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耐电压测试仪、绝缘电阻测试仪基本原理、选用

[ 2010-8-2 ] [转载请注明来源：就是要仪器网 www.94117.net]

耐电压测试仪、绝缘电阻测试仪基本原理、选用

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，不仅要承受额定工作电压的作用，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,危及人身安全。

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倒计时。

（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

选用耐压仪最重要的是2个指标，最大输出电压值及最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。最高电压可以到几万伏。最大报警电流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最大输出电流时，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，规定一个最低的绝缘电阻值。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，造成对人身的安全或威胁。

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。第一是直流高压发生器，用以产生一直流高压。第二是测量回路。第三是显示。

（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。第一种手摇发电机式。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）。第二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最强的地方，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。如测量很频繁最好选带有报警设定功能。

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