影響電線電纜絕緣電阻測(cè)量值的主要因素分析

李小明

0 引言

在電線電纜檢測(cè)中,絕緣電阻是安全性能中一項(xiàng)非常重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)其測(cè)量通常采用在被測(cè)絕緣體兩端施加恒定的直流電壓,測(cè)量其間流過的直流電流的大小和變化情況,以此判斷絕緣材料的優(yōu)劣。值得我們注意的是:絕緣電阻測(cè)量值不是一個(gè)恒定不變的數(shù)值,它易受外界諸多因素的影響而發(fā)生變化。

1 檢測(cè)數(shù)據(jù)比較

影響電線電纜絕緣電阻測(cè)量的因素有環(huán)境條件、溫度、濕度、讀數(shù)時(shí)間和人員素質(zhì)等幾個(gè)方面,下面以GB/T5023.3-2008中一般用途銅芯聚氯乙烯絕緣電線電纜BV 450/750 1×1.5黃色為例,談?wù)劷^緣電阻測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問題。按GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008之規(guī)定:試驗(yàn)應(yīng)在5 m長的絕緣線芯上進(jìn)行,水溫為(70±2)℃浸水時(shí)間不小于2 h,絕緣電阻應(yīng)在施加電壓1 min后測(cè)量,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果談?wù)動(dòng)绊懡^緣電阻測(cè)試的因素。

本試驗(yàn)共進(jìn)行了五次:第一次:試件為5 m長,溫度為20.5℃,濕度為65%,電壓為 500 V,1 min讀數(shù)測(cè)試值為46 MΩ;第二次:試件為5 m長,溫度為20.5℃,濕度為65%,電壓為500 V,2 min讀數(shù)測(cè)試值為52.0 MΩ;第三次:試件為5 m長,溫度為71.2℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數(shù)測(cè)試值為 21 MΩ;第四次:試件為5 m長,溫度為73.9℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數(shù)測(cè)試值為 18 MΩ;第五次:試件為10 m長,溫度為71℃,濕度為65%,電壓為500 V,1 min讀數(shù)測(cè)試值為16 MΩ。

2 原因分析

從上面測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出:同樣一組電線的絕緣電阻在不同的溫度、不同的讀數(shù)時(shí)間會(huì)有很大的差別,原因分析如下:

1)由于施加電壓后,絕緣中存在著三種隨時(shí)間而衰減的電流:電容電流、不可逆吸收電流、可吸收電流,這三種電流全部衰減后,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)分鐘才趨于消失,考慮到測(cè)量系統(tǒng)長時(shí)間的穩(wěn)定性,測(cè)量時(shí)間不宜太長。同樣,測(cè)量條件,讀數(shù)時(shí)間不會(huì)造成很大差別,讀數(shù)時(shí)間長會(huì)造成數(shù)值偏大,因此標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在接通電流1 min后讀數(shù),1 min讀數(shù)保證了非泄漏電流大部分已消失又使測(cè)量時(shí)間有了統(tǒng)一,使數(shù)值具有重復(fù)性和可比性。

2)溫度的影響:溫度的升高,絕緣電阻迅速下降,這是因?yàn)殡S溫度的升高,絕緣材料中雜質(zhì)離子運(yùn)動(dòng)速度加快,使得電導(dǎo)增大,絕緣電阻下降。因此測(cè)量時(shí),必須嚴(yán)格控制溫度。

3)長度及環(huán)境條件的影響:長度不同絕緣電阻測(cè)量值也不同,這是因?yàn)榻^緣電阻與長度成反比,測(cè)量電線長度時(shí)誤差要控制在±1%內(nèi),因此在檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了長度為5 m,表面污穢的影響彌漫在大氣中的污穢物沉積在運(yùn)行設(shè)備的絕緣體表面,形成污穢層。其中包含著可溶的電導(dǎo)性物質(zhì)和不可溶的吸水性物質(zhì)。在干燥的條件下,這些污穢物的電阻很大,對(duì)絕緣性的介電性能影響不大。但在空氣濕度較高的情況下,空氣中的水分或污穢層受到濕潤、可溶的導(dǎo)電物質(zhì)在溶解后使絕緣體表面污穢層的電導(dǎo)急劇增加,而不可溶的吸水性物質(zhì)則保持水分并起促進(jìn)污穢層電導(dǎo)增大的作用。在外加電壓作用下,絕緣體表面泄漏電流亦隨之大幅度增加,從而明顯降低絕緣材料的絕緣特性,甚至導(dǎo)致絕緣體污穢層發(fā)熱,產(chǎn)生局部電弧甚至全面閃絡(luò)。

4)檢測(cè)人員的素質(zhì):檢測(cè)人員自身的素質(zhì)也是一個(gè)方面,作為檢測(cè)人員應(yīng)懂得一些電的基本知識(shí),充分了解絕緣電阻與哪些因素有關(guān),在檢測(cè)過程中做到心中有數(shù),確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語

絕緣電阻隨著電氣設(shè)備所處的環(huán)境以及測(cè)量條件的不同可以發(fā)生很大變化,如果在測(cè)量前不進(jìn)行任何處理,試驗(yàn)條件不符合規(guī)定,則會(huì)降低測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外,由于介質(zhì)的吸收性能不同,絕緣電阻也常隨加壓時(shí)間的長短而變化。為了提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性,必須對(duì)試驗(yàn)方法進(jìn)行分析,采取必要措施防止外界干擾和漏電,并對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行試驗(yàn)前的處理和規(guī)定試驗(yàn)條件。在工作條件允許的情況下,應(yīng)選用安全性能好的綜合測(cè)試儀,確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

[1] GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008,額定電壓450/750 V及以下聚氯乙烯絕緣電纜[S].