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实验四 绝缘电阻测试

一、实验目的：
1、判别电动机的绝缘是否存在严重缺陷。
2、掌握绝缘电阻测量的方法和原理。
二、实验原理与说明：
电机的绝缘包括：绕组与绕组之间的绝缘、绕组与地之间的绝缘、绕组对机壳的绝缘。
我们所能测量的只有绕组对机壳的绝缘。电机绕组是星形接法，由于条件有限，电机无法拆开，只能测得绕组对机壳的绝缘电阻。
三相空气开关的绝缘指的是进线与出线的相与相之间的绝缘电阻。我们总共要测6组数据。
电气绝缘不仅仅是包着电线的塑料聚合物材料，它是由电缆绝缘层、套管绝缘子、线管内空间、马达和通用设备组成的完整系统。机械压力、污染和温度变化都能造成这些组件随时间而恶化使电流发生漏泄。
电流漏泄会产生以下的几个问题：
1. 当电流穿过绝缘层时产生热量，会使绝缘层恶化，直到最终绝缘失效，并会形成火灾隐患。
2. 漏泄电流必需返回至源极，它将流经任何可用的导体、线管、管道、水或大地返回到源极。这种不利的电流会产生危险的电压。
3. 漏泄电流是没有效率的。经绝缘层漏泄的电流并不能驱动马达、发光或加热，但是仍然会产生消耗。
4.漏泄电流会引起过流保护装置跳闸，使马达和变压器过热。结果就是差的电气绝缘造成设备发生故障、生产线停工。
有效的绝缘电阻系统具有高的电阻值，通常大于几个兆欧（MΏ）。差的绝缘系统具有较低的绝缘电阻。绝缘电阻测试仪会在绝缘系统上加直流电压，并测量由此产生的电流。这样就能够计算并显示绝缘的电阻值（绝缘将电流束缚在电线中的程度，或者说防止电流漏泄的程度）。绝缘电阻表主要由一只磁电系比率表和一台手摇发电机组成。被测绝缘电阻接在“线（L)”与“地（E）”端子之间。测量原理接线见下图。
其中电压回路：电源正端经被内附电阻RV、动圈2回到电源负端[提供左偏转矩]；电流回路：电源正端经被测绝缘电阻RX、内附电阻RA、动圈1回到电源负端[提供右偏转矩] ；当活动部分平衡时，偏转角是两个电流比值的函数，或只与被测绝缘电阻有关。测量过程中，电压可能发生波动，但电流比值基本不变。所以用比率表可以很好地消除电压波动对测量结果的影响，电压降低，电流也会降低，其比值不变。但降低电压对精度会有影响。同理，电压升高，电流也会升高，其比值不变。
兆欧表总共有三个接线端钮，其中L表示“线”，E表示“地”，G表示“屏蔽端”。屏蔽端的作用是机壳等漏电对电流线圈的影响，从而影响测量结果。同时，测量电缆的绝缘电阻或天气潮湿的时测其它电气设备时，使用保护环G以避免被测设备表面漏电影响测量结果。
测量线路对地的绝缘电阻时，兆欧表接线端钮L接线路的导线，接线端钮E接地，；测量电动机绕组对地（外壳）的绝缘电阻时，兆欧表接线端钮L与绕线接线端子连接，端钮E接电动机外壳；测量电动机或电器的相间绝缘电阻时，L端钮和E端钮分别与两部分接线端子相接；测量电缆的对地表皮）绝缘电阻，L接电缆心线，E接电缆表皮，G接绝缘层，其它电气设备的接线，可参照这些设备的接线类推。
三、实验内容与步骤：
1、兆欧表的正确选择：
按电压等级分有500、1000、2500伏3重规格。一般测量低压电器设备的绝缘电阻时，应使用500伏电压等级的兆欧表，否则可能造成设备绝缘被击穿，测量额定电压为500伏以上的电器设备的绝缘电阻时，应选用1000伏或2500伏电压等级的兆欧表，否则会因为电压偏低而影响测量的准确性。
2、测量时：
（1）测量带电设备的绝缘电阻之前，必须断开被测设备电源，并进行短路接地放电，以保证人身和设备的安全及获得正确的测量结果。
（2）使用时将仪表置为水平，将被测物接于E及L两端钮间，以每分钟大于120转的速度摇转发电机摇把此时仪表指针指示值即为被测物的绝缘电阻值。（见图一）
（3）测量被测物对地的绝缘电阻时，将E端钮接于良好的地线L端钮接被测物，测量二线间绝缘时，将L与E端钮各接一线。（见图二）
（4）为了防止被测物表面泄漏电流的影响，仪表设有保护端钮G，使用时被测物的中间层接于G端。（见图三）
（5）兆欧表与被测物之间的连接导线必须使用绝缘良好的单根导线，不能使用双根绞线，且与L端连接的导线一定要有良好绝缘，因为这一根导线绝缘电阻与被测物的绝缘电阻并联，此对测量结果影响很大。

四、数据记录
将测量的结果记入下表。

被测对象
绝缘电阻值/MΩ
绝缘是否良好
备注
空气开关
进线端
A-机壳
50
良好

B-机壳
40
良好

C-机壳
24
有点差

出线端
A-机壳
10
有点差

B-机壳
30
良好

C-机壳
20
有点差

电机
A-机壳
500
良好

B-机壳
500
良好

C-机壳
500
良好

数据分析：
绝缘对设备的安全和对人生的安全都非常重要。这次测量的空气开关的进出线的每一相对机壳的绝缘电阻都不一样，差异还很大，说明绝缘有一定的损坏了，不能投入使用。电机的绝缘就比较好了。

五、实验注意事项
1.兆欧表放置应平稳，避免表身晃动。
2.在测绝缘电阻前，接上兆欧表的两根棒（不要互相绞并在一起），先把两表棒接触，手柄轻摇几转，试看表针是否指到0位。接着分开两表棒，再摇几转，试看表针是否指到∞位。校试好兆欧表的0位和∞位后，即可进行测量。
3.手柄转速以每分钟120转左右为宜，切记忌忽快忽慢。
4.绝缘电阻随测量时间的长短而不同，一般以手柄稳定转速下持续要一分钟之后的读数为准。
5.测量时，如果发现被测设备的绝缘电阻等于零，应立即停止摇转手炳，以免损坏兆欧表。
6.在兆欧表没有停止摇转和设备没有对地放电之前，切勿触及测量部分和兆鸥表的接线端钮，以免触电。
7.测量完毕，应将被测设备对地放电。

六、 心得体会
在做这次的绝缘电阻的测试之前，我们首先查阅了资料，先了解什么是绝缘电阻，为什么有绝缘电阻，很多设备在高电压下，对绝缘的要求是很高的，只要绝缘稍有损坏，就可能对设备和人身造成严重的伤害，所以，我们对电机等高压设备要定期做绝缘电阻的检测，看绝缘是否有所损坏。
其次，我们了解了绝缘电阻该怎么去测，原理是什么，如何接线，如何选表的问题。对空气开关的测量很简单，然而，要测量电机的绝缘电阻就需要找好接线端，比如测量相与相之间的绝缘电阻时，由于里面是星形接法，就需要把电机给拆开，把公共后端解开，然后再测相与相之间的绝缘。测电机绕组对机壳的绝缘电阻就不需要拆开了，可直接测。至于选表的问题，就要考虑我们的说要测量的设备的工作电压，根据工作电压放一定的裕量，比如：我们所测的电机工作时的线电压是380V左右，所以应该选500V档的。还有就是要清楚如何接线，同时要清楚的知道实验时的注意事项，防止损坏仪表或造成人身伤害。
最后，就是实地测量问题了，测量很简单，十多分钟就能测完了。但要注意在测量时，手不要去接触接线处，也不要触碰机壳等测量的部分，否则会触电，进行摇表时要注意速度在120转/每分钟，还要均匀，最好不要忽快忽慢。
这就是我对这次测量的全部总结了，通过这次测量，我也了解到要实际去做一项实验时，要有充分的准备，否则在做的时候会力不从心，什么也搞不清楚。