阻成反比的恒定電流，由于任何絕緣材料都不是絕緣的，電導(dǎo)電流始終是存在的。試驗(yàn)電流隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示。圖中曲線1為泄漏電流；曲線2為吸收電流；曲線3為電導(dǎo)電流，曲線4為充電電流。

圖1-2 吸收比試驗(yàn)電流和時(shí)間關(guān)系示意圖

 圖1-3為電氣設(shè)備絕緣的吸收特性，反映了良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關(guān)系，圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系，曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系。

圖1-3 電氣設(shè)備絕緣特性良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關(guān)系

 根據(jù)電氣設(shè)備絕緣的吸收電流隨時(shí)間衰減的特性，采用不同時(shí)間所測(cè)絕緣電阻的比值（通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值），來(lái)作為判斷絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo)，稱為吸收比。吸收比K＝R₆₀／R₁₅
    式中：K—吸收比；
          R₆₀—60秒時(shí)的絕緣電阻值；
          R₁₅—15秒時(shí)的絕緣電阻值。
    吸收比K一般能較為靈敏的反應(yīng)出被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)，絕緣性能不好，尤其是絕緣受潮，吸收比會(huì)變小。而絕緣良好的電氣設(shè)備，吸收比較大。
    二、絕緣電阻和吸收比的試驗(yàn)方法
    電氣設(shè)備絕緣電阻的一般采用絕緣電阻試儀測(cè)量（俗稱搖表），絕緣電阻試儀有三個(gè)接線端鈕，分別是“線路（L）”端、 “接地（E）”端和 “保護(hù)環(huán)（G）”，測(cè)量絕緣電阻時(shí)“L” 端接電氣設(shè)備被測(cè)量部位，“E”端接地，測(cè)量時(shí)加有幾百～幾千伏的直流電壓，當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，往往會(huì)在兩端子之間和絕緣物表面產(chǎn)生泄漏電流，影響測(cè)量的結(jié)果，所以必須接入保護(hù)環(huán)消除表面泄漏電流的影響。測(cè)量時(shí)將“G” 端接到被試物需要屏蔽的部位，使表面泄漏電流不通過(guò)兆歐表測(cè)量機(jī)構(gòu)，由“G” 端直接流回兆歐表內(nèi)部電源負(fù)極，避免表面泄漏電流帶來(lái)的誤差。
    試驗(yàn)時(shí)，先將被試物相關(guān)電源斷開，并短路接地充分放電。做完一次測(cè)量后也要進(jìn)行放電，以免殘余電荷引起測(cè)量誤差。測(cè)量時(shí)應(yīng)將兆歐表水平放置，接線前搖動(dòng)手柄至額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)指針應(yīng)指“∝”；再降低轉(zhuǎn)速，用導(dǎo)線短接“L” 與“E”端指針應(yīng)指“0”。然后接好試驗(yàn)用導(dǎo)線，空載搖至額定轉(zhuǎn)速當(dāng)指針應(yīng)指“∝”時(shí)，再將兆歐表的“L” 端接到被試物上，同時(shí)記錄時(shí)間并讀取15秒與60秒的數(shù)值。
    三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)
    1.同桿雙回路架空線路或雙母線，當(dāng)其中一路帶電時(shí)，不得測(cè)量另一回路絕緣電阻，以防感應(yīng)高電壓損壞儀表或危及人身安全。
    2.雷雨時(shí)不得測(cè)量架空線路或與架空線路相連接電氣設(shè)備的。
    3.測(cè)量電容量較大的被試物時(shí)，讀取數(shù)值后應(yīng)先將“L” 端接線脫離被試物，再停止搖動(dòng)兆歐表，以防反充電損壞儀表。
    4.測(cè)量完成后，應(yīng)對(duì)被試物短路放電保證安全，同時(shí)觀察放電火花大小和聲音強(qiáng)弱也可衡量設(shè)備的絕緣狀態(tài)。