绝缘电阻及漏电流测试原理.ppt

感谢大家观看第32页,共32页，星期六，2024年，5月关于绝缘电阻及漏电流测试原理第一节测量绝缘电阻和吸收比的原理

电力设备中的绝缘材料（电介质）是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流流过。根据电介质材料的性质、构成及结构等的不同，这部分电流可视为由三部分电流构成第2页,共32页，星期六，2024年，5月i1为电容电流。直流电压作用到绝缘材料上，加压瞬间相当于给电容充电。这部分随时间较快衰减的电容电流与绝缘材料的电容量的外加电压有关，它对时间的变化曲线如图2-1（c）i1曲线所示。其电流回路在等值电路见图2-1（b)中用一个纯电容C1表示。i2为吸收电流。不均匀介质中吸收电流由缓慢极化和夹层式极化产生，即在直流电压加上的瞬间，介质上的电压按电容分布，而电压稳定后介质上的电压按电阻公布；由于不同介质的电容与电阻不成比例，因此在加上直流电压瞬间到稳定这一过程中，介质上电荷要重新分配，重新分配的电荷在回路中形成电流。其电流回路在等值电路中用一个电容C和电阻r串联表示。吸收电流随时间衰减的快慢与介质电容量大小有很大的关系，如图2－1（C）i2曲线所示。i3为泄漏电流。电介质中有极少数束缚很弱的或自由的离子，当介质在直流电压作用下，正负离子就分别向两极移动而形成电流，称为泄漏电流或传导电流。这部分电流是由介质的电导引起的，是一个恒定的电流，如图2－1（C）i3曲线所示。当电流回路在等值电路2-1（b)中用一个纯电阻R表示。第3页,共32页，星期六，2024年，5月(a)试验接线图(b)不均匀介质值电路图(c)吸收电流示意图第4页,共32页，星期六，2024年，5月三个电流加起来，即i=i1+i2+i3，可得到在直流电压作用下流过绝缘介质的总电流i随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线，如图2－1（C）i曲线所示。从吸收曲线可以看出，电容电流i1和吸收电流i2经过一段时间后趋近于零，因此i趋近于i3。所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比，即R＝U/i3式中U――加于试品两端的电压，V;i3――对应于电压U，试品中的泄漏电流，A;R――试品的绝缘电阻，MΩ;第5页,共32页，星期六，2024年，5月由于电容电流和吸收电流经过一段时间后趋于零，因此在用绝缘电阻表（又称兆欧表、摇表）进行绝缘电阻测量时，必须等到绝缘电阻表指示稳定后才能读数。对电容量较小的一般试品，通常认为摇1min后，泄漏电流趋于稳定（即电容电流、吸收电流趋于零）。第6页,共32页，星期六，2024年，5月由于i3的大小取决于绝缘材料的状况，当介质受潮、老化、表面脏污或有其他缺陷（如有裂缝、灰化、气泡等）时，R降低，i3会增大。因此测量绝缘电阻是了解电力设备绝缘的最简便常用的手段之一第7页,共32页，星期六，2024年，5月由于流过绝缘介质的电流有表面电流和体积电流之分，所以绝缘电阻也有体积绝缘电阻和表面绝缘电阻之分。我们真正关心的是体积绝缘电阻。当绝缘受潮或有其他贯通性缺陷时，体积绝缘电阻降低。因此体积绝缘电阻的大小标志着绝缘介质内部绝缘的优劣。在现场测量中，当测量得到的试品绝缘电阻低时，应采取屏蔽措施，排除表面绝缘电阻的影响，以便测得真实准确的体积绝缘电阻值。对大容量试品（如变压器、发电机、电缆），《规程》除要求测量其绝缘电阻外，还要求测量吸收比或/和极化指数。大容量试品的吸收曲线随时间衰减较慢，其中尤其是吸收电流随时间衰减较慢，有的可达数十分钟。常把60s的绝缘电阻与15s的绝缘电阻之比称为吸收比K，即K=R60/R50=(U/i60s)/(U/i15s)=i15s/i60s第8页,共32页，星期六，2024年，5月绝缘受潮劣化时，泄漏电流i3比15s时的电容电流和吸收电流之和（i1+i2）15s增加得快，趋近于1；绝缘良好时，i3很小，i2相对较大，则1。这就是说，吸收比的数据与绝缘状况有很大关系。而且K是一个比值，与绝缘结构的几何尺寸无关，易于比较.为便于分析理解，我们分析极端情况。时间t＝15s，与t＝∞时的绝缘电阻之比，即第9页,共32页，星期六，2024年，5月由于无法测量R∞，只能根据经验测量吸收比K，一般认为当K=R60S/R15S≥1.3～1.5时绝缘是良好的。这一数据对分析35~110KV变压器，大中型容量发电机是有效