解析絕緣電阻測試屏蔽環裝設不同位置的比較

緣性能良好是電力設備正常運行的保障，其優劣將直接影響電網的運行。通過測試電氣設備的絕緣電阻能簡便有效地發現電氣設備絕緣是否存在整體受潮、整體劣化和貫通性缺陷等。

在實際測試中，常用兆歐表測試電力設備的絕緣強度。被試設備周圍電磁場干擾、測量時間、環境溫度、測量電壓、環境濕度、接線方法、絕緣油性能等都將影響絕緣電阻的測試結果。在試驗中忽視某些小問題，可能會做出錯誤的判斷，給檢修工作帶來不必要的麻煩。為保證測量值的準確性，需針對性的采取措施，以保證試驗結果的準確度。本文主要分析了因被試設備表面潮濕、污穢等狀況下需裝設屏蔽環的情況。

屏蔽線測試原理分析

試品的絕緣電阻主要有絕緣電阻體積絕緣電阻和表面絕緣電阻兩部分。體積絕緣電阻是電介質自身對電導電流呈現的阻力，表面絕緣電阻主要是電介質表面的電導電流遇到的阻力。其中固體絕緣材料由于表面經常吸附如水分和污物的電雜質，其表面電導能力遠遠大于體積電導能力，測試時所測量的是體積絕緣電阻。

為消除被試設備表面或其他不需要測量的部分泄漏電流的影響，在其表面加設屏蔽環測絕緣電阻。下面對屏蔽環的裝設位置進行比較分析。

當R2為有限值時，

U=Ix·Rx+Ix·Ra·R2/(Ra+R2)

Ua=U2 Ix=Ia+I2

聯立解得 Ia= R2·U/ (Rx ·Ra + R2·Ra+ R2·Rx)

兆歐表指針偏角 α=f(Iv/Ia)

= f(Rx ·Ra / R2·Rv)+ f(Rx +Ra / Rv) (1)

當R2為無限大時，

I2=0，β= f(Iv/Ia) =f(Rx +Ra / Rv)

α=f(Rx ·Ra / R2·Rv) +β (2)

由(1)、(2)得

α-β=f(Rx ·Ra / R2·Rv)=K f(1 / R2) (3)

設Ra / R2=M,則α-β= M·f(Rx / Rv)

≈M·β (4)

由圖1可見，R2與Ra并聯，當R2→∞時，Ia = Ix，即此時測出的試品絕緣電阻為真實值，換言之，表面狀況的影響可忽略。

對于某一兆歐表，Ra、Rv是儀器本身固有的，不會隨測量試品的不同而改變，為不變的常數。對于測試的試品本身，Rx是固定不變的。由式(3)， (α-β)取決于R2，R2越大，(α-β)越小，即測量誤差越小，反之亦然。由式(4)，對某一型號的兆歐表，Ra=3.6MΩ，當R2為100 MΩ時，相對誤差為3.6%。國產 ZC 系列兆歐表的限流電阻為 5～10MΩ，屏蔽環裝設位置不當，會使測得的絕緣電阻值偏高。故在測試過程中，屏蔽環裝設在試品中下部，即靠近接地端較合適，但對屏蔽環與接地端間試品的絕緣強度有一定的要求。

在實際工作中，常用的屏蔽方法是采用直流泄漏電流試驗的接法，屏蔽線設置在高壓端遠離接地部分，即靠近L端裝設，使屏蔽環與接地端之間的表面電阻增大，減小了兆歐表的負載，使兆歐表的輸出電壓不至于因為加裝屏蔽環而造成明顯的下降。

試驗驗證

針對屏蔽環裝設在試品的不同位置，通過測試避雷器的絕緣電阻進行比較，結果如下：

表1 R2取值不同時，避雷器絕緣電阻測量值(Rx= 3000 MΩ)

根據試驗結果，當R2≥100MΩ時，屏蔽線的放置位置致使相對誤差變化較小，對某一型號的兆歐表，按式(4)計算，取Ra=3.6MΩ，當R2為 50 MΩ時，相對誤差為7.2%，當R2為10MΩ時，相對誤差為36%。對測試絕緣電阻時，選用不同的兆歐表，首先應確定兆歐表的Ra的參數，根據試品外部污穢、潮濕等狀況再確定屏蔽線的裝設位置，以防誤測。

結束語

電氣設備的絕緣電阻可由兆歐表簡便測出，測量時應根據試品的具體狀況等各種因素的影響選取兆歐表進行測試，防止因測量誤差造成判斷錯誤。