電阻(R)對導體中的電流起阻礙作用,電阻以歐姆來衡量,用希臘字母Ω表示歐姆。根據電阻值的大小程度,可以在Ω前添加一個前綴形成一個復合單位來表示,例如千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)或毫歐(mΩ)、微歐(μΩ)。根據歐姆定律,電阻限制著電路中的電流,電流用安培(A)來衡量。
●導體與絕緣體
所有的材料對電流都存在一定的電阻。
※導體
導體是指具有很小的電阻,使電子能夠非常容易通過的材料。大多數(shù)金屬都是良導體,銅(Cu)是較為常用的導體;銀(Ag)是比銅還要好的導體,但是對于大多數(shù)的應用來說銀太昂貴了;鋁(Al)的傳導性不如銅,但是成本較低,并且對類似于架空電力線這樣的高壓應用來說質量比較輕,正是由于這個原因,鋁也常被用作為導體。導體可以是電線、電源線或電纜,可以是裸露的、絕緣的或被遮蓋起來。
影響導線電阻的因素包括導線的橫截面積、長度、材料和溫度。橫截面積越大,電阻越??;導線長度越長,電阻越大;溫度越高,電阻越大。
※絕緣體
絕緣體是指具有非常高電阻的材料,常見的絕緣材料包括橡膠、塑料、空氣、玻璃和紙。當導體絕緣材料受潮濕的影響而退化和/或由于過熱而被損傷時,其電阻就會下降。
所有的導體都必須防止可能接觸到其它導體、金屬零件和人員。導線的絕緣層能夠保護導線免受損傷,并隔離導線內的電能,但是并不是電路的所有通電部分都有絕緣體的保護。
當電路的通電部分是裸露時,例如當導線連接到保險絲或斷路器面板時,距離或者說是空氣間隙,就作為了絕緣體。通電導線和零件之間的距離越大,電阻就越高;電壓越高,建立防止不希望的電子流(例如致命的電?。┑碾娮杷璧目諝忾g隙就越大。
●絕緣電阻測量
在測量絕緣體完整性時,必須使用專門設計用于絕緣電阻測量的儀表。在開始進行絕緣電阻測試之前,首先要進行基本的電壓、電流和電阻測量。被測設備的類型和絕緣電阻測試的目的決定了所需的測量項目。對絕緣材料進行的兩種基本絕緣電阻測量是絕緣電阻測量和泄漏電流測量,最終產生一個絕緣電阻值。
絕緣體的真實狀況是通過利用絕緣電阻測試儀進行絕緣電阻測量確定的。測量是在通電時承載電流的導線和系統(tǒng)中正常工作時無電流流通的其它部分之間進行的。無論電路、系統(tǒng)或電力負載的規(guī)模如何,導線都是用來提供適當?shù)碾妷骸㈦娏骱凸β实?;導線上的絕緣層用來防止電流流到設計路徑之外。沒有什么絕緣體可以完全防止電流通過絕緣體流入到地或其它導體,所有的絕緣體都會通過少量的泄漏電流。
一般來說,泄漏電流非常小,不會引起任何故障,可以忽略;除非泄漏電流達到了一定程度,開始引起電擊、溫度上升或設備損壞。絕緣體的電阻越高,流經絕緣體的泄漏電流就越小,在剛投入使用時,絕緣體的電阻是較高的。
基本上所有的絕緣體都會隨時間退化,使得電阻降低。潮濕、極溫、灰塵、污垢、油污、振動、污染和其它機械應力或損傷等因素都會引起絕緣體的退化。絕緣電阻的總值取決于系統(tǒng)中傳導性泄漏電流和電容性泄漏電流的大小。
※傳導性泄漏電流
傳導性泄漏電流是指流過導線絕緣層的量很小的正常電流。傳導性泄漏電流從導線流入到導線,或者從火線流到地。傳導性泄漏電流可以根據歐姆定律利用公式確定,或者利用兆歐表進行泄漏電流測量。傳導性泄漏電流的增加會導致絕緣層的進一步退化,導線絕緣層的電阻就會降低。
保持絕緣層的清潔和干燥能夠保證泄漏電流量小。
※電容性泄漏電流
電容性泄漏電流是指由于電容效應而通過導線絕緣層的電流,當兩根或多根導線排列在同一根線管中時就會產生這種效應。
電介質材料是指具有相對較低的電導率的材料,絕緣體往往被稱為電介質材料。距離非常接近的兩根導線就形成了一個小電容,導線之間的絕緣層就是電介質,導體就是金屬片。
在直流電路中,由于電容性泄漏電流僅持續(xù)幾秒鐘即停止,所以承載直流電壓的導線一般產生較小的電容性泄漏電流;交流電壓會產生持續(xù)的電容性泄漏電流,但是可以在整個排列管線中將導線分開使其降至最小。
※表面泄漏電流
表面泄漏電流是指從導線上被剝去絕緣層進行電氣連接的區(qū)域流出的電流。在電路中,導線在不同點利用螺帽絕緣頭、接頭、平接線片、接線柱以及其它連接固定裝置進行連接。被剝去絕緣層的連接點就為表面泄漏電流提供了低阻路徑,再加上灰塵和水分,就會產生更大的表面泄漏電流。
表面泄漏電流會導致連接點熱量增加,熱量增加又會促使絕緣層的退化,從而使導線變得脆弱。使所有的連接都保持清潔和緊固會使表面泄漏電流量小化。在600V及以下的系統(tǒng)中,表面泄漏電流是最小的,在中壓(1kV至35kV)應用中,表面泄漏電流即成為了重要的一個因素。
絕緣電阻萬用表屬高級智能化的精密儀器,除非您是經授權的專業(yè)維修人員,并且具有相關的校準性能測試手段及維修資料,否則不要嘗試去維修此類儀表。
絕緣電阻萬用表一般采用自動校準技術,除指明可以更換的部件外,所以元器件不要隨意更換,以免技術指標發(fā)生偏差。
一、一般的維修保養(yǎng)
1)定期用濕布及中性的清潔劑清理儀表的外殼,不要用研磨劑或溶劑。端子上和表筆端子上污垢會影響讀數(shù),可用清潔劑清理每個端子上的污物。
2)不使用時,按POWER鍵關閉電源,長期用應取出電池。
3)存放儀表應避免潮濕,高溫和強磁場。
二、更換電池
1)按POWER鍵關閉電源,并從端子上把表筆或測試導線拆下,使測試導線與被測電路完全斷開。
2)將電池蓋的兩顆螺絲拆下,并把電池蓋取下。
3)從電池盒上把電池取下。
4)用6節(jié)AA(AM3/LR6)新電池(標準容量約2450mAh)換上。
5)把電池蓋合上,裝上兩顆螺絲。
三、更換保險絲
為避免受到電擊或電弧的燒傷,而造成人身傷害或儀表損壞,必須根據以下步驟更換保險絲,只能用同樣型號的或相同電氣規(guī)格的保險絲進行更換。
1)按POWER鍵關閉電源,并從端子上把表筆或測試導線拆下,使測試導線與被測電路完全斷開。
2)把電池蓋的兩顆螺絲、殼體后蓋二顆螺絲以及電池后的一顆螺絲拆下,并把電池蓋和殼體后蓋取下。
3)輕輕地把保險絲的一端撬起,取出被燒壞的保險絲,并更換同樣型號的或相同電氣規(guī)格的保險絲。要確認保險絲已可靠地夾緊在保險絲夾的中間。保險規(guī)格:F1A240V。
4)合上電池蓋和殼體后蓋后,并把四顆螺絲緊固,在鎖緊之前,請不要使用儀表。
5)保險絲很少需要更換,燒斷保險絲幾乎總是操作失誤的結果。
絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第一是直流高壓發(fā)生器,用以產生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。
?。?)直流高壓發(fā)生器
測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓,此高壓值在絕緣電阻表國標中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高壓的產生一般有三種方法。第一種手搖發(fā)電機式。目前我國生產的兆歐表約80%是采用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓,整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或專用脈寬調制電路來產生直流高壓,一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。
?。?)測量回路
在前面講的搖表(兆歐表)中測量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一個流比計表頭來完成的,這個表頭中有兩個夾角為60°(左右)的線圈組成,其中一個線圈是并在電壓兩端的,另一線圈是串在測量回路中的。表頭指針的偏轉角度決定于兩個線圈中的電流比,不同的偏轉角度代表不同的阻值,測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大,那么指針偏轉的角度越大。另一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的,當指針在無窮
大處,電流線圈正好在磁通密度較全的地方,所以盡管被測電阻很大,流過電流線圈電流很少,此時線圈的偏轉角度會較大。當被測電阻較小或為0時,流過電流線圈的電流較大,線圈已偏轉到磁通密度較小的地方,由此引起的偏轉角度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。
一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數(shù)量級。但當用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了,在高阻值時的刻度全部擠在一起,無法分辨,為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達到在小電阻值時產生分流作用。在高電阻時不產生分流,從而使阻值顯示達到幾個數(shù)量級。隨著電子技術及計算機技術的發(fā)展,數(shù)顯表逐步取代指針式儀表。
絕緣電阻數(shù)字化測量技術也得到了發(fā)展,其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路,壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉換再通過單片機處理直接轉換成數(shù)字值顯示。
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