絕緣電阻：測量的維護原理

•驗證生產的電氣設備的質量•確保電氣設備滿足規(guī)程和標準（安全符合性）

　　•確定電氣設備性能隨時間的變化（預防性維護）

　　•確定故障原因（排障）

電阻和電導率

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Q表示歐姆。對于大的電阻值，可以在D前添加一個前綴形成一個復合單位來表示，例如千歐（kQ)或兆歐（MQ)。根據歐姆定律，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。大多數金屬都是良導體。銅（Cu)是最為常用的導體。銀（Ag) 是比銅還要好的導體，但是對于大多數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髙壓應用來說質量比較輕。正是由于這個原因，鋁也常被用做為導體。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的。請參見圖1-2。

　　裸露的導線沒有遮蓋物或絕緣層。絕緣的導線是電力系統中最為常用的導體。絕緣的導線可以是實心的或多股扭絞的。被遮蓋起來的導線的覆蓋物沒有特定的絕緣額定指標。關于導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。

　　大多數電線、電纜和母線都是由銅或鋁做成的。在所有用做導體的金屬中(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，小尺寸時具有很好的柔性，具有多芯的 結構。典型的多芯結構為7股、19股或37股。

圖1-1在一個電路中，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。

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

　　銅的傳導性優(yōu)于鋁，相同的規(guī)格可以承載更大的電流。根據NEC®,除特殊說明之外，所有的導線必須為銅線。溫度也會影響導線的電阻：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，所以這點是非常關鍵的。

　　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用。在髙壓應用中，導線的絕緣特性就必須比較髙。

圖1-3導線的絕緣層按溫度等級進行分類。

　　在測試絕緣體的完整性時，請務必使用專門設計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。用來傳導的材料， 例如導線或開關觸點，必須具有非常低的電阻。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。

　　所有的電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，就做為了絕緣體。通電導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

在開始進行絕緣電阻測試之前，技術人員首先要進行基本的電壓、電流和電阻測量。在對設備斷電之后，他們使用絕緣電阻測試儀確定馬達、變壓器和開關裝置中繞組或電纜的完整性。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漏泄電流測量，最終產生一個絕緣電阻值。請參見圖1-4。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中正常工作時無電流流通的其它部分之間進行的。

圖1-4對絕緣材料進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、系統或電力負載的規(guī)模如何，電導線都是用來提供適當的電壓、電流和功率的。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。絕緣體的電阻越髙，流經絕緣體的漏泄電流就越小。在剛投入使用時，絕緣體的電阻是最髙的。

　　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。當空氣間隙做為電氣部件 之間的絕緣體時，由于灰塵和水分的 形成，空氣間隙的電阻也會隨時間而降低。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引起的。絕緣電阻的總值取決于系統中傳導性漏泄電流 和電容性漏泄電流的大小。