絕緣紙體積表面電阻率試驗儀

絕緣紙體積表面電阻率試驗儀

電阻率測試原理：

表面電阻率測試儀可用于測量各種織物、地毯、薄膜以及其他絕緣材料的表面比電阻(表面電阻率)，表面比電阻的大小可間接反映試驗材料表面靜電泄漏時間的長短，從而反映試驗材料的帶靜電性能。

表面電阻率測試儀測量采用三電極法對試樣進行測試，其試驗裝置主要有平板式電極裝置和高阻計兩部分組成。

基本原理是對試樣加入不同擋位的直流電壓，流經試樣的微弱電流用標準電阻取樣放大后，從高阻計上讀出。數字直接顯示出電阻值,精度高、顯示迅速、穩定性好、讀數方便。

根據歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。

從歐姆定律可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。

整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。

本儀器是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值。

即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流I的變化而變。

所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高()，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

絕緣紙體積表面電阻率試驗儀—使用方法：

6.1接好電源線 

確保電源為220VAC/50Hz 

6.2接通電源 

  將電流電阻量程置于 104 檔,電壓量程置于10V，然后開機。

6.3調零 

在“Rx"兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx"兩端不開路，如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零。 完畢后關機。

6.4連接線路 

  接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好，測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊。然后開機。

6.5選擇合適的測量電壓 

★電壓選擇開關在后面板，注意，在測試過程中不要隨意改動測量電壓，可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器; 

6.6測試 

測量時從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數字， 當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1"，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置，當測量儀器有顯示值時應停下，當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內保護電路開始工作，儀器測量準確度會下降。 

6.7 測試完畢將電阻電流量程拔至“104 "檔，電壓量程調至10V后關閉電源

★每測量一次均應將量程開關撥回到104“調零"檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。

6.8 測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法，詳見8.5節內容。

6.9 體積電阻和表面電阻轉換

★在測試過程中，使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉換時，必須把電源關閉后進行檔位轉換，否則會導致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。

高阻計圖片展示：

符合標準：GB/T1410-2006固體絕緣材料體積表面電阻率試驗方法GB/T 31838.1.2.3-2019固體絕緣編輯

具有測量精度高、性能穩定、操作簡單等優點，儀器的最高量程1017Ω電阻值。 編輯

電線電纜絕緣電阻的測試分析：

產品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料,但工藝水平對絕緣電阻的影響很大, 因此測定絕緣電阻是監督材料質量和工藝水平的一種方法。絕緣電阻測量準確與否直接影響產 品品質的判定,因此要注重絕緣電阻的測量問題。

【關鍵詞】絕緣電阻；介質損耗；電線

絕緣電阻是反映電線電纜產品絕緣特性的主要指標，它反映了線纜產品承受電擊穿或熱擊 穿能力的大小，與絕緣的介質損耗以及絕緣材料在工作狀態下的逐步劣化等均存在著極為密切 的關系。產品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料，但工藝水平對絕緣電阻的影響很大， 因此測定絕緣電阻是監督材料質量和工藝水平的一種方法。測定絕緣電阻可以發現工藝的缺陷， 同時也是研究絕緣材料的品質和特性，研究絕緣結構以及產品在各種運行條件下的使用性能等 各方面的重要手段，對于已投入運行的產品，絕緣電阻是判斷產品品質變化的重要依據之一。

1 試驗現象

影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有儀器準確度、環境條件和人員素質等幾個方面，下面 以 GB5023.3-2008 中一般用途單芯硬導體無護套電纜(型號 60227 IEC01(BV))為例，談談絕緣 電阻測量中應注意的幾個問題。按 GB5023.3 之規定：試驗應在 5m 長的絕緣線芯上進行，水溫 為(70±2)℃，浸水時間不小于 2h，絕緣電阻應在施加電壓 1 分鐘后測量。如何理解標準中的 這些要求，它們對測量結果有何影響?下面舉例說明。

本試驗共進行了四次：

第 1 次：5m 長、70℃絕緣電阻、1 分鐘讀數測量值為：8.41MΩ；

第 2 次：5m 長、70℃絕緣電阻、1.5 分鐘讀數測量值為：8.56MΩ；

第 3 次：5m 長、20℃絕緣電阻、1 分鐘讀數測量值為：96.4MΩ；

第 4 次：10m 長、70℃絕緣電阻、1 分鐘讀數測量值為：4.19MΩ。

2 原因分析

同樣一組電線的絕緣電阻在不同溫度、不同長度、不同讀數時間為什么會有如此大的差別? 現分析如下：

絕緣電阻是指絕緣上所加的直流電壓 U 與泄漏電流 I 之間的比值

R=當絕緣層加上直流電壓時,沿絕緣表面和絕緣內部均有微弱電流通過,對應于這兩種電流 的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻,一般不加特別說明的絕緣電阻均指體積絕緣電阻。

絕緣層加上電壓后，流經絕緣內部的電流有下面四種：

2.1 電容電流

因介質極化而產生，實際上以導體和外極(絕緣層)作為一對電級構成一個電器的電容電流， 電容電流按指數規律隨時間很快的衰減，一

般在數毫秒時間內接近消失。

2.2 不可逆吸收電流

因絕緣材料中的電解電導而產生,經數秒后衰減至零。

2.3 可吸收電流

是指絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達最大值,然后趨向位移穩定，經數分鐘后趨 于消失。

2.4 泄漏電流

泄漏電流是指絕緣材料中的自由離子及混入的導電雜質所產生的，與電壓施加時間無關,在 電場強度不太高時符合歐姆定律，電阻隨溫度升高而增大。它的大小反應了絕緣品質的優劣， 嚴格說來,只有對應恒定電導電流的電阻才是體積絕緣電阻。

由于施加電壓后，絕緣中存在著三種隨時間而衰減的電流，因此理論上應該等這三種電流 全部衰減完后,才讀出泄漏電流的數值，以計算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經數分鐘后才趨 于消失，考慮到測量系統長時間的穩定性，測量時間不宜太長。同樣測量條件，讀數時間不同 會造成很大差別，讀數時間長，將造成數值偏大，從第 1 次和第 2 次的數據可明顯看出。因此 標準中明確規定在

接通電流 1 分鐘后讀數，1 分鐘讀數既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測量時間有 了統一，使數值具有重復性和可比性。第 1 次和第 3 次的數據表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅 速下降，這是因為隨溫度的升高，絕緣材料中的雜質離子運動速度加快,使得電導增大，絕緣電 阻下降，溫度與絕緣電阻的關系近似符合指數關系。因此測量時，必須嚴格控制溫度，長度的 不同絕緣電阻測量值也不同，這是因為絕緣電阻與長度成反比，測量電線長度時，誤差要控制 在±1%內。

3 結束語

絕緣電阻的數值與產品的長度成反比，且與溫度有密切關系。在產品標準中為了統一和方 便，均以 70℃時，長度為 1km 時絕緣電阻低極限值作為標準值(此標準值可以通過理論計算 得出)，為此產品標準中有著嚴格的試驗條件，所以在測試過程中應嚴格按標準進行，不得放松 試驗條件，以免影響測量的準確性。