電線電纜絕緣電阻的測量方法

電線電纜絕緣電阻的測量方法：電壓表、電流表法 圖1 電壓表、電流表法測絕緣電阻
測量原理圖如圖1所示。這里電流表是高靈敏度檢流計，利用歐姆定律算出電阻值。例如:
I = 2 X 10- $A, U = 1000V，則:
Rs =
1000V
2 X 10- 8
= 5 X 10'2口
從上例看出，U 必須采用高壓，電流表用高靈敏度的檢流計。而1000V 的高壓在實驗場地是很危
。所以這種方法不適宜測量高電阻。
用兆n 表測量絕緣電阻
用兆n 表測量絕緣電阻方便，但準確度差。
西林電橋法
西林電橋法即用高壓電橋法測量電阻值。此方法測量準確，但操作復雜，設備昂貴，也不可取。
電容充電法: 這是本文所介紹的方法。
電容充電法測量絕緣電阻
測量原理
圖2為用電容充電法測量絕緣電阻的測量電路圖。Rz為被測絕緣電阻。電壓U 經R: 給標準電容
收稿日期: 2000- 9- 10 王勝恩 女 1948年生 實驗師河」匕工業大學成人教育學院學報 2001 年
充電。RC 是電容C的漏電阻。
電容C上的電壓uc
、
一‘U+Rc (卜eRxX'+R}')
設t = 0 時刻uc= Uo，則
U 。 ，_
u，o = ii-x斗+下形一凡、(、1‘
若Rc 已知，可由上式解得Rx，但在實際測量時，Rc 往
往是未知數，又為了減少非線性和Rc 漏電所引起的
誤差，常在UO<\ V 的情況下測量，由于Rx和Rc 都是
同數量級的絕緣電阻，故Rc 中的電流可以略去，而電
容C 中的電流
一e-Rx條o)
U
-- 一Rx
·幼
是常量，電容C 上的電荷
。 . _ U .
碌 = IC . a = 下于L
J 、x
是線性增長的。當t= t。時，電容C 上的電荷 圖2 電容充電法測量絕緣電阻
。 . _ U _
6lo = 10-o = D t o
立、X
故
_ 從 n
R x = 萬二
必心
Q。可由沖擊檢流計測得。
2. 2 充電時間t。的估計
標準電容器C 是微法數量級，Rx和Rc 都是1010fl 以上數量級。所以充電數分鐘時間仍能滿足
Rc ·Rx
Rx十Rc
·C> to。故能得出Uc+Uo
2. 3 絕緣電阻測量中的防護問題
絕緣電阻測量中若不采取防護措施，其測量結果往往是錯誤的。這是因為周圍環境的電阻和被測
電阻往往是同一數量級
圖3 測量中的誤差因素漏電流 圖4 測量中的防護措施
其環境電阻和電源并聯，即Rs。這個電阻對電容C的充電不產生影響，如圖3。由于高電阻Rx約
在l olorl 以上的 量級，而電容C的充電電壓U}+ U，所以電容器兩端都屬于高電位端，它對電源的
低電位端有漏電流i，和i2o ii 不流過電容C，對測量結果無影響。而電容器C的電流第2期 王勝恩等 絕緣電阻的測量
is = i: 十 ix
i: 和ix是同一數量級的漏電流，故i: 的存在將會引起錯誤的測量結果。
由于漏電流i: 流過電容器C，所以被防護的對象是電容器C。采用圖4的辦法把電容C 以及被測
電阻高電位端的導線屏蔽起來，其金屬屏蔽層和電源的高電位端相連，由于Uc+ U 因而電容器和屏蔽
層間的漏電流極小，而屏蔽和電源的負極仍會有漏電流i2，但不經過電容器C，因而不會產生測量誤差。
2. 4 實際電路說明
圖5 中，Rx為被測片狀絕緣體，P; 和P: 為兩金屬電極，Pz為保護環。雙力雙投開關K 和標準電
容器C放在金屬板A 上，A 和電源的正極相接。電容C的低電位端與電極P; 用屏蔽線L; 相聯。當K
合向右端時，電源U 經Rx給電容C 充電，從C 的低電位端到P, 之間*給屏蔽起來。由于R 接電
源的正極，·則P: 和R 之間的電位差很小，故無表面充電電流。所以圖5是測體電阻的電路。若把L3
和LZ 交換，則可測Rx的表面電阻。若去掉Lz，則測Rx的綜合電阻。
圖5 測量中的實際電路
3 實際測量過程
(1) 按圖5接線，電源用三路穩壓電源串聯，為防止短路損壞電源，在各電源間串聯1/s 瓦1k 電
阻，各路增多調至30伏，串接后為90伏。
(2) 和沖擊檢流計G 串接，使并接電阻凡十R 接近臨界電阻，開始使R+ RK, R 和RR均用標準
電阻箱。
(3) 調節R, RK, K 合向右測，用一根導線將電容器短路放電，突然拿開短路線并計時數分鐘，計
時結束將K 突然合向左，觀察檢流計*次zui大偏轉am,，若‘I太小，可增大R 減小Rx，使R+ RK仍
近似臨界電阻值，直到檢流計有較明顯的偏轉為至。
(4) 根據上述試做結果R 和Rx在整個測量過程中不變。K合向右，用短路線短接電容，突然拿開
短路線計時，計時結束K 突然合向左，讀取檢流計*次zui大偏轉IX,,2，測量6次取平均值amcp。分別
測出體電阻、表面電阻和綜合電阻。
(5) 測沖擊檢流計的電量常 q ，按圖6接線。R 和風 保留原值不變，K合向左，調滑線變阻器，
先使電容的充電電壓 (用 字表測量) 不超過100mV, K 突然合向左，記錄檢流計的*次zui大偏轉
%;，若偏轉不明顯，再調滑線變阻器使電壓U 升高。重復上述實驗，做6次取平均值amcp。