绝缘电阻试验基本知识探讨论文_张东

(云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司 云南 丽江 674100)

摘要:对电气设备定期进行绝缘预防性试验,能及时发现设备绝缘材料遗留的或运行中产生的局部缺陷,便于掌握电气设备的运行状况及其绝缘的完好性,判断电气设备能否继续投入运行和预防损坏,使设备始终保持较高的绝缘水平。是保证电气设备绝缘可靠工作和安全运行的重要工作。

关键词:绝缘电阻;高压试验;探讨

测量绝缘电阻是一项最简便又最常用的试验方法,通常用兆欧表进行测量。根据测量的试品在1min时的绝缘电阻的大小,可以检测出绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮。

一、测量绝缘电阻的原理

通过测量绝缘电阻为什么能发现上述缺陷?在测量中为什么又读取1min的绝缘电阻值?为回答这些问题,首先来分析电力设施绝缘在直流电压作用下所流过的电流。

图1.1(a)所示为电力设备绝缘在直流电压作用下的电路图。当合上S时,记录微安表在不同时刻的读数,据此绘成的曲线如图1-1(b)所示。

图1.1 电力设备绝缘在直流电压作用下的电路图和电流变化曲线

(a)电路图;(b)电流随时间的变化;(c)充电电流及吸收电流随时间的变化

1—充电电流;2—吸收电流

由图1.1(b)可见,电流逐渐下降,趋于一恒定值,这个值显然是漏导电流IL。可是随时间减小的那一部分电流不完全是充电电流,因为理想的电介质(即绝缘材料)所组成的设备(如真空或空气电容器),其充电电流随时间衰减极快(微秒级),如图1.1(c)中的曲线1所示,而曲线2则是一种缓慢衰减的电流,它实际存在于电介质之中。这样,在实际的电介质上施加直流电压后,随时间衰减的电流可以看成是由三种电流组成的,它们分别是:

(1)漏导电流。漏导电流是由离子移动产生的,其大小决定于电介质在直流电场中的导电率,所以可以认为它是纯电阻性电流。

(2)几何电流。它是在加压时电源对电介质的几何电容充电时的电流,所以称之为几何电流或电容电流。

(3)吸收电流。吸收电流也是一个随加压时间的增长而减少的电流,不过它比几何电流衰减慢得多,可能延续数分钟,甚至数小时,这是因为吸收电流是由缓慢极化产生的。

二、影响绝缘电阻的因素

1、湿度的影响

随着周围环境的变化,电力设备绝缘的吸湿程度也随着发生变化。当空气相对湿度增大时,绝缘物将吸收较多的水分,使电导率增加,降低了绝缘电阻的数值,尤其对表面泄漏电流的影响更大。实践证明,在雾雨天气或早晚进行试验测出的绝缘电阻很低,与在晴朗的中午用同样的设备试验所测得的绝缘电阻相差很多,这充分说明了湿度对绝缘电阻的影响。

2、温度的影响

电力设备的绝缘电阻是随温度变化而变化的,其变化的程度随绝缘的种类而异。一般情况下,绝缘电阻随温度升高而减小。这是因为温度升高时,加速了电介质内部离子的运动,同时绝缘内的水分,在低温时与绝缘物结合得较紧密。当温度升高时,在电场作用下水分即向两极伸长,这样在纤维物质中,呈细长线状的水分粒子伸长,使其电导增加。由于温度对绝缘电阻值有很大影响,而每次测量又不能在完全相同的温度下进行,所以为了比较试验结果,我国规定了一定温度下的标准数值,希望尽可能在相近温度下进行测试,以减少由于温度换算引起的误差。

3、表面脏污和受潮的影响

由于被试物的表面脏污或受潮会使其表面电阻率大大降低,绝缘电阻将显著下降。在这种情况下,必须设法消除表面泄漏电流的影响,以获得正确的测量结果。

4、被试设备剩余电荷的影响

对有剩余电荷的被试设备进行试验时,会出现虚假现象,由于剩余电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小。

为消除剩余电荷的影响,应事先“充分”放电。对于10000pF以上的,大容量设备要求在试验前先充分放电10min。图1-27示出了不同放电时间后,绝缘电阻与加压时间的关系。

剩余电荷的影响还与试品容量有关,若试品容量较小时,这种影响就小得多了。

图1-27 不同的放电时间后绝缘电阻与加压时间的关系曲线

三、测量结果的分析判断

将所测得的结果与有关数据进行比较,这是对试验结果进行分析判断的重要方法。

为什么在分析判断中十分强调“比较”呢?这是因为电气设备的绝缘电阻不仅与其绝缘材料的电阻系数成正比,而且还与其尺寸有关。因此,即使是同一电压等级的设备,简单地规定绝缘电阻允许值也是不合理的,而采用“比较”的方法倒是科学的,所以在规程中一般不具体规定绝缘电阻的数值,而强调“比较”,或仅规定吸收比与极化指数等指标。

参考文献:

[1] 电力设备预防性试验结果的判断与分析[J]. 李霞,张宝伟. 中国石油和化工标准与质量. 2011(06)

[2] 浅谈高压电气绝缘试验中常见的问题[J]. 殷悦. 电子制作. 2014(13)

论文作者:张东

论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期

论文发表时间:2018/12/6

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