絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理

絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理第1章概述

隨著我國(guó)電力工業(yè)的快速發(fā)展，電氣設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。絕緣診斷是檢測(cè)電氣設(shè)備絕緣缺陷或故障的重要手段。絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）是測(cè)量絕緣電阻的專用儀表。1990年5月批準(zhǔn)實(shí)施的JJG662-89《絕緣電阻表（兆歐表）》已把它作為強(qiáng)制檢定的儀表之一。目前，電氣設(shè)備（如變壓器、發(fā)電機(jī)等）朝著大容量化、高電壓化、結(jié)構(gòu)多樣化及密封化的趨勢(shì)發(fā)展。這就需要絕緣電阻測(cè)試儀本身具有容量大、抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量指標(biāo)多樣化、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單并迅速、便于攜帶等特點(diǎn)。

我公司生產(chǎn)的SMR系列絕緣電阻測(cè)試儀采用超薄形張絲表頭、多種電壓等級(jí)輸出、容量大、抗干擾強(qiáng)、交直流兩用(C型)、操作簡(jiǎn)單、具有時(shí)間提示功能。是測(cè)量變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、電力電容、電力電纜、避雷器等絕緣電阻的理想測(cè)試儀器。

絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理第2章產(chǎn)品介紹

一、產(chǎn)品特性

1、儀表的絕緣測(cè)試對(duì)于SMR-I在500V較高可測(cè)20GΩ, 在1000V較高可測(cè)40GΩ, 在2500V較高可測(cè)100GΩ；對(duì)于在2500V較高可測(cè)100GΩ, 在5000V較高可測(cè)200GΩ；

2、額定的輸出電壓保持在對(duì)SMR-I型負(fù)載電阻可低至4MΩ/8MΩ/20MΩ；對(duì)SMR型為20MΩ/40MΩ，這使得儀表能夠準(zhǔn)確測(cè)量較低的絕緣阻抗。

3、自動(dòng)轉(zhuǎn)換的高低范圍雙刻度指示, 彩色刻度易于讀識(shí), 并且有LED顯示相應(yīng)色彩。

4、整機(jī)采用ABS塑料機(jī)殼便攜式設(shè)計(jì)，具有抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、外觀精美。

5、儀表采用超薄型張絲表頭，抗震能力強(qiáng)。

6、交直流兩用，內(nèi)置可充電池和智能充電模塊，整機(jī)輸出功率大（C型）。

7、是測(cè)量變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、電力電容、電力電纜、避雷器等絕緣電阻的理想測(cè)試儀器。

絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理二、技術(shù)指標(biāo)

儀表的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1：SMR系列技術(shù)指標(biāo)

絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理三、儀表結(jié)構(gòu)

儀表結(jié)構(gòu)圖（圖1）

2、結(jié)構(gòu)說(shuō)明（表2）

絕緣電阻性能測(cè)試儀工作原理第三章    使用方法

一、準(zhǔn)備工作

注意：當(dāng)?shù)?/span>1次使用儀表時(shí)，需充電6小時(shí)（C型）。否則儀表不能正常工作。充電方法祥見(jiàn)“電池充電”的相關(guān)內(nèi)容。

1、  試驗(yàn)前應(yīng)拆除被試設(shè)備電源及一切對(duì)外連線，并將被試物短接后接地放電1min，電容量較大的應(yīng)至少放電2min以免觸電和影響測(cè)量結(jié)果。

效驗(yàn)儀表指針是否在無(wú)窮大上，否則需調(diào)整機(jī)械調(diào)零螺絲⑦。

注意：在調(diào)整機(jī)械調(diào)零螺絲時(shí)，左右調(diào)整量為半圈。過(guò)度調(diào)整容易引起表頭損壞。

3、  用干燥清潔的柔軟布擦去被試物的表面污垢，必要時(shí)先用汽油洗凈套管的表面積垢，以消除表面漏電電流影響測(cè)試結(jié)果。

4、將高壓測(cè)試線一端（紅色）插入②LINE端，另一端接于或使用掛鉤掛在被試設(shè)備的高壓導(dǎo)體上，將綠色測(cè)試線一端插入③GUARD端，另一端接于被試設(shè)備的高壓護(hù)環(huán)上，以消除表面泄漏電流的影響（詳見(jiàn)“屏蔽端（GUARD）的使用方法”相關(guān)內(nèi)容。將另外一根黑色測(cè)試線插入地端  （EARTH）①端，另一頭接于被試設(shè)備的外殼或地上。

注意：在接線時(shí)，特別注意LINE（紅色）與GUARD（綠色）的接法，不要將其短路。

二、開(kāi)始測(cè)試

1、轉(zhuǎn)動(dòng)波段開(kāi)關(guān)接通電源，如電源工作正常指示燈應(yīng)發(fā)綠光否則回發(fā)紅或黃色光。

對(duì)于SMR型表轉(zhuǎn)動(dòng)到BATT.CHECK檔，按下測(cè)試鍵⑩，儀表開(kāi)始檢測(cè)電池容量。

對(duì)于SMR只要轉(zhuǎn)動(dòng)到電壓選擇檔，儀器自動(dòng)接通檢測(cè)電池容量3秒鐘。當(dāng)指針停在BATT.GOOD區(qū),則電池是好的,否則需充電（C型）或更換電池。

3、轉(zhuǎn)動(dòng)波段開(kāi)關(guān)，選擇需要的測(cè)試電壓（500V/1000V/2500V/5000V）。

4、按下或鎖定測(cè)試鍵⑩開(kāi)始測(cè)試。這時(shí)測(cè)試鍵上方高壓輸出指示燈發(fā)亮并且儀表內(nèi)置蜂鳴器每隔1秒鐘響一聲，代表LINE②端有高壓輸出。

警告：測(cè)試過(guò)程中，嚴(yán)禁觸模探棒前端裸露部分以免發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

5、 當(dāng)綠色LED亮,在外圈讀絕緣電阻值(高范圍);紅色LED亮,則讀內(nèi)圈刻度。測(cè)試完后,松開(kāi)測(cè)試鍵⑩，儀表停止測(cè)試，等待幾秒鐘,不要立即把探頭從測(cè)試電路移開(kāi)。這時(shí)儀表將自動(dòng)釋放測(cè)試電路中的殘存電荷。

警告：試驗(yàn)完畢或重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須將被試物短接后對(duì)地充分放電（儀表也有內(nèi)置自動(dòng)放電功能，不過(guò)時(shí)間較長(zhǎng)）

需連續(xù)進(jìn)行**次測(cè)量時(shí)，可按3-5步驟執(zhí)行。

注意：如長(zhǎng)期不進(jìn)行測(cè)試，需將電池倉(cāng)中的電池拿出，以免電池液滲漏損壞儀表。

三、屏蔽端（GUARD）的使用方法

    在電力電纜等的絕緣測(cè)量或外界電磁場(chǎng)干擾時(shí)，為了消除表面漏電和外界電磁場(chǎng)的干擾而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，采用儀表的屏蔽端來(lái)消除漏電電流、屏蔽干擾。

    對(duì)于兩節(jié)及以上的被試品，例如避雷器、耦合電容可采用圖5所示的接線進(jìn)行測(cè)量。圖中將屏蔽端接到被測(cè)避雷器上一節(jié)法蘭上，這樣，由上方高壓線路等所引起的干擾電流由屏蔽端子屏蔽掉，而不經(jīng)過(guò)測(cè)試主回路，從而避免了干擾電流的影響。對(duì)上節(jié)避雷器，可將其上法蘭接儀表地端（EARTH）后再接地，使干擾電流直接入地。但后者不能將干擾完全消除掉。

其它方面的應(yīng)用可參考此接法。

四、電池充電（C型）

1、儀表可采用交直流兩種方式供電，但在現(xiàn)場(chǎng)電源干擾較大或不穩(wěn)定時(shí)，推薦使用電池供電。

2、使用充電電池時(shí)，需充電6小時(shí)以上。否則儀表不能正常工作。

3、充電電路采用專用智能充電管理模塊，可自動(dòng)停止充電。

注意：充電適配器的交流輸入電壓范圍為220V±15%，以免接錯(cuò)電源造成不必要的損失。

4、將充電適配器的直流端插入儀表電源插孔⑨，另一端接通交流電源，充電指示燈（紅色）亮，快速充電開(kāi)始。

5、電池接近充滿后，充電指示燈（綠燈）亮，轉(zhuǎn)換到慢充狀態(tài)。經(jīng)過(guò)一端時(shí)間（1－2）小時(shí)可取下插頭停止充電開(kāi)始使用儀表。

注意：儀表不使用時(shí)，應(yīng)確保波段開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，以免電池過(guò)早用完。

第1章  概   述

我公司生產(chǎn)的SMR-III型數(shù)字絕緣電阻測(cè)試儀采用嵌入式工業(yè)單片機(jī)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，數(shù)字模擬指針與數(shù)字段碼顯示結(jié)合，該系列表具有多種電壓輸出等級(jí)（2500V、5000V、10000V）、抗干擾強(qiáng)、模擬指針與數(shù)字同步顯示、交直流兩用、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)保存測(cè)量結(jié)果等特點(diǎn)。是我公司原有指針式高壓絕緣表(BC2565C)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，也是測(cè)量變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、避雷器等絕緣電阻的理想測(cè)試儀器。

第2章   產(chǎn)品介紹

一、       產(chǎn)品特性

1、  有多種電壓輸出選擇(2500V/5000V/10000V)，測(cè)量電阻量程范圍可達(dá)0～400GΩ。

2、  兩種方式同步顯示絕緣阻值。模擬指針的采用可容易觀察絕緣電阻的變化范圍，數(shù)字顯示的采用可準(zhǔn)確得出測(cè)量結(jié)果。

3、  采用嵌入式工業(yè)單片機(jī)和實(shí)時(shí)操作軟件系統(tǒng)。自動(dòng)化程度高、抗干擾能力強(qiáng)，儀器可自動(dòng)保存測(cè)試結(jié)果，無(wú)須人工干預(yù)。

4、  操作界面友好，各種測(cè)量結(jié)果具有防掉電功能，可連續(xù)存儲(chǔ)19次的測(cè)量結(jié)果。

5、  儀表產(chǎn)生高壓時(shí)，有提示音輸出并有相應(yīng)顯示。

6、交直流兩用，配置可充電池和交流適配器。

7、儀表采用便攜式設(shè)計(jì)，便于野外操作。

高壓短路電流≥1mA，是測(cè)量變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)、電力電容、電力電纜、避雷器等絕緣電阻的理想測(cè)試儀器。

二、技術(shù)指標(biāo)

表1：SMR-III技術(shù)指標(biāo)

三、儀表結(jié)構(gòu)說(shuō)明

1、面板說(shuō)明（圖1）

圖1：SMR-III面板結(jié)構(gòu)說(shuō)明

2、液晶顯示屏說(shuō)明

第三章    使用方法

一、準(zhǔn)備工作

注意：當(dāng)?shù)?/span>1次使用儀表時(shí)，需充電6小時(shí)。否則儀表不能正常工作。充電方法詳見(jiàn)“電池充電”的相關(guān)內(nèi)容。

1、  試驗(yàn)前應(yīng)拆除被試設(shè)備電源及一切對(duì)外連線，并將被試物短接后接地放電1min，電容量較大的應(yīng)至少放電2min以免觸電和影響測(cè)量結(jié)果。

用干燥清潔的柔軟布擦去被試物的表面污垢，必要時(shí)先用汽油洗凈套管的表面積垢，以消除表面漏電電流影響測(cè)試結(jié)果。

將帶高壓測(cè)試線紅色插頭端插入（3）LINE端，綠色插頭端插入(2)GUARD端,另一端探針或夾子接于被試設(shè)備的高壓導(dǎo)體上。將測(cè)試線副線（綠色）插入（2）GUARD端(右手邊)，另一端接于被試設(shè)備的高壓護(hù)環(huán)上，以消除表面泄漏電流的影響（詳見(jiàn)“屏蔽端的使用方法”相關(guān)內(nèi)容。將另外一根黑色副線測(cè)試線插入地端（EARTH）（1）端，另一頭接于被試設(shè)備的外殼或地上，如圖3所示。

注意：在接線時(shí)嚴(yán)禁將LINE與GUARD長(zhǎng)時(shí)間短路，以免發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象！

二、開(kāi)始測(cè)試

1、轉(zhuǎn)動(dòng)波段開(kāi)關(guān)（9）選擇需要的測(cè)試電壓，這時(shí)如果電源正常則電源指示燈（6）應(yīng)發(fā)綠光，如欠壓則發(fā)紅光。

2、儀器開(kāi)始自檢并初始化。

3、按下或鎖定測(cè)試鍵（7），測(cè)試編號(hào)自動(dòng)累加開(kāi)始測(cè)試。這時(shí)高壓狀態(tài)指示燈（6）和液晶屏上高壓警示符號(hào)點(diǎn)亮并且儀表內(nèi)置蜂鳴器發(fā)出警示音，代表LINE端（3）有高壓輸出。時(shí)間標(biāo)志符號(hào)（8）開(kāi)始閃動(dòng)。

警告：測(cè)試過(guò)程中，嚴(yán)禁觸模探棒前端裸露部分以免發(fā)生觸電危險(xiǎn)！

這時(shí)液晶屏進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)顯示模式，見(jiàn)圖4所示。

5、儀表每隔一定時(shí)間發(fā)出提示音（15秒、1分鐘、10分鐘）。

注意：每次測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)為10分鐘，超過(guò)時(shí)間儀表會(huì)自動(dòng)停止測(cè)試。需要再次測(cè)試時(shí)，需要松開(kāi)或解鎖測(cè)試鍵并再次按下或鎖定。

6、如果需要停止測(cè)試，松開(kāi)或按下反時(shí)針旋轉(zhuǎn)到12點(diǎn)方向并松開(kāi)測(cè)試鍵（7）。這時(shí)儀表停止高壓輸出，顯示測(cè)試結(jié)果。

警告：試驗(yàn)完畢或重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須將被試物短接后對(duì)地充分放電才能保證人身和下次測(cè)量的準(zhǔn)確性！

7、  需連續(xù)進(jìn)行**次測(cè)量時(shí)，再次按下不松開(kāi)或按下并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)按鈕到鎖定狀態(tài)測(cè)試鍵（7），按4-6步驟執(zhí)行。

注意：儀表可保存19次測(cè)量結(jié)果，超過(guò)19次后，屏上MEM標(biāo)志閃動(dòng)，不能繼續(xù)保存測(cè)試結(jié)果，除非按存儲(chǔ)鍵（5）3秒鐘以上，可清空內(nèi)存，重新開(kāi)始保存數(shù)據(jù)。

三、查詢測(cè)試結(jié)果

1、轉(zhuǎn)動(dòng)波段開(kāi)關(guān)在任意一電壓檔，此時(shí)電源接通。

2、 按動(dòng)存儲(chǔ)鍵（5）來(lái)顯示保存的測(cè)試結(jié)果（此時(shí)MEM標(biāo)志點(diǎn)亮，代表內(nèi)存中有測(cè)試數(shù)據(jù)可供查詢）。

3、按動(dòng)翻頁(yè)鍵（5）選擇編號(hào)，可查詢?cè)摼幪?hào)測(cè)試結(jié)果（當(dāng)時(shí)測(cè)試所用的電壓值，測(cè)試時(shí)間以及停止測(cè)試時(shí)的阻值），見(jiàn)圖5。

4、查詢完畢再次按下存儲(chǔ)鍵，可退出查詢狀態(tài)。

四、刪除測(cè)試結(jié)果

1、轉(zhuǎn)動(dòng)波段開(kāi)關(guān)在任意一電壓檔，此時(shí)電源接通。

2、長(zhǎng)按存儲(chǔ)鍵（5）3秒鐘以上，此時(shí)測(cè)試編號(hào)（9）變?yōu)?/span>0，所有測(cè)試數(shù)據(jù)清空。

五、屏蔽端（GUARD）的使用方法

    在電力電纜等的絕緣測(cè)量或外界電磁場(chǎng)干擾時(shí)，為了消除表面漏電和外界電磁場(chǎng)的干擾而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，采用儀表的屏蔽端來(lái)消除漏電電流、屏蔽干擾。

對(duì)于兩節(jié)及以上的被試品，例如避雷器、耦合電容可采用圖6所示的接線進(jìn)行測(cè)量。圖中將屏蔽端接到被測(cè)避雷器上一節(jié)法蘭上，這樣，由上方高壓線路等所引起的干擾電流由屏蔽端子屏蔽掉，而不經(jīng)過(guò)測(cè)試主回路，從而避免了干擾電流的影響。對(duì)上節(jié)避雷器，可將其上法蘭接儀表地端（EARTH）后再接地，使干擾電流直接入地。但后者不能將干擾完全消除掉。

圖6：利用屏蔽端（GUARD）屏蔽干擾

其它方面的應(yīng)用可參考此接法。

六、電池充電

注意：當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，儀表電源狀態(tài)燈紅燈閃亮，表示電池電量快要耗盡，應(yīng)立即充電。

1、儀表可采用交直流兩種方式供電，但在現(xiàn)場(chǎng)電源干擾較大或不穩(wěn)定時(shí)，推薦使用儀表的內(nèi)部電源供電。

2、使用儀表時(shí)，需充電6小時(shí)。否則儀表不能正常工作。

3、 充電電路采用專用智能充電管理模塊，可自動(dòng)停止充電并監(jiān)視電池電量，在測(cè)試過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)電源狀態(tài)指示燈紅燈閃亮表示電池電量快要用盡，需充電，但這時(shí)不影響儀表的正常使用。

注意：在充電之前，請(qǐng)確認(rèn)交流輸入電壓范圍應(yīng)為220VAC±15%，以免接錯(cuò)電源造成不必要的損失。

4、將電源適配器的一端插入儀表電源插孔中（8），另一端接交流電源，充電指示燈紅燈亮，充電開(kāi)始。

5、電池充滿后，充電指示燈綠燈亮，快速充電完成，這時(shí)可適當(dāng)延長(zhǎng)充電時(shí)間。

注意：儀表不使用時(shí)，應(yīng)確保波段開(kāi)關(guān)（9）處于關(guān)閉狀態(tài)(OFF)，長(zhǎng)期不使用時(shí)需將電池充滿并從電池倉(cāng)中拿出,以延長(zhǎng)電池使用壽命。

注意：當(dāng)儀表無(wú)法開(kāi)啟電源時(shí)，需充電或更換電池或使用交流電源。

工作原理

工作原理為由機(jī)內(nèi)電池作為電源經(jīng)DC/DC變換產(chǎn)生的直流高壓由E極出經(jīng)被測(cè)試品到達(dá)L極，從而產(chǎn)生一個(gè)從E到L極的電流，經(jīng)過(guò)I/V變換經(jīng)除法器完成運(yùn)算直接將被測(cè)的絕緣電阻值由LCD顯示出來(lái)。

特點(diǎn)

1、數(shù)顯絕緣電阻測(cè)試儀外殼由高強(qiáng)度鋁合金組成，機(jī)內(nèi)設(shè)有等電位保護(hù)環(huán)和四階有源低通濾波器，對(duì)外界工頻及強(qiáng)電磁場(chǎng)可起到有效的屏蔽作用。對(duì)容性試品測(cè)量由于輸出短路電流大于1.6mA，很容易使測(cè)試電壓迅速上升到輸出電壓的額定值。對(duì)于低阻值測(cè)量由于采用比例法設(shè)計(jì)故電壓下落并不影響測(cè)試精度。

2、數(shù)顯絕緣電阻測(cè)試儀不需人力作功，由電池供電，量程可自動(dòng)轉(zhuǎn)換。一目了然的面板操作和LCD顯示使得測(cè)量十分方便和迅捷。

3、數(shù)顯絕緣電阻測(cè)試儀輸出短路電流可直接測(cè)量，不需帶載測(cè)量進(jìn)行估算。

指標(biāo)

1 輸出電壓等級(jí)、測(cè)量范圍、分辨率、誤差

輸出電壓等級(jí):100V，250V，500V，1000V

測(cè)量范圍:0~19990MΩ

分 辨 率:0.01MΩ，0.1MΩ，1.0MΩ，10.0MΩ

相對(duì)誤差:≤±4%±1d

2 輸出*高電壓帶載能力及短路電流

電壓/負(fù)載:1000V/20MΩ

電壓跌落:約10%

短路電流: >1.6mA

3 電源適用范圍、功耗

直流:8×1.5V電池或充電電池

交流:220V/50Hz

功耗:靜態(tài)功耗≤160mW;*大功率≤2.5W