绝缘电阻表结构组成及使用方法
云汉芯城 2021-06-08

绝缘电阻表概要

绝缘电阻表又称绝缘电阻测试仪,是一种专门测量电动机、电气设备及线路绝缘电阻的便携式仪表,俗称摇表。本身带有高压电源,有手摇直流发电机提供,主要有500V、1000V、2500V等几种型号。测量时,将绝缘电阻表的“L”连接线路,“E”端连接线路或大地和电器设备外壳。电动机维修中主要是用500V的。

绝缘电阻表结构及组成

(1)直流高压发生器

测量绝缘电阻必须在测量端施加一高压,此高压值在绝缘电阻表国标中规定为50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…

直流高压的产生一般有三种方法。种手摇发电机式。目前我国生产的兆欧表约80%是采用这种方法(摇表名称来源)。第二种是通过市电变压器升压,整流得到直流高压。一般市电式兆欧表采用的方法。第三种是利用晶体管振荡式或专用脉宽调制电路来产生直流高压,一般电池式和市电式的绝缘电阻表采用的方法。

(2)测量回路

在前面讲的摇表(兆欧表)中测量回路和显示部分的合二为一的。它是有一个流比计表头来完成的,这个表头中有两个夹角为60°(左右)的线圈组成,其中一个线圈是并在电压两端的,另一线圈是串在测量回路中的。表头指针的偏转角度决定于两个线圈中的电流比,不同的偏转角度代表不同的阻值,测量阻值越小串在测量回路中的线圈电流就越大,那么指针偏转的角度越大。另一个方法是用线性电流表作为测量和显示。前面用到的流比计表头中由于线圈中的磁场是非均匀的,当指针在无穷大处,电流线圈正好在磁通密度强的地方,所以尽管被测电阻很大,流过电流线圈电流很少,此时线圈的偏转角度会较大。当被测电阻较小或为0时,流过电流线圈的电流较大,线圈已偏转到磁通密度较小的地方,由此引起的偏转角度也不会很大。这样就达到了非线性的矫正。一般兆欧表表头的阻值显示需要跨几个数量级。但当用线性电流表头直接串入测量回路中就不行了,在高阻值时的刻度全部挤在一起,无法分辨,为了也要达到非线性矫正就必须在测量回路中加入非线性元件。从而达到在小电阻值时产生分流作用。在高电阻时不产生分流,从而使阻值显示达到几个数量级。随着电子技术及计算机技术的发展,数显表逐步取代指针式仪表。

绝缘电阻数字化测量技术也得到了发展,其中压比计电路就是其中一个较好测量电路,压比计电路是由电压桥路和测量桥路组成。这两个桥路输出的信号分别通过A/D转换再通过单片机处理直接转换成数字值显示。

绝缘电阻表工作原理

绝缘电阻表主要结构是由手摇发电机、电磁式无机械反作用的表头组成,对外有接线柱(L:线路段、E:接地端、G:屏蔽端)。新型的绝缘电阻测试仪通常和数字万用表差不多的外形。

摇表(绝缘电阻表)的工作原理如下图所示,它的磁电式表头有两个互成一定角度的可动线圈,装在一个有缺口的圆柱铁芯外面,并与指针一起固定在一转轴上,构成表头的可动部分,被置于磁铁中,磁铁的磁极与铁芯之间的气隙是不均匀的。由于指针没有阻尼弹簧,在仪表不用时,指针可以停留在任何位置。

绝缘电阻表怎么使用

摇动手柄,直流发电机可输出电流,其中,一路电流I1流入线圈1和被测电阻Rx的回路,另一路的电流I2流入线圈2与附加电阻Rf回路,设线圈1的电阻为R1,线圈2的电阻为R2,根据欧姆定律有:I1=U÷(Rc R1 Rx)、R2=U÷(Rf R2)

处在磁场中的通电线圈受到磁场力的作用,使线圈1产生转动力矩M1,线圈2产生转动力矩M2,由于两线圈绕向相反,从而M1与M2方向相反,两个力矩作用的合力矩使指针发生偏转。在M1=M2时,指针静止不动,这时指针所指出的就是被测设备的绝缘电阻值。

当Rx断开时(即X=∞(无穷大)),I1=0,M1=0,指针在M2的作用下向左偏转,后指向标尺度Rx=∞处,若将Rx短接(即Rx=0),此时I1,M1,使指针顺时针方向偏转,指针指到标尺度的Rx=0处。根据此原理可以检验摇表的好坏。

首先说下摇表的选用,对于额定电压500伏一下的设备,选用500伏或1000伏的摇表(兆欧表),额定电压在500伏以上的选用1000伏~2500伏的兆欧表。

绝缘电阻表使用方法

兆欧表在工作时,自身产生高电压,而测量对象又是电气设备,所以必须正确使用,否则就会造成人身或设备事故。使用前,首先要做好以下各种准备:

(1)测量前必须将被测设备电源切断,并对地短路放电,决不允许设备带电进行测量,以保证人身和设备的安全。

(2)对可能感应出高压电的设备,必须消除这种可能性后,才能进行测量。

(3)被测物表面要清洁,减少接触电阻,确保测量结果的正确性。(4)测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态,主要检查其“0”和“∞”两点。即摇动手柄,使电机达到额定转速,兆欧表在短路时应指在“0”位置,开路时应指在“∞”位置。

(5)兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大的外电流导体和外磁场。 做好上述准备工作后就可以进行测量了,在测量时,还要注意兆欧表的正确接线,否则将引起不必要的误差甚至错误。

兆欧表的接线柱共有三个:一个为“L”即线端,一个“E”即为地端,再一个“G”即屏蔽端(也叫保护环),一般被测绝缘电阻都接在“L”“E”端之间,但当被测绝缘体表面漏电严重时,必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路,而不在流过兆欧表的测量机构(动圈)。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响,特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时,一定要接好屏蔽端钮“G”,因为当空气湿度大或电缆绝缘表面又不干净时,其表面的漏电流将很大,为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响,一般在电缆外表加一个金属屏蔽环,与兆欧表的“G”端相连。

当用兆欧表摇测电器设备的绝缘电阻时,一定要注意“L”和“E”端不能接反,正确的接法是:“L”线端钮接被测设备导体,“E”地端钮接地的设备外壳,“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。如果将“L”和“E”接反了,流过绝缘体内及表面的漏电流经外壳汇集到地,由地经“L”流进测量线圈,使“G”失去屏蔽作用而给测量带来很大误差。另外,因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低,当兆欧表放在地上使用时,采用正确接线方式时,“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻,相当于短路,不会造成误差,而当“L”与“E”接反时,“E”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联,而使测量结果偏小,给测量带来较大误差。

由此可见,要想准确地测量出电气设备等的绝缘电阻,必须对兆欧表进行正确的使用,否则,将失去了测量的准确性和可靠性。

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