絕緣電阻：測量的維護(hù)原理

•驗(yàn)證生產(chǎn)的電氣設(shè)備的質(zhì)量•確保電氣設(shè)備滿足規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)（安全符合性）

　　•確定電氣設(shè)備性能隨時(shí)間的變化（預(yù)防性維護(hù)）

　　•確定故障原因（排障）

電阻和電導(dǎo)率

電阻(R)對導(dǎo)體中的電流起阻礙作用。電阻以歐姆來衡量。用希臘字母Q表示歐姆。對于大的電阻值，可以在D前添加一個(gè)前綴形成一個(gè)復(fù)合單位來表示，例如千歐（kQ)或兆歐（MQ)。根據(jù)歐姆定律，電阻限制著電路中的電子流（電流）電流用安培（A)來衡量。電阻越大，電子流就越??；同理，電阻越小，電子流就越大。請參見圖1-1。所有的材料對電流 都存在一定的電阻。

　　導(dǎo)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(dǎo)體。銅（Cu)是最為常用的導(dǎo)體。銀（Ag) 是比銅還要好的導(dǎo)體，但是對于大多數(shù)的應(yīng)用來說銀太昂貴了。鋁（Al)的傳導(dǎo)性不如銅，但是成本較低，并且對類似于架空電力線這樣的髙壓應(yīng)用來說質(zhì)量比較輕。正是由于這個(gè)原因，鋁也常被用做為導(dǎo)體。導(dǎo)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的。請參見圖1-2。

　　裸露的導(dǎo)線沒有遮蓋物或絕緣層。絕緣的導(dǎo)線是電力系統(tǒng)中最為常用的導(dǎo)體。絕緣的導(dǎo)線可以是實(shí)心的或多股扭絞的。被遮蓋起來的導(dǎo)線的覆蓋物沒有特定的絕緣額定指標(biāo)。關(guān)于導(dǎo)線的覆蓋在美國國家電氣規(guī)范（NEC®)的第310款中做了規(guī)定。

　　大多數(shù)電線、電纜和母線都是由銅或鋁做成的。在所有用做導(dǎo)體的金屬中(銀除外)，銅對電子流的電阻最小。銅和鋁可以彎曲并容易成形，小尺寸時(shí)具有很好的柔性，具有多芯的 結(jié)構(gòu)。典型的多芯結(jié)構(gòu)為7股、19股或37股。

圖1-1在一個(gè)電路中，電阻越大，電流就越小，同理，電阻越小，電池中的電流就越大。

圖1-2可以使電線、電源、電纜、可以使裸露的絕緣的或者是被遮蓋的。

　　影響導(dǎo)線電阻的因素包括導(dǎo)線的橫截面面積、長度、材料和溫度。截面面積大的導(dǎo)線比截面面積小的導(dǎo)線電阻要低。導(dǎo)線越長，電阻就越大。較短的導(dǎo)線比相同橫截面面積的長導(dǎo)線電阻要低。

　　銅的傳導(dǎo)性優(yōu)于鋁，相同的規(guī)格可以承載更大的電流。根據(jù)NEC®,除特殊說明之外，所有的導(dǎo)線必須為銅線。溫度也會影響導(dǎo)線的電阻：溫度越髙，電阻越大。

　　發(fā)電和電力輸送依賴于電氣絕緣的性能。由于能源短缺，所以這點(diǎn)是非常關(guān)鍵的。

　　絕緣體是指具有非常髙電阻的材料。絕緣體阻礙著電子流。常見的絕緣材料包括橡膠、塑料、空氣、玻璃和紙。導(dǎo)線的絕緣層按溫度額定值分類，有140°F(60*C)、167oF(75*C)和194°F (WC)。請參見圖1-3。所需要的絕緣等級取決于具體的應(yīng)用。在髙壓應(yīng)用中，導(dǎo)線的絕緣特性就必須比較髙。

圖1-3導(dǎo)線的絕緣層按溫度等級進(jìn)行分類。

　　在測試絕緣體的完整性時(shí)，請務(wù)必使用專門設(shè)計(jì)用于絕緣電阻測量的儀表。

　　用來絕緣的材料，例如橡膠或塑料，必須具有非常髙的電阻。用來傳導(dǎo)的材料， 例如導(dǎo)線或開關(guān)觸點(diǎn)，必須具有非常低的電阻。當(dāng)導(dǎo)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(shí)，其電阻就會下降。

　　所有的電導(dǎo)體都必須防止可能接觸到其它導(dǎo)體、金屬零件和人員。導(dǎo)線的絕緣層能夠保護(hù)導(dǎo)線免受損傷，并隔離導(dǎo)線內(nèi)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(hù)。

　　當(dāng)電路的通電部分是裸露時(shí)，例如當(dāng)導(dǎo)線連接到保險(xiǎn)絲或斷路器面板時(shí)，距離，或者說是空氣間隙，就做為了絕緣體。通電導(dǎo)線或零件之間的距離越大，電阻就越髙；電壓越髙，建立防止不希望的電子流（例如致命的電弧）的電阻所需的空氣間隙就越大。

絕緣電阻測量

在開始進(jìn)行絕緣電阻測試之前，技術(shù)人員首先要進(jìn)行基本的電壓、電流和電阻測量。在對設(shè)備斷電之后，他們使用絕緣電阻測試儀確定馬達(dá)、變壓器和開關(guān)裝置中繞組或電纜的完整性。被測設(shè)備的類型和 絕緣電阻測試的目的決定了所需的測量項(xiàng)目。對絕緣材料進(jìn)行的兩種基本絕緣電阻測量是絕緣電阻測量和漏泄電流測量，最終產(chǎn)生一個(gè)絕緣電阻值。請參見圖1-4。絕緣體的真實(shí)狀況是通過利用絕緣電阻測試儀進(jìn)行絕緣電阻測量確定的。測量是在通電時(shí)承載電流的導(dǎo)線和系統(tǒng)中正常工作時(shí)無電流流通的其它部分之間進(jìn)行的。

圖1-4對絕緣材料進(jìn)行的兩基本測量是絕緣電阻測量和泄露電流測量。

　　無論電路、系統(tǒng)或電力負(fù)載的規(guī)模如何，電導(dǎo)線都是用來提供適當(dāng)?shù)碾妷骸㈦娏骱凸β实?。?dǎo)線上的絕緣層用來防止電流流到設(shè)計(jì)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(dǎo)體。所有的絕緣體都會通過少量的漏泄電流。一般來說，漏泄電流非常小，不會引起起任何故障，可以忽略；除非漏泄電流達(dá)到了一定程度，開始引起電擊、溫度上升或設(shè)備損壞。絕緣體的電阻越髙，流經(jīng)絕緣體的漏泄電流就越小。在剛投入使用時(shí)，絕緣體的電阻是最髙的。

　　基本上所有的絕緣體都會隨時(shí)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(jī)械應(yīng)力或損傷等因素都會引起絕緣 體的退化。當(dāng)空氣間隙做為電氣部件 之間的絕緣體時(shí)，由于灰塵和水分的 形成，空氣間隙的電阻也會隨時(shí)間而降低。絕緣電阻的突然下降通常是由 于物理損傷、環(huán)境的突然變化、極溫 或接觸到腐蝕性物質(zhì)引起的。絕緣電阻的總值取決于系統(tǒng)中傳導(dǎo)性漏泄電流 和電容性漏泄電流的大小。