祁亚芳 国家广电总局六二三台
摇表在测量绝缘电阻中的应用
祁亚芳 国家广电总局六二三台
本文主要介绍摇表结构、选择及实际应用。
摇表;结构;测量
摇表又称兆欧表,是用来测量被测设备的绝缘电阻和高值电阻的仪表,它由一个手摇发电机、表头和三个接线柱组成,,因其大多采用手摇发电机供电,故称摇表,是电工常用的一种测量仪表。摇表主要用来检查电气设备、家用电器或电气线路对地及相间的绝缘电阻,它能发现绝缘材料是否受潮、损伤、老化,从而发现设备缺陷,避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。它的刻度是以兆欧(M Ω)为单位的。
常用手摇直流发电机式兆欧表的测量机构见图1,主要由作为电源的手摇直流发电机 和作为测量机构的磁电式流比计( 双动线圈流比计)组成,外部由三个端钮,即线路(L)、地线(E)、屏蔽接线(保护环)。由图1可知两个线圈固定在同一轴上且相互垂直。一个线圈与电阻R串联,另一个线圈与被测电阻Rx串联,两者并连接于直流电源。
图1
当以120转/分速度均匀摇动手柄时,表内的直流发电机输出该表的额定电压,当被测电阻为无穷大时,电流从发电机的正极径R1,电表线圈红,到负极,这时表针指向无穷大,当被测电阻为0时,又有一部分电流径被测电阻R2, 这时表针指向0,由于R1,R2的限制,电流不会很大,另外发电机有限速器,以保证电压稳定。
摇表的选择,主要是选择它的电压及测量范围。高压电气设备绝缘电阻要求高,须选用电压高的摇表进行测试;低压电气设备内部绝缘材料所能承受的电压不高,为保证设备安全,应选择电压低的摇表。常用的摇表有ZC-7、ZG-11、ZC-25等型号,兆欧表的额定电压有250、500、1000、2500V等几种,测量范围有500、1000、2000MΩ等几种。
摇表在工作时,自身产生高电压,而测量对象又是电气设备,所以必须正确使用,否则就会造成人身或设备事故。
4.1 配电变压器绝缘电阻的摇测
配电变压器在安装或检修后投入运行前以及长期停用后,都要用电压为1000~2500V的摇表测量绕组绝缘电阻,测得的数值和测量时的油温应记入变压器档案内。将测得的数值与配电变压器在使用期间测得的绝缘电阻值相比较,以判断变压器的绝缘状况。如果配电变压器的绝缘电阻猛然降至初始值的50%,或更低时,应予更换大修。
所测绝缘电阻的准确性,与测量方法和测量时的天气情况有非常密切的关系,测量时应注意以下事项:
1 测量条件。选择温度在5℃以上,湿度在70%以下的天气进行测量;
2 测量电压。摇测配变绝缘电阻应使用1000V或2500V的摇表,对变压器历次绝缘电阻进行比较时,所用摇表应为相间电压等级;
3 测量项目。应测量配变一次绕组对二次绕组,一次绕组对地(配变铁芯或外壳)和二次绕组对地的绝缘电阻值;
4 测量安全。测量前后,应将配变一次侧和二次侧各出线端分别接地放电,零线亦应断开,使绕组上残存的静电荷放尽,以保证安全。
4.2 绝缘子绝缘电阻的摇测
用500~1000V摇表摇测低压绝缘子的绝缘电阻其值应不低于1MΩ。摇测方法如下:
1 针式绝缘子。将摇表(-)测试线接在铁脚上,连接线(+)连在螺丝刀的金属杆上,测试人员载绝缘手套,握着螺丝刀木柄,使螺丝刀金属尖(刀)在针式绝缘子顶部及颈部周围滑动。滑动时,摇动摇表进行绝缘测量。
2 线轴式和蝶式绝缘子。测量时,可在中间颈部圆周上绑一圈铜丝,将摇表的一根线连接在铜丝上,摇表的另一根线接在绝缘子的铁架上或铁担上。
3 单独对新的线轴式绝缘子摇测时比较费时。测量时,将摇表的一根线接触绝缘子的外表面,另一根测试线绑在大号螺丝刀的长金属杆上,用金属杆端头插进绝缘子的内颈孔口内,在内孔避上下、左右反复滑动,测量其绝缘电阻值。测量蝶式绝缘子的方法与此相同。
4.3 电力电缆的摇测
1 拆除被测电缆的电源和一切对外连线,同时将被测电缆的芯线全部接地并放电1min。
2 擦去电缆终端头表面的污垢。
3 确定摇表的规格,对工作电压在1kV及以下的电缆使用1kV摇表,1kV以上的电缆采用2500V摇表。
4 在测试三芯电缆时,一芯接(+),其他两芯应和铅包一同接地。如果被测电缆可能由于表面泄漏而引起测量误差时,还应连接保护环。
5 摇动摇表到额定转速(1200r/min),绝缘电阻应是摇1min以后,电阻值稳定时的读数。测量时摇表转速不应低于额定转速的80%。
6 电缆的一根芯线测试完毕后,经充分放电,再按同样方法分别检测其他各芯线。
4.4 移相电容器的测量
移相电容器在运行中应定期进行绝缘电阻的摇测,其绝缘电阻分为两极间的绝缘电阻和两极对外壳的绝缘电阻,由于电容器的两极间及两极对外壳均有电容存在,因此应特别注意摇测方法,否则容易损坏摇表。
摇测低压电容器可采用500V摇表,其绝缘电阻应不小于20MΩ。摇测前,应先将电容器放电。摇测时,先将摇表摇至规定转速,待其指针平衡后,再将摇表线接至电容器的两极上,继续转动摇表。开始时由于对电容器的充电,指针会下降,然后慢慢上升直至稳定值,此时的读数即为电容器的极间绝缘电阻。记取读数后,应先将摇表线撤下,然后再停止摇动,否则会因电容器放电而烧坏表头,遥测后,应立即将电容器进行放电。
由于电容器是由串、并联电容元件构成的,个别元件的绝缘劣化不会使整台电容器的绝缘电阻明显降低,所以极间绝缘电阻很难发现缺陷。因此这项试验一般不做,而只做单台电容器的两极对外壳的绝缘测定。
摇表在使用过程中存在一定的危险性,因此,一定要正确使用。
1 测量设备的绝缘电阻时,必须先切断设备的电源。对含有较大电容的设备(如电容器、变压器、电机及电缆线路),必须先进行放电。
2 对可能感应出高压电的设备,必须消除这种可能性后,才能进行测量。
3 摇表应水平放置,未接线之前,应先摇动摇表,观察指针是否在“∞”处。再将L和E两接线柱短路,慢慢摇动摇表,指针应在零处。经开、短路试验,证实摇表完好方可进行测量。
4 摇表的引线应用多股软线,且两根引线切忌绞在一起,以免造成测量数据不准确。
5 测量时,应把摇表放平稳。L端接被测物,E端接地,摇动手柄的速度应由慢逐渐加快,并保持速度在120r/min左右。如果被测设备短路,指针摆到“0”点应立即停止摇动手柄,以免烧坏仪表。
6 摇表测量完毕,应立即使被测物放电,在摇表未停止转动和被测物未放电之前,不可用手去触及被测物的测量部位或进行拆线,以防止触电。
7 被测对象的表面应清洁、干燥,以减小误差。
8 禁止在有雷电时或邻近高压设备时使用摇表,以免发生危险。
1.禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻,只能在设备不带电,也没有感应电的情况下测量。
2.测量过程中,被测设备上不能有人工作。
3.摇表线不能绞在一起,要分开。
4.摇表未停止转动之前或设备未放电之前,严禁用手触及。拆线时,也不要触及引线的金属部分。
5.测量结束后,对大电容设备要放电。小结
要想准确地测量出电气设备及相关附属设施的绝缘电阻,必须对摇表正确地使用,否则,将失去了测量的准确性和可靠性,对摇测设施或人身也会造成一定的伤害。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.070