测量绝缘过程中吸收比小于1的原因？

2025-03-23 23:19:41

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回答1：

测量绝缘电阻和吸收比的原理

电力设备中的绝缘材料（电介质）是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流经过。根据电介质材料的性质，构成及结构等的不同，这部分电流可视为由三部份电流构成，如图2－1所示。

图2-1中，i1为电容电流。直流电压作用到绝缘材料上，加压瞬间相当于给电容充电。这部分随时间较快衰减的电容电流与绝缘材料的电容量和外加电压有关，它对时间的变化曲线如图2-1（c）i1曲线所示。其电流回路在等值电路[见图2-1（b）]中用一个纯电容C1表示。i2为吸收电流。不均匀介质中吸收电流由缓慢极化和夹层式极化产生，即在直流电压加上的瞬间，介质上的电压按电容分布，而电压稳定后介质上的电压按电阻分布；由于不同介质的电容与电阻不成比例，因此在加上直流电压瞬间到稳定这一过程中，介质上电荷要重新分配，重新分配的电荷在回路中形成电流i2，其电流回路在等值电路[见图2-1（b）]中用一个电容C和电阻r串联表示。吸收电流i2随时间衰减的快慢与介质电容量大小有很大关系，如图2-1（c）i2曲线所示，i3为泄漏电流。电介质中有极少数束缚很弱的或自由的离子，当介质在直流电压作用下，正负离子就分别向两极移动而形成电流，如图2-1（c）i3曲线所示，其电流回路在等值电路[见图2-1（b）]中用一个纯电阻R表示。

三个电阻加起来，即i=i1+i2+i3，可得到在直流电压作用下流过绝缘介质的总电流i随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线，如图2-1(c)曲线所示。

从吸收曲线可以看出，电容电流和吸收电流i2经过一段时间后趋近于零，因此i趋近于i3。所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比，即近于。所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比，即

R=U/i3 （2-1）

式中 U——加于试品两端的电压，V；

i3——对应于电压U，试品中的泄漏电流，μA；

R——试品的绝缘电阻，MΩ。

由于电容电流的吸收电流经过一段时间后趋于零，因此在绝缘电阻表（俗称兆欧表、摇表）进行绝缘电阻测量时，必须等到绝缘电阻表指示稳定后才能读数。对电容量较小的一般试品，通常认为摇1min后，泄漏电流趋于稳定（即电容电流、吸收电流趋于零）。

由于i3的大小取决于绝缘材料的状况，当介质受潮、老化、表面脏污或有其他缺陷（如有裂缝、灰化、气泡等）时，R降低，i3会增大。因此测量绝缘电阻是了解电力设备绝缘的最简便常用的手段之一。

由于流过绝缘介质的电流有表面电流的体积电流之分，所以绝缘电阻也有体积绝缘电阻和表面绝缘电阻之分。我们真正关心的是体积绝缘电阻。当绝缘受潮或有其他贯通性缺陷时，体积绝缘电阻降低。因此，体积绝缘电阻的大小标志着绝缘介质内部绝缘的优劣。在现场测量中，当测量得到的试品绝缘电阻低时，应采取屏蔽措施，排除表面绝缘电阻的影响，以便测得真实准确的体积绝缘电阻值。

对大容量试品（如变压器、发电机、电缆），《规程》除要求测量其绝缘电阻外，还要求测量吸收比或/和极化指数。

大容量试品的吸收曲线i随时间衰减较慢，其中尤其是吸收电流i2随时间衰减缓慢，有的可达数十分钟。常把60s的绝缘电阻之比称为吸收比K，即

K= = =

为便于分析理解，我们来分析极端情况。时间=与=15s时的绝缘电阻之比，即

= =1+

绝缘受潮劣化时，泄漏电流比15s时的电容电流和吸收电流之和（i1+i2）增加得快，R/R趋近于1；绝缘良好时，i3很小，i2相对较大，则R∞/R15S＞1。这就是说，吸收比的数据与绝缘状况有很大的关系。而且K是一个比值，与绝缘结构的几何尺寸无关，易于比较。

由于无法测量R∞，只能根据经验测量吸收比K，一般认为当K=R60S/R15S≥1.3~1.5时绝缘是良好的，这一数据对分析35~110kV变压器、中型容量发电机是有效的。近年来，随和电力设备电压等级的提高，发现用吸收比K判断大容量变压器有很多的误判断现象。如西北某供电局90000KVA及以上的15台变压器，在132次吸收比测量结果中，有76次小于1.3，占58%。上述变压器油的试验及其他试验均未发现异常，且运行一直正常。产生这种现象的原因很多，其中一条是由于大容量变压器的吸收电流衰减时间长，吸收比K反映不了绝缘吸收现象的整体，仅反映吸收现象的局部，而且与绝缘结构、油质、温度等有很大关系。统计数据表明，沈阳变压器厂生产的变压器较西安变压器厂生产的变压器吸收比合格率高，但绝缘电阻绝对值较低；而西安变压器厂生产的变压器绝缘电阻绝对值高，但吸收比低。

回答2：

缘测试中，某一个时刻的绝缘电阻值是不能全面反映试品绝缘性能的优劣的，这是由于以下两方面原因，一方面，同样性能的绝缘材料，体积大时呈现的绝缘电阻小，体积小时呈现的绝缘电阻大。另一方面，绝缘材料在加上高压后均存在对电荷的吸收比过程和极化过程。所以，电力系统要求在主变压器、电缆、电机等许多场合的绝缘测试中应测量吸收比-即r60s和r15s的比值，和极化指数-即r10min和r1min比值，并以此数据来判定绝缘状况的优劣。
电气设备绝缘测试
一．绝缘的概念和作用
1.概念：所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以对触电起保护作用的一种安全措施。简单的说电气设备绝缘电阻的大小就是隔离电压的能力。
2.作用：防止电气设备短路和接地，保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生。
二．绝缘电阻的概念
加直流电压于电介质（电缆或电机绕组），经过一定时间（60S）后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。
注：泄漏电流：在没有故障的情况下，流入大地或电路中外部导电部分的
电流。
三．为什么要测绝缘
因为电动机或其他电气设备停用或备用时间较长时，由于受潮或有大量积灰，影响电气设备的绝缘；长期使用的电气设备，绝缘也有可能老化，端线松弛。测量电气设备的绝缘就能发现这些问题，以便及时采取措施，不影响电气设备的运行或切换使用。
注：受潮怎么影响绝缘？当被测电气设备表面吸潮或瓷绝缘表面形成水膜会使泄漏电流增加使绝缘电阻显著降低而影响绝缘。
四．绝缘电阻的测试工具
五．摇表也称兆欧表，主要用于测量电气设备的绝缘电阻。它是由交流发电机倍压整流电路、表头等部件组成。摇表摇动时，产生直流电压。当绝缘材料加上一定电压后，绝缘材料中就会流过极其微弱的电流，这个电流由三部分组成，即电容电流、吸收电流和泄漏电流。摇表产生的直流电压与泄漏电流之比为绝缘电阻，用摇表检查绝缘材料是否合格的试验叫绝缘电阻试验，它能发现绝缘材料是否受潮、损伤、老化，从而发现设备缺陷。

六．兆欧表的使用
1.正确选用兆欧表
兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备，选用500V或1000V的兆欧表；额定电压在500V以上的设备，应选用1000V或2500V的兆欧表；对于绝缘子、母线等要选用2500V或5000V 兆欧表。
2.使用前检查兆欧表是否完好将兆欧表水平且平稳放臵，检查指针偏转情况：将E(接地端）、L（线路）两端开路，以约120r/min的转速摇动手柄，观测指针是否指到“∞”处；然后将E (接地端）、L（线路）两端短接，缓慢摇动手柄，观测指针是否指到“0”处，经检查完好才能使用。
注：为什么要指向最“0”呢？根据欧姆定律可知当在测量之前电阻最小，电流最大，指针所以指向最

回答3：

（1）测量变压器的绝缘电阻吸收比的操作步骤： 1) 拆除变压器一次和二次的母线或导线； 2) 将高、低压瓷套管擦干净，正确检查兆欧表； 3) 按遥测项目要求正确接线； 4) 两人操作，一人转动兆欧表手柄，另一人握住“l”端的测试线绝缘部分，将兆欧表转至：120r/min，指针指向∞； 5) 将“l”测试线触牢变压器引出端，在15s时读取一数(r15)，在60s时再读一数(r60)，记录摇测数据； 6) 待表针基本稳定后读取数值，先撤出“l”测线后再停摇兆欧表； 7) 摇测前后均要用放电棒将变压器绕组对地放电（变压器属于电感性负载）； 8) 记录变压器温度； 9) 摇测另一项目； 10) 摇测工作全部结束后，拆除相间短接线，恢复原状。 11）测量出的r60就是该变压器的绝缘电阻；r60/r15（r60除以r15）的结果就是该变压器的吸收比。（2）测量变压器的绝缘电阻吸收比的接线方法： 1）摇测一次绕组对二次绕组及地(壳)的绝缘电阻的接线方法：将一次绕组三相引出端lu、lv、1w用裸铜线短接，以备接兆欧表“l”端；将二次绕组引出端n、2u、2v、2w及地(地壳)用裸铜线短接后，接在兆欧表“e”端；必要时，为减少表面泄漏影响测量值可用裸铜线在一次侧瓷套管的瓷裙上缠绕几匝之后，再用绝缘导线接在兆欧表“g”端； 2）摇测二次绕组对一次绕组及地(壳)的绝缘电阻的接线方法：将二次绕组引出端2u，2v、2w、n用裸铜线短接。以备接兆欧表“l”端；将一次绕组三相引出端1u、1v、1w及地(壳)用裸铜线短接后，接在兆欧表“e”端；必要时，为减少表面泄漏影响测量值可用裸铜线在二次侧瓷套管的瓷裙上缠绕几匝之后，再用绝缘导线接在兆欧表“g”端。（3）摇测中的安全注意事项： 1)已运行的变压器，在摇测前，必须严格执行停电、验电、接地线等规定。还要将高、低压两侧的母线或导线拆除； 2)必须由两人或两人以上来完成上述操作； 3)摇测前后均应将被测线圈接地放电，清除残存电荷，确保安全。

回答4：

绝缘电阻
测量的方法：首先按照兆欧表测量的方法连接各处线路。转动兆欧表手柄达到规定的转速120转/分，持续10秒，兆欧表稳定指示的电阻值即为绝缘电阻值，要求大于10兆欧。

要点一：速度120转/分

要点二：时间10秒

吸收比-只针对大容量设备
吸收比是指测量设备对地绝缘时60秒与15秒两个时刻绝缘阻值的比值，由于给设备加直流电压的时间长度不同，对设备的潮湿等状况的影响不同，因此比较2个时刻的比值，可以判断设备是否是因为潮湿的原因影响了绝缘电阻，绝缘受潮时吸收比最小值为1，干燥时吸收比均大于l。吸收比试验，通常用于电容量较大的电气设备。吸收比应该和设备所处的具体环境相结合来考虑。

要点一：时间60S/15S时的绝缘电阻值之比。

要点二：比值大于1.3

要点三：绝缘电阻大于3000MΩ时可以不测吸收比

规范《国家电网山东电力集团公司2007版电力设备交接和预防性试验规程》对吸收比有如下规定:吸收比在常温下不低于1.3;当R60s(60秒时的电阻)大于3000MΩ时，吸收比可不做考核要求。

极化指数
极化指数PI是指在同一次试验中，加压10min时的绝缘电阻值与加压1min时的绝缘电阻值之比。

要点一：600S与60S绝缘电阻比值

要点二：极化指数大于1.5

要点三：60S绝缘电阻大于10000MΩ时可以不测极化指数。

《国家电网山东电力集团公司2007版电力设备交接和预防性试验规程》对极化指数有如下规定：极化指数在常温下不低于1.5；当R60s大于10000MΩ时，极化指数可不作要求。预试时可不测量极化指数；吸收比不合格时增加测量极化指数，二者之一满足要求即可。

提示：极化指数没有统一要求值，本文引用的是山东供电公司的要求，部分场所吸收比大于1.1，极化指数大于1.3即算合格。

回答5：

一般没有受潮的绝缘吸收比应大于1.3.受潮或有局部缺陷的绝缘，吸收比接近于1K约等于1。绝缘介质受潮程度增加时，漏导电流的增加比吸收电流起始值的增加多得多，表现在绝缘电阻上就是：兆欧表在15秒与60秒的绝缘电阻基本相等，所以K值就接近于1；当绝缘介质干燥时，由于漏导电流小，电流吸收相对大，所以K值就大于1。普通的无色透明硅胶干燥剂，在吸湿饱和的前期，从其外观来看是基本没有什么变化的。唯一的直观感觉是，当你把一些饱和的硅胶干燥剂在放到手中握起来以后，不会迅速的感到“热”或根本就不会再感到“热” 但是，当吸附饱和的硅胶干燥剂放置的时间长久...绝缘工具受潮、脏污都会引起绝缘降低，表面损伤容易使潮气侵入，也使绝缘电阻降低。发现任何一种问题，都应有针对性地进行处理，使绝缘恢复。对于受潮的绝缘工具，应在远红外烘架上或烘箱内烘烤去潮；脏污工具应用刷子去污物，再用丙酮洗净，必...太潮湿了就饱和了，起不了防潮的作用了~点高的话断路器跳闸，点低电机烧了。

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