数字高压兆欧表

一、数字高压兆欧表：

数字式高压兆欧表是电力、邮电、通信、机电安装和维修部门常用而必不可少的仪表。它适用于测量各种绝缘材料的电阻值及变压器、电机、电缆及电器设备等的绝缘电阻。

数字高压兆欧表原理框图

1、工作原理：

数字式高压兆欧表由机内电池作为电源经DC/DC变换产生的直流高压由E极出经被测试品到达L极，从而产生一个从E到L极的电流，经过I/V变换经除法器完成运算直接将被测的绝缘电阻值由LCD显示出来。

兆欧表从早期的手摇式发展到现在的数字式，其基本测试原理都是一样的。都是通过用一个电压激励被测装置或试品两端，然后测量激励所产生的电流，利用欧姆定律测量出电阻。数字式高压兆欧表输出的电压范围宽通常从50 V 到5 kV，几乎所有的绝缘测试仪都采用直流电压作为输出源，许多兆欧表为两端设备，它提供一个电压，并测量由被测设备所决定的电流。量程达到1 TΩ 以及更高的兆欧表通常具有第三个端子，称为保护端（Guard），对于消除泄漏通路以及被测未知电阻Rx 的并联元件非常有用。保护端的目的是消除可能会产生的泄漏电流来选择性地将输出寄生电阻性元件的影响减小为零。

2、数字兆欧表的选型：

主要是选择它的输出电压、测量范围、测量精度、吸收比及极化指数（市面上的数字兆欧表电压输出范围从DC500V、1000V、2500V、5000V，测量电阻量程范围可达1M～200GΩ）。高压电气设备绝缘电阻要求高，须选用电压高的兆欧表进行测试；低压电气设备内部绝缘材料所能承受的电压不高，为保证设备安全，应选择电压低的数字兆欧表。

3、兆欧表的使用方法和注意事项

（1）测量前要先切断被测设备的电源，并将设备的导电部分与大地接通，进行充分放电，以保证安全。用数字兆欧表测量过的电气设备，也要及时接地放电，方可进行再次测量。

（2）测量前要先检查数字兆欧表是否完好，即在数字兆欧表未接上被测物之前，打开电源开关，检测数字兆欧表电池情况，如果数字兆欧表电池欠压应及时更换电池，否则测量数据不可取。将测试线插入接线柱“线（L）和地（E）”，选择测试电压，断开测试线，按下测试按键，观察显示数字是否显示无穷大。将接线柱“线（L）和地（E）”短接，按下测试按键，观察是否显示“0”。如液晶屏不显示“0”，表明数字兆欧表有故障，应检修后再用。

（3）数字兆欧表上一般有三个接线柱，分别标有Ｌ（线路）、E（接地）和G（屏蔽）。其中L接在被测物和大地绝缘的导体部分，E接被测物的外壳或大地，G接在被测物的屏蔽上或不需要测量的部分。接线柱G是用来屏蔽表面电流的。如测量电缆的绝缘电阻时，由于绝缘材料表面存在漏电电流，将使测量结果不准，尤其是在湿度很大的场合及电缆绝缘表面又不干净的情况下，会使测量误差很大。为避免表面电流的影响，在被测物的表面加一个金属屏蔽环，与数字兆欧表的“屏蔽”接线柱相连。这样可消除了表面漏电流的影响。

注意事项：

接线柱与被测设备间连接的导线不能用双股绝缘线或绞线，应该用单股线分开单独连接，避免因绞线绝缘不良而引起误差。为获得正确的测量结果，被测设备的表面应用干净的布或棉纱擦试干净。 测量具有大电容设备的绝缘电阻，读数后不能立即断开兆欧表，否则已被充电的电容器将对兆欧表放电，有可能烧坏兆欧表。在兆欧表和被测物充分放电以前，不能用手触及被试设备的导电部分。

4、结果分析：

测量过程中，由于所测试品不同所测得的绝缘值读数逐渐向大数值漂移或有一些上下跳动，这是因为试品电容量大测试中有吸收、极化过程，待测试数据稳定后再读取数据，数据出来后可将数据与原始数据、历史数据进行比较分析，以此来比较分析试品的绝缘是否合格。下面被试品以以变压器为例：

(1)与测试时间的关系。对不同容量、不同电压等级的变压器的绝缘电阻随加压时间变化的趋势也有些不同，一般是60s之内随加压时间上升很快，60s到120s上升也较快，120s之后上升速度逐渐减慢。从绝对值来看，产品容量越大的电压等级愈高，尤其是220kV及以上电压等级的产品，60s之前的绝缘电阻值越小、60s之后达到稳定的时间越长，一般约要8min以后才能基本稳定。这是由于在测量绝缘电阻时，兆欧表施加直流电压，在试品复合介质的交界面上会逐渐聚集电荷，这个过程的现象称为吸收现象，或称界面极化现象。通常吸收电荷的整个过程需经很长时间才能达到稳定。吸收比(R60／R15)反映测量刚开始时的数据，不能或来不及反映介质的全部吸收过程。而极化指数（R600／R60)时间较长，在更大程度上反映了介质吸收过程，因此极化指数在判断大型设备绝缘受潮问题上比吸收比更为准确。由此可见，220kV及以上电压等级的变压器应该测量极化指数。(2)与测试温度的关系。当变压器的温度不超过30℃时，吸收比随温度的上升而增大，约30℃时吸收比达到最大极限值，超过30C时吸收比则从最大极限值开始下降。但220kV、500kV产品的吸收比和极化指数达到最大极限值的温度则为40℃以上。(3)与变压器油中含水量的关系。变压器油中含水量对绝缘电阻的影响比较显著，反映在含水量增大，绝缘电阻减小、绝缘电阻吸收比降低，因此变压器油的品质是影响变压器绝缘系统绝缘电阻高低的重要因素之一。(4)与变压器容量和电压等级的关系。在变压器容量相同的情况下，绝缘电阻常随电压等级的升高而升高，这是因为电压等级越高，绝缘距离越大的缘故。在变压器电压等级相同的情况下，绝缘电阻值常随容量的增大而降低，这是因为容量越大，等效电容的极板面积也增大，在电阻系数不变的情况下，绝缘电阻必然降低。

5．绝缘电阻检测与诊断实例

(1)变压器充油循环后测绝缘电阻大幅下降。某2500kVA、l10kV变压器充油循环后测绝缘电阻比循环前大幅降低，以低—高中地为例，充油循环前只R15=5000M欧、R60＝10000M欧,、R60／R15＝2。充油循环后7．5h测量，R15＝250M欧、R60=300M欧、R60／R15＝1．2。充油循环后34h测量，R15＝7000M欧、R60＝10000M欧、R60／R15＝1．43。造成上述原因可能是充油循环后油中产生的气泡对绝缘电阻的影响，因此要待油中气泡充分逸出，再测绝缘电阻才能真实反映变压器的绝缘状况，通常，对8000kVA及以上变压器需静置20h以上，小型配电变压器也要静置5h以上才能进行绝缘试验。