絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)是(shi)(shi)反映電(dian)(dian)(dian)線電(dian)(dian)(dian)纜產(chan)(chan)品(pin)(pin)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)特性的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)指標(biao),它反映了(le)線纜產(chan)(chan)品(pin)(pin)承(cheng)受電(dian)(dian)(dian)擊穿或熱擊穿能力的(de)(de)(de)大小,與絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)損耗以及絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)材料(liao)在(zai)工(gong)作狀態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)逐步劣化(hua)等均存(cun)在(zai)著極為密(mi)切的(de)(de)(de)關系。產(chan)(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)主(zhu)要(yao)(yao)取決于所(suo)選(xuan)用(yong)的(de)(de)(de)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)材料(liao),但工(gong)藝(yi)(yi)水平對絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)影響很大,因此測(ce)(ce)定(ding)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)是(shi)(shi)監督材料(liao)質(zhi)量(liang)和工(gong)藝(yi)(yi)水平的(de)(de)(de)一種(zhong)方法。測(ce)(ce)定(ding)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)可以發現(xian)工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)缺陷,同(tong)時也是(shi)(shi)研究(jiu)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)材料(liao)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)質(zhi)和特性,研究(jiu)絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)以及產(chan)(chan)品(pin)(pin)在(zai)各種(zhong)運(yun)行(xing)條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)性能等各方面的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)手段,對于已投入(ru)運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)(pin),絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)是(shi)(shi)判(pan)斷產(chan)(chan)品(pin)(pin)品(pin)(pin)質(zhi)變化(hua)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)依據之一。絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)測(ce)(ce)量(liang)準確與否直接影響產(chan)(chan)品(pin)(pin)品(pin)(pin)質(zhi)的(de)(de)(de)判(pan)定(ding),因此要(yao)(yao)注重絕(jue)(jue)(jue)(jue)緣(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)問題(ti)。
一、試驗現象
影響(xiang)電(dian)(dian)(dian)線(xian)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)絕緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)測(ce)量的(de)(de)因素(su)(su)有儀器準確度、環境條件和人員素(su)(su)質等幾(ji)個(ge)方面(mian),下(xia)面(mian)以GB5023.3-1997中一般用途單(dan)芯硬導體無護套電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(型號227IEC01(BV))為(wei)例,談(tan)談(tan)絕緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)測(ce)量中應(ying)注(zhu)意的(de)(de)幾(ji)個(ge)問(wen)題。按GB5023.3之規定:試(shi)驗應(ying)在5m長的(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)線(xian)芯上進行,水溫為(wei)(70±2)℃,仲裁試(shi)驗時為(wei)(70±1)℃,浸水時間不(bu)小于2h,絕緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)應(ying)在施加電(dian)(dian)(dian)壓(ya)1分鐘后(hou)測(ce)量。如何理解(jie)標準中的(de)(de)這(zhe)些要求,它們對(dui)測(ce)量結果(guo)有何影響(xiang)?下(xia)面(mian)舉例說明。
電線電纜絕緣電阻的測試
本(ben)試驗共進行了四次:
第(di)1次:5m長、70℃絕(jue)緣電(dian)阻、1分鐘(zhong)讀數測量值為:6.80×106Ω
第2次:5m長、70℃絕緣電阻、1.5分(fen)鐘讀(du)數測量值為:7.01×106Ω
第3次:5m長、20℃絕緣電阻、1分鐘(zhong)讀數測(ce)量值為:109.6×106Ω
第(di)4次:10m長(chang)、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數測(ce)量值為:3.40×106Ω
二、原因分析
同(tong)樣一組(zu)電(dian)線的絕緣電(dian)阻在不(bu)同(tong)溫度(du)、不(bu)同(tong)長度(du)、不(bu)同(tong)讀數時間為什么(me)會有如(ru)此大的差別?現(xian)分(fen)析如(ru)下(xia):
絕緣電(dian)阻是指絕緣上所加(jia)的直流電(dian)壓U與泄漏電(dian)流I之間的比值
當絕(jue)緣層(ceng)加上直流電(dian)(dian)(dian)壓時,沿(yan)絕(jue)緣表面和絕(jue)緣內部均(jun)有微弱電(dian)(dian)(dian)流通過,對應于這(zhe)兩種(zhong)電(dian)(dian)(dian)流的電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)分(fen)別(bie)稱為表面絕(jue)緣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)和體(ti)積(ji)絕(jue)緣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu),一(yi)般不加特(te)別(bie)說明(ming)的絕(jue)緣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)均(jun)指體(ti)積(ji)絕(jue)緣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu),只有極少數(shu)的產品有表面絕(jue)緣電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)的要求(如汽車高壓點火(huo)線(xian))。
絕(jue)緣層加(jia)上電(dian)(dian)壓后,流經絕(jue)緣內部的電(dian)(dian)流有下面四種:
1.電容電流
因(yin)介質(zhi)極化(hua)而產生(sheng),實際上(shang)以導體(ti)和外極(絕緣層)作為一(yi)對電級(ji)構成(cheng)一(yi)個(ge)電器的電容電流(liu),電容電流(liu)按(an)指數規律隨時間(jian)很(hen)快(kuai)的衰減,一(yi)般在數毫秒時間(jian)內接(jie)近消失。
2.不可(ke)逆吸收(shou)電流(liu)
因絕(jue)緣材料中(zhong)的(de)電解電導(dao)而產(chan)生(sheng),經數秒后衰減至零。
3.可吸收電流
是指絕緣材料的位(wei)移(yi)電流,在施加(jia)電壓的瞬間達*大值,然(ran)后趨向(xiang)位(wei)移(yi)穩(wen)定,經(jing)數(shu)分鐘后趨于消失。
電線電纜絕緣電阻的測試
4.泄漏電流
泄漏電(dian)流是指絕緣材料中的(de)自由離子及(ji)混入的(de)導(dao)電(dian)雜質所產生的(de),與電(dian)壓施加時(shi)間(jian)無(wu)關,在電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)不太高時(shi)符合歐(ou)姆定(ding)律,電(dian)阻(zu)隨(sui)溫度(du)升(sheng)高而(er)增大(da)。它的(de)大(da)小(xiao)反應(ying)了(le)絕緣品質的(de)優劣(lie),嚴格說來,只(zhi)有對(dui)應(ying)恒(heng)定(ding)電(dian)導(dao)電(dian)流的(de)電(dian)阻(zu)才是體積絕緣電(dian)阻(zu)。
由于施加(jia)電(dian)(dian)壓后,絕(jue)緣(yuan)(yuan)中存在(zai)著(zhu)三(san)(san)種隨時間(jian)(jian)而衰減的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu),因(yin)(yin)此(ci)理論上應該等這三(san)(san)種電(dian)(dian)流(liu)(liu)全部衰減完后,才(cai)讀出泄漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)數(shu)(shu)(shu)值,以(yi)計算絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻,但由于可(ke)吸收電(dian)(dian)流(liu)(liu)要經(jing)數(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)鐘后才(cai)趨于消(xiao)失,考慮到測(ce)(ce)量(liang)(liang)系統(tong)長(chang)時間(jian)(jian)的(de)穩定性(xing),測(ce)(ce)量(liang)(liang)時間(jian)(jian)不宜太長(chang)。同(tong)(tong)樣測(ce)(ce)量(liang)(liang)條件(jian),讀數(shu)(shu)(shu)時間(jian)(jian)不同(tong)(tong)會造(zao)成很大(da)差別,讀數(shu)(shu)(shu)時間(jian)(jian)長(chang),將造(zao)成數(shu)(shu)(shu)值偏大(da),從(cong)第(di)1次和第(di)2次的(de)數(shu)(shu)(shu)據可(ke)明(ming)顯看出。因(yin)(yin)此(ci)標準中明(ming)確(que)規定在(zai)接通電(dian)(dian)流(liu)(liu)1分(fen)(fen)鐘后讀數(shu)(shu)(shu)(即正(zheng)達(da)1分(fen)(fen)鐘時讀數(shu)(shu)(shu)),1分(fen)(fen)鐘讀數(shu)(shu)(shu)既保證(zheng)了非泄漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)(liu)大(da)部分(fen)(fen)已消(xiao)失,又使測(ce)(ce)量(liang)(liang)時間(jian)(jian)有了統(tong)一,使數(shu)(shu)(shu)值具有重(zhong)復性(xing)和可(ke)比性(xing)。第(di)1次和第(di)3次的(de)數(shu)(shu)(shu)據表明(ming)隨著(zhu)溫(wen)(wen)度的(de)升(sheng)高絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻迅速下降,這是(shi)因(yin)(yin)為(wei)隨溫(wen)(wen)度的(de)升(sheng)高,絕(jue)緣(yuan)(yuan)材料中的(de)雜質離子運動(dong)速度加(jia)快,使得電(dian)(dian)導增大(da),絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻下降,溫(wen)(wen)度與絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻的(de)關(guan)系近似符合(he)指數(shu)(shu)(shu)關(guan)系。因(yin)(yin)此(ci)測(ce)(ce)量(liang)(liang)時,必須嚴格(ge)控(kong)(kong)制溫(wen)(wen)度,長(chang)度的(de)不同(tong)(tong)絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻測(ce)(ce)量(liang)(liang)值也不同(tong)(tong),這是(shi)因(yin)(yin)為(wei)絕(jue)緣(yuan)(yuan)電(dian)(dian)阻與長(chang)度成反(fan)比,測(ce)(ce)量(liang)(liang)電(dian)(dian)線長(chang)度時,誤(wu)差要控(kong)(kong)制在(zai)±1%內。
三、結束語
絕緣電阻的數值(zhi)(zhi)與產(chan)品的長度(du)成反比(bi),且與溫度(du)有密切關系。在(zai)產(chan)品標準(zhun)(zhun)中(zhong)為了統(tong)一和方便(bian),均以(yi)(yi)(yi)20℃(或70℃)時,長度(du)為1km時絕緣電阻*低(di)極限(xian)值(zhi)(zhi)作為標準(zhun)(zhun)值(zhi)(zhi)(此標準(zhun)(zhun)值(zhi)(zhi)可以(yi)(yi)(yi)通過理(li)論(lun)計算得出(chu)),為此產(chan)品標準(zhun)(zhun)中(zhong)有著嚴(yan)格(ge)的試驗條件,所以(yi)(yi)(yi)在(zai)測試過程中(zhong)應(ying)嚴(yan)格(ge)按標準(zhun)(zhun)進行,不得放松試驗條件,以(yi)(yi)(yi)免影響測量的準(zhun)(zhun)確性