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絕緣電阻測試儀基本原理與選用

來源:揚州市巨豐電氣有限公司   2021年11月17日 11:12  

絕緣電阻測試儀基本原理與選用
  一、耐電壓測試儀 o) t% @+ U6 l' N# f9 A t; w
  耐電壓測試儀又叫電氣絕緣強度試驗儀或叫介質強度測試儀。將一規定交流
  或直流高壓施加在電器帶電部分和非帶電部分(一般為外殼)之間以檢查電器的
  絕緣材料所能承受耐壓能力的試驗。電器在長期工作中,不僅要承受額定工作電7 |& k4 ~) n5 J, }
  壓的作用,還要承受操作過程中引起短時間的高于額定工作電壓的過電壓作用. V5 |! n R/ b* G4 C0 R' @& y# F
  (過電壓值可能會高于額定工作電壓值的好幾倍)。在這些電壓的作用下,電氣
  絕緣材料的內部結構將發生變化。當過電壓強度達到某一定值時,就會使材料的
  絕緣擊穿,電器將不能正常運行,操作者就可能觸電,危及人身安全
  1 、耐電壓測試儀結構及組成
  (1 )升壓部分
  調壓變壓器、升壓變壓器及升壓部分電源接通及切斷開關組成。$ o9 g0 u% H5 G, ^$ H: i
  220V電壓通過接通,切斷開關加到調壓變壓器上調壓變壓器輸出連接升壓變
  壓器。用戶只需調節調壓器就可以控制升壓變壓器的輸出電壓。
  (2 )控制部分9 @4 E, X/ |4 B; k/ \
  電流取樣,時間電路、報警電路組成。控制部分當收到啟動信號,儀器立即4 H7 {8 T% p( Q7 `, O
  在接通升壓部分電源。當收到被測回路電流超過設定值及發出聲光報警立即切斷
  升壓回路電源。當收到復位或者時間到信號后切斷升壓回路電源。
  (3 )顯示電路/ J8 l5 k- _7 B Y5 r5 Y
  顯示器顯示升壓變壓器輸出電壓值。顯示由電流取樣部分的電流值,及時間. K! g- @& @3 V* {' \1 b, Y
  電路的時間值一般為倒計時。
  (4 )以上是傳統的耐電壓試驗儀的結構組成。隨著電子技術及單片,計算. B( K# l. r: d8 z7 ~3 U
  機技術飛速發展;程控耐電壓測試儀這幾年也發展很快,程控耐壓儀與傳統的耐
  壓儀不同之處主要是升壓部分。程控耐壓儀高壓升壓不是通過市電由調壓器來調! P- K$ Q9 T' x: i2 k- _
  節,而是通過單片計算機控制產生一個50Hz或60Hz的正弦波信號再通過功率放大
  電路進行放大升壓,輸出電壓值也由單片計算機進行控制,其它部分原理與傳統9 y' N W8 G% @1 m
  耐壓儀差別不大。; n( @# o+ Y% ]. a) \. s
  2 、耐電壓測試儀的選用5 L5 o( v- S% T& y: ]* l
  選用耐壓儀最重要的是2 個指標,最大輸出電壓值及最大報警電流值一定要
  大于你所需要的電壓值和報警電流值。一般被試產品標準中規定了施加高壓值及
  報警判定電流值。如果施加的電壓越高,報警判定電流越大,那么需要耐壓儀升0 o5 p8 g1 F, [( c y$ Q
  壓變壓器功率就越大,一般耐壓儀升壓變壓器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、
  3kVA等。最高電壓可以到幾萬伏。最大報警電流500mA-1000mA等。所以在選擇耐
  壓儀時一定要注意這2 個指標。功率選太大就會造成浪費,選的太小耐壓試驗不5 G$ Z5 W$ E! p: K4 Q
  能正確判斷合格與否。根據IEC414或(GB6738-86 )中規定選擇耐壓儀的功率方
  法,我們認為是比較科學的。' 首先將耐壓儀的輸出電壓調到規定值的50% ,然* W2 ^$ |; |# Y- Q# V* G3 @5 t' s
  后接上被試品,當觀測到的電壓降小于該電壓值的10% 時,則認為耐壓儀的功率2 D- v0 C7 f, U9 P; Z2 {
  是足夠的。' 也就是如果某一產品的耐壓試驗的電壓值為3000伏,先把耐壓儀的& h w' r. A8 N/ r- Y( A
  輸出電壓調到1500伏后接上被試品,如果此時耐壓儀輸出電壓下降的值不大于150
  伏,那么耐壓儀的功率是足夠的。被試品的帶電部分與外殼之間存在分布電容。/ B) i4 Y2 p: b) P g2 K
  電容存在一個CX容抗,當一個交流電壓施加在這CX電容兩端就會引成一個電流。
  這個電流的大小與CX電容的容量成正比與施加的電壓值成正比,當這個電流 l+ ?( a2 `4 A1 [9 {0 S- Q4 h
  大到或超過耐壓儀最大輸出電流時,這臺耐壓儀就不能正確判別試驗合格與否。
  二、絕緣電阻測試儀
  電器產品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標志之一,它通過絕緣電阻反! l# v, q% j8 p) U
  映出來。7 ?# W; e2 @2 r* J5 f6 P: ^/ z
  我們測定產品的絕緣電阻,是指帶電部分與外露非帶電金屬部分(外殼)之
  間的絕緣電阻,按不同的產品,施加一直流高壓,如100V、250V、500V、1000V
  等,規定一個

絕緣電阻值。有的標準規定每kV電壓,絕緣電阻不小于1MΩ$ |7 W# K$ ]& n8 X
  等。目前在家用電器產品標準中,通常只規定熱態絕緣電阻,而不規定常態條件( b& i7 O! `) G2 I' ]
  下的絕緣電阻值,常態條件下的絕緣電阻值由企業標準中自行制定。如果常態絕& n/ d# l, P) I2 t9 @0 P4 @1 f
  緣電阻值低,說明絕緣結構中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕- _9 e, r9 m* E! t0 [3 S( E# r9 R* V9 @1 M$ G
  緣電阻低,可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損傷所致。在使用電器時,由
  于突然上電或切斷電源或其它緣故,電路產生過電壓,在絕緣受損處產生擊穿,
  造成對人身的安全或威脅。
  1 、絕緣電阻表的結構及組成
  絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第' X6 }) c3 ~! e& `( {( v- q
  一是直流高壓發生器,用以產生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。+ H! i! H( p2 F6 R+ h6 F' p4 o
  (1 )直流高壓發生器' Y B* {# l' v+ W `
  測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓,此高壓值在絕緣電阻表國標中規定
  為50V 、100V、250V、500V、1000V 、2500V 、5000V …
  直流高壓的產生一般有三種方法。第一種手搖發電機式。目前我國生產的兆( w, j p3 ]- ~% w
  歐表約80% 是采用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓,' F ]( B. F! N& h: w
  整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式
  或專用脈寬調制電路來產生直流高壓,一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的9 G$ C+ d- N' r
  方法。
  (2 )測量回路
  在前面講的搖表(兆歐表)中測量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一5 |, _: {' Y4 L
  個流比計表頭來完成的,這個表頭中有兩個夾角為60°(左右)的線圈組成,其3 E; k; C; m6 h
  中一個線圈是并在電壓兩端的,另一線圈是串在測量回路中的。表頭指針的偏轉
  角度決定于兩個線圈中的電流比,不同的偏轉角度代表不同的阻值,測量阻值越
  小串在測量回路中的線圈電流就越大,那么指針偏轉的角度越大。另一個方法是
  用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非
  均勻的,當指針在無窮9 H V$ h' `- Q0 |
  大處,電流線圈正好在磁通密度*的地方,所以盡管被測電阻很大,流過, q. n/ e4 t$ X% q3 A) y
  電流線圈電流很少,此時線圈的偏轉角度會較大。當被測電阻較小或為0 時,流* A7 j/ y' L% Q0 |' |
  過電流線圈的電流較大,線圈已偏轉到磁通密度較小的地方,由此引起的偏轉角1 L$ X; p( R o1 U7 [, _
  度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨) E8 A: R. l n9 O
  幾個數量級。但當用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了,在高阻值時的
  刻度全部擠在一起,無法分辨,為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加' G, G4 S9 C L2 g' b
  入非線性元件。從而達到在小電阻值時產生分流作用。在高電阻時不產生分流,
  從而使阻值顯示達到幾個數量級。隨著電子技術及計算機技術的發展,數顯表逐
  步取代指針式儀表。絕緣電阻數字化測量技術也得到了發展,其中壓比計電路就6 k* z2 N/ N) w
  是其中一個較好測量電路,壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋
  路輸出的信號分別通過A/D 轉換再通過單片機處理直接轉換成數字值顯示。% h& ]- A; n9 Z. d( q2 o& C
  2 、絕緣電阻表的選用6 I$ p! ^$ z* e; J
  選用絕緣電阻表主要是測量電壓值,另一個是需要測量的范圍,是否能滿足+ d2 h3 F1 l* [7 V: }) C0 l
  需要。如測量很頻繁最好選帶有報警設定功能。
  耐壓測試儀絕緣電阻測試儀基本原理與選用


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