絕緣電阻表概要

　　絕緣電阻表又稱(chēng)絕緣電阻測(cè)試儀，是一種專(zhuān)門(mén)測(cè)量電動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備及線路絕緣電阻的便攜式儀表，俗稱(chēng)搖表。本身帶有高壓電源，有手搖直流發(fā)電機(jī)提供，主要有500V、1000V、2500V等幾種型號(hào)。測(cè)量時(shí)，將絕緣電阻表的“L”連接線路，“E”端連接線路或大地和電器設(shè)備外殼。電動(dòng)機(jī)維修中主要是用500V的。

　　絕緣電阻表結(jié)構(gòu)及組成

　　（1）直流高壓發(fā)生器

　　測(cè)量絕緣電阻必須在測(cè)量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國(guó)標(biāo)中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…

　　直流高壓的產(chǎn)生一般有三種方法。第一種手搖發(fā)電機(jī)式。目前我國(guó)生產(chǎn)的兆歐表約80%是采用這種方法（搖表名稱(chēng)來(lái)源）。第二種是通過(guò)市電變壓器升壓，整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或?qū)Ｓ妹}寬調(diào)制電路來(lái)產(chǎn)生直流高壓，一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。

　　（2）測(cè)量回路

　　在前面講的搖表（兆歐表）中測(cè)量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一個(gè)流比計(jì)表頭來(lái)完成的，這個(gè)表頭中有兩個(gè)夾角為60°（左右）的線圈組成，其中一個(gè)線圈是并在電壓兩端的，另一線圈是串在測(cè)量回路中的。表頭指針的偏轉(zhuǎn)角度決定于兩個(gè)線圈中的電流比，不同的偏轉(zhuǎn)角度代表不同的阻值，測(cè)量阻值越小串在測(cè)量回路中的線圈電流就越大，那么指針偏轉(zhuǎn)的角度越大。另一個(gè)方法是用線性電流表作為測(cè)量和顯示。前面用到的流比計(jì)表頭中由于線圈中的磁場(chǎng)是非均勻的，當(dāng)指針在無(wú)窮大處，電流線圈正好在磁通密度最強(qiáng)的地方，所以盡管被測(cè)電阻很大，流過(guò)電流線圈電流很少，此時(shí)線圈的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)較大。當(dāng)被測(cè)電阻較小或?yàn)?時(shí)，流過(guò)電流線圈的電流較大，線圈已偏轉(zhuǎn)到磁通密度較小的地方，由此引起的偏轉(zhuǎn)角度也不會(huì)很大。這樣就達(dá)到了非線性的矯正。一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個(gè)數(shù)量級(jí)。但當(dāng)用線性電流表頭直接串入測(cè)量回路中就不行了，在高阻值時(shí)的刻度全部擠在一起，無(wú)法分辨，為了也要達(dá)到非線性矯正就必須在測(cè)量回路中加入非線性元件。從而達(dá)到在小電阻值時(shí)產(chǎn)生分流作用。在高電阻時(shí)不產(chǎn)生分流，從而使阻值顯示達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)顯表逐步取代指針式儀表。

　　絕緣電阻數(shù)字化測(cè)量技術(shù)也得到了發(fā)展，其中壓比計(jì)電路就是其中一個(gè)較好測(cè)量電路，壓比計(jì)電路是由電壓橋路和測(cè)量橋路組成。這兩個(gè)橋路輸出的信號(hào)分別通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換再通過(guò)單片機(jī)處理直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字值顯示。

　　絕緣電阻表工作原理

　　絕緣電阻表主要結(jié)構(gòu)是由手搖發(fā)電機(jī)、電磁式無(wú)機(jī)械反作用的表頭組成，對(duì)外有接線柱（L：線路段、E：接地端、G：屏蔽端）。新型的絕緣電阻測(cè)試儀通常和數(shù)字萬(wàn)用表差不多的外形。

　　搖表（絕緣電阻表）的工作原理如下圖所示，它的磁電式表頭有兩個(gè)互成一定角度的可動(dòng)線圈，裝在一個(gè)有缺口的圓柱鐵芯外面，并與指針一起固定在一轉(zhuǎn)軸上，構(gòu)成表頭的可動(dòng)部分，被置于永久磁鐵中，磁鐵的磁極與鐵芯之間的氣隙是不均勻的。由于指針沒(méi)有阻尼彈簧，在儀表不用時(shí)，指針可以停留在任何位置。

　　搖動(dòng)手柄，直流發(fā)電機(jī)可輸出電流，其中，一路電流I1流入線圈1和被測(cè)電阻Rx的回路，另一路的電流I2流入線圈2與附加電阻Rf回路，設(shè)線圈1的電阻為R1，線圈2的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律有：I1=U÷（Rc+R1+Rx）、R2=U÷（Rf+R2）

　　處在磁場(chǎng)中的通電線圈受到磁場(chǎng)力的作用，使線圈1產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1，線圈2產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M2，由于兩線圈繞向相反，從而M1與M2方向相反，兩個(gè)力矩作用的合力矩使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在M1=M2時(shí)，指針靜止不動(dòng)，這時(shí)指針?biāo)赋龅木褪潜粶y(cè)設(shè)備的絕緣電阻值。

　　當(dāng)Rx斷開(kāi)時(shí)（即X=∞（無(wú)窮大）），I1=0，M1=0，指針在M2的作用下向左偏轉(zhuǎn)，最后指向標(biāo)尺度Rx=∞處，若將Rx短接（即Rx=0），此時(shí)I1最大，M1最大，使指針順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，指針指到標(biāo)尺度的Rx=0處。根據(jù)此原理可以檢驗(yàn)搖表的好壞。

　　首先說(shuō)下?lián)u表的選用，對(duì)于額定電壓500伏一下的設(shè)備，選用500伏或1000伏的搖表（兆歐表），額定電壓在500伏以上的選用1000伏~2500伏的兆歐表。

　　絕緣電阻表使用方法

　　兆歐表在工作時(shí)，自身產(chǎn)生高電壓，而測(cè)量對(duì)象又是電氣設(shè)備，所以必須正確使用，否則就會(huì)造成人身或設(shè)備事故。使用前，首先要做好以下各種準(zhǔn)備：

　　（1）測(cè)量前必須將被測(cè)設(shè)備電源切斷，并對(duì)地短路放電，決不允許設(shè)備帶電進(jìn)行測(cè)量，以保證人身和設(shè)備的安全。

　　（2）對(duì)可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備，必須消除這種可能性后，才能進(jìn)行測(cè)量。

　　（3）被測(cè)物表面要清潔，減少接觸電阻，確保測(cè)量結(jié)果的正確性。（4）測(cè)量前要檢查兆歐表是否處于正常工作狀態(tài)，主要檢查其“0”和“∞”兩點(diǎn)。即搖動(dòng)手柄，使電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，兆歐表在短路時(shí)應(yīng)指在“0”位置，開(kāi)路時(shí)應(yīng)指在“∞”位置。

　　（5）兆歐表使用時(shí)應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場(chǎng)。 做好上述準(zhǔn)備工作后就可以進(jìn)行測(cè)量了，在測(cè)量時(shí)，還要注意兆歐表的正確接線，否則將引起不必要的誤差甚至錯(cuò)誤。

　　兆歐表的接線柱共有三個(gè)：一個(gè)為“L”即線端，一個(gè)“E”即為地端，再一個(gè)“G”即屏蔽端（也叫保護(hù)環(huán)），一般被測(cè)絕緣電阻都接在“L”“E”端之間，但當(dāng)被測(cè)絕緣體表面漏電嚴(yán)重時(shí)，必須將被測(cè)物的屏蔽環(huán)或不須測(cè)量的部分與“G”端相連接。這樣漏電流就經(jīng)由屏蔽端“G”直接流回發(fā)電機(jī)的負(fù)端形成回路，而不在流過(guò)兆歐表的測(cè)量機(jī)構(gòu)（動(dòng)圈）。這樣就從根本上消除了表面漏電流的影響，特別應(yīng)該注意的是測(cè)量電纜線芯和外表之間的絕緣電阻時(shí)，一定要接好屏蔽端鈕“G”，因?yàn)楫?dāng)空氣濕度大或電纜絕緣表面又不干凈時(shí)，其表面的漏電流將很大，為防止被測(cè)物因漏電而對(duì)其內(nèi)部絕緣測(cè)量所造成的影響，一般在電纜外表加一個(gè)金屬屏蔽環(huán)，與兆歐表的“G”端相連。

　　當(dāng)用兆歐表?yè)u測(cè)電器設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，一定要注意“L”和“E”端不能接反，正確的接法是：“L”線端鈕接被測(cè)設(shè)備導(dǎo)體，“E”地端鈕接地的設(shè)備外殼，“G”屏蔽端接被測(cè)設(shè)備的絕緣部分。如果將“L”和“E”接反了，流過(guò)絕緣體內(nèi)及表面的漏電流經(jīng)外殼匯集到地，由地經(jīng)“L”流進(jìn)測(cè)量線圈，使“G”失去屏蔽作用而給測(cè)量帶來(lái)很大誤差。另外，因?yàn)椤癊”端內(nèi)部引線同外殼的絕緣程度比“L”端與外殼的絕緣程度要低，當(dāng)兆歐表放在地上使用時(shí)，采用正確接線方式時(shí)，“E”端對(duì)儀表外殼和外殼對(duì)地的絕緣電阻，相當(dāng)于短路，不會(huì)造成誤差，而當(dāng)“L”與“E”接反時(shí)，“E”對(duì)地的絕緣電阻同被測(cè)絕緣電阻并聯(lián)，而使測(cè)量結(jié)果偏小，給測(cè)量帶來(lái)較大誤差。

　　由此可見(jiàn)，要想準(zhǔn)確地測(cè)量出電氣設(shè)備等的絕緣電阻，必須對(duì)兆歐表進(jìn)行正確的使用，否則，將失去了測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性