绝缘电阻测试仪的介绍

绝缘电阻测试仪的介绍

绝缘电阻测试仪又称数字绝缘电阻测试仪、兆欧表、智能绝缘电阻测试仪等，适于在各种电气设备的保养、维修、试验及检定中作绝缘测试。

绝缘电阻测试仪概述
       一个电气系统就好比一个管道系统，电压好比是液体压力，电流好比是液体的流速，而电气绝缘就好比是管壁。绝缘防止电子从导体发生漏泄――其作用的大小是用绝缘电阻表示的。有效的绝缘电阻系统具有高的电阻值，通常大于几个兆欧。差的绝缘系统具有较低的绝缘电阻。
绝缘电阻测试仪适于在各种电气设备的保养、维修、试验及检定中作绝缘测试。 绝缘阻值分度线均匀清晰、便于准确读数。 操作简捷，携带方便。 低耗电，用8×1.5V(AA,R6)电池供电，使用时间长。 具有电池容量检查功能。 有单电压机型和双电压机型，额定电压、量程合理配置成多种规格，适用面广。 采用先进数字处理技术，容量大、抗干扰能力强，能满足高压、高阻、大容量负载测试的要求，示值准确、稳定、可靠。 具有防震、防潮、防尘结构，适应恶劣工作环境。 保护功能完善，能承受短路和被测电容残余电压冲击。
一、耐电压测试仪
耐电压测试仪又叫电气绝缘强度试验仪或叫介质强度测试仪。将一规定交流或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分（一般为外壳）之间以检查电器的绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中，不仅要承受规定的工作电压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的过电压作用（过电压值可能会高于额定工作电压值的好几倍）。在这些电压的作用 下，电气绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的绝缘击穿，电器将不能正常运行，操作者就可能触电,危及人身**。

1、耐电压测试仪结构及组成
（1）升压部分
调压变压器、升压变压器及升压部分电源接通及切断开关组成。
220V电压通过接通，切断开关加到调压变压器上调压变压器输出连接升压变压器。用户只需调节调压器就可以控制升压变压器的输出电压。
（2）控制部分
电流取样，时间电路、报警电路组成。控制部分当收到启动信号，仪器立即在接通升压部分电源。当收到被测回路电流超过设定值及发出声光报警立即切断升压回路电源。当收到复位或者时间到信号后切断升压回路电源。
（3）显示电路
显示器显示升压变压器输出电压值。显示由电流取样部分的电流值，及时间电路的时间值一般为***。
（4）以上是传统的耐电压试验仪的结构组成。随着电子 技术及单片，计算机技术飞速发展；程控耐电压测试仪这几年也发展很快，程控耐压仪与传统的耐压仪不同之处主要是升压部分。程控耐压仪高压升压不是通过市电 由调压器来调节，而是通过单片计算机控制产生一个50Hz或60Hz的正弦波信号再通过功率放大电路进行放大升压，输出电压值也由单片计算机进行控制，其 它部分原理与传统耐压仪差别不大。
2、耐电压测试仪的选用
选用耐压仪*重要的是2个指标，*大输出电压值及*大 报警电流值一定要大于你所需要的电压值和报警电流值。一般被试产品标准中规定了施加高压值及报警判定电流值。如果施加的电压越高，报警判定电流越大，那么 需要耐压仪升压变压器功率就越大，一般耐压仪升压变压器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、3kVA等。*高电压可以到几万伏。*大 报警电流500mA-1000mA等。所以在选择耐压仪时一定要注意这2个指标。功率选太大就会造成浪费，选的太小耐压试验不能正确判断合格与否。根据 IEC414或（GB6738-86）中规定选择耐压仪的功率方法，我们认为是比较科学的。“首先将耐压仪的输出电压调到规定值的50%，然后接上被试 品，当观测到的电压降小于该电压值的10%时，则认为耐压仪的功率是足够的。”也就是如果某一产品的耐压试验的电压值为3000伏，先把耐压仪的输出电压 调到1500伏后接上被试品，如果此时耐压仪输出电压下降的值不大于150伏，那么耐压仪的功率是足够的。被试品的带电部分与外壳之间存在分布电容。电容 存在一个CX容抗，当一个交流电压施加在这CX电容两端就会引成一个电流。
这个电流的大小与CX电容的容量成正比与施加的电压值成正比，当这个电流大到或超过耐压仪*大输出电流时，这台耐压仪就不能正确判别试验合格与否。
二、绝缘电阻测试仪
电器产品的绝缘性能是评价其绝缘好坏的重要标志之一，它通过绝缘电阻反映出来。
我们测定产品的绝缘电阻，是指带电部分与外露非带电金 属部分（外壳）之间的绝缘电阻，按不同的产品，施加一直流高压，如100V、250V、500V、1000V等，规定一个*低的绝缘电阻值。有的标准规定 每kV电压，绝缘电阻不小于1MΩ等。目前在家用电器产品标准中，通常只规定热态绝缘电阻，而不规定常态条件下的绝缘电阻值，常态条件下的绝缘电阻值由企 业标准中自行制定。如果常态绝缘电阻值低，说明绝缘结构中可能存在某种隐患或受损。如电机绕组对外壳的绝缘电阻低，可能是在嵌线时绕组的均线槽绝缘受到损 伤所致。在使用电器时，由于突然上电或切断电源或其它缘故，电路产生过电压，在绝缘受损处产生击穿，造成对人身的**或威胁。
1、绝缘电阻表的结构及组成
绝缘电阻表又称兆欧表、摇表、梅格表。绝缘电阻表主要由三部分组成。**是直流高压发生器，用以产生一直流高压。**是测量回路。第三是显示。
   [摇表]

摇表
（1）直流高压发生器
测量绝缘电阻必须在测量端施加一高压，此高压值在绝缘电阻表国标中规定为50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高压的产生一般有三种方法。**种手摇发电机式。 目前我国生产的兆欧表约80%是采用这种方法（摇表名称来源）。**种是通过市电变压器升压，整流得到直流高压。一般市电式兆欧表采用的方法。第三种是利 用晶体管振荡式或专用脉宽调制电路来产生直流高压，一般电池式和市电式的绝缘电阻表采用的方法。
（2）测量回路
在前面讲的摇表（兆欧表）中测量回路和显示部分的合二 为一的。它是有一个流比计表头来完成的，这个表头中有两个夹角为60°（左右）的线圈组成，其中一个线圈是并在电压两端的，另一线圈是串在测量回路中的。 表头指针的偏转角度决定于两个线圈中的电流比，不同的偏转角度代表不同的阻值，测量阻值越小串在测量回路中的线圈电流就越大，那么指针偏转的角度越大。另 一个方法是用线性电流表作为测量和显示。前面用到的流比计表头中由于线圈中的磁场是非均匀的，当指针在无穷
大处，电流线圈正好在磁通密度*强的地方，所以尽管 被测电阻很大，流过电流线圈电流很少，此时线圈的偏转角度会较大。当被测电阻较小或为0时，流过电流线圈的电流较大，线圈已偏转到磁通密度较小的地方，由 此引起的偏转角度也不会很大。这样就达到了非线性的矫正。一般兆欧表表头的阻值显示需要跨几个数量级。但当用线性电流表头直接串入测量回路中就不行了，在 高阻值时的刻度全部挤在一起，无法分辨，为了也要达到非线性矫正就必须在测量回路中加入非线性元件。从而达到在小电阻值时产生分流作用。在高电阻时不产生 分流，从而使阻值显示达到几个数量级。随着电子技术及计算机技术的发展，数显表逐步取代指针式仪表。
绝缘电阻数字化测量技术也得到了发展，其中压比计电路就是其中一个较好测量电路，压比计电路是由电压桥路和测量桥路组成。这两个桥路输出的信号分别通过A/D转换再通过单片机处理直接转换成数字值显示。
2、绝缘电阻表的选用
选用绝缘电阻表主要是测量电压值，另一个是需要测量的范围，是否能满足需要。如测量很频繁*好选带有报警设定功能
编辑本段绝缘电阻测试仪参数

输出电压 测量范围 测量误差 短路电流
0.5kV 0.1MΩ~500MΩ 5%Rx+2d 0.6mA
500MΩ~10GΩ 10% Rx+2d
1.0kV 0.2MΩ~1GΩ 5%Rx+2d 1.2mA
1GΩ~20GΩ 10% Rx+2d
2.5kV 0.5MΩ~2.5GΩ 5%Rx+2d 2.5mA
2.5GΩ~50GΩ 10% Rx+2d
5.0KV 1.0MΩ~5.0GΩ 5%Rx+2d 5.0mA
5.0GΩ~100GΩ 10% Rx+2d
危险事项
切勿测量交/直流电压在600v以上的电路。
请勿在易燃性场所测试，活化可能会引起爆炸。
如果仪器表面潮湿或者操作的手是湿的请勿操作本仪器。
当测量时，不可接触测试笔导电部位。
当测试线短路连接在仪器上时，不要按下TEST键。
测量时请勿打开电池盖。
行绝缘测量时，不可触摸待测线路。
注意事项
在测量电阻前，待测电路必须完全放电，并且与电源电路完全隔离。
如果测试笔或电源适配器破损需要更换电，必须换上同样型号和相同电气规格的测试笔和电源适配器。
电池指示器批示电能耗尽时，不要使用仪器。若长时间不使用仪器，请将电池取出后存放。
不要在高温、高湿、易燃、易爆和强电磁场环境中存放或者使用本仪器。
请使用湿布或者清洁剂来清洗仪器外壳，请勿使用磨擦物或溶剂。
仪器潮湿时，请先干燥后存放。
编辑本段绝缘电阻测试仪的测试原理
绝缘测试仪，通常被称为 兆欧表 或高阻计(Meggers®)，广泛用于测量发电机、马达、电源变压器、配线、电器和其它电气装置(如控制、信号、通信和电源的电缆)的绝缘电阻。它们往往被用于例行维护程序中来指示电机在数月或数年内绝缘电阻的变化。绝缘电阻发生大的变化，就可能预示着潜在的故障。所以，就需要对兆欧表进行定期校准，以确保仪表本身没有随时间发生变化。
兆欧表 通过用一个电压激励被测装置或网络，然后测量激励所产生的电流，利用欧姆定律测量出电阻。优良的兆欧表校准器包括各种可选的电阻器，这点与现代校准器利用合成电阻功能提供的电阻器差别不大。兆欧表校准器与直流/低频校准器的不同之处在于所需的电阻器范围，以及耐受的电压能力不同。例如，与数字多用表(DMM)上配备的欧姆表功能相比，这些电气测试器在进行电阻测量时施加的电压要高得多。兆欧表采用的电压范围通常从50 V 到高达5 kV；而典型数字多用表的电压一般小于10 V。对于绝缘测试来说，需要测量的电阻值范围很大，其上限可达到10 TΩ，所需的电压更高。
几乎所有的绝缘测试仪都采用直流电压作为激励，所以兆欧表校准器的交流要求很少。许多兆欧表为两端设备，它提供一个电压，并测量由被测设备所决定的电流。量程达到1 TΩ 以及更高的兆欧表通常具有第三个端子，称为保护端(Guard)，对于消除泄漏通路以及被测未知电阻Rx 的并联元件非常有用。保护端的目的是消除可能会产生的泄漏电流来选择性地将输出寄生电阻性元件的影响减小为零。
校准这些仪器时的一个主要问题是找到合适的电阻器，当然是首先要足够**；还需要电阻值足够大，使其能够承受高直流电压。此外，对于应该采用什么样的电阻值来进行校准，兆欧表制造商并没有统一的标准，所以就需要各种各样的电阻值。通过了解各种不同的绝缘测试仪，可以知道它们需要不同的性能检查点。例如，某个测试仪需要测试50 kΩ，而另一款测试仪则需要测试60 kΩ，再一款又需要测试100 kΩ，等等。
“通用”的多功能电气/电子校准器不能用于校准绝缘电阻测试仪，因为它们的电阻器通常仅仅能够处理有限的电压，常常*高不过20 V。绝缘电阻校准器所面临的挑战是将这些特殊需要集成到一款经济、紧凑和便携的解决方案中。
合成电阻的方法由于受到设计成本和尺寸规格的限制被排除在外。采用的是分立式高压电阻器矩阵的方法，组成一个阵列，能够提供500,000 多种电阻值输出。在这种校准器中，有8个范围的电阻值，覆盖了10 kΩ到10 GΩ 的范围，每个范围均能提供4.5 位的稳定输出。
收集合适的高压电阻器并将其集成到一个仪器内又存在另一项挑战。这就是与欧盟CE认证的一项强制性要求《低电压指令》(Low Voltage Directive)相关的**性标准挑战。与仪器制造商相关的标准是EN 61010－ 测量、控制和实验室用电气设备的**要求(Safety Requirements for Electrical Equipment for Measurement,Control and Laboratory Use)[2]。
低电压指令要求将校准器电压限制为1,000 Vrms。那么如何校准测试电压高达5 kV 的兆欧表呢？这类仪器具有更宽的动态范围，可测量高到10 TΩ 的电阻，并且提供了如上所述的保护端子，使其能够准确测量非常高的电阻值。幸运的是，这样的保护配置可以使其本身形成一个电阻倍增器，能够有效地将一个已知电阻倍增为1000 倍，如图2的例子所示[3]。同样重要的是，由于倍增器是一个分立、隔离、独立的设备，可以满足倍增器所需的高电压，它已经不是《低电压指令》所管辖的范围。
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