电器测试与故障诊断技术 教学课件 作者 金立军 第07章.ppt

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1、第七章绝缘试验第一节概述第二节绝缘电阻试验第三节介电强度试验7.1概述绝缘的作用：就是将电器中电位不等的导体分隔开，如带电导体与地之间，不同电位的导体之间等，以保持电气设备的安全运行。设计高、低压电器时，应综合考虑所运行的系统中可能出现的各种作用电压和线路保护装置及其特性，以确定电器的绝缘要求。7.2绝缘电阻试验低压电器的绝缘试验可用来评估电器的绝缘水平。7.2.1直测法测量绝缘电阻直测法就是直接测量施加于试样的直流电压U和流过试样的电流I，通过欧姆定律计算出电阻。或者使流过试样的电流通过一个已知的标准电阻RS，测量RS

2、两端的电压而求得通过的电流I。根据采用的测量仪器类型，可分为以下几种：（1）欧姆表法（2）检流计法（3）高阻计法7.2.2比较法测量绝缘电阻比较法是与已知标准电阻相比较来测定绝缘电阻值的方法。常用的比较法有电桥法和电流比较法两种。（1）电桥法如图7-1所示，由试样和另外两个已知标准电阻和一个可调电阻组成惠斯登电桥，其特点是标准电阻RN阻值很高，平衡指示器的灵敏度也较高，因此能够测量较高的电阻。当电桥平衡时（7-1）目前电桥法可测的最高电阻值约为1014Ω，量程很广，准确度也较其他方法高。其缺点是平衡电桥较麻烦，且只能在通

3、过试样的电流稳定时才能平衡，因此不能测量变化较快的电阻。图7-1电桥法测量绝缘电阻线路（2）电流比较法电流比较法是在同一电压作用下，通过比较流过试样和流过标准电阻的电流，来测得绝缘电阻的一种测量方法。其基本线路如图7-2所示，图中RN为标准电阻，R为分流电阻。此法无需从电压表读取电压值，它只是用以监视电压有无变化。测量时，先将S2打开，接入试样测一次，读下分流比n1和检流计的偏转a1，然后将S2闭合，将试样短路，再测得n2、a2。若在两次测量中电压保持不变，则(7-2)图7-2电流比较法测量绝缘电阻线路7.2.3充、放电

4、法测量绝缘电阻1）充电法充电法测量的原理（见图7-3）：先使通过试样的泄漏电流对与试样串联的标准电容器C0充电，测出充电时间t后C0两端的电压U0，即可求得电容器上的电荷Q。该值大小一方面决定于通过试样的电流Ix和充电时间t(Qx=Ixt)，另一方面，由于测试回路上施加的电压U是一定的，当C0上的电压上升U0时，试样上电压必然要下降U0，而试样本身也是一个电容量为Cx的电容器。因此放出电荷CxU0，这部分电荷也充到C0上但极性与Qx相反。于是C0两端的电荷为图7-3充电法测量绝缘电阻线路（7-3）（2）自放电法自放电法测

5、量绝缘电阻的线路简单，除高压直流电源外，只需绝缘电阻很高的一个静电电压表和两个开关，如图7-4所示。测量时，先闭合S1、S2，对试样充电，测得这时试样两端的电压U1；然后将Sl、S2打开，并开始计时，让试样通过它自身的电阻放电。经过时间t之后，再闭合S2，测得此时试样上的电压U2。试样可以用一个并联等效电路来表示，即将试样视为由其自身电阻和电容并联的一个组件。于是试样上电压的衰减服从指数规律，即图7-4自放电法测量绝缘电阻线路（7-4）式中Rx——试样的绝缘电阻，单位为Ω；C——试样的电容，单位为F；U1、U2——分别为

6、放电前后试样上的电压，单位为V；t——放电时间，单位为s。7.3介电强度试验7.3.1介电强度的影响因素在电场作用下，绝缘材料或结构瞬间失去绝缘特性，造成电极间短路，称为电气击穿。发生击穿时的电压，称为击穿电压；击穿点的场强称为击穿场强。介电强度试验分为击穿试验和耐电压试验两种。前者是在一定试验条件下，升高电压直到试样发生击穿时测量击穿场强或击穿电压，是一种破坏性试验；后者是在一定试验条件下，对试样施加一定电压，经历一定时间后试样不发生击穿，即认为试样合格。影响介电强度的因素有：(l)电压波形(2)电压作用时间(3)电场

7、的均匀性及电压的极性(4)试样的厚度与不均匀性(5)环境条件7.3.2工频耐压试验工频电源应用最广，材料在工频下的击穿场强比直流和冲击电压下的都低，因此对于绝缘材料，通常都是做工频击穿试验；绝缘材料的介电强度，一般是指在工频下的介电强度。对于电工设备的例行试验，一般做工频耐压试验。升压方式升压速度和升压方式有以下几种：(1)快速升压(2)20s逐级升压(3)慢速升压(4)60s逐级升压(5)极慢速升压2.试验设备与装置进行工频电压下的介电强度试验，应有如下一套高压试验装置：（1）高压试验变压器工频高电压可通过试验变压器升

8、压获得。试验变压器应具有足够的额定电压和容量，且输出电压的波形无畸变。（2）调压器试验电压要求从零开始，以一定方式和速度上升，用来调节电压的调压器有自耦调压器和移圈调压器两种。(3)保护和接地高电压试验中，人身及设备的安全极为重要，因此，在控制线路中应采用过载释放器、安全门开关、调压器限位开关，在试验回路的低压部分有