电力绝缘性能检测

第１５卷第１期２００５年１月

安徽冶金科技职业学院学报

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎＨｕｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙａｎｄ

Ｖ０１．１５．Ｎｏ．１

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｊａｎ．２００５

电力绝缘性能检测

罗鑫富

（马钢机电分公司

朱绍林

安徽马鞍山２４３０００）

摘要：通过绝缘介质的理论分析，阐述了电气设备绝缘检查通常的摇表检查，直流耐压及漏泄电流的测量，交流工频耐

压，介质损失角的测量．在线检测等方法，以用来指导电气工程施工的安装和调试。

关键ｊ司：绝缘介质；绝缘检测；漏泄电流；在线检测中图分类号：ＴＭ８５５

文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—９９９４（２００５）０１—００４９—０３

电力绝缘性能的优劣直接影响电气设备及材

料的正常运行，因此绝缘性能的检测在电气工程施工中是极为重要的环节。电气设备绝缘的缺陷问题可以通过摇表检查，直流耐压及漏泄电流的测量，交流工频耐压，介质损失角的测量，在线检测等方法来发现。电气设备首次使用、检修后以及故障处理后都要进行绝缘检查，忽视了电力绝缘性能检

０

图１绝缘介质各电流分量

ｉｌ一泄漏电流；ｉ２一充电电流；ｉ３一吸收电流

测将给生命和国家财产安全埋下重大的安全隐患。

现在已发展到可通过在线检测随时监测运行中电气设备的绝缘情况Ｈ。。

１绝缘介质的理论分析

进行绝缘电阻测量时，当恒定直流电压作用于绝缘上，其两极间的总电流包括几个分量：充电的瞬时电流；ＲＣ支路中随时间衰减的吸收电流；通过绝缘体支路的泄漏电流。瞬时电流和吸收电流均为时间的函数，而泄漏电流则不随时问而改变，其值仅和整体受潮和贯通性缺陷有关。绝缘性能愈好，吸收现象曲线衰减愈慢；反之，，则吸收现象曲线衰减愈快（如图１所示）１２］。

（１）充电电流。带电体与铁心及外壳问，是以介质使其相互绝缘的。因此，带电体与外壳（地）之间形成电容。对其施加恒定直流电压时，就产生电容的充电电流。其充电时间决定于带电体与外壳（地）间几何电容所加的直流电压。充电电流经数秒后即衰减为零。

图２介质的等值电路

（２）吸收电流。在施加恒定直流电压过程中，通过介质的吸收，实际上是电荷积聚过程。对不均匀的绝缘介质，在电场作用下将产生极化现象。从而在不同介质的分界边沿上形成电荷积聚，这个积聚过程就形成吸收电流。吸收电流经数秒钟后也衰减为零。

（３）泄漏电流。泄漏电流是绝缘体在直流恒压下所通过的电流。任何绝缘体都不是绝对绝缘的，由于绝缘材料的差异，总有少许的体积电流和表面电流通过绝缘体。泄漏电流值的大小，只决定于绝缘材料的优劣、受潮和污染程度，与时间无关。

收稿日期：２００４—１０—１５；改回日期：２００４—１１—０８

当直流电压作用于任何介质时，都有传导、几何和吸收三部分电流流过介质内部，介质的等效电

作者简介：罗鑫富（１９５８一），男，马钢集团建设公司机电分公司，电

气工程师，主要从事电气设备安装调试工作。

万方数据　

５０

安徽冶金科技职业学院学报２００５年第１期

路（如图２所示）中电阻尺。相当于和时间无关的传导电流经过的回路电阻；几何电容ｃ：相当于实际上瞬时行成的几何电流的电容；吸收电容Ｃ，相当于吸收电容电流形成的电容，ｒ相当于应吸收的介质损失的等效电阻，它使Ｃ，充电过程变慢了。

在并联等效电路中，以直流电压长期充电，总的有效电容：Ｃ＝Ｃ：＋Ｃ，，式中Ｃ，常随电源频率

而变，在此情况下，Ｃ，＝＿—‰，故：Ｃ＝Ｃ：＋矿

ｌ十ｋ（Ｕｚ，

＿—‰。式中ｒ为时间常数，它与介质和介质内矿

ｌ＋Ｌｃ￡Ｊｒ，

所含潮气的形状和性质有关；ｒ：ｚ手二与，其

叶７【＼ｄｒｌ十Ｄ２，

中ｅ，、ｅ：为两种介质的介质常数，仃。、口：为两种介质的导电率；Ｋ为变化率，它与介质内所含潮气的数量、形状和性质有关；ｃｃ，为交流角速度。

由此可以看出：电容Ｃ，与时间常数ｒ的平方成反比，而ｒ又与介质导电率仃，、仃：之和成反比。介质的导电率随温度而变化，温度上升导电率急剧增大。当叫＝０，即在直流电压下吸收电容达到最大值，此值为Ｋ；高频时（∞。ｃ∞），吸收电容趋近于零。

２绝缘介质性能检测

（１）兆欧表摇测绝缘电阻：在摇测绝缘电阻时，初始阻值较低，随着摇测时间增加，阻值亦逐渐增大。实际上是在恒定直流电压作用下，通过绝缘介质的电流在减小，最后稳定在一个数值上。其通过绝缘介质的总电流包含着充电电流和测出的与时间无关的泄漏电流。通过绝缘体的总电流随时间变化的这一现象，表现在兆欧表上是读数的变化。摇测初始总电流较大，则读数值较小。随时间增加，总电流减小，则读数值增大。如介质受潮，电阻值下降，泄漏电流明显增大，表现在兆欧表上，即是读数值较小或趋于零，反之，则兆欧表读数值较大。结果判定通过Ｒ６０”／Ｒ１５”的测定，可查出各种贯通性短路、瓷件破裂、绕组匝间短路等。因某种原因导致绝缘不良，即Ｒ６０”／Ｒ１５”下降。若经干燥后，Ｒ６０”／Ｒ１５”明显上升，这说明吸收比能反映绕组局部受潮的灵敏程度。故此，测定吸收比可判定绝缘介质的优劣。吸收比是个相对值，难以明确标准，通常规定在温度１０～３０℃时，Ｒ６０”／Ｒ１５”≥１．３，这

万　

方数据表明绝缘介质良好。若是Ｒ６０”／Ｒ１５”≥２，则表明绝缘介质很好。若是Ｒ６０”／Ｒ１５”≤１．３，这说明绝缘介

质有受潮，应采取措施进行技术处理或干燥。

“一

图３直流漏泄试验

吖一调压器；ＳＹＢ一升压变压器；ＺＬ一高压整流管；

Ｃ一外加电容器；ｔ一被试物；，ｕＡ一微安表

（２）直流耐压和泄漏电流的测量：直流耐压的原理，与摇表测量绝缘电阻的原理相同。但比摇表试验电压高，可以随意调节（其接线图如图３所示）。当作直流漏泄实验时，被试绝缘物的漏泄电流ｉ．与施加电压Ｕ之间的关系如图４所示。仅在一定范围内为直线（如ＯＡ段），一般绝缘试验时所加电压不会超过折转点“Ａ”。如果所加电压超过“Ａ”，则电流增长很快，以至击穿绝缘物。

删

图４漏泄电流与外加电压的关系

当绝缘物受潮或有缺陷时，在同样的试验电压下，其漏泄电流增长较快。其伏安特性曲线的直线段很短，如图４的特性２。而良好的绝缘体，则在一定规定试验电压下可得到近乎直线性的伏安特性（如图４的特性１）。

（３）交流工频耐压试验：鉴定电气设备设计的绝缘水平和由于制造工艺不良所影响的绝缘能力以及由于安装与检修工作中的机械损伤，一般依靠交流工频耐压和冲击试验两种方法。

试验电压的选取根据国家标准进行。但规定标准不是固定不变的，在一定技术条件下，它考虑了电气设备的最大安全试验电压问题，既要考验电器设备是否达到应有的绝缘水平，又要考虑不因试验电压偏高而引起绝缘受到不应有的破坏。耐压试验时间规定为一分钟。其接线图如图５所示。

球隙的试验电压一般按１．１～１．５倍整定，对被试物起保护作用，一旦超过规定的试验电压值时，球隙将被击穿保护装置动作。由于球隙放电电

总第２７期

罗鑫富、朱绍林：电力绝缘性能检测

５１

压受气压、温度、球表面光洁度以及球隙调整的误差等影响，不论被试物的容量是否相同，对任一被试物在耐压前均应进行实际校验。

图５

交流工频耐压试验接线图

吖一调压器；ＳＹＢ一升压变压器；ｃ，一被试物；

Ｆ一球隙测压器；ＲＪ、Ｒ２一保护电阻

Ｒｌ与Ｒ：均为保护电阻：Ｒ。的作用是保护试验变压器在被试物击穿或闪弧时处于直接短路和过电压的情况下不受损伤；同时当球隙发生放电时，装置Ｒ，后，就有效地限制了短路电流起保护作用。Ｒ２的作用是保护被试物在球隙放电时所形成的过电压（或过电流）的冲击和避免使铜球被烧坏。

（４）介质损失角的测量

介质损失角的测量是判别电气设备的绝缘变化情况的一种比较简便的方法。因为绝缘良好的电气设备，其介质损失角很小，而绝缘有弱点和严重受潮等的电气设备，其介质损失角显著增大，在准确测量的情况下，可以有效地发现被测绝缘物的缺陷。

３

电气设备绝缘在线监测及主要实施形式

由于计算机、人工智能等技术的发展，也有可

能利用专家系统对各种数据及其趋势自动进行全面、科学的综合分析诊断。

如上海市区供电局已开发的诊断管理系统就是基于各种在线、离线数据进行增合分析，而且考虑到在线数据更灵敏、更真实，更有利于从其趋势

中及时发现缺陷，但在作出全面诊断时，还必须充

分利用离线试验等所提供的信息。在发现和诊断时，既要视“规程”等所反映的历史经验；又学习大连电业局的先进经验。大量搜集本地区的历年数据从中统计出本地区的特点、测值的波动范围、标准偏差等，作为编制专家系统的重要依据。

针对绝缘诊断的特点，数据统计、神经网络、模糊数学、授例分析等方法宜于结合应用，以便取长补短，更有利于作出较科学的诊断结论。

在线绝缘检测能及时发现问题，以免造成停电

万　

方数据事故等损失。

３．１便携式在线监测结构形式

这种在线监测系统是将各种传感器安装于所

检测设备上，而将Ａ／Ｄ转换，ＣＰＵ及外围电路等集

中于相应的便携仪中，用来对所采集的参量计算、分析，以判断设备状态。３．２集中式在线监测结构形式

这种结构形式主要由信号采集部分，信号传输

部分、Ａ／Ｄ转换及数据处理部分和专家诊断系统组成。在被测设备上装设各种传感器，集中采集不同的模拟量。通过屏蔽电缆将微弱模拟信号导人多

路选择开关，通过选择开关，将信号传人数字波形

装置进行模、数转换，然后由主机进行信号处理。３．３分层（级）分布多ＣＰＵ结构形式

分层（级）分布多ＣＰＵ结构采用模块化结构和现场总线技术，它由安装在变电站内的数据采集及处理系统和安装在主控室内的数据分析和诊断系

统，再通过公共电话网络，把若干个变电站的监测

数据汇集到位于供电企业相关管理部门的数据管理诊断系统，实现对多个变电站内的电气设备状态的实时在线监测。

４结语

摇表检查只能通过检查被试物的电阻率，发现绝缘的显著缺陷；直流耐压与测量绝缘物的漏泄电流一般是同时进行的，这就便于测取被试物的伏安特性，从而便于发现被试物的局部缺陷，直流耐压便于发现电机端部缺陷；电气设备由于制造工艺不良以及安装与检修工作中的机械损伤，一般依靠交流电频耐压和冲击试验方法对绝缘进行检查。介质损失角的测量可以判别电气设备的绝缘变化情况。在线检测是在正常运行情况下及时发现绝缘

存在的问题。

参考文献

［１］

第二冶金建设公司．电气调整手册［Ｍ］．北京：冶金工业出版社．１９７９［２］

编委会．电气安装技术实用手册［Ｍ］．北京：万方数据电子出版社，２００１．５

［３］庄兴元．电力设备在线监测技术现状及实际开发应

用前景［Ｊ］．电工技术，２００３．５

（下转第６９页）

总第２７期

徐正茂、闵芳芬：ＣＦＧ柱施工技术

６９

总之，ＣＦＧ桩施工是个复杂的过程，每个环节都至关重要。为了确保工程质量，减少工程事故的

［２］

社，１９９０

孙更生，郑大成．软土地基与地下工程［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９８４［３］

柳金坜．桩基础设计与计算［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社．１９９０

发生，我认为必须要有科学、严谨的工作态度，做到

细致入微，扎扎实实地做好每一步工作！参考文献

［１］

吴湘兴．土力学及地基基础［Ｍ］．武汉：武汉大学出版

［４］陈仲义，叶书麟．基础工程学［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９０

ＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＣＦＧＰｉｌｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

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电弋女电电４－＂电４－＂４－＂弋４－＇电弋电七弋七七电七电电弋女电专七弋七女４－＂电弋－４－＂七弋女弋女七七七弋电电七七电七

（上接第５ｌ页）

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：

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（上接第６４页）

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万方数据　

电力绝缘性能检测

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

罗鑫富， 朱绍林

马钢机电分公司,安徽,马鞍山,243000

安徽冶金科技职业学院学报

JOURNAL OF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF METALLURGY AND TECHNOLOGY2005,15(1)1次

参考文献(3条)

1.庄兴元 电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景[期刊论文]-电工技术 2003(5)2.编委会 电气安装技术实用手册 20013.第二冶金建设公司 电气调整手册 1979

引证文献(1条)

1.梁正佳.赵萍 牵引电动机绝缘检修现状与改进的探讨[期刊论文]-内燃机车 2007(8)

本文链接：/Periodical_ahyjkjzyxyxb200501015.aspx

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h1g4.html