HIOKI-日置(上海) 测量技术有限公司

概述

电气绝缘材料在电气系统的安全性和性能方面发挥着非常重要的作用。在电机、变压器、开关柜等设备的维护中，会定期进行绝缘电阻检查，以确认绝缘体是否按预期工作。在研发中，也会进行绝缘电阻测试以评估材料的电气特性。本文将为大家介绍绝缘电阻测试的原理、用

途以及常用的测量仪器。

绝缘电阻测试的原理

手持式绝缘电阻表、高阻计、静电计和皮安表广泛用于绝缘电阻测试。这些测量仪器在测量对象（DUT）上施加直流电压，测量流经的电流，并根据欧姆定律计算电阻值。对于超过数吉欧（GΩ）的高电阻，测量电流非常小，需要高精度测量仪器。在维保时的绝缘电测测试中，为了确认绝缘系统的正常工作，需要在特定试验电压下确保绝缘电阻在一定的电阻值以上。该测试通常在高于系统电压的电压下进行，用于确认系统是否满足最低要求。
		绝缘电阻测量仪内部电路

另一方面，在评估绝缘材料的电气特性时，会使用更高精度的测量仪器。因为测量值受温度、湿度、试样大小、测量电极形状等各种条件影响，因此，在比较不同材料时，尽量保持这些条件一致十分重要。此外，由于可能测得高于维护时的电阻值，因此要求测量仪器能够测量更高的电阻值。

测量值的漂移

在测试过程中，绝缘电阻的测量值经常出现波动。这种现象是由测量电流随时间变化而引起的。

使用等效电路来理解测量电流的变化。绝缘物的等效电路可表示为多个电容器和电阻并联及串联连接的形式。

测量电流会经历以下 3 个状态后趋于稳定：

1. 极化初期（electrification state）：等效电路内的电容器（C₀）瞬间充电的时期。

2. 极化进行期（polarization state）：C₀ 充电后 C₁、C₂……、Cn 充电的时期。由绝缘物的极化引起，测量电流随时间减少。这一时期的充电电流称为吸收电流。

3. 稳定期（steady state）：等效电路内所有电容成分充电后的状态。测量由 R0 引起的漏电流。

下图显示了在t1时刻开始施加电压后，流过DUT的电流变化。吸收电流流动期间的电介质充放电时间因测量对象而异，达到稳定状态可能需要数小时至数天。为了实际比较测量值，通常使用1分钟值，即从施加电压开始60秒后的值。

测量绝缘电阻

手持式绝缘电阻表

一般称为绝缘电阻表的手持式，功能精简、小型轻量，适合现场维护。连接测试线，设置测量电压后即可准备测量。通常，测量电压设置为高于测量对象工作电压的值。测量通过测量开始按钮开始，部分机型还可显示从测量开始 1 分钟后的测量值（1 分钟值）。

台式绝缘电阻计（高阻计/静电计）

高阻计测量的材料有各种种类。测量使用适配材料形状和尺寸的测量电极进行。测量仪器可任意设置测量电压，可详细设置充电时间等测量时间，还可使用专用应用程序。测量可通过测量仪器的测量开始按钮或应用程序启动。

总结

电气绝缘材料是保障电气系统安全性和性能的关键。对电机、变压器等设备的定期绝缘电阻测试旨在确保其功能正常。高阻计和手持式绝缘电阻表通过施加直流电压，从测量的电流值计算电阻。手持式绝缘电阻表操作简单，最适合现场使用。而台式绝缘电阻计则为各种材料的详细测试提供了更多设置。