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电气绝缘测试技术 第二章 电阻与微电流的测量 第一节 绝缘电阻与电阻率 一、绝缘电阻与电阻率 1、绝缘体基本功能是阻止电流通过，使得电能按设计的途径传 输，保证设备的正常工作。 2、绝缘电阻就是用以表征绝缘体阻止电流流通的能力，是表征 绝缘体特性的基本参数之一。 ★一个绝缘体在施加电压以后，通过的电流随时间的变化如下： 在开始时电流成分很多，除了泄漏电流之 外，还有充电电流、极化电流以及净化电 流等，这些电流都是随时间减小的，最后 这个稳定的电流才是表征电介质本征电导 的泄漏电流。 绝缘电阻是施加于绝缘体上的两个导体之间的直流电压与流过绝 缘体的泄漏电流之比， 体积电阻 RV 绝缘电阻 表面电阻 RS —通过绝缘体内部的电流 —通过绝缘体表面的电流 绝缘电阻是体积电阻与表面电阻并联组成的，如左图示： ? ?V ? ? 绝缘体的和绝缘体的体积电阻与导体间绝缘体的厚度成正比，与导体和绝缘体接触的面积成反比。 以平板形绝缘体为例，假定导体（或电极）也是平板形，导体间绝缘体内电场均匀，则有 h U A IV RV ? ?V U / h EV IV / A JV 式中：h —绝缘体的厚度（m） A—电极的面积（m2 ） EV —电场强度（V/m） ρV—体积电阻率（Ω·m） JV —绝缘体内的电流密度（ A / m2） 体积电阻率实际等于单位立方体的绝缘电阻值 表面电阻与绝缘体表面上放置的导体的长度成反比，与导体间绝缘体表面的距离成正比，以图1-3所示的简单平板形绝缘体为例。 l ? ?S ? ? ?S--表面电阻率（ ?） I S d d U l I S RS ? ?S ES ? 式中 d—导体间的距离（m）; l—导体的长度（m）; ES--表面电场强度（V/m）; ? --电流线密度（A/m）; U / d I S / l 表面电阻率等于正方形面积内的表面电阻值。 小结： 1、绝缘电阻不仅与绝缘材料的性能有关，还决定于绝缘系统的形 状和尺寸；而电阻率则完全决定于绝缘材料的性能。 2、由于表面电阻率对外界的影响很敏感，所以绝缘材料的电阻率 一般是指体积电阻率。 3、电导率为电阻率的倒数，单位为S/M。 二、影响绝缘电阻的因素 1、温度：在绝缘材料中，导电主要是靠离子迁移，温度升高 时，离子容易摆脱周围分子的束缚而产生位移，从而 使体积电阻率呈指数下降。 2、湿度：水的电导比绝缘材料的电导大得多，同时水的介电常 数大，它能降低离子的电离能，因此绝缘材料吸湿 后，电阻率明显下降。 ★ 电气设备在潮湿的环境中停放后，在重新投入运行之前， 必须先测其电阻，若下降很多，则烘干后再投入运行。 3、电场强度：当电场强度很高时，电子电导起明显作用，电导 随电场强度增高而明显增加。 4、辐照：许多有机材料强光或射线、射线的辐照下，会产生各 种光电流，而使绝缘电阻率明显下降。 现行标准中推荐采用在温度为（23±2）℃，相对湿度为50%±5%条件下处理24h。 若要测定试样在某一特定条件下的性能，在预处理后，还要进行试验条件处理。 例： 提示： 为消除由于试样在试验之前所经历的环境条件不同而造成的试验结果的偏差，试样要做预处理。 ?V 聚氯乙烯：1010～1012 ；聚乙烯：1014；天然橡胶：1014 聚四氟乙烯：1016 ；三元乙丙橡胶：1014 ；环氧树脂：1011 云母：1010～1013 ；矿物油：1011 ～1012 ；纸：105～1011 空气： 1016 第二节 试样与电极 一、试样 根据使用的要求，绝缘材料要制成不同的形状和尺寸的试样， 如板、薄膜、