新密电工培训学校,测量绝缘电阻和吸收比的原理

兆欧表是测量绝缘电阻的专用仪表。
常见的兆欧表根据其电压等级有100V、250V、500V，1000V，2500V，5000V等几种；从使用型式分又分为手摇式和电动式。高压电力设备绝缘预防性试验中，常用的兆欧表是1000V，2500V，5000V 。
常用手摇式兆欧表的原理接线如图1-1所示。从兆欧表外观看有三个接线端子，它们是：

图1-1 手摇式兆欧表原理接线图
“L”端子——线路端子，输出负极性直流高压时接于被试品的高压导体上。
“E”端子——接地端子，输出正极性直流高压时一般接于被试品外壳或地。
“G”端子——屏蔽端子，输出负极性直流高压，测量时接于被试品的屏蔽环上，以消除表面或其他不需测量的部分泄漏电流的影响。
手摇式兆欧表的直流电源一般由内装手摇发电机供给。数字兆欧表的直流电源则采用电池使晶体管振荡器产生交变电压，经变压器升压及倍压整流后输出的直流高压供给。
图1-1中，L1、L2分别为兆欧表的电流线圈与电压线圈，二者绕向相反，固定在同一转轴上，并可带动指针旋转；由于设有弹簧游丝，所以指针没有反作用力矩，当线圈中没有电流时，指针可停留在任意偏转角α位置。
RU为分压电阻，RI为限流电阻，RX为被试设备绝缘电阻。当测量某一被试品RX时，线圈L1、L2中分别流过电流I1、I2，产生的两个不同方向的转动力矩为：
M1=I1f1(α)
M2=I2f2(α)
在这两个力矩差的作用下，可动部分旋转，一直旋转到力矩平衡时为止，即：
M1=M2 或 I1f1(α)=I2f2(α)
I1／I2=f2(α)／f1(α)=f(α)
或者说α=f(I1／I2)
由图1-1可见，I1的大小决定于回路电压U，以及RI和RX之和，即：I1=U／RI=RX；I2的大小决定于U与RU。即：I2=U／RU,所以：
α=f｛(U/RI+RX)／(U/RU)｝=f｛RU／(RI+RX)｝
由于RI、RU为常数，所以：
α=f（RX）
即兆欧表的转偏角α的大小是绝缘电阻RX的函数，由RX决定。
流过屏蔽端子“G”的电流I3不流过L1、L2线圈，故对兆欧表偏转角α无影响，即对绝缘电阻Rx无影响，起到了屏蔽作用。
将”L”、“E”端子短接，流过电流线圈L1的电流较大。指针按逆时针方向转到较大位置，此位置应是“0”值位置。当“L”、“E”端子间开路时，电流线圈L1中没有电流流过，只有电压线圈L2中有电流流过，于是指针按顺时针方向转到较大位置，并指“∞”，即被测电阻RX为无穷大。这种方法在现场可用于简单判断兆欧表正常与否。注意短接“L”、“E”端子的时间不宜很长。
当“L”、“E”端子间接上被测电阻RX时，其数值若在“0”与“∞”之间变化，则指针停留的位置有L1、L2两个线圈中的电流I1和IU的比值决定，由于RX是串在L1支路中，故I1的大小随RX的大小变化而变化，于是RX的大小就决定了指针的偏转角位置。
用标准电阻作为被测件刻度兆欧表的表盘，然后用此兆欧表测量被测电阻，根据表盘指示，就可以知道被测电阻的大小。
兆欧表测的的电阻与其端电压有关系。兆欧表所测得的绝缘电阻同端电压的关系曲线叫兆欧表的负载特性，如图1-2所示。

图1-2 兆欧表的负载特性示意图
当被试品绝缘电阻过低时，表内电压降低将使其端电压显著下降；端电压剧烈下降时，测得的绝缘电阻值就不能反映绝缘的真实情况。一般兆欧表的容量较小，测得的大容量设备的绝缘电阻—般准确性都较低。
不同型号的兆欧表，其负载特性不同，因此用不同型号的兆欧表测量结果有明显差异。实际测量当中，为便于纵向及横向比较，同类设备尽量采用同一型号兆欧表。

(整理：电工培训学校)