李向朋 楊娜 李拓 李秀錕 劉亞寧
摘要:絕緣電阻值指的是材料隔開導(dǎo)體之間的電阻,通過對絕緣電阻的測量,能對設(shè)備的絕緣性能做出判定分析,維護(hù)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。實(shí)際的絕緣電阻測量過程中,會(huì)面對多種電氣設(shè)備,這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)、狀況都有著一定的差異性,為測量工作帶來了困難。因此,對絕緣電阻值的測量,要首先明確測量的目的,掌握測量方法,才能提升測量效率。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備;絕緣電阻;測量
1測量絕緣電阻的主要目的
(1)了解絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣性能。由優(yōu)質(zhì)絕緣材料組成的合理的絕緣結(jié)構(gòu)(或絕緣系統(tǒng))應(yīng)具有良好的絕緣性能和較高的絕緣電阻。(2)了解電氣設(shè)備的電氣絕緣處理質(zhì)量。無論任何電器產(chǎn)品,如果其電氣絕緣因材料、手段或工藝、方法上處理不佳,則絕緣性能必然將下降。(3)了解絕緣受潮、受污染等損傷情況。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣受到各種意外的、異常的危險(xiǎn)因素侵襲后,其絕緣電阻通常會(huì)不同程度地下降。(4)檢驗(yàn)絕緣是否能承受耐電壓試驗(yàn)。當(dāng)電氣絕緣介質(zhì)承受不住試驗(yàn)電壓時(shí),將引發(fā)電擊穿、熱擊穿或電化學(xué)擊穿。若在電氣設(shè)備的絕緣電阻低于某一限值,而試驗(yàn)電壓高至某一臨界值時(shí),將會(huì)產(chǎn)生很大的試驗(yàn)電流,導(dǎo)致熱擊穿,引發(fā)絕緣介質(zhì)的分解、熔化、碳化等,在絕緣介質(zhì)中留下不能恢復(fù)的痕跡,如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開裂等,并且在撤去電壓之后也不能恢復(fù)絕緣性能,從而造成電氣設(shè)備絕緣的永久性損壞。因此,通常各試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定在耐電壓試驗(yàn)前,必須測量絕緣電阻。
2測試方法的影響因素
2.1操作方法對測試的影響
用兆歐表測試絕緣電阻時(shí),必須由兩人進(jìn)行操作。其中一人帶絕緣手套、持絕緣桿負(fù)責(zé)搭線工作。即把L端子測試線與被測設(shè)備的測試點(diǎn)適時(shí)地接通及斷開;另一人負(fù)責(zé)搖表與讀數(shù)。搖測時(shí),應(yīng)把兆歐表放置于水平穩(wěn)固之處,左手扶住表身,右手轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄,轉(zhuǎn)速由慢逐漸加快升高至額定速度(約120r/min),轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能地均勻穩(wěn)定,嚴(yán)禁忽快忽慢,以防表針左右搖擺。讀取數(shù)據(jù)時(shí),眼睛要正視表針和刻度盤,使眼睛、表針和刻度值三點(diǎn)呈一條垂直于刻度盤的直線,避免斜視讀數(shù)而增大人為誤差。
2.2溫度因素
在絕緣電阻測量中,絕緣材料(電介質(zhì))溫度的高低及其變化,對于測量結(jié)果將產(chǎn)生重大影響。因?yàn)殡娊橘|(zhì)電導(dǎo)與溫度之間存在著密切的關(guān)系,溫度越高,離子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,就越容易改變原先受束縛的狀態(tài),因而在電場作用下做定向移動(dòng)的離子數(shù)量及其移動(dòng)的速度都將增加,即電導(dǎo)隨溫度升高而增大。
2.3測試線及使用方法對測試的影響
兆歐表的測試線要選用滿足耐壓要求的單根絕緣銅線,不得使用雙股絞合線或平行線。線的長度依據(jù)測試現(xiàn)場情況而定,原則上宜短不宜長。兩根線應(yīng)單獨(dú)分開接線,不得相碰或絞纏在一起。測試線最好是凌空擺放,或由高絕緣性能的材料作為支撐,尤其是對于絕緣性能要求較高的電氣設(shè)備,禁止搭放在被測設(shè)備上、金屬物體上,或拖置于地面上,人手和身體的其他部位也不得接觸測試線及被測設(shè)備的有關(guān)部位,防止測試線與金屬、地面、人體等導(dǎo)電性物體的耦合與泄漏作用而造成測試結(jié)果嚴(yán)重背離真實(shí)值。
3電氣設(shè)備絕緣電阻測量技術(shù)
3.1變壓器測量
在對電力變壓器絕緣電阻進(jìn)行測量時(shí),首先要根據(jù)測量變壓器的類型,選擇合適的兆歐表。通常情況下,電力變壓器在運(yùn)行過程中,絕緣電阻值的大小要在10MΩ以上。由于變壓器絕緣電阻值的大小受到溫度的影響較大,變壓器在運(yùn)行中和運(yùn)行前存在著溫度差異,因此需要對測量值進(jìn)行溫度換算。在對電力變壓器吸收比進(jìn)行測量時(shí),選擇施加測試電壓60s時(shí)和施加電壓15s時(shí)的絕緣電阻值進(jìn)行比較,即R60s:R15s,比值不能低于1.3。
3.2電焊機(jī)
(1)對于交流弧焊變壓器、硅弧焊整流器,以及晶閘管弧焊機(jī)、CO2氣體保護(hù)焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、埋弧焊機(jī)及電阻焊機(jī)等的電源變壓器,要用500V兆歐表測量變壓器一次繞組對地(鐵芯)的絕緣電阻,其電阻值不應(yīng)低于0.5MΩ;變壓器的二次繞組對地(鐵芯)的絕緣電阻值不應(yīng)低于0.25MΩ。(2)對于旋轉(zhuǎn)式直流弧焊發(fā)電機(jī),用500V兆歐表測量定子繞組對鐵芯的絕緣電阻不得低于0.5MΩ。
3.3電力電容器測量
對新品低壓電力電容器測量時(shí),要選用1000V的兆歐表。對運(yùn)行中的低壓電容器測量時(shí),要選用500V或者1000V的兆歐表。在對高壓電容器進(jìn)行測量時(shí),要選擇2500V的兆歐表,選擇量限要在2000MΩ以上。電力電容器絕緣電阻合格值方面,新的電力電容器絕緣電阻要在2000MΩ以上,運(yùn)行中的電力電容器絕緣電阻值要在1000MΩ以上。
3.4電壓互感器、電流互感器
(1)表型選擇。測量一次繞組選用2500V兆歐表;測量二次繞組選用1000V或2500V兆歐表。(2)絕緣電阻合格值的要求?;ジ衅鲀H測量繞組的絕緣電阻,而不測量吸收比。電壓互感器高壓側(cè)絕緣電阻值每千伏不得低于1MΩ,低壓側(cè)絕緣電阻不得低于1kΩ;電流互感器二次繞組的絕緣電阻值不得低于20MΩ。
4絕緣電阻測量值的分析
第一,測量人員要將測量的絕緣電阻值和電氣設(shè)備上規(guī)定的絕緣電阻進(jìn)行比較。通常情況下,當(dāng)測得的絕緣電阻值大于規(guī)定的數(shù)值時(shí),說明電氣設(shè)備達(dá)到了基本的安全要求。測得絕緣電阻值小于規(guī)定值時(shí),說明電氣設(shè)備存在著一定的安全隱患。第二,測量人員要將測量出的絕緣電阻值和以往的歷史記錄進(jìn)行對比。由于絕緣電阻值受到溫度的影響較大,對比時(shí)要將絕緣電阻值換算到同一溫度下,若對比結(jié)果相差較大,則就要對電氣設(shè)備進(jìn)行檢查,找出其中原因。第三,測量人員要將測量出結(jié)果和同一型號的電氣設(shè)備進(jìn)行比較,如果出現(xiàn)的差異較大,需要對設(shè)備進(jìn)行檢測,查找出現(xiàn)差異化的原因。最后,一些等價(jià)電容量較大的高壓電氣設(shè)備,對絕緣性能判斷時(shí),要將吸收比作為判斷的重要標(biāo)準(zhǔn),如果吸收比下降較為明顯,通常情況下是電氣設(shè)備中的絕緣介質(zhì)出現(xiàn)受潮現(xiàn)象。
結(jié)語
絕緣結(jié)構(gòu)的電氣和機(jī)械性能往往決定著整個(gè)電氣設(shè)備的壽命,絕緣材料品質(zhì)的下降將導(dǎo)致電氣設(shè)備降低工作質(zhì)量、增加安全隱患,甚至造成損壞。由此可見,研究與測量電氣絕緣的工作意義重大,對于電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性、避免人身傷亡及設(shè)備事故的發(fā)生,及提高經(jīng)濟(jì)效益,都具有極其重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]崔程堯.電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)及防范措施[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2019(8):165-168.