絕緣電阻表

測量最大電阻值、絕緣電阻的專用儀錶

絕緣電阻表,又稱兆歐表、搖表、梅格表,絕緣電阻表主要是由三部分組成;第一是直流高壓發生器,用以產生直流高壓;第二是測量迴路;第三是顯示。

儀器簡介


用來測量最大電阻值、絕緣電阻吸收比以及極化指數的專用儀錶,它的標度單位是兆歐,它本身帶有高壓電源。電器產品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標誌之一,它通過絕緣電阻反映出來。
絕緣電阻表
絕緣電阻表
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,規定一個最低的絕緣電阻值。有的標準規定每kV電壓,絕緣電阻不小於1MΩ等。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,由於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。

結構組成


(1)直流高壓發生器
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等。
直流高壓的產生一般有三種方法。第一種手搖發電機式。我國生產的兆歐表約80%是採用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓,整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表採用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或專用脈寬調製電路來產生直流高壓,一般電池式和市電式的絕緣電阻表採用的方法。
(2)測量迴路
在前面講的搖表(兆歐表)中測量迴路和顯示部分的合二為一的。它是有一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,其中一個線圈是並在電壓兩端的,另一線圈是串在測量迴路中的。表頭指針的偏轉角度決定於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迴路中的線圈電流就越大,那麼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於線圈中的磁場是非均勻的,當指針在無窮大處,電流線圈正好在磁通密度最強的地方,所以儘管被測電阻很大,流過電流線圈電流很少,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幾個數量級。但當用線性電流表頭直接串入測量迴路中就不行了,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迴路中加入非線性元件。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錶。
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。

準備工作


兆歐表在工作時,自身產生高電壓,而測量對象又是電氣設備,所以必須正確使用,否則就會造成人身或設備事故。使用前,首先要做好以下各種準備:
(1)測量前必須將被測設備電源切斷,並對地短路放電,決不允許設備帶電進行測量,以保證人身和設備的安全。
(2)對可能感應出高壓電的設備,必須消除這種可能性后,才能進行測量。
(3)被測物表面要清潔,減少接觸電阻,確保測量結果的正確性。
(4)測量前要檢查兆歐表是否處於正常工作狀態,主要檢查其“0”和“∞”兩點。即搖動手柄,使電機達到額定轉速,兆歐表在短路時應指在“0”位置,開路時應指在“∞”位置。
(5)兆歐表使用時應放在平穩、牢固的地方,且遠離大的外電流導體和外磁場。做好上述準備工作后就可以進行測量了,在測量時,還要注意兆歐表的正確接線,否則將引起不必要的誤差甚至錯誤。

儀器接線


兆歐表的接線柱共有三個:一個為“L”即線端,一個“E”即為地端,再一個“G”即屏蔽端(也叫保護環),一般被測絕緣電阻都接在“L”“E”端之間,但當被測絕緣體表面漏電嚴重時,必須將被測物的屏蔽環或不須測量的部分與“G”端相連接。這樣漏電流就經由屏蔽端“G”直接流回發電機的負端形成迴路,而不在流過兆歐表的測量機構(動圈)。這樣就從根本上消除了表面漏電流的影響,特別應該注意的是測量電纜線芯和外表之間的絕緣電阻時,一定要接好屏蔽端鈕“G”,因為當空氣濕度大或電纜絕緣表面又不幹凈時,其表面的漏電流將很大,為防止被測物因漏電而對其內部絕緣測量所造成的影響,一般在電纜外表加一個金屬屏蔽環,與兆歐表的“G”端相連。
當用兆歐表搖測電器設備的絕緣電阻時,一定要注意“L”和“E”端不能接反,正確的接法是:“L”線端鈕接被測設備導體,“E”地端鈕接地的設備外殼,“G”屏蔽端接被測設備的絕緣部分。如果將“L”和“E”接反了,流過絕緣體內及表面的漏電流經外殼彙集到地,由地經“L”流進測量線圈,使“G”失去屏蔽作用而給測量帶來很大誤差。另外,因為“E”端內部引線同外殼的絕緣程度比“L”端與外殼的絕緣程度要低,當兆歐表放在地上使用時,採用正確接線方式時,“E”端對儀錶外殼和外殼對地的絕緣電阻,相當於短路,不會造成誤差,而當“L”與“E”接反時,“E”對地的絕緣電阻同被測絕緣電阻並聯,而使測量結果偏小,給測量帶來較大誤差。
由此可見,要想準確地測量出電氣設備等的絕緣電阻,必須對兆歐表進行正確的使用,否則,將失去了測量的準確性和可靠性。

使用方法


1.測量前,應將兆歐表保持水平位置,左手按住表身,右手搖動兆歐表搖柄,轉速約120r/min,指針應指向無窮大(∞),否則說明兆歐表有故障。
2.測量前,應切斷被測電器及迴路的電源,並對相關元件進行臨時接地放電,以保證人身與兆歐表的安全和測量結果準確。
3.測量時必須正確接線。兆歐表共有3個接線端(L、E、G)。測量迴路對地電阻時,L端與迴路的裸露導體連接,E端連接接地線或金屬外殼;測量迴路的絕緣電阻時,迴路的首端與尾端分別與L、E連接;測量電纜的絕緣電阻時,為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產生影響,應將電纜的屏蔽層接至G端。
4.兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應良好,兩根導線之間和導線與地之間應保持適當距離,以免影響測量精度。
5.搖動兆歐表時,不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測迴路,以防觸電。
6.搖動兆歐表后,各接線柱之間不能短接,以免損壞。

注意事項


選用要求

應按被測電氣元件工作時的額定電壓來選擇儀錶的電壓等級。測量埋置在繞組內和其他發熱元件中的熱敏元件等的絕緣電阻時,一般應選用250V規格的絕緣電阻表。

使用前檢查

使用前,應先檢查表和其引出線是否正常。將兩條引出線短路,搖動儀錶或打開儀錶電源開關進人測量狀態,儀錶的指針偏轉到0處或數字指示值為0,再將兩條引出線斷開進行測量,指示值為∞,則說明正常。

接線和測量

(1)測量電機等一般電器時,儀錶的L端與被測元件(例如繞組)相接,E端與機殼相接;測量電纜時,除上述規定外,還應將儀錶的G端與被測電纜的護套連接。使用手搖式兆歐表時,手搖的轉速應在120r/min左右,搖動到指示值穩定後讀數。
(2)測量之後,用導體對被測元件(例如繞組)與機殼之間放電后拆下引接線。直接拆線有可能被儲存的電荷電擊。