試論電纜絕緣電阻測試的方法

周 廣

（廣東省茂名市質量計量監(jiān)督檢測所，廣東 茂名 525000）

1.絕緣電阻測試的作用

我們不但可以通過測定絕緣電阻發(fā)現電纜制造工藝中可能存在的缺陷，同時，我們還可以通過測定絕緣電阻來研究絕緣材料的品質、結構等特性，以及產品在各種運行條件下的使用性能。對于以已經投入運行的電纜，則需要定期測定其絕緣電阻，從而能有力地跟蹤該電纜的絕緣質量變化。因此，我們需要從各方面人手，搞好電纜絕緣電阻測試。

2.絕緣電阻和泄漏電流

當絕緣層加上直流電壓時，沿絕緣表面和絕緣內部均有微弱的電流通過；對應于這兩種直流的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻(一般說來，絕緣電阻指體積絕緣電阻)。而流經絕緣內部的電流有下面四種：

充電電流：因介質的極化而產生，實際上就是以導體和外電極(金屬護套或屏蔽層)作為一對電極構成一個電容器的充電電流。充電電流按指數規(guī)律隨時間很快的衰減，一般在數毫秒時間內接近消失。不可逆吸收電流：因絕緣材料中的電解電導而產生，約經數秒鐘衰減至零。可逆吸收電流：是絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達最大值，慢慢趨向于位移穩(wěn)定，約經數分鐘才能趨向于消失。電導電流：系絕緣材料中自由離子及混雜的導電雜質所產生，與電壓施加時間無頭。在電場強度不太高時符合歐姆定律，且隨溫度的增高而增加很快。它的大小反映了絕緣品質的優(yōu)劣。電導電流又稱為泄漏電流。在以上四種情況中，只有對應于恒定的電導電流的電阻才是體積絕緣電阻；它是測試的主要對象。

3.測試中電壓與時間的選擇

測試電壓.測試絕緣電阻時所施加的直流電壓不能太高，否則會導致絕緣內部局放電，既影響測試正確，又易造成絕緣損壞；也不能太低，以致影響測試的靈敏度和準確性。對于35kV及以下的電力電纜，一般最低電壓不低于100V，最高電壓不超過3000V。測試順序。為了檢查電纜在耐壓試驗過程中可能產生而未暴露的缺陷，因此絕緣電阻的測試應在耐壓實驗后進行。測試中的讀數時間。在加上電壓后，電纜絕緣層中所存在著三種隨時間而衰減的電流全部衰減完后，才讀出導電電流的數值計算絕緣電阻。但時間太長，則測試工作太大，同時從測量系統長時間穩(wěn)定性出發(fā)，因此在測試方法的標準中明確規(guī)定在接通電流后lmin讀數。

4.直流比較法測試絕緣電阻

用直流比較法測量電線電纜的絕緣電阻必須按照國家標準GB765的規(guī)定進行。

測試范圍。適用于以直流比較法測量電線電纜產品的絕緣電阻，其測量范圍為105到1012Ω。測量105到1010Ω時，測量誤差不得超過+l5%，測量1010到1012Ω時，測量誤差不得超過+30%。而絕緣電阻的測定，則必須用l00～300V直流電壓。

5.測量裝置元件的要求

鏡式檢流計電流常數應根據測量范圍和測試電壓選擇，但不低于l0—9A/mm/m。檢流計外部臨界電阻，至少應超過其內阻5倍。分流器電阻值，應等于或大于檢流計的外部臨界電阻值，但不得大于20%。分流器的分流系數，應能從1/10000～1/1的范圍變化，且應不少于5檔，其電阻的相對誤差不大于+0.2%。標準電阻的標準值，應不小于105Ω，標準電阻的相對誤差應不大于+5%。直流電源可用蓄電池、干電池或整流穩(wěn)壓器。整流穩(wěn)壓器脈動系數不大于+3%，當網絡電壓在180-240V范圍內變化，輸出端電壓變化不應超過+1.0%。

屏蔽及保護環(huán)。為了排除表面雜散電流的影響，以及測試裝置元件之間的影響，測試 對評比，接線和保護環(huán)均有相應的要求。測量線路中被屏蔽元件(包括分流器、標準電阻、接線端及連接線)對屏蔽間的絕緣電阻，應至少比標準電阻值大200倍。屏蔽方式可采用總屏蔽或個別屏蔽。個別屏蔽應互相連接，并與分流器上的滑動觸頭連接。連接線及零件能產生漏電的地方均應屏蔽。在使用帶有內部照明設備的鏡式檢流計的情況下，其照明電源用其他電池供給時，必須將此電源接入總屏蔽系統內，由交流電源作照明時，必須將降變壓器低壓側的一端與總屏蔽相連接。在需要時，允許在線芯絕緣上加繞保護進行測量。此保護環(huán)應接到測量裝置的屏蔽上。測試過程中的一些重要主要事項：測量個別線芯以及無金屬護套和無金屬屏蔽的單芯電線電纜的絕緣電阻時，應將電線電纜浸入水池中，在線芯與水之間進行測量；或將線芯繞在金屬棒上，在線芯與金屬棒之間進行測量；無金屬護套或無金屬屏蔽的多芯電纜，其絕緣電阻應在浸水的情況下，分別就每一線芯對期于線芯進行測量，其余線芯應與水相連接；有金屬護套或有金屬屏蔽的電線電纜，則應：單芯一線芯對金屬護套或金屬屏蔽間測量。多芯一每個線芯對其余線芯和金屬護套或金屬屏蔽間的測量。測試步驟與計算：在正式測量前，應檢查測量裝置是否漏電，即不連接被試品，斷開開關S2，閉合開關S1調節(jié)分流器，使分流比為1/1時，檢流計應無偏轉讀數；測量設備常數，接入試品，閉合開關S2，然后閉合開關S1，使分流比(n)為l/l0000時，讀數檢流計偏轉讀數；測量被試品絕緣電阻。

5.1 斷開開關S2，逐級調節(jié)分流器，使檢流計有最大偏轉后，讀取偏轉格數α1和分流比η1。

5.2 將所得偏轉格數(α和α1)和相應分流比(n和n1)代入式(1)，進行計算：

Rbc=Rbz(α·n1/α·n－L) (1)

式中：Rbc一在測試環(huán)境溫度下每千米絕緣電阻(MQ·km)；Rbz一絕緣電阻；L 一試品長度(km)；α一測量標準電阻時檢流計偏轉格數；α1一測量被試品檢流計偏轉格數；n1一測量被試品時分流器的分流系數；n一測量標準電阻時分流器的分流系數。當被測試品電阻大于108 Q時可按式(2)計算Rbc=Rbz·L(α·n1/α·n)(2)

為了使計算所得Rbc值換算到溫度20℃絕緣電阻，應將Rbc的數值乘以被試品的絕緣電阻溫度校正系數。絕緣電阻溫度系數根據相應產品標準或有關技術條件的規(guī)定。當重復試驗時，被電阻應先短路放電，其時間不少于2min本論文主要論述了電氣絕緣性能的測試技術。首先，要測量的基本電量大大超過一般電工測量范圍；其次，除了測量基本的電量之外，還要測量對絕緣性能有嚴重影響的特性參數；第三，在絕緣性能測試中，有些參數測得的是隨機變量，分散性大，因此必須按其統計規(guī)律進行數據處理，才能得出比較客觀的結果。

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