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什么是絕緣電阻測試儀 測試儀是如何工作的

時(shí)間：2020-08-05    來源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     
一，絕緣電阻表的結(jié)構(gòu)及組成及選用 

1，絕緣電阻表主要由三部分組成。 

第一是直流高壓發(fā)生器，用以產(chǎn)生一直流高壓。 
第二是測量回路。 
第三是顯示。 

（1）直流高壓發(fā)生器 

測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國標(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。 目前我國生產(chǎn)的兆歐表約80%是采用這種方法（搖表名稱來源）。第二種是通過市電變壓器升壓，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）測量回路 

在前面講的搖表（兆歐表）中測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，測量阻值越小串在測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量和顯示。前面用到的流比計(jì)表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的，當(dāng)指針在無窮大處，電流線圈正好在磁通密度較強(qiáng)的地方，所以盡管 被測電阻很大，流過電流線圈電流很少，此時(shí)線圈的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)較大。當(dāng)被測電阻較小或?yàn)?時(shí)，流過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。但當(dāng)用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了，在 高阻值時(shí)的刻度全部擠在一起，無法分辨，為了也要達(dá)到非線性矯正就必須在測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。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)較好測量電路，壓比計(jì)電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個(gè)橋路輸出的信號分別通過A/D轉(zhuǎn)換再通過單片轉(zhuǎn)換成數(shù)字值顯示。 

2、絕緣電阻表的選用 

選用絕緣電阻表主要是測量電壓值，另一個(gè)是需要測量的范圍，是否能滿足需要。如測量很頻繁可以選帶有報(bào)警設(shè)定功能 

二、什么是絕緣電阻測試儀 

絕緣電阻表俗稱兆歐表，或稱搖表、高阻計(jì)、絕緣電阻測試儀等。絕緣電阻表是大量使用于電力網(wǎng)站和用電設(shè)備絕緣電阻的檢測儀表，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行中的人身及設(shè)備安全具有重要意義 

電器產(chǎn)品的絕緣性能是評價(jià)其絕緣好壞的重要標(biāo)志之一，它通過絕緣電阻反映出來。 

我們測定產(chǎn)品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金 屬部分（外殼）之間的絕緣電阻，按不同的產(chǎn)品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規(guī)定一個(gè)最低的絕緣電阻值。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。目前在家用電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，通常只規(guī)定熱態(tài)絕緣電阻，而不規(guī)定常態(tài)條件下的絕緣電阻值，常態(tài)條件下的絕緣電阻值由企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中自行制定。如果常態(tài)絕緣電阻值低，說明絕緣結(jié)構(gòu)中可能存在某種隱患或受損。如電機(jī)繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時(shí)繞組的均線槽絕緣受到損 傷所致。在使用電器時(shí)，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產(chǎn)生過電壓，在絕緣受損處產(chǎn)生擊穿，造成對人身的安全或威脅。 

絕緣電阻名詞術(shù)語 

1,絕緣電阻表（兆歐表）-用于測量絕緣電阻的直接作用模擬指示的電測量儀表，其單位用MΩ表示。 

2,測量端鈕-絕緣電阻表用來連接被測量的接線端子。絕緣電阻表的測量端鈕應(yīng)分別標(biāo)出線路端鈕L，接地端鈕E，屏蔽端鈕G的標(biāo)志符號。 

3,端鈕電壓-絕緣電阻表線路端鈕和接地端鈕之間的電壓。 

4,額定電壓-絕緣電阻表測量端鈕處于開路狀態(tài)下輸出電壓的標(biāo)稱值。 

5,開路電壓-絕緣電阻表測量端鈕處于開路狀態(tài)下所測量的輸出電壓實(shí)測值。 

6,中值電壓-絕緣電阻表測量端鈕L、E連接中值電阻所測量的輸出電壓值。 

三，當(dāng)電氣絕緣出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況? 

電氣絕緣不僅僅是包著電線的塑料聚合物材料，它是由電纜絕緣層、套管絕緣子、線管內(nèi)空間、馬達(dá)和通用設(shè)備組成的完整系統(tǒng)。機(jī)械壓力、污染和溫度變化都能造成這些組件隨時(shí)間而惡化，使電流發(fā)生漏泄。電流漏泄會(huì)產(chǎn)生以下的幾個(gè)問題： 

1,當(dāng)電流穿過絕緣層時(shí)產(chǎn)生熱量，會(huì)使絕緣層惡化，直到最終絕緣失效，并會(huì)形成火災(zāi)隱患。 

2,漏泄電流必需返回至源極，它將流經(jīng)任何可用的導(dǎo)體、線管、管道、水或大地返回到源極。這種不利的電流會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的電壓。 

3,漏泄電流是沒有效率的。經(jīng)絕緣層漏泄的電流并不能驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、發(fā)光或加熱，但是仍然會(huì)產(chǎn)生消耗。 

4,漏泄電流會(huì)引起過流保護(hù)裝置跳閘，使馬達(dá)和變壓器過熱。 

結(jié)果就是差的電氣絕緣造成設(shè)備發(fā)生故障、生產(chǎn)線停工。現(xiàn)在，沒有哪個(gè)工廠能夠經(jīng)受得住計(jì)劃外的停工.“客戶需要快速診斷故障。沒有人愿意損失生產(chǎn)時(shí)間，并且許多客戶都急切地想知道他們是需要修理設(shè)備呢還是需要簡單地進(jìn)行更換?！?span id="zc5dvtlwgwks" class=Apple-converted-space> 

四，什么是絕緣電阻測試？ 

一個(gè)電氣系統(tǒng)就象是管道系統(tǒng)一樣，電壓好比是液體壓力，電流好比是液體的流速，而電氣絕緣就好比是管壁。絕緣防止電子從導(dǎo)體發(fā)生漏泄――其作用的大小是用絕緣電阻表示的。有效的絕緣電阻系統(tǒng)具有高的電阻值，通常大于幾個(gè)兆歐（MΏ）。差的絕緣系統(tǒng)具有較低的絕緣電阻。 

為了發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)中的滲漏，您需要對其加壓。由于在水壓最高時(shí)最容易發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，所以您不能關(guān)閉自來水來檢查滲漏。但是，您會(huì)限制可用的自來水，這樣就能夠在發(fā)現(xiàn)大的漏洞時(shí)不至于在周圍噴灑出太多的水。比較理想的測試是在高（但也并不是特別高）壓下提供有限的水量。這正是電氣絕緣測試儀要做的事情。 

絕緣測試儀（兆歐表）會(huì)在絕緣系統(tǒng)上加直流電壓，并測量由此產(chǎn)生的電流。這樣就能夠計(jì)算并顯示絕緣的電阻值（絕緣將電流束縛在電線中的程度，或者說防止電流漏泄的程度）。 

便攜式絕緣測試儀（兆歐表）一般輸出的測試電壓為50 V、100 V、250 V、500 V 或 1000 V。正象在管道系統(tǒng)中那樣，目的是提供一個(gè)并非是特別高的壓力（電壓）。我們希望發(fā)現(xiàn)已有的漏泄，但是并不希望對系統(tǒng)造成過應(yīng)力而產(chǎn)生新的漏泄。較低的電壓用于低壓系統(tǒng)，例如電話、網(wǎng)絡(luò)或控制線路；較高的壓力用于測試電力系統(tǒng)絕緣。 

五，絕緣電阻測試的作用 

通過測試系統(tǒng)中不同組件的絕緣電阻（變壓器、開關(guān)裝置、導(dǎo)線、馬達(dá)），技術(shù)員就可以隔離并修復(fù)發(fā)生故障的部件。 

技術(shù)員利用測試來檢驗(yàn)導(dǎo)線和地或者相鄰導(dǎo)線之間的高絕緣電阻。兩個(gè)常見的例子就是測試馬達(dá)繞組和馬達(dá)底座之間的絕緣，以及檢查相導(dǎo)體和搭鐵線/機(jī)籠之間的電阻。 

在給系統(tǒng)加電之前，利用絕緣測試驗(yàn)證它是健全的，能夠改善系統(tǒng)的性能；絕緣測試能夠發(fā)現(xiàn)制造工藝問題和設(shè)備缺陷，而這些問題在設(shè)備發(fā)生故障之前一般是發(fā)現(xiàn)不了的。在歐盟，該項(xiàng)測試是強(qiáng)制性的，即使對最小的民用系統(tǒng)也是如此。 保險(xiǎn)絲僅僅是個(gè)熔斷絲而已，對嗎？我們知道，當(dāng)電流超過特定值后，保險(xiǎn)絲就會(huì)造成斷路，這樣就能防止因受到電擊和由于導(dǎo)線過熱引起的火災(zāi)。有些保險(xiǎn)絲能夠保護(hù)我們免受更加嚴(yán)重的事故傷害。本文介紹了在沒有使用專為測試儀設(shè)計(jì)的保險(xiǎn)絲保護(hù)的情況下，使用測試儀進(jìn)行電壓和電流測試所存在的安全隱患，這些安全隱患可導(dǎo)致人員嚴(yán)重?zé)齻?，甚至死亡?
測試儀為什么需要保險(xiǎn)絲？
市場上有各種各樣的測試儀，從簡單的電壓探筆到非常精密復(fù)雜的數(shù)字多用表 (DMM)，應(yīng)有盡有。測量電壓的測試儀具有高輸入阻抗，使其不太可能會(huì)發(fā)生過流的情況。所以，
電壓測量的輸入一般不設(shè)計(jì)有保險(xiǎn)絲保護(hù)功能，而是采用過壓保護(hù)功能。但是，如果同一測試儀被設(shè)計(jì)為還能測試電流，則需要保險(xiǎn)絲。
電流測量輸入通常采用簡單的分流電路，被測電流要流過該電路。該分流電路的阻抗大約為0.01Ω左右。再加上測試線的阻抗（大約0.04Ω），則總阻抗不足0.1Ω。當(dāng)用戶將該電路與其它負(fù)載相串聯(lián)來測量電路的電流時(shí)，該阻抗是足夠的。但是，當(dāng)將該電路跨接于一個(gè)電壓源時(shí)，比如說插到客廳的插座，情形則完全不同。這是同時(shí)測量電壓和電流的人員經(jīng)常犯的一個(gè)錯(cuò)誤。在利用連接到電流輸入插孔的測試線測量過電流之后，用戶會(huì)試圖進(jìn)行電壓測量，而忘記了測試線連接到的是安培插孔，實(shí)際上造成了電壓源兩端短路。多年之前，當(dāng)模擬儀表是進(jìn)行這些測量的唯一可選儀器時(shí)，這種錯(cuò)誤幾乎可以破壞儀表的機(jī)件（頂部插塞上的插針），更不用說內(nèi)部的電路了。
為了防止經(jīng)常發(fā)生這種事情，儀表制造商首先是將儀表的測試線插座串聯(lián)一個(gè)保險(xiǎn)絲，作為廉價(jià)而有效的防止這種低級錯(cuò)誤的一個(gè)措施。
如今，絕大多數(shù)制造商在設(shè)計(jì)其儀表時(shí)，仍然在電流測量電路中使用保險(xiǎn)絲保護(hù)功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。盡管設(shè)計(jì)儀表的人非常了解熔斷的全面影響，但大多數(shù)儀表用戶卻對此知之甚少。
當(dāng)犯了這種低級錯(cuò)誤，在電流插孔上跨接了電壓時(shí)，人們可能會(huì)對沒有毀壞儀表而感到欣慰。但是，接下來就會(huì)因?yàn)樵谠俅螠y量電流之前不得不更換新的保險(xiǎn)絲而感到郁悶。而更麻煩的是，當(dāng)多人共用儀表時(shí)，某人燒壞了保險(xiǎn)絲卻將儀表放在一邊，讓毫無疑心的用戶遭遇到故障。
選擇錯(cuò)誤保險(xiǎn)絲的嚴(yán)重性
制造商會(huì)在手冊中（通常也會(huì)在儀表上）列出替代保險(xiǎn)絲所需具備的安培、中斷電流和電壓額定值。如果您選擇了不符合這些指標(biāo)的保險(xiǎn)絲，或者更為糟糕的是直接用導(dǎo)線連接保險(xiǎn)絲的連接線路，無論您相信與否，您都是在制造一顆熱量手榴彈。您所需的僅僅是引爆手榴彈的條件而已。
當(dāng)您使用打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)或具有自身電源的設(shè)備(CAT I)時(shí)，可能并不會(huì)發(fā)生爆炸。甚至在工作于支路(CAT II)時(shí)，也可能不會(huì)引爆手榴彈而僥幸逃脫。在這兩種環(huán)境下，都是相當(dāng)?shù)湍芰康沫h(huán)境，并且往往具有內(nèi)置的保險(xiǎn)絲保護(hù)功能、斷路器和過流保護(hù)電路。但是，這也并非是安全工作的好辦法。
當(dāng)您轉(zhuǎn)到配電柜 (CAT III) 或初級饋線 (CAT IV) 時(shí)，保護(hù)電路就明顯發(fā)生了變化。在配電盤上，在您和電力公司之間存在著斷路器，而電力公司在支路上配備有額定值為數(shù)百安培電流的斷路器，而不是15A、20A或30A。當(dāng)在民宅的斷路器面板的輸入側(cè)測量電壓時(shí)，保護(hù)裝置位于市電的電線桿或變電站之后。這些斷路器在斷路之前可以承載數(shù)千安培的電流，并且造成斷路所需的時(shí)間比支路斷路器要長得多。因此，當(dāng)您無意間使測試線連接至安培插孔，將儀表測試線連接到這些電壓源之一，而使用的又是不具備合適的保險(xiǎn)絲保護(hù)功能的儀表時(shí)，就等于將自己的生命放在了鬼門關(guān)。
等離子火球
在這種情況下，錯(cuò)誤的保險(xiǎn)絲（或者連接保險(xiǎn)絲和電路的導(dǎo)線）和測試線所形成的短路電路幾乎會(huì)產(chǎn)生無限的能量。保險(xiǎn)絲（或?qū)Ь€）中的金屬成分被快速加熱，并開始汽化，形成小的爆炸。當(dāng)使用了錯(cuò)誤的保險(xiǎn)絲時(shí)，保險(xiǎn)絲罩會(huì)因?yàn)槭艿奖Φ臎_擊而猛地打開，當(dāng)遇到無限的氧氣時(shí)，就會(huì)形成等離子火球。而測試線也可能會(huì)開始熔化，火焰和熱金屬就會(huì)迅速接觸到您的手、胳臂、臉和衣服。儀表得到能量的時(shí)間、可供使用的氧氣量，以及防護(hù)用品（例如面罩和防護(hù)手套）將決定您受傷害的程度。
這一切都發(fā)生在幾毫秒的時(shí)間之內(nèi)，對錯(cuò)誤發(fā)出反應(yīng)的時(shí)間非常有限。幸運(yùn)的話，您會(huì)擺脫測試線或儀表，從而斷開電路。但是不能僅靠運(yùn)氣，使用合適的保險(xiǎn)絲即可完全避免這種事故。
使用合適的保險(xiǎn)絲
特殊設(shè)計(jì)的“高能量”保險(xiǎn)絲是用來避免保險(xiǎn)絲罩內(nèi)的電氣短路產(chǎn)生的能量，從而保護(hù)用戶免受電擊和燒傷。這些高能量保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)用于限制供應(yīng)能量的時(shí)間和燃燒可用的氧氣總量。保險(xiǎn)絲不但可以在規(guī)定的恒流下斷路，而且能夠在出現(xiàn)瞬間高電流時(shí)形成斷路。該高電流被稱為“最小中斷電流”。例如，福祿克公司在其測試儀中使用的是最小中斷電流標(biāo)稱值為10,000A和 17,000A的保險(xiǎn)絲。
如果使用CAT III 1000 V的儀表，測試線連接到安培插孔，則在測試線間就會(huì)有大約 0.1Ω的串聯(lián)電阻（分流電路為 0.01Ω，測試線為 0.04Ω，保險(xiǎn)絲和電路板引線為0.05Ω）?，F(xiàn)在，如果您無意間將測試線連接到一個(gè) 1,000V的電壓源，根據(jù)歐姆定律，將會(huì)產(chǎn)生 10,000A電流（E/R=I，1,000/0.1 = 10,000），這時(shí)則需要一個(gè)可以在此電流下斷開的保險(xiǎn)絲，且動(dòng)作要快。
除了特殊設(shè)計(jì)的保險(xiǎn)絲器件之外，高能量保險(xiǎn)絲都填充有沙子。沙子不但能夠吸收爆炸成分產(chǎn)生的沖擊能量，而且由此能量形成的高溫（高達(dá) 10,000 °F）會(huì)熔化沙子，使其形成玻璃。玻璃能夠覆蓋器件，并通過切斷可供使用的氧氣而抑制火球，使用戶和測量儀表免受傷害。
正像您能夠看到的那樣，并非所有具有相同安培和電壓額定指標(biāo)的保險(xiǎn)絲都是相同的。為了自身的安全，您需要確保您所使用的保險(xiǎn)絲就是工程師設(shè)計(jì)用于該測試儀表的保險(xiǎn)絲。請參閱測試儀表的用戶手冊，或者向測試儀表的制造商確認(rèn)，確保使用正確的保險(xiǎn)絲。您的安全要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于為測試儀表購買合適保險(xiǎn)絲所需的費(fèi)用。  　　快速比表面積測試儀簡述影響比表面積的因素
　　表面是固體與周圍環(huán)境, 特別是液體和氣體相互影響的部分; 表面的大小即表面積。
　　表面積可以通過顆粒分割（減小粒度）和生成孔隙而增加，也可以通過燒結(jié)、熔融和生長而減小。
　　比表面積英文為 specific surface area，指的是單位質(zhì)量物質(zhì)所具有的總面積。分外表面積內(nèi)表面積兩類。國際標(biāo)準(zhǔn)單位為㎡/g。
　　表面積是固體與周圍環(huán)境，特別是液體和氣體相互作用的手段和途徑。一般有下列三種作用：
　　固體-固體之間的作用：表現(xiàn)為自動(dòng)粘結(jié)，流動(dòng)性(流沙)，壓塑性等。
　　固體-液體之間的作用：表現(xiàn)為浸潤，非浸潤，吸附能力等。
　　固體-氣體之間的作用：表現(xiàn)為吸附，催化能力等。
　　影響表面積大小的因素包括顆粒大小（粒徑）和顆粒形狀（粒形）以及含孔量。
　　設(shè)想一個(gè)一米邊長的真實(shí)立方體被切割成一微米(10  -6m)的小立方體, 這樣將產(chǎn)生 1018個(gè)顆粒。
　　每個(gè)顆粒暴露的面積是  6x10-12平方米(m2), 所有顆粒貢獻(xiàn)的總面積則為  6x106m2。與未切割材料比較，這種暴露面積的百萬倍的增加是超細(xì)粉體具有大表面積的典型。
　　除了粒度以外，顆粒形狀也對粉體的表面積有所貢獻(xiàn)。在所有幾何形狀中，球形具有*小的面積/體積比，但一串原子如果僅沿著鏈軸線鍵合，則會(huì)有*的面積/體積比。所有的顆粒物質(zhì)都具有幾何形狀，因而具有在兩個(gè)極端之間的表面積。通過比較兩個(gè)有相同組成和相同質(zhì)量，但形狀分別為球形和立方體的顆粒表面積，很容易看到顆粒形狀對表面積的影響。計(jì)算得出，在顆粒重量相同的情況下，立方體面積大于球體面積。
　　因?yàn)榱健⒘Ｐ魏涂紫抖鹊牟煌?，比表面積的范圍可以有極大的變化，但孔的影響往往使粒徑和外部形狀因素的影響完全湮沒。由密度大約為  3g/cm3 的 0.1 微米半徑球形顆粒組成的粉末比表面大約為 10m2/g， 而 1.0  微米半徑的類似顆粒比表面會(huì)減少  10 倍；但是如果同樣的 1.0  微米半徑顆粒含有大量的孔隙，其比表面可能超過  1000m2/g。這清楚地表明孔對表面積的重要貢獻(xiàn)。


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