絕緣電阻--電線電纜的(de)合格“把關者”
發布時(shí)間：2013-06-27 10:03 來(lái)源：華電國威
電線電纜的(de)絕緣電阻
絕緣電阻是反映電線電纜産品絕緣特性的(de)主要指标，它反映了(le)線纜産品承受電擊穿或熱(rè)擊穿能力的(de)大(dà)小，與絕緣的(de)介質損耗以及絕緣材料在工作狀态下(xià)的(de)逐步劣化(huà)等均存在著(zhe)極爲密切的(de)關系。産品的(de)絕緣電阻主要取決于所選用(yòng)的(de)絕緣材料，但工藝水(shuǐ)平對(duì)絕緣電阻的(de)影(yǐng)響很大(dà)，因此測定絕緣電阻是監督材料質量和(hé)工藝水(shuǐ)平的(de)一種方法。測定絕緣電阻可(kě)以發現工藝的(de)缺陷，同時(shí)也(yě)是研究絕緣材料的(de)品質和(hé)特性，研究絕緣結構以及産品在各種運行條件下(xià)的(de)使用(yòng)性能等各方面的(de)重要手段，對(duì)于已投入運行的(de)産品，絕緣電阻是判斷産品品質變化(huà)的(de)重要依據之一。絕緣電阻測量準确與否直接影(yǐng)響産品品質的(de)判定，因此要注重絕緣電阻的(de)測量問題。
一、試驗現象
影(yǐng)響電線電纜絕緣電阻測量的(de)因素有儀器準确度、環境條件和(hé)人(rén)員(yuán)素質等幾個(gè)方面，下(xià)面以GB5023.3-1997中一般用(yòng)途單芯硬導體無護套電纜(型号227IEC01(BV))爲例，談談絕緣電阻測量中應注意的(de)幾個(gè)問題。按GB5023.3之規定：試驗應在5m長(cháng)的(de)絕緣線芯上進行，水(shuǐ)溫爲(70±2)℃，仲裁試驗時(shí)爲(70±1)℃，浸水(shuǐ)時(shí)間不小于2h，絕緣電阻應在施加電壓1分(fēn)鐘(zhōng)後測量。如何理(lǐ)解标準中的(de)這(zhè)些要求，它們對(duì)測量結果有何影(yǐng)響?下(xià)面舉例說明(míng)。
本試驗共進行了(le)四次：
第1次：5m長(cháng)、70℃絕緣電阻、1分(fēn)鐘(zhōng)讀數測量值爲：6.80×106Ω
第2次：5m長(cháng)、70℃絕緣電阻、1.5分(fēn)鐘(zhōng)讀數測量值爲：7.01×106Ω
第3次：5m長(cháng)、20℃絕緣電阻、1分(fēn)鐘(zhōng)讀數測量值爲：109.6×106Ω
第4次：10m長(cháng)、70℃絕緣電阻、1分(fēn)鐘(zhōng)讀數測量值爲：3.40×106Ω
二、原因分(fēn)析
同樣一組電線的(de)絕緣電阻在不同溫度、不同長(cháng)度、不同讀數時(shí)間爲什(shén)麽會有如此大(dà)的(de)差别?現分(fēn)析如下(xià)：
絕緣電阻是指絕緣上所加的(de)直流電壓U與洩漏電流I之間的(de)比值
當絕緣層加上直流電壓時(shí)，沿絕緣表面和(hé)絕緣内部均有微弱電流通(tōng)過，對(duì)應于這(zhè)兩種電流的(de)電阻分(fēn)别稱爲表面絕緣電阻和(hé)體積絕緣電阻，一般不加特别說明(míng)的(de)絕緣電阻均指體積絕緣電阻，隻有極少數的(de)産品有表面絕緣電阻的(de)要求(如汽車高(gāo)壓點火線)。
絕緣層加上電壓後，流經絕緣内部的(de)電流有下(xià)面四種：
1、電容電流
因介質極化(huà)而産生，實際上以導體和(hé)外極(絕緣層)作爲一對(duì)電級構成一個(gè)電器的(de)電容電流，電容電流按指數規律随時(shí)間很快(kuài)的(de)衰減，一般在數毫秒時(shí)間内接近消失。
2、不可(kě)逆吸收電流
因絕緣材料中的(de)電解電導而産生，經數秒後衰減至零。
3、可(kě)吸收電流
是指絕緣材料的(de)位移電流，在施加電壓的(de)瞬間達最大(dà)值，然後趨向位移穩定，經數分(fēn)鐘(zhōng)後趨于消失。
4、洩漏電流
洩漏電流是指絕緣材料中的(de)自由離子及混入的(de)導電雜(zá)質所産生的(de)，與電壓施加時(shí)間無關，在電場(chǎng)強度不太高(gāo)時(shí)符合歐姆定律，電阻随溫度升高(gāo)而增大(dà)。它的(de)大(dà)小反應了(le)絕緣品質的(de)優劣，嚴格說來(lái)，隻有對(duì)應恒定電導電流的(de)電阻才是體積絕緣電阻。
由于施加電壓後，絕緣中存在著(zhe)三種随時(shí)間而衰減的(de)電流，因此理(lǐ)論上應該等這(zhè)三種電流全部衰減完後，才讀出洩漏電流的(de)數值，以計算(suàn)絕緣電阻，但由于可(kě)吸收電流要經數分(fēn)鐘(zhōng)後才趨于消失，考慮到測量系統長(cháng)時(shí)間的(de)穩定性，測量時(shí)間不宜太長(cháng)。同樣測量條件，讀數時(shí)間不同會造成很大(dà)差别，讀數時(shí)間長(cháng)，将造成數值偏大(dà)，從第1次和(hé)第2次的(de)數據可(kě)明(míng)顯看出。因此标準中明(míng)确規定在接通(tōng)電流1分(fēn)鐘(zhōng)後讀數(即正達1分(fēn)鐘(zhōng)時(shí)讀數)，1分(fēn)鐘(zhōng)讀數既保證了(le)非洩漏電流大(dà)部分(fēn)已消失，又使測量時(shí)間有了(le)統一，使數值具有重複性和(hé)可(kě)比性。第1次和(hé)第3次的(de)數據表明(míng)随著(zhe)溫度的(de)升高(gāo)絕緣電阻迅速下(xià)降，這(zhè)是因爲随溫度的(de)升高(gāo)，絕緣材料中的(de)雜(zá)質離子運動速度加快(kuài)，使得(de)電導增大(dà)，絕緣電阻下(xià)降，溫度與絕緣電阻的(de)關系近似符合指數關系。因此測量時(shí)，必須嚴格控制溫度，長(cháng)度的(de)不同絕緣電阻測量值也(yě)不同，這(zhè)是因爲絕緣電阻與長(cháng)度成反比，測量電線長(cháng)度時(shí)，誤差要控制在±1%内。
絕緣電阻的(de)數值與産品的(de)長(cháng)度成反比，且與溫度有密切關系。在産品标準中爲了(le)統一和(hé)方便，均以20℃(或70℃)時(shí)，長(cháng)度爲1km時(shí)絕緣電阻最低極限值作爲标準值(此标準值可(kě)以通(tōng)過理(lǐ)論計算(suàn)得(de)出)，爲此産品标準中有著(zhe)嚴格的(de)試驗條件，所以在測試過程中應嚴格按标準進行，不得(de)放松試驗條件，以免影(yǐng)響測量的(de)準确性。
