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絕緣紙?bào)w積表面電阻率試驗(yàn)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(yàn)材料表面靜電泄漏時間的長短，從而反映試驗(yàn)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(jìn)行測試，其試驗(yàn)裝置主要有平板式電極裝置和高阻計(jì)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(jīng)試樣的微弱電流用標(biāo)準(zhǔn)電阻取樣放大后，從高阻計(jì)上讀出。數(shù)字直接顯示出電阻值,精度高、顯示迅速、穩(wěn)定性好、讀數(shù)方便。

根據(jù)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(tǒng)的高阻計(jì)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(jì)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(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)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(jì)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(fā)生變化對其結(jié)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(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

絕緣紙?bào)w積表面電阻率試驗(yàn)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(jī)。

6.3調(diào)零 

在“Rx"兩端開路的情況下,調(diào)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(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零。 完畢后關(guān)機(jī)。

6.4連接線路 

  接好測試線，將測試線將主機(jī)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(jī)。

6.5選擇合適的測量電壓 

★電壓選擇開關(guān)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(shù)字， 當(dāng)被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1"，此時應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測量儀器有顯示值時應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路開始工作，儀器測量準(zhǔn)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(diào)至10V后關(guān)閉電源

★每測量一次均應(yīng)將量程開關(guān)撥回到104“調(diào)零"檔的量程位置以免開機(jī)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(yīng)用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計(jì)算電阻的方法，詳見8.5節(jié)內(nèi)容。

6.9 體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換

★在測試過程中，使用屏蔽箱在進(jìn)行體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換時，必須把電源關(guān)閉后進(jìn)行檔位轉(zhuǎn)換，否則會導(dǎo)致電壓沖擊到主機(jī)無法顯示或損壞。

高阻計(jì)圖片展示：

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1410-2006固體絕緣材料體積表面電阻率試驗(yàn)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(wěn)定、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，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(chǎn)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(jiān)督材料質(zhì)量和工藝水平的一種方法。絕緣電阻測量準(zhǔn)確與否直接影響產(chǎn) 品品質(zhì)的判定,因此要注重絕緣電阻的測量問題。

【關(guān)鍵詞】絕緣電阻；介質(zhì)損耗；電線

絕緣電阻是反映電線電纜產(chǎn)品絕緣特性的主要指標(biāo)，它反映了線纜產(chǎn)品承受電擊穿或熱擊 穿能力的大小，與絕緣的介質(zhì)損耗以及絕緣材料在工作狀態(tài)下的逐步劣化等均存在著極為密切 的關(guān)系。產(chǎn)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(jiān)督材料質(zhì)量和工藝水平的一種方法。測定絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)工藝的缺陷， 同時也是研究絕緣材料的品質(zhì)和特性，研究絕緣結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品在各種運(yùn)行條件下的使用性能等 各方面的重要手段，對于已投入運(yùn)行的產(chǎn)品，絕緣電阻是判斷產(chǎn)品品質(zhì)變化的重要依據(jù)之一。

1 試驗(yàn)現(xiàn)象

影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有儀器準(zhǔn)確度、環(huán)境條件和人員素質(zhì)等幾個方面，下面 以 GB5023.3-2008 中一般用途單芯硬導(dǎo)體無護(hù)套電纜(型號 60227 IEC01(BV))為例，談?wù)劷^緣 電阻測量中應(yīng)注意的幾個問題。按 GB5023.3 之規(guī)定：試驗(yàn)應(yīng)在 5m 長的絕緣線芯上進(jìn)行，水溫 為(70±2)℃，浸水時間不小于 2h，絕緣電阻應(yīng)在施加電壓 1 分鐘后測量。如何理解標(biāo)準(zhǔn)中的 這些要求，它們對測量結(jié)果有何影響?下面舉例說明。

本試驗(yàn)共進(jìn)行了四次：

第 1 次：5m 長、70℃絕緣電阻、1 分鐘讀數(shù)測量值為：8.41MΩ；

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

第 3 次：5m 長、20℃絕緣電阻、1 分鐘讀數(shù)測量值為：96.4MΩ；

第 4 次：10m 長、70℃絕緣電阻、1 分鐘讀數(shù)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(shù)時間為什么會有如此大的差別? 現(xiàn)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(dāng)絕緣層加上直流電壓時,沿絕緣表面和絕緣內(nèi)部均有微弱電流通過,對應(yīng)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(jīng)絕緣內(nèi)部的電流有下面四種：

2.1 電容電流

因介質(zhì)極化而產(chǎn)生，實(shí)際上以導(dǎo)體和外極(絕緣層)作為一對電級構(gòu)成一個電器的電容電流， 電容電流按指數(shù)規(guī)律隨時間很快的衰減，一

般在數(shù)毫秒時間內(nèi)接近消失。

2.2 不可逆吸收電流

因絕緣材料中的電解電導(dǎo)而產(chǎn)生,經(jīng)數(shù)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(dá)最大值,然后趨向位移穩(wěn)定，經(jīng)數(shù)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(dǎo)電雜質(zhì)所產(chǎn)生的，與電壓施加時間無關(guān),在 電場強(qiáng)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(yīng)了絕緣品質(zhì)的優(yōu)劣， 嚴(yán)格說來,只有對應(yīng)恒定電導(dǎo)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(yīng)該等這三種電流 全部衰減完后,才讀出泄漏電流的數(shù)值，以計(jì)算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經(jīng)數(shù)分鐘后才趨 于消失，考慮到測量系統(tǒng)長時間的穩(wěn)定性，測量時間不宜太長。同樣測量條件，讀數(shù)時間不同 會造成很大差別，讀數(shù)時間長，將造成數(shù)值偏大，從第 1 次和第 2 次的數(shù)據(jù)可明顯看出。因此 標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在

接通電流 1 分鐘后讀數(shù)，1 分鐘讀數(shù)既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測量時間有 了統(tǒng)一，使數(shù)值具有重復(fù)性和可比性。第 1 次和第 3 次的數(shù)據(jù)表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅 速下降，這是因?yàn)殡S溫度的升高，絕緣材料中的雜質(zhì)離子運(yùn)動速度加快,使得電導(dǎo)增大，絕緣電 阻下降，溫度與絕緣電阻的關(guān)系近似符合指數(shù)關(guān)系。因此測量時，必須嚴(yán)格控制溫度，長度的 不同絕緣電阻測量值也不同，這是因?yàn)榻^緣電阻與長度成反比，測量電線長度時，誤差要控制 在±1%內(nèi)。

3 結(jié)束語

絕緣電阻的數(shù)值與產(chǎn)品的長度成反比，且與溫度有密切關(guān)系。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中為了統(tǒng)一和方 便，均以 70℃時，長度為 1km 時絕緣電阻低極限值作為標(biāo)準(zhǔn)值(此標(biāo)準(zhǔn)值可以通過理論計(jì)算 得出)，為此產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有著嚴(yán)格的試驗(yàn)條件，所以在測試過程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不得放松 試驗(yàn)條件，以免影響測量的準(zhǔn)確性。