维护与修理
文章编号：１６７１－０７１１（２００８）０３－００４７－０３
技术交流
电气设备绝缘电阻的测量及绝缘性能的判断
胡
浩
常德
）４１５０００
（湖南文理学院，湖南
摘
要：论述电气设备绝缘电阻的测试方法与测试中应注意的问题，以及如何根据绝缘电阻的测试情况
来判断设备的绝缘性能。
关键词：电气设备；绝缘电阻；测量方法；性能判断中图分类号：ＴＭ９３４．３
文献标识码：Ｂ
绝缘是引起电气设备故障的主要原因之一，设备的寿命主要取决于绝缘性能的好坏，因此绝缘电阻是电气设备绝缘性能的一项重要指标。在电气设备检验中，绝缘测试是相当重要的。
一、电气设备的绝缘电阻及其测试
电气设备通常选用纤维制品、云母、绝缘油、沥青、玻璃、陶瓷、高分子材料等作为绝缘材料。对于理想绝缘介质，当导体间施加电压时就不会有任何电流流过绝缘材料。但实际上所有的绝缘材料在外界电场作用下都会有极化、电导、损耗、击穿等物理特性，从而表现出导电性。即绝缘材料的绝
缘是相对的，通常讲的绝缘是指导电被“限制”在允许值下的情况。为衡量绝缘材料对导电的“限制”能力引入了绝缘电阻这一概念，绝缘电阻被定义为施加于绝缘介质上的试验电压Ｕ与泄漏电流Ｉ之比。
绝缘电阻的测试，是通过给绝缘介质加上直流电压，测量介质中流过的直流电流，经过换算得到绝缘电阻，再与规定的最低限值相比较，从而判定电气设备绝缘性能的优劣。绝缘电阻的数值受介质材料、温度、湿度、绝缘介质中杂质及水分含量的影响，同时还受测试仪表、测试时间与测试手法等因素的影响。在实际运用中根据影响绝缘电阻测试的因素，找出正确的解决办法，才能使测试的绝缘电阻值符合实际情况（见表１）。
二、用兆欧表测量绝缘电阻应注意的问题
四、效果与总结
１．此次金属填补法带压堵漏的原理，是通过把较密封面母材（２０Ｇ）硬度低的铜合金，经高频捻
压变形，填充到密封面处，使二者紧密过盈结合，代替原有垫片密封，把泄漏消除。
１．采用保护环寻找绝缘低劣部位
普通携带型兆欧表的接线柱有三个：“线路”（Ｌ）、“接地”（Ｅ）
和“保护”（Ｇ）。在进行一般测
量时，只要把被测绝缘电阻接在Ｌ与Ｅ之间即可。若被测对象表面不干净或潮湿，为准确测量绝缘材料内部的绝缘电阻（即体积电阻），则还要接上保护环Ｇ（见图１），这是兆欧表的常见使用方法。
我们还可以利用兆欧表的保护环来寻找绕组的绝缘低劣部位。当使用兆欧表测得某一绕组的绝缘电阻低于规定值或与其他绕组相比下降得比较多时，需要进一步查明原因，这时可以利用兆欧表
２．同以前所用夹具法注胶堵漏相比，金属填补
法具有准备时间短、堵漏迅速的优点。夹具法注胶堵漏因制作夹具较慢，需要８～１２ｈ，而采用金属填补法从准备到施工完毕仅用１ｈ。因而金属填补法很好地避免了泄漏故障因不能被及时处理而扩大的严重后果。可见金属填补法是一种较好的、快捷的带压堵漏技术。
收稿日期：２００７－０９－２０
年月４７
技术交流
表１
影响测试的因素
维护与修理
影响绝缘电阻测试的因素及解决办法
特点
解决办法
（１）电力变压器
《电力设备预防性试验规程》在对电力变压器、互感器的试验项目中规定：“在测量绕组的绝缘电阻和吸收比时，非被测试绕组均需短路接地”，即若是双线圈变压器，在测量高压绕阻对地绝缘时，低压绕组须接地；在测量低压绕组对地绝缘时，高压绕组也须接地，不得空置悬浮（不接地）。对于不同线圈的变压器，测量其绝缘电阻时的接线见表２。
表２
测量顺序
被测线圈
应接地部位
被测线圈
应接地部位中压、高压及外壳低压、高压及外壳中压、低压及外壳低压及外壳
外壳
温度
对同一测试对象不同时期
测量，最好在同一温度下进
绝缘电阻随温
行；也可用经验公式将绝缘
度升高而变小
电阻值折算成某一温度下的值尽量在湿度不大于６５％的条件下测试，如果条件不允许，
绝缘电阻随湿
则应记录下湿度值，供比较
度增大而变小
时参考；采用屏蔽措施，驱除表面潮气；整体升温
湿度
测量变压器绝缘电阻时的接线
三线圈变压器
按标准选择绝缘电阻表的
绝缘电阻表等等级，一般１０００Ｖ以下的设备级不同，测试结选用５００Ｖ、１０００Ｖ的表；果不同１０００Ｖ以上的设备选用２５００Ｖ
绝缘电阻的表表的选择
必须使用经计量标定合格
绝缘电阻表不
的绝缘电阻表；对同一测试
同，测试结果不
对象在不同时期测量，要尽
同
可能选用同一只绝缘电阻表测试前被测设备要经过放绝缘电阻偏大
剩余电荷
或偏小电用兆欧表测试按标准要求摇动手柄，使时，手摇过慢而转速逐渐增大到１２０ｒ／ｍｉｎ左右
测试不规使绝缘电阻变大并保持恒定
范
绝缘电阻读取
按标准要求，１ｍｉｎ后读取绝
时间过早而使绝
缘电阻值
缘电阻变小
双线圈变压器
１２３４５
低压高压
外壳及高压外壳及低压
低压中压高压
低压及高压外壳中压及高压低压、中压及高压
用直流高压法、介质损失
不能测出局部
测试局限角正切值法等测试方法进行
缺陷
弥补
（２）电力电缆
电力电缆的绝缘电阻是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻，测量时非被测试部分也应短路接地。对于测量不同芯数电缆的绝缘电阻时的兆欧表接线方式（即加压方式）见图２。
（３）发电机和电动机
在发电机、电动机的试验项目中，未明确规定空闲绕组的处置问题。所以，在测量其绝缘电阻时，往往只把对同一边（定子或转子边）非被测试绕组进行短路接地，而忽视另一边绕组的处置，即测量定子某相绕组的绝缘电阻时，只把其余两相短路接地，而不考虑转子绕组是否接地。根据试验结
图１兆欧表的接线方式
“保护环”端钮（Ｇ），找出故障部位，为检修提供方向。此时只要将Ｇ端钮接于非被测绕组（即空悬绕组）上，由于此时被测绕组与非被测绕组电位相同，它们之间没有电流流过，故测得的仅是被测绕组对“地”的绝缘水平。用同样的测试程序，将Ｇ端钮再接于地端，将Ｅ端钮接于非被测绕组，此时测得的绝缘电阻仅是被测绕组与非被测绕组之间的绝缘。通过这样测量可判断查找出绕组的绝缘低劣部位。
２．非被测试部分应短路接地图２测量电力电缆绝缘电阻的加压方式
维护与修理
果分析可知，为使测试结果更符合实际情况，在测试定子绕组对地绝缘时，转子绕组也应接地；在测量转子绕组对地绝缘时，定子绕组也应短路接地。
测量绝缘电阻，采用将空闲部分短路接地的方式，其主要优点是可以测出被试部分对接地和不同电压绕组之间的绝缘状态，且能避免各绕组中剩余电荷造成的测量误差。与非被试部分处于悬浮电位的测量结果相比较，前者电阻值小，对绝缘的分析判断更符合实际情况。
技术交流
变化情况来判断被试品的绝缘状况。常用的吸收比表示为Ｋ＝Ｒ６０ｓ／Ｒ１５ｓ（即６０ｓ时兆欧表读数与１５ｓ时的读数之比）。由于Ｋ值是两个绝缘电阻之比，与设备尺寸无关，可有利于反映绝缘状态。完好干燥的绝缘，吸收现象明显，吸收比Ｋ＞１．３，如曲线２；绝缘受潮时，吸收现象不明显，吸收比较小（接近于），如曲线３。在检测大容量的发电机、变压器与１
电容器等设备的绝缘时就是用吸收比来判断。
当被试品绝缘中存在贯穿的集中性缺陷时，反映泄漏电流的绝缘电阻明显下降，用兆欧表检查时便可发现。例如：变电站中的针式绝缘子最常见的缺陷是瓷质开裂，开裂后绝缘电阻明显下降，一般用兆欧表就可检测出来；当被试品的绝缘情况变动较大时，其绝缘电阻和被试品的体积、尺寸、空气状况等有关，往往难以给出绝缘电阻值的判断标准。通常把处于同一运行条件下不同相的绝缘电阻进行比较，或是把这一测量的绝缘电阻和过去曾测得的绝缘电阻值进行比较来发现问题。测量中小容量的电机等设备的绝缘就是这样判断的。
需注意的是，有时当某些集中性缺陷虽已发展得很严重，以致在耐压试验中被击穿，但耐压试验前测出的绝缘电阻值和吸收比均很高，这是因为这些缺陷虽然严重，但还没有贯穿的缘故。这时只凭绝缘电阻的测量来判断绝缘状况是不可靠的，还需选择其他方法进行测试，如泄漏电流试验、介质损失角正切值的测量等，可参考相关资料进行检测。参考文献：
［１］刘耀南，邱昌容．电气绝缘测试技术［Ｍ］．北京：机械工
业出版社，
３．测量电容器绝缘电阻时应防止兆欧表被反
充电
用兆欧表摇测电容器的绝缘电阻时，由于在摇测中电容器被充电，测量完毕时应先断开被测电容，然后才能停止摇动摇把，否则被充电的电容会向兆欧表反充电，有可能损坏兆欧表。为此，可在兆欧表回路中顺向串联一只耐压与兆欧表相当的晶体二极管。这样在摇测时晶体二极管使充电电流顺利通过，而当停止摇动时，二极管处于反偏截止状态不导通，避免了兆欧表反向充电被损坏的可能。另外，测完取下后的电容器必须用电阻进行放电。
三、电气设备绝缘性能的判断
通常，电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体在外加直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值（泄电流）。图３中的曲线１即为这一电流Ｉ１随时间ｔ变化的曲线。因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，故可用曲线２表示介质加压后其电阻Ｒ１的值与时间ｔ的关系。如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显；如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，如曲线３所示。这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流，如曲线
１９９１．
［２］陈季丹，刘子玉．电解质物理学［Ｍ］．北京：机械工业出
版社，
１９９３．
［３］邱绍坤．电线电缆的绝缘电阻测量技术［Ｊ］．电工技术，
）：８３－８５．２００５（７
４所示。因此可根据被试品的电流变化情况或电阻
收稿日期：２００７－１１－１９
数控系统现场总线技术标准联盟成立
近日，数控系统现场总线技术标准联盟在北京成立。根据中央和国务院领导关于促进机床数控系统发展的批示精神和国家发展改革委领导的安排，按照企业自愿的原则，国家发展改革委工业司牵头组织了数控系统现场总线
图３泄漏电流、绝缘电阻与时间的关系
技术标准联盟。（摘编自国家发展改革委网）
年月４９
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文章编号：１６７１－０７１１（２００８）０３－００４７－０３
技术交流
电气设备绝缘电阻的测量及绝缘性能的判断
胡
浩
常德
）４１５０００
（湖南文理学院，湖南
摘
要：论述电气设备绝缘电阻的测试方法与测试中应注意的问题，以及如何根据绝缘电阻的测试情况
来判断设备的绝缘性能。
关键词：电气设备；绝缘电阻；测量方法；性能判断中图分类号：ＴＭ９３４．３
文献标识码：Ｂ
绝缘是引起电气设备故障的主要原因之一，设备的寿命主要取决于绝缘性能的好坏，因此绝缘电阻是电气设备绝缘性能的一项重要指标。在电气设备检验中，绝缘测试是相当重要的。
一、电气设备的绝缘电阻及其测试
电气设备通常选用纤维制品、云母、绝缘油、沥青、玻璃、陶瓷、高分子材料等作为绝缘材料。对于理想绝缘介质，当导体间施加电压时就不会有任何电流流过绝缘材料。但实际上所有的绝缘材料在外界电场作用下都会有极化、电导、损耗、击穿等物理特性，从而表现出导电性。即绝缘材料的绝
缘是相对的，通常讲的绝缘是指导电被“限制”在允许值下的情况。为衡量绝缘材料对导电的“限制”能力引入了绝缘电阻这一概念，绝缘电阻被定义为施加于绝缘介质上的试验电压Ｕ与泄漏电流Ｉ之比。
绝缘电阻的测试，是通过给绝缘介质加上直流电压，测量介质中流过的直流电流，经过换算得到绝缘电阻，再与规定的最低限值相比较，从而判定电气设备绝缘性能的优劣。绝缘电阻的数值受介质材料、温度、湿度、绝缘介质中杂质及水分含量的影响，同时还受测试仪表、测试时间与测试手法等因素的影响。在实际运用中根据影响绝缘电阻测试的因素，找出正确的解决办法，才能使测试的绝缘电阻值符合实际情况（见表１）。
二、用兆欧表测量绝缘电阻应注意的问题
四、效果与总结
１．此次金属填补法带压堵漏的原理，是通过把较密封面母材（２０Ｇ）硬度低的铜合金，经高频捻
压变形，填充到密封面处，使二者紧密过盈结合，代替原有垫片密封，把泄漏消除。
１．采用保护环寻找绝缘低劣部位
普通携带型兆欧表的接线柱有三个：“线路”（Ｌ）、“接地”（Ｅ）
和“保护”（Ｇ）。在进行一般测
量时，只要把被测绝缘电阻接在Ｌ与Ｅ之间即可。若被测对象表面不干净或潮湿，为准确测量绝缘材料内部的绝缘电阻（即体积电阻），则还要接上保护环Ｇ（见图１），这是兆欧表的常见使用方法。
我们还可以利用兆欧表的保护环来寻找绕组的绝缘低劣部位。当使用兆欧表测得某一绕组的绝缘电阻低于规定值或与其他绕组相比下降得比较多时，需要进一步查明原因，这时可以利用兆欧表
２．同以前所用夹具法注胶堵漏相比，金属填补
法具有准备时间短、堵漏迅速的优点。夹具法注胶堵漏因制作夹具较慢，需要８～１２ｈ，而采用金属填补法从准备到施工完毕仅用１ｈ。因而金属填补法很好地避免了泄漏故障因不能被及时处理而扩大的严重后果。可见金属填补法是一种较好的、快捷的带压堵漏技术。
收稿日期：２００７－０９－２０
年月４７
技术交流
表１
影响测试的因素
维护与修理
影响绝缘电阻测试的因素及解决办法
特点
解决办法
（１）电力变压器
《电力设备预防性试验规程》在对电力变压器、互感器的试验项目中规定：“在测量绕组的绝缘电阻和吸收比时，非被测试绕组均需短路接地”，即若是双线圈变压器，在测量高压绕阻对地绝缘时，低压绕组须接地；在测量低压绕组对地绝缘时，高压绕组也须接地，不得空置悬浮（不接地）。对于不同线圈的变压器，测量其绝缘电阻时的接线见表２。
表２
测量顺序
被测线圈
应接地部位
被测线圈
应接地部位中压、高压及外壳低压、高压及外壳中压、低压及外壳低压及外壳
外壳
温度
对同一测试对象不同时期
测量，最好在同一温度下进
绝缘电阻随温
行；也可用经验公式将绝缘
度升高而变小
电阻值折算成某一温度下的值尽量在湿度不大于６５％的条件下测试，如果条件不允许，
绝缘电阻随湿
则应记录下湿度值，供比较
度增大而变小
时参考；采用屏蔽措施，驱除表面潮气；整体升温
湿度
测量变压器绝缘电阻时的接线
三线圈变压器
按标准选择绝缘电阻表的
绝缘电阻表等等级，一般１０００Ｖ以下的设备级不同，测试结选用５００Ｖ、１０００Ｖ的表；果不同１０００Ｖ以上的设备选用２５００Ｖ
绝缘电阻的表表的选择
必须使用经计量标定合格
绝缘电阻表不
的绝缘电阻表；对同一测试
同，测试结果不
对象在不同时期测量，要尽
同
可能选用同一只绝缘电阻表测试前被测设备要经过放绝缘电阻偏大
剩余电荷
或偏小电用兆欧表测试按标准要求摇动手柄，使时，手摇过慢而转速逐渐增大到１２０ｒ／ｍｉｎ左右
测试不规使绝缘电阻变大并保持恒定
范
绝缘电阻读取
按标准要求，１ｍｉｎ后读取绝
时间过早而使绝
缘电阻值
缘电阻变小
双线圈变压器
１２３４５
低压高压
外壳及高压外壳及低压
低压中压高压
低压及高压外壳中压及高压低压、中压及高压
用直流高压法、介质损失
不能测出局部
测试局限角正切值法等测试方法进行
缺陷
弥补
（２）电力电缆
电力电缆的绝缘电阻是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻，测量时非被测试部分也应短路接地。对于测量不同芯数电缆的绝缘电阻时的兆欧表接线方式（即加压方式）见图２。
（３）发电机和电动机
在发电机、电动机的试验项目中，未明确规定空闲绕组的处置问题。所以，在测量其绝缘电阻时，往往只把对同一边（定子或转子边）非被测试绕组进行短路接地，而忽视另一边绕组的处置，即测量定子某相绕组的绝缘电阻时，只把其余两相短路接地，而不考虑转子绕组是否接地。根据试验结
图１兆欧表的接线方式
“保护环”端钮（Ｇ），找出故障部位，为检修提供方向。此时只要将Ｇ端钮接于非被测绕组（即空悬绕组）上，由于此时被测绕组与非被测绕组电位相同，它们之间没有电流流过，故测得的仅是被测绕组对“地”的绝缘水平。用同样的测试程序，将Ｇ端钮再接于地端，将Ｅ端钮接于非被测绕组，此时测得的绝缘电阻仅是被测绕组与非被测绕组之间的绝缘。通过这样测量可判断查找出绕组的绝缘低劣部位。
２．非被测试部分应短路接地图２测量电力电缆绝缘电阻的加压方式
维护与修理
果分析可知，为使测试结果更符合实际情况，在测试定子绕组对地绝缘时，转子绕组也应接地；在测量转子绕组对地绝缘时，定子绕组也应短路接地。
测量绝缘电阻，采用将空闲部分短路接地的方式，其主要优点是可以测出被试部分对接地和不同电压绕组之间的绝缘状态，且能避免各绕组中剩余电荷造成的测量误差。与非被试部分处于悬浮电位的测量结果相比较，前者电阻值小，对绝缘的分析判断更符合实际情况。
技术交流
变化情况来判断被试品的绝缘状况。常用的吸收比表示为Ｋ＝Ｒ６０ｓ／Ｒ１５ｓ（即６０ｓ时兆欧表读数与１５ｓ时的读数之比）。由于Ｋ值是两个绝缘电阻之比，与设备尺寸无关，可有利于反映绝缘状态。完好干燥的绝缘，吸收现象明显，吸收比Ｋ＞１．３，如曲线２；绝缘受潮时，吸收现象不明显，吸收比较小（接近于），如曲线３。在检测大容量的发电机、变压器与１
电容器等设备的绝缘时就是用吸收比来判断。
当被试品绝缘中存在贯穿的集中性缺陷时，反映泄漏电流的绝缘电阻明显下降，用兆欧表检查时便可发现。例如：变电站中的针式绝缘子最常见的缺陷是瓷质开裂，开裂后绝缘电阻明显下降，一般用兆欧表就可检测出来；当被试品的绝缘情况变动较大时，其绝缘电阻和被试品的体积、尺寸、空气状况等有关，往往难以给出绝缘电阻值的判断标准。通常把处于同一运行条件下不同相的绝缘电阻进行比较，或是把这一测量的绝缘电阻和过去曾测得的绝缘电阻值进行比较来发现问题。测量中小容量的电机等设备的绝缘就是这样判断的。
需注意的是，有时当某些集中性缺陷虽已发展得很严重，以致在耐压试验中被击穿，但耐压试验前测出的绝缘电阻值和吸收比均很高，这是因为这些缺陷虽然严重，但还没有贯穿的缘故。这时只凭绝缘电阻的测量来判断绝缘状况是不可靠的，还需选择其他方法进行测试，如泄漏电流试验、介质损失角正切值的测量等，可参考相关资料进行检测。参考文献：
［１］刘耀南，邱昌容．电气绝缘测试技术［Ｍ］．北京：机械工
业出版社，
３．测量电容器绝缘电阻时应防止兆欧表被反
充电
用兆欧表摇测电容器的绝缘电阻时，由于在摇测中电容器被充电，测量完毕时应先断开被测电容，然后才能停止摇动摇把，否则被充电的电容会向兆欧表反充电，有可能损坏兆欧表。为此，可在兆欧表回路中顺向串联一只耐压与兆欧表相当的晶体二极管。这样在摇测时晶体二极管使充电电流顺利通过，而当停止摇动时，二极管处于反偏截止状态不导通，避免了兆欧表反向充电被损坏的可能。另外，测完取下后的电容器必须用电阻进行放电。
三、电气设备绝缘性能的判断
通常，电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体在外加直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值（泄电流）。图３中的曲线１即为这一电流Ｉ１随时间ｔ变化的曲线。因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，故可用曲线２表示介质加压后其电阻Ｒ１的值与时间ｔ的关系。如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显；如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，如曲线３所示。这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流，如曲线
１９９１．
［２］陈季丹，刘子玉．电解质物理学［Ｍ］．北京：机械工业出
版社，
１９９３．
［３］邱绍坤．电线电缆的绝缘电阻测量技术［Ｊ］．电工技术，
）：８３－８５．２００５（７
４所示。因此可根据被试品的电流变化情况或电阻
收稿日期：２００７－１１－１９
数控系统现场总线技术标准联盟成立
近日，数控系统现场总线技术标准联盟在北京成立。根据中央和国务院领导关于促进机床数控系统发展的批示精神和国家发展改革委领导的安排，按照企业自愿的原则，国家发展改革委工业司牵头组织了数控系统现场总线
图３泄漏电流、绝缘电阻与时间的关系
技术标准联盟。（摘编自国家发展改革委网）
年月４９