孫立紅

（大慶石油管理局有限公司技術(shù)監(jiān)督中心，黑龍江 大慶 163000）

電氣設(shè)備絕緣材料通常選用不導(dǎo)電的絕緣纖維制品、瀝青、高分子材料等，但這些材料使用中也會(huì)受到外界電場(chǎng)的作用，具有電導(dǎo)和擊穿等特性產(chǎn)生導(dǎo)電性。即絕緣材料擁有的絕緣性能是相對(duì)的，而非完全絕對(duì)，會(huì)將導(dǎo)電限制在一定范圍。絕緣電阻是衡量絕緣材料導(dǎo)電性能的一項(xiàng)指標(biāo)，在日常電氣設(shè)備運(yùn)行中，需做好絕緣電阻測(cè)量工作，規(guī)范操作已得到正確的絕緣電阻阻值，確保電氣設(shè)備和操作人員安全。

1 影響電氣設(shè)備絕緣電阻的因素

電氣設(shè)備絕緣墊電阻是系統(tǒng)測(cè)試的重要組成部分，會(huì)受到不少因素影響，比如，溫濕度變化和清潔度等，溫度和濕度升高、清潔度差會(huì)降低絕緣電阻。絕緣電阻又分為良性絕緣電阻、有缺陷絕緣電阻，良性絕緣墊電阻在測(cè)試電壓變化時(shí)，阻值不會(huì)產(chǎn)生顯著變化，有缺陷絕緣電阻則有一定反應(yīng)。通常在外界施加電壓較低的情況下，沒(méi)有達(dá)到缺陷游離點(diǎn)，產(chǎn)生的泄露電流較小，而施加超過(guò)游離點(diǎn)電壓的情況下會(huì)快速加大泄露電流，降低絕緣電阻的阻值。

隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，絕緣體的絕緣性能都會(huì)發(fā)生退化，其電阻減小。除了使用時(shí)間外，絕緣體退化還會(huì)受潮濕、灰塵和震動(dòng)等因素影響。電氣部件間以空氣間隙作為絕緣體的情況下，隨著灰塵、水分的不斷形成，也會(huì)減少空氣間隙電阻。受到物理?yè)p傷、接觸到腐蝕性物質(zhì)或者環(huán)境突變的情況下，會(huì)出現(xiàn)絕緣電阻突然降低現(xiàn)象。絕緣電阻的總值大小，與系統(tǒng)傳導(dǎo)性泄露電流、電容性泄露電流兩方面參數(shù)有關(guān)。

2 電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)試環(huán)節(jié)

（1）設(shè)計(jì)測(cè)試環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)測(cè)試主要是制造商測(cè)試新設(shè)計(jì)器件、外購(gòu)器件、用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)器件的測(cè)試，主要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，以確定電氣器件性能。

（2）生產(chǎn)測(cè)試環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試，以確保經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試合格的器件，其在投入使用后仍可正常運(yùn)行。由制造商進(jìn)行該環(huán)節(jié)測(cè)試，確保產(chǎn)品滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)有效質(zhì)量控制。

（3）驗(yàn)收測(cè)試環(huán)節(jié)。安裝人員在完成安裝后，系統(tǒng)正式投入使用前，需對(duì)其開(kāi)展驗(yàn)收測(cè)試，其中絕緣電阻測(cè)試即為重要內(nèi)容，檢查是否存在設(shè)備和電纜損傷等，以及電氣器件間距合理性，確保在運(yùn)輸、存儲(chǔ)中產(chǎn)品未產(chǎn)生損壞。

（4）驗(yàn)證測(cè)試環(huán)節(jié)。通過(guò)驗(yàn)證測(cè)試保證設(shè)備投入后可安全運(yùn)行，電路保持正常狀態(tài)。一般該環(huán)節(jié)測(cè)試，主要是在電氣設(shè)備投入使用一段較短時(shí)間后，在保質(zhì)期前完成。

（5）預(yù)防性維護(hù)測(cè)試。很多工廠(chǎng)會(huì)在整體預(yù)防性維護(hù)中納入設(shè)備的絕緣電阻和導(dǎo)線(xiàn)測(cè)試，衡量設(shè)備和電氣系統(tǒng)狀況中，導(dǎo)線(xiàn)絕緣層狀況是重要指標(biāo)。有效的預(yù)防性維護(hù)程序會(huì)在出現(xiàn)故障導(dǎo)致停工前檢測(cè)到存在問(wèn)題，并及時(shí)將故障消除。日常運(yùn)行管理中，定期開(kāi)展絕緣電阻測(cè)量，對(duì)于規(guī)避導(dǎo)線(xiàn)絕緣層故障有著積極意義。

（6）故障定位測(cè)試環(huán)節(jié)。在電氣設(shè)備采用高指標(biāo)、安裝合理、規(guī)格正確的情況，即使開(kāi)展了預(yù)防性維護(hù)測(cè)試，設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生故障，因此，仍需進(jìn)行故障定位測(cè)試。一般是由于故障電路中損壞零件引發(fā)故障的，如果設(shè)備、器件產(chǎn)生故障，需要通過(guò)測(cè)試絕緣電阻對(duì)故障實(shí)現(xiàn)定位。

3 測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻存在誤區(qū)

3.1 使用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量

絕緣材料的基本作用是隔開(kāi)不同電位導(dǎo)體，但其絕緣性能是相對(duì)的，一般只是其導(dǎo)電性能較差。在對(duì)絕緣材料施加電壓下，其中會(huì)有較小電流通過(guò)，通常以μA（10-6A）作為計(jì)量單位，此電導(dǎo)電流為泄露電流，可以在絕緣材料施加直流電壓來(lái)測(cè)量，對(duì)應(yīng)電阻為絕緣電阻。直流電壓、泄露電流與絕緣電阻大小符合歐姆定律，泄露電流大小則與絕緣材料自身性能和外加電壓相關(guān)。

萬(wàn)用表歐姆檔雖然可以用于電阻測(cè)量，但其內(nèi)部工作電源電壓較低，在測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻過(guò)程中，無(wú)法準(zhǔn)確反映額定工作電壓或者更高電壓下電氣設(shè)備的絕緣電阻，得不到真實(shí)的絕緣電阻值。

3.2 使用絕緣電阻表檢測(cè)電氣設(shè)備短路狀況

電氣設(shè)備絕緣性能與是否短路屬于不同的概念，絕緣差不代表存在短路，短路狀況則代表存在絕緣損傷或部分部件對(duì)電路產(chǎn)生短接故障。使用絕緣電阻表進(jìn)行電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)量，如果測(cè)量數(shù)值為零，并不能證明產(chǎn)生短路，此類(lèi)型絕緣電阻表難以辨認(rèn)100kΩ下數(shù)值，使用起始可渡為1MΩ、2MΩ的絕緣電阻表可讀出的電阻值在100～200kΩ。因此，要了解短路狀況，需使用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。

3.3 忽略測(cè)量時(shí)間

電壓作用下絕緣材料會(huì)產(chǎn)生泄露電流，絕緣電阻反映一定直流電壓作用下，絕緣材料通過(guò)的泄露電流。在對(duì)大電容性電氣設(shè)備測(cè)量中，絕緣電阻與加壓時(shí)間也有很大關(guān)系，時(shí)間越長(zhǎng)，電阻值越大。在對(duì)絕緣電阻施加直流電壓一定時(shí)間后，極化過(guò)程完成存在電導(dǎo)過(guò)程，經(jīng)過(guò)絕緣材料電流為泄露電力，對(duì)應(yīng)電阻為絕緣電阻。需在結(jié)束極化過(guò)程后，才能測(cè)量到真實(shí)的絕緣電阻。

4 電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)量技術(shù)與方法

4.1 絕緣抽查測(cè)試法

絕緣抽查測(cè)試是在電氣設(shè)備壽命周期內(nèi)，對(duì)絕緣狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證的測(cè)試，定期會(huì)進(jìn)行抽查測(cè)量，追蹤絕緣性變化。在維修電氣設(shè)備后，也需開(kāi)展絕緣抽查測(cè)試，并在測(cè)試曲線(xiàn)圖上做好記錄。第一步，連接兆歐表，測(cè)量各繞組對(duì)地電阻，圖表上記錄好讀數(shù)。第二，對(duì)繞組放電。第三，每六個(gè)月進(jìn)行一次第一和第二步驟，最后通過(guò)分析測(cè)試圖表，對(duì)絕緣狀態(tài)做出判斷。如果在絕緣抽查測(cè)試分析中，電氣設(shè)備投入使用時(shí)絕緣狀態(tài)、絕緣受老化等因素影響、絕緣時(shí)發(fā)生故障等各方面示值低于可接受最低電阻值，則在測(cè)試曲線(xiàn)圖中記錄最小儀表示值。如果示值不能滿(mǎn)足可接受最小電阻，則需對(duì)電氣設(shè)備開(kāi)展維修。

4.2 介質(zhì)吸收測(cè)試法

介質(zhì)吸收測(cè)試法是對(duì)潮濕或者污染的絕緣材料吸收特性進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，測(cè)試周期為10min。第一步先連接兆歐表，測(cè)量各繞組導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地電阻，各項(xiàng)示值高于可接受最小電阻時(shí)，將最小儀表示值記錄在介質(zhì)吸收測(cè)試圖上，第1min時(shí)間內(nèi)每10s進(jìn)行一次示值記錄，然后，每10min記錄一次。第二步，對(duì)電氣設(shè)備繞組放電。最后，依據(jù)圖標(biāo)確定絕緣狀況。電阻值連續(xù)增長(zhǎng)，代表其絕緣良好。而相對(duì)恒定的電阻，則一般為絕緣層存在潮濕、破裂等問(wèn)題。示值不能滿(mǎn)足可接受最小電阻情況下，要及時(shí)維修電氣設(shè)備。設(shè)備繞組絕緣電阻之比即為極化指數(shù)，其計(jì)算可以通過(guò)10min測(cè)量值與1min測(cè)量值比值得到。衡量絕緣狀態(tài)中，極化指數(shù)是重要指示，極化指示在1.5或以下說(shuō)明存在嚴(yán)重的潮濕和污染問(wèn)題。要注意不同絕緣等級(jí)，其最小可接受極化指數(shù)是不同的。

4.3 絕緣步進(jìn)電壓測(cè)試法

該測(cè)試方法使用中，會(huì)通過(guò)將內(nèi)部絕緣材料電應(yīng)力逐步加大的方式，測(cè)試在其他電氣設(shè)備絕緣層測(cè)試中未發(fā)現(xiàn)老化、損傷等問(wèn)題，一般在兩種或兩種以上電壓下開(kāi)展，比較測(cè)試結(jié)果完成測(cè)量，需在完成絕緣抽查測(cè)試后進(jìn)行。首先，兆歐表要設(shè)置為500V，測(cè)量各繞組對(duì)地電阻。然后，儀表測(cè)試線(xiàn)需連接到最小示值繞組，并將儀表設(shè)置加大500V，60s之后記錄示值。最后，對(duì)設(shè)備繞組放電，通過(guò)分析測(cè)試圖分析絕緣狀態(tài)。干燥度良好的絕緣層，其不同電壓下絕緣電阻值基本一致。而出現(xiàn)退化的絕緣層，其測(cè)試電阻值在不同電壓下會(huì)明顯降低。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了幾種電氣設(shè)備絕緣電阻測(cè)量方法，在實(shí)際工作中，要注意規(guī)范使用測(cè)量技術(shù)，并注意消除被測(cè)設(shè)備附近干擾、兆歐表選擇與連接等細(xì)節(jié)，不斷提升電氣設(shè)備使用中故障預(yù)防、排除能力，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。