电线电缆绝缘电阻的测量方法

电线电缆绝缘电阻的测量方法：电压表、电流表法 图1 电压表、电流表法测绝缘电阻
测量原理图如图1所示。这里电流表是高灵敏度检流计，利用欧姆定律算出电阻值。例如:
I = 2 X 10- $A, U = 1000V，则:
Rs =
1000V
2 X 10- 8
= 5 X 10'2口
从上例看出，U 必须采用高压，电流表用高灵敏度的检流计。而1000V 的高压在实验场地是很危
。所以这种方法不适宜测量高电阻。
用兆n 表测量绝缘电阻
用兆n 表测量绝缘电阻方便，但准确度差。
西林电桥法
西林电桥法即用高压电桥法测量电阻值。此方法测量准确，但操作复杂，设备昂贵，也不可取。
电容充电法: 这是本文所介绍的方法。
电容充电法测量绝缘电阻
测量原理
图2为用电容充电法测量绝缘电阻的测量电路图。Rz为被测绝缘电阻。电压U 经R: 给标准电容
收稿日期: 2000- 9- 10 王胜恩 女 1948年生 实验师河」匕工业大学成人教育学院学报 2001 年
充电。RC 是电容C的漏电阻。
电容C上的电压uc
、
一‘U+Rc (卜eRxX'+R}')
设t = 0 时刻uc= Uo，则
U 。 ，_
u，o = ii-x斗+下形一凡、(、1‘
若Rc 已知，可由上式解得Rx，但在实际测量时，Rc 往
往是未知数，又为了减少非线性和Rc 漏电所引起的
误差，常在UO<\ V 的情况下测量，由于Rx和Rc 都是
同数量级的绝缘电阻，故Rc 中的电流可以略去，而电
容C 中的电流
一e-Rx条o)
U
-- 一Rx
·幼
是常量，电容C 上的电荷
。 . _ U .
碌 = IC . a = 下于L
J 、x
是线性增长的。当t= t。时，电容C 上的电荷 图2 电容充电法测量绝缘电阻
。 . _ U _
6lo = 10-o = D t o
立、X
故
_ 从 n
R x = 万二
必心
Q。可由冲击检流计测得。
2. 2 充电时间t。的估计
标准电容器C 是微法数量级，Rx和Rc 都是1010fl 以上数量级。所以充电数分钟时间仍能满足
Rc ·Rx
Rx十Rc
·C> to。故能得出Uc+Uo
2. 3 绝缘电阻测量中的防护问题
绝缘电阻测量中若不采取防护措施，其测量结果往往是错误的。这是因为周围环境的电阻和被测
电阻往往是同一数量级
图3 测量中的误差因素漏电流 图4 测量中的防护措施
其环境电阻和电源并联，即Rs。这个电阻对电容C的充电不产生影响，如图3。由于高电阻Rx约
在l olorl 以上的 量级，而电容C的充电电压U}+ U，所以电容器两端都属于高电位端，它对电源的
低电位端有漏电流i，和i2o ii 不流过电容C，对测量结果无影响。而电容器C的电流第2期 王胜恩等 绝缘电阻的测量
is = i: 十 ix
i: 和ix是同一数量级的漏电流，故i: 的存在将会引起错误的测量结果。
由于漏电流i: 流过电容器C，所以被防护的对象是电容器C。采用图4的办法把电容C 以及被测
电阻高电位端的导线屏蔽起来，其金属屏蔽层和电源的高电位端相连，由于Uc+ U 因而电容器和屏蔽
层间的漏电流极小，而屏蔽和电源的负极仍会有漏电流i2，但不经过电容器C，因而不会产生测量误差。
2. 4 实际电路说明
图5 中，Rx为被测片状绝缘体，P; 和P: 为两金属电极，Pz为保护环。双力双投开关K 和标准电
容器C放在金属板A 上，A 和电源的正极相接。电容C的低电位端与电极P; 用屏蔽线L; 相联。当K
合向右端时，电源U 经Rx给电容C 充电，从C 的低电位端到P, 之间*给屏蔽起来。由于R 接电
源的正极，·则P: 和R 之间的电位差很小，故无表面充电电流。所以图5是测体电阻的电路。若把L3
和LZ 交换，则可测Rx的表面电阻。若去掉Lz，则测Rx的综合电阻。
图5 测量中的实际电路
3 实际测量过程
(1) 按图5接线，电源用三路稳压电源串联，为防止短路损坏电源，在各电源间串联1/s 瓦1k 电
阻，各路增多调至30伏，串接后为90伏。
(2) 和冲击检流计G 串接，使并接电阻凡十R 接近临界电阻，开始使R+ RK, R 和RR均用标准
电阻箱。
(3) 调节R, RK, K 合向右测，用一根导线将电容器短路放电，突然拿开短路线并计时数分钟，计
时结束将K 突然合向左，观察检流计*次zui大偏转am,，若‘I太小，可增大R 减小Rx，使R+ RK仍
近似临界电阻值，直到检流计有较明显的偏转为至。
(4) 根据上述试做结果R 和Rx在整个测量过程中不变。K合向右，用短路线短接电容，突然拿开
短路线计时，计时结束K 突然合向左，读取检流计*次zui大偏转IX,,2，测量6次取平均值amcp。分别
测出体电阻、表面电阻和综合电阻。
(5) 测冲击检流计的电量常 q ，按图6接线。R 和风 保留原值不变，K合向左，调滑线变阻器，
先使电容的充电电压 (用 字表测量) 不超过100mV, K 突然合向左，记录检流计的*次zui大偏转
%;，若偏转不明显，再调滑线变阻器使电压U 升高。重复上述实验，做6次取平均值amcp。