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简述电线电缆绝缘电阻的测试
2012/10/16 8:07:17
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简述电线电缆绝缘电阻的测试
简述电线电缆绝缘电阻的测试
简述电线电缆绝缘电阻的测试
| 谈电线电缆绝缘电阻的测试 一、试验现象 影响 电线电缆 绝缘电阻测量的因素有仪器准确度、环境条件和人员素质等几个方面,下面以GB5023.3-1997中一般用途单芯硬导体无护套电缆(型号227IEC01( BV ))为例,谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按GB5023.3之规定：试验应在5m长的绝缘线芯上进行,水温为(70±2)℃,仲裁试验时为(70±1)℃,浸水时间不小于2h,绝缘电阻应在施加电压1分钟后测量。如何理解标准中的这些要求,它们对测量结果有何影响?下面举例说明。 本试验共进行了四次： 第1次：5m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：6.80×106Ω 第2次：5m长、70℃绝缘电阻、1.5分钟读数测量值为：7.01×106Ω 第3次：5m长、20℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：109.6×106Ω 第4次：10m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：3.40×106Ω 二、原因分析 同样一组电线的绝缘电阻在不同温度、不同长度、不同读数时间为什么会有如此大的差别?现分析如下： 绝缘电阻是指绝缘上所加的直流电压U与泄漏电流I之间的比值 R=当绝缘层加上直流电压时,沿绝缘表面和绝缘内部均有微弱电流通过,对应于这两种电流的电阻分别称为表面绝缘电阻和体积绝缘电阻,一般不加特别说明的绝缘电阻均指体积绝缘电阻,只有极少数的产品有表面绝缘电阻的要求(如汽车高压点火线)。 绝缘层加上电压后,流经绝缘内部的电流有下面四种： 1.电容电流 因介质极化而产生,实际上以导体和外极(绝缘层)作为一对电级构成一个电器的电容电流,电容电流按指数规律随时间很快的衰减,一般在数毫秒时间内接近消失。 2.不可逆吸收电流 因绝缘材料中的电解电导而产生,经数秒后衰减至零。 3.可吸收电流 是指绝缘材料的位移电流,在施加电压的瞬间达最大值,然后趋向位移稳定,经数分钟后趋于消失。 4.泄漏电流 泄漏电流是指绝缘材料中的自由离子及混入的导电杂质所产生的,与电压施加时间无关,在电场强度不太高时符合欧姆定律,电阻随温度升高而增大。它的大小反应了绝缘品质的优劣,严格说来,只有对应恒定电导电流的电阻才是体积绝缘电阻。 由于施加电压后,绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流,因此理论上应该等这三种电流全部衰减完后,才读出泄漏电流的数值,以计算绝缘电阻,但由于可吸收电流要经数分钟后才趋于消失,考虑到测量系统长时间的稳定性,测量时间不宜太长。同样测量条件,读数时间不同会造成很大差别,读数时间长,将造成数值偏大,从第1次和第2次的数据可明显看出。因此标准中明确规定在接通电流1分钟后读数(即正达1分钟时读数),1分钟读数既保证了非泄漏电流大部分已消失,又使测量时间有了统一,使数值具有重复性和可比性。第1次和第3次的数据表明随着温度的升高绝缘电阻迅速下降,这是因为随温度的升高,绝缘材料中的杂质离子运动速度加快,使得电导增大,绝缘电阻下降,温度与绝缘电阻的关系近似符合指数关系。因此测量时,必须严格控制温度,长度的不同绝缘电阻测量值也不同,这是因为绝缘电阻与长度成反比,测量电线长度时,误差要控制在±1%内。 三、结束语 绝缘电阻的数值与产品的长度成反比,且与温度有密切关系。在产品标准中为了统一和方便,均以20℃(或70℃)时,长度为1km时绝缘电阻最低极限值作为标准值(此标准值可以通过理论计算得出),为此产品标准中有着严格的试验条件,所以在测试过程中应严格按标准进行,不得放松试验条件,以免影响测量的准确性 |
一、试验现象
影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有仪器准确度、环境条件和人员素质等几个方面,下面以GB5023.3-1997中一般用途单芯硬导体无护套电缆(型号227IEC01( BV ))为例,谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按GB5023.3之规定：试验应在5m长的绝缘线芯上进行,水温为(70±2)℃,仲裁试验时为(70±1)℃,浸水时间不小于2h,绝缘电阻应在施加电压1分钟后测量。如何理解标准中的这些要求,它们对测量结果有何影响?下面举例说明。
本试验共进行了四次：
第1次：5m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：6.80×106Ω
第2次：5m长、70℃绝缘电阻、1.5分钟读数测量值为：7.01×106Ω
第3次：5m长、20℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：109.6×106Ω
第4次：10m长、70℃绝缘电阻、1分钟读数测量值为：3.40×106Ω
二、原因分析
同样一组电线的绝缘电阻在不同温度、不同长度、不同读数时间为什么会有如此大的差别?现分析如下：
绝缘电阻是指绝缘上所加的直流电压U与泄漏电流I之间的比值
R=当绝缘层加上直流电压时,沿绝缘表面和绝缘内部均有微弱电流通过,对应于这两种电流的电阻分别称为表面绝缘电阻和体积绝缘电阻,一般不加特别说明的绝缘电阻均指体积绝缘电阻,只有极少数的产品有表面绝缘电阻的要求(如汽车高压点火线)。
绝缘层加上电压后,流经绝缘内部的电流有下面四种：
1.电容电流
因介质极化而产生,实际上以导体和外极(绝缘层)作为一对电级构成一个电器的电容电流,电容电流按指数规律随时间很快的衰减,一般在数毫秒时间内接近消失。
2.不可逆吸收电流
因绝缘材料中的电解电导而产生,经数秒后衰减至零。
3.可吸收电流
是指绝缘材料的位移电流,在施加电压的瞬间达最大值,然后趋向位移稳定,经数分钟后趋于消失。
4.泄漏电流
泄漏电流是指绝缘材料中的自由离子及混入的导电杂质所产生的,与电压施加时间无关,在电场强度不太高时符合欧姆定律,电阻随温度升高而增大。它的大小反应了绝缘品质的优劣,严格说来,只有对应恒定电导电流的电阻才是体积绝缘电阻。
由于施加电压后,绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流,因此理论上应该等这三种电流全部衰减完后,才读出泄漏电流的数值,以计算绝缘电阻,但由于可吸收电流要经数分钟后才趋于消失,考虑到测量系统长时间的稳定性,测量时间不宜太长。同样测量条件,读数时间不同会造成很大差别,读数时间长,将造成数值偏大,从第1次和第2次的数据可明显看出。因此标准中明确规定在接通电流1分钟后读数(即正达1分钟时读数),1分钟读数既保证了非泄漏电流大部分已消失,又使测量时间有了统一,使数值具有重复性和可比性。第1次和第3次的数据表明随着温度的升高绝缘电阻迅速下降,这是因为随温度的升高,绝缘材料中的杂质离子运动速度加快,使得电导增大,绝缘电阻下降,温度与绝缘电阻的关系近似符合指数关系。因此测量时,必须严格控制温度,长度的不同绝缘电阻测量值也不同,这是因为绝缘电阻与长度成反比,测量电线长度时,误差要控制在±1%内。
三、结束语
绝缘电阻的数值与产品的长度成反比,且与温度有密切关系。在产品标准中为了统一和方便,均以20℃(或70℃)时,长度为1km时绝缘电阻最低极限值作为标准值(此标准值可以通过理论计算得出),为此产品标准中有着严格的试验条件,所以在测试过程中应严格按标准进行,不得放松试验条件,以免影响测量的准确性