高壓電氣設備絕緣電阻吸收比測試方法分析

   電氣設備的絕緣是通過絕緣材料將導電體與其他導體隔離的，因而就形成了一個電容，給電氣設備的絕緣施加直流電壓時，便會產生隨時間衰減的充電電流、吸收電流和不隨時間衰減的電導電流，這三部分電流合稱為泄漏電流。電氣設備絕緣電阻試驗的等值電路如圖1-1所示。

圖1-1 電氣設備絕緣電阻試驗的等值電路圖

 泄漏電流中的充電電流隨時間衰減，會很快下降為零；吸收電流是由于施加直流電壓時，絕緣內部空間電荷的積累，使電場重新分布引起的，這種自由電荷聚集和流動的吸收現象，有時可達幾分鐘；電導電流是與絕緣材料電阻成反比的恒定電流，由于任何絕緣材料都不是絕緣的，電導電流始終是存在的。試驗電流隨時間變化關系如圖2所示。圖中曲線1為泄漏電流；曲線2為吸收電流；曲線3為電導電流，曲線4為充電電流。

圖1-2 吸收比試驗電流和時間關系示意圖

 圖1-3為電氣設備絕緣的吸收特性，反映了良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關系，圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關系，曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關系。

圖1-3 電氣設備絕緣特性良好絕緣和不良絕緣中電流的變化關系

 根據電氣設備絕緣的吸收電流隨時間衰減的特性，采用不同時間所測絕緣電阻的比值（通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值），來作為判斷絕緣狀態的一項指標，稱為吸收比。吸收比K＝R₆₀／R₁₅
    式中：K—吸收比；
          R₆₀—60秒時的絕緣電阻值；
          R₁₅—15秒時的絕緣電阻值。
    吸收比K一般能較為靈敏的反應出被試設備的絕緣狀態，絕緣性能不好，尤其是絕緣受潮，吸收比會變小。而絕緣良好的電氣設備，吸收比較大。
    二、絕緣電阻和吸收比的試驗方法
    電氣設備絕緣電阻的一般采用絕緣電阻試儀測量（俗稱搖表），絕緣電阻試儀有三個接線端鈕，分別是“線路（L）”端、 “接地（E）”端和 “保護環（G）”，測量絕緣電阻時“L” 端接電氣設備被測量部位，“E”端接地，測量時加有幾百～幾千伏的直流電壓，當環境濕度較大時，往往會在兩端子之間和絕緣物表面產生泄漏電流，影響測量的結果，所以必須接入保護環消除表面泄漏電流的影響。測量時將“G” 端接到被試物需要屏蔽的部位，使表面泄漏電流不通過兆歐表測量機構，由“G” 端直接流回兆歐表內部電源負極，避免表面泄漏電流帶來的誤差。
    試驗時，先將被試物相關電源斷開，并短路接地充分放電。做完一次測量后也要進行放電，以免殘余電荷引起測量誤差。測量時應將兆歐表水平放置，接線前搖動手柄至額定轉速，此時指針應指“∝”；再降低轉速，用導線短接“L” 與“E”端指針應指“0”。然后接好試驗用導線，空載搖至額定轉速當指針應指“∝”時，再將兆歐表的“L” 端接到被試物上，同時記錄時間并讀取15秒與60秒的數值。
    三、試驗注意事項
    1.同桿雙回路架空線路或雙母線，當其中一路帶電時，不得測量另一回路絕緣電阻，以防感應高電壓損壞儀表或危及人身安全。
    2.雷雨時不得測量架空線路或與架空線路相連接電氣設備的。
    3.測量電容量較大的被試物時，讀取數值后應先將“L” 端接線脫離被試物，再停止搖動兆歐表，以防反充電損壞儀表。
    4.測量完成后，應對被試物短路放電保證安全，同時觀察放電火花大小和聲音強弱也可衡量設備的絕緣狀態。