絕緣電阻測試儀的原理與接線方法

絕緣電阻測試儀是測量絕緣電阻的儀表。
       常見的絕緣電阻測試儀根據(jù)其電壓等級有100V、250V、500V，1000V，2500V，5000V等幾種；從使用型式分又分為手搖式和電動式。高壓電力設(shè)備絕緣預防性試驗中，常用的絕緣電阻測試儀是1000V，2500V，5000V。
       常用手搖式絕緣電阻測試儀的原理接線如圖1-1所示。從絕緣電阻測試儀外觀看有三個接線端子，它們是：

圖1-1 手搖式絕緣電阻測試儀原理接線圖

       “L”端子——線路端子，輸出負極性直流高壓時接于被試品的高壓導體上。
       “E”端子——接地端子，輸出正極性直流高壓時一般接于被試品外殼或地。
       “G”端子——屏蔽端子，輸出負極性直流高壓，測量時接于被試品的屏蔽環(huán)上，以消除表面或其他不需測量的部分泄漏電流的影響。
       手搖式絕緣電阻測試儀的直流電源一般由內(nèi)裝手搖發(fā)電機供給。數(shù)字絕緣電阻測試儀的直流電源則采用電池使晶體管振蕩器產(chǎn)生交變電壓，經(jīng)變壓器升壓及倍壓整流后輸出的直流高壓供給。
       圖1-1中，L1、L2分別為絕緣電阻測試儀的電流線圈與電壓線圈，二者繞向相反，固定在同一轉(zhuǎn)軸上，并可帶動指針旋轉(zhuǎn)；由于設(shè)有彈簧游絲，所以指針沒有反作用力矩，當線圈中沒有電流時，指針可停留在任意偏轉(zhuǎn)角α位置。
       RU為分壓電阻，RI為限流電阻，RX為被試設(shè)備絕緣電阻。當測量某一被試品RX時，線圈L1、L2中分別流過電流I1、I2，生的兩個不同方向的轉(zhuǎn)動力矩為：
           M1=I1f1(α)
           M2=I2f2(α)
       在這兩個力矩差的作用下，可動部分旋轉(zhuǎn)，一直旋轉(zhuǎn)到力矩平衡時為止，即：
           M1=M2 或 I1f1(α)=I2f2(α)
           I1／I2=f2(α)／f1(α)=f(α)
       或者說α=f(I1／I2)
       由圖1-1可見，I1的大小決定于回路電壓U，以及RI和RX之和，即：I1=U／RI=RX；I2的大小決定于U與RU。即：I2=U／RU,所以：
        α=f｛(U/RI+RX)／(U/RU)｝=f｛RU／(RI+RX)｝
       由于RI、RU為常數(shù)，所以：
           α=f（RX）
       即絕緣電阻測試儀的轉(zhuǎn)偏角α的大小是絕緣電阻RX的函數(shù)，由RX決定。
       流過屏蔽端子“G”的電流I3不流過L1、L2線圈，故對絕緣電阻測試儀偏轉(zhuǎn)角α無影響，即對絕緣電阻Rx無影響，起到了屏蔽作用。
       將”L”、“E”端子短接，流過電流線圈L1的電流zui大。指針按逆時針方向轉(zhuǎn)到zui大位置，此位置應是“0”值位置。當“L”、“E”端子間開路時，電流線圈L1中沒有電流流過，只有電壓線圈L2中有電流流過，于是指針按順時針方向轉(zhuǎn)到zui大位置，并指“∞”，即被測電阻RX為無窮大。這種方法在現(xiàn)場可用于簡單判斷絕緣電阻測試儀正常與否。注意短接“L”、“E”端子的時間不宜很長。
       當“L”、“E”端子間接上被測電阻RX時，其數(shù)值若在“0”與“∞”之間變化，則指針停留的位置有L1、L2兩個線圈中的電流I1和IU的比值決定，由于RX是串在L1支路中，故I1的大小隨RX的大小變化而變化，于是RX的大小就決定了指針的偏轉(zhuǎn)角位置。
       用標準電阻作為被測件刻度絕緣電阻測試儀的表盤，然后用此絕緣電阻測試儀測量被測電阻，根據(jù)表盤指示，就可以知道被測電阻的大小。
       絕緣電阻測試儀測的的電阻與其端電壓有關(guān)系。絕緣電阻測試儀所測得的絕緣電阻同端電壓的關(guān)系曲線叫絕緣電阻測試儀的負載特性，如圖1-2所示。

圖1-2 絕緣電阻測試儀的負載特性示意圖

       當被試品絕緣電阻過低時，表內(nèi)電壓降低將使其端電壓顯著下降；端電壓劇烈下降時，測得的絕緣電阻值就不能反映絕緣的真實情況。一般絕緣電阻測試儀的容量較小，測得的大容量設(shè)備的絕緣電阻—般準確性都較低。
       不同型號的絕緣電阻測試儀，其負載特性不同，因此用不同型號的絕緣電阻測試儀測量結(jié)果有明顯差異。實際測量當中，為便于縱向及橫向比較，同類設(shè)備盡量采用同一型號絕緣電阻測試儀。