淺談絕緣電阻表的工作原理、使用方法

汪良州

（池州市計(jì)量測(cè)試所，安徽池州247100）

1 絕緣電阻表介紹

絕緣電阻表，又叫做兆歐表、搖表、絕緣電阻測(cè)試儀、高阻計(jì)，是一種電氣技術(shù)人員日常使用的測(cè)量電阻值的儀表。絕緣電阻表的作用就是檢測(cè)電氣設(shè)備、電機(jī)繞組、電線、電纜、供電電路等電氣工作場(chǎng)合所必須滿足的絕緣電阻，以保證這些電氣設(shè)備、在用電器和供電線路工作在安全、可控的絕緣狀態(tài)，避免發(fā)生漏電，導(dǎo)致設(shè)備損壞或危及人身安全的事故。

日常使用的絕緣電阻表主要構(gòu)造有兩個(gè)部分：作為電源用的高壓手搖發(fā)電機(jī)（直流電源裝置）、磁電式流比計(jì)（指示儀表）。直流電源裝置有三種，分別是內(nèi)附手搖發(fā)電機(jī)、干電池、交流電網(wǎng)和整流電路配合裝置，一般以第一種居多。指示儀表分為兩種：磁電系電流表、磁電系比率表。

絕緣電阻表（圖1）的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單：一個(gè)手搖發(fā)電機(jī)、表頭和三個(gè)接線柱。測(cè)試部分依靠三個(gè)接線柱完成，分別為線路端（L）、接地端（E）和屏蔽端（G），分別用于連接被測(cè)對(duì)象，具體使用方法見本文絕緣電阻表的使用方法。

圖1 絕緣電阻表實(shí)物圖

絕緣電阻表的額定工作電壓一般有100 V、250 V、500 V、1 000 V、2 500 V、5 000 V、10 000 V，準(zhǔn)確度等級(jí)分為10級(jí)（最大允許誤差10%）和20級(jí)（最大允許誤差20%）。測(cè)量范圍從0.5 MΩ到2 000 MΩ。

2 絕緣電阻表的工作原理

絕緣電阻表的電路圖和結(jié)構(gòu)圖如圖2、圖3所示。

絕緣電阻表電路工作原理：

（1）被測(cè)電氣設(shè)備的待測(cè)電阻Rx接在絕緣電阻表的“L”端鈕和“E”端鈕之間。

（2）檢測(cè)人員以120 r/min的固定速率搖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)的手柄，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一定額度（根據(jù)絕緣電阻表的規(guī)格型號(hào)確定）的直流電壓，直流電壓使線圈1和線圈2同時(shí)帶電。

圖2 絕緣電阻表電路圖

圖3 絕緣電阻表結(jié)構(gòu)圖

（3）假定通過線圈1的電流為I1，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1；通過線圈2的反向電流I2會(huì)產(chǎn)生反作用轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M2，M1與M2兩個(gè)力矩方向是相反的。

（4）由于氣隙磁場(chǎng)是不均勻的，所以轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1不僅與流經(jīng)線圈1的電流成正比，而且還與線圈1所處的位置有關(guān)，在絕緣電阻表中，線圈1的位置用指針偏轉(zhuǎn)角表示。

（5）在測(cè)量待測(cè)電阻Rx時(shí)，隨Rx的改變，I1也跟隨改變，而I2基本不變。線圈2主要是用來產(chǎn)生反作用力矩的，這個(gè)力矩基本不變。當(dāng)Rx趨向于0時(shí)，I1最大，兆歐表的指針在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩的作用下偏轉(zhuǎn)到最大位置，即指示表“0”的位置。當(dāng)Rx趨向于無窮大時(shí)，I1趨向于0，指針在反作用力矩的作用下偏轉(zhuǎn)到指示表的最小位置，即“∞”位置。通過這樣的設(shè)計(jì)原理，兆歐表可以測(cè)量從0到∞之間的絕緣電阻。

3 絕緣電阻表的使用方法

在檢查和使用絕緣電阻表時(shí)，必須將儀器水平放置于平穩(wěn)的地方，以免在快速搖動(dòng)手把時(shí)，因?yàn)閮x器傾斜而產(chǎn)生測(cè)量誤差。

（1）絕緣電阻表在投入使用前首先做絕緣檢查：在絕緣電阻表未投入工作之前，以120 r/min的額定速度搖動(dòng)發(fā)電機(jī)手柄，然后觀察儀器的指針是否指在標(biāo)度尺“∞”的位置，如否則說明絕緣電阻表出現(xiàn)了問題，這時(shí)不能開展測(cè)量工作，以免發(fā)生漏電危險(xiǎn)。

（2）將端鈕“L”和“E”短接，緩慢搖動(dòng)手柄，觀察顯示盤指針是否指在標(biāo)度尺“0”的位置。如果指針不處于“0”的位置，說明絕緣電阻表也出現(xiàn)了故障，應(yīng)禁止投入使用。

（3）開始使用時(shí)，將“E”接地端鈕、“L”接線端鈕接被測(cè)設(shè)備，“G”為保護(hù)屏蔽端，使用時(shí)被測(cè)物的中間層接于“G”。絕緣電阻表與被測(cè)設(shè)備的連接必須使用絕緣良好的單根線。在搖動(dòng)絕緣電阻表時(shí)，必須將被測(cè)物充分放電，并與其他物品斷開。

（4）使用前，根據(jù)要求合理確定絕緣電阻表的額定電壓。如果額定電壓過高，會(huì)損壞被測(cè)設(shè)備；如果額定電壓過低，會(huì)使得測(cè)量不準(zhǔn)。

（5）搖動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)速要均勻，一般規(guī)定為120 r/min，如果需要精確數(shù)字，必須使用恒定轉(zhuǎn)速源。要搖動(dòng)1 min等絕緣電阻表指針穩(wěn)定后再讀數(shù)。

（6）測(cè)量完畢后，必須將被測(cè)設(shè)備充分放電，千萬不可用手去觸摸被測(cè)設(shè)備的接線端或外殼，防止產(chǎn)生放電事故。

（7）根據(jù)計(jì)量法的要求，用于安全防護(hù)作用的絕緣電阻表應(yīng)當(dāng)定期送往法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，取得合格證后方可投入使用。

4 結(jié)語

絕緣電阻表是電氣安全測(cè)量的重要設(shè)備，作為電氣工程技術(shù)人員，在使用電氣設(shè)備特別是高壓電氣設(shè)備時(shí)，一定要樹立足夠的安全意識(shí)，做好日常的設(shè)備絕緣測(cè)量工作，確保儀器設(shè)備絕緣良好，防止發(fā)生安全事故。

使用絕緣電阻表時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)備說明書或操作指導(dǎo)書進(jìn)行。絕緣電阻表在用于重要測(cè)量工作時(shí)，應(yīng)該送往有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定，防止計(jì)量不合格的絕緣電阻表投入使用。