對(duì)于一般性絕緣測(cè)試,手持式1KV絕緣電阻測(cè)試儀(IRT)(也稱為兆歐表)是再好不過的儀表了。它們重量輕,操作簡(jiǎn)便,可使您在幾分鐘內(nèi)確定是否有接線錯(cuò)誤或損壞的地方。檢查絕緣的完整性不僅對(duì)新裝置來說是一個(gè)良好的方法,它在持續(xù)性維護(hù)中也起到很大作用,可是您在潛在問題引起飛弧、設(shè)備損壞或停止運(yùn)行之前將它們找到。進(jìn)行這種測(cè)試時(shí),您應(yīng)該了解一下新型5KV測(cè)試儀(如Fluke 1550C絕緣電阻測(cè)試儀)的靈活性和測(cè)試功能。
通過5KV絕緣電阻測(cè)試儀,您可以對(duì)中壓設(shè)備中的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。即使您不是定期測(cè)試中壓設(shè)備,這些兆歐表也具有一些值得您進(jìn)一步了解的測(cè)試功能。
絕緣電阻測(cè)試儀的工作原理基于歐姆定律:V=IR或R=V/I。測(cè)試儀生成一個(gè)已知的可由用戶選擇的直流電壓(250V、500V、1KV或更高),并測(cè)量通過絕緣層的導(dǎo)體泄漏電流。電阻隨后被計(jì)算出來。絕緣越好,泄漏電流越低,存在的電阻越高。例如,如果施加了1000V電壓而測(cè)量到1mA電流,則R=1MΩ。如果只測(cè)量到該電流的百分之一(10uA),則R=100 MΩ。
*新一代的絕緣電阻測(cè)試儀由為處理器控制,電池供電它們與舊的手搖式模擬測(cè)試儀相比更加**。但是,許多電氣技術(shù)人員仍然不信任電池供電的絕緣電阻測(cè)試儀,擔(dān)心電池會(huì)在****失去作用。為了打消這種顧慮,Fluke 1520配備有四節(jié)高容量(C型)電池,足以為5000次測(cè)試供電。Fluke 1550除配有高容量可充電電池外,還配有一個(gè)用于直流充電的移動(dòng)式充電適配器。
它們還具有電池電量指示器,使您可以知道何時(shí)電量已變得很低。另外,福祿克兆歐表具有兩個(gè)在以前的絕緣測(cè)試儀上所有沒有的重要功能。首先,以前的絕緣測(cè)試儀設(shè)計(jì)用于測(cè)試斷電的電路,1520和1550兆歐表都可以檢測(cè)帶電電路。其次,它們可在測(cè)試結(jié)束時(shí),自動(dòng)釋放殘余電壓。
在新的裝置上,絕緣測(cè)試儀對(duì)于進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)具有寶貴的價(jià)值,它們可以檢查是否有接線錯(cuò)誤以及安裝過程中的損壞。沒有這種測(cè)試,您就會(huì)面臨系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)發(fā)生隱藏和潛在的災(zāi)難性相對(duì)相或相對(duì)地故障的危險(xiǎn)。
與安裝時(shí)執(zhí)行的一次性測(cè)試不同,預(yù)測(cè)性維護(hù)要求進(jìn)行一系列測(cè)量,并在固定的時(shí)間間隔進(jìn)行記錄和比較。與生活中的許多事情一樣,絕緣狀況會(huì)隨時(shí)間推移而變?cè)?。過載和發(fā)熱、振動(dòng)、溫度過高或過低、污物、油污、化學(xué)污染物以及濕氣等因素會(huì)共同作用,使絕緣材料的電阻下降。電機(jī)尤其易受影響,因?yàn)樗鼈兂3T诳量虊木持惺褂?。在不同時(shí)間獲取讀書的主要問題是,為了能進(jìn)行有效比較,測(cè)試條件(溫度和濕度)必須相似。為什么?因?yàn)殡娮钑?huì)隨溫度和濕度的上升而下降。濕度可在測(cè)量時(shí)進(jìn)行記錄以用于比較,但對(duì)于獲得**讀數(shù)更加重要的絕緣溫度的記錄,則是一件比較困難的任務(wù)。確定絕緣材料溫度的一個(gè)快速方式,是像Fluke 61或65這樣的紅外測(cè)試儀。用于測(cè)量的所需基準(zhǔn)溫度為68℉(20℃)。
在此基準(zhǔn)之上溫度每上升18℉/10℃將電阻R加倍,在此基準(zhǔn)之下溫度每下降18℉/10℃溫度將電阻R減半。例如,在86℉/30℃下的1 MΩ讀數(shù),將與68℉/20℃下的2 MΩ相當(dāng)。在現(xiàn)場(chǎng),重復(fù)環(huán)境影響是很苦難的,因此就需要進(jìn)行降額,從而進(jìn)一步會(huì)帶來潛在誤差。
較新的5KV測(cè)試儀具有一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器,有助于完成不受溫度和濕度影響的診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)測(cè)試。通過定時(shí)測(cè)試,可在一次測(cè)試期間進(jìn)行相對(duì)測(cè)量,此時(shí)條件保持相同,因此消除了環(huán)境變量的影響。這些測(cè)試對(duì)于像大型電機(jī)或發(fā)電機(jī)以及較長(zhǎng)的電纜這樣的高電容設(shè)備尤其有用(低電容設(shè)備包括母線、開關(guān)柜、較短的電纜和小型電機(jī))。定時(shí)測(cè)試分為兩類,即時(shí)間/電阻測(cè)試和斜坡電壓測(cè)試。
時(shí)間-電阻測(cè)試
在時(shí)間-電阻測(cè)試中,測(cè)試電壓保持恒定,如果絕緣良好,則電阻讀數(shù)隨時(shí)間推移而上升。Fluke 1550具有一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器,可通過它來施加時(shí)間*長(zhǎng)達(dá)99分鐘的恒定電壓(500V、1KV、2.5KV或5KV),典型時(shí)間為10分鐘或者更短。
標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻測(cè)試包括介質(zhì)吸收和極化指數(shù)測(cè)試。這些術(shù)語(yǔ)聽上去雖然玄妙,但測(cè)試本身卻相當(dāng)簡(jiǎn)單。
介質(zhì)吸收測(cè)試是將兩個(gè)時(shí)間_電阻讀數(shù)(如60秒時(shí)的讀數(shù)和30秒時(shí)的讀數(shù))之間的比值進(jìn)行比較;該比值越高,絕緣越好。一般來說,高于1.4至1.6的比值表面絕緣良好。極化指數(shù)測(cè)試只不過是在1分鐘和十分鐘時(shí)進(jìn)行的相同測(cè)試。將十分鐘時(shí)的電阻除以一分鐘時(shí)的電阻。2至4之間和以上的比值可能表明絕緣良好。
可在新設(shè)備上進(jìn)行極化指數(shù)測(cè)試以建立一個(gè)基準(zhǔn)值,然后在定期測(cè)試以幫助預(yù)測(cè)設(shè)備何時(shí)開始出現(xiàn)故障。如果該指數(shù)隨時(shí)間下降,則說明絕緣性能降低。注意,極化指數(shù)只是一個(gè)比值,而不是一個(gè)**測(cè)量值。通過在相同條件下獲取兩個(gè)讀數(shù)的比值,就可以抵消掉溫度和濕度的影響。
斜坡電壓測(cè)試
前面的測(cè)試是隨時(shí)間而施加一個(gè)單一的測(cè)試電壓,而斜坡電壓測(cè)試則隨時(shí)間而施加一個(gè)不斷增加的電壓(電壓增加通常以5個(gè)1分鐘時(shí)間增量來完成)。1550可以在它的任何量程上實(shí)現(xiàn)斜坡電壓上升。在此情況下,并不是要希望電阻上升,良好的絕緣應(yīng)該保持其電阻讀數(shù)不變。**絕緣的電阻會(huì)降低,甚至可能被擊穿。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是,電阻讀數(shù)并應(yīng)偏離25%。如果您使用不具備電壓斜坡功能的絕緣測(cè)試儀,則一個(gè)手動(dòng)停止電壓測(cè)試是一個(gè)良好的替代方法。
每種測(cè)試都有其優(yōu)點(diǎn)。極化指數(shù)測(cè)試適合查找濕氣和污染問題。這些條件可使泄漏電流在本應(yīng)該是絕緣體的表面上“通行”。另一方面,斜坡電壓測(cè)試對(duì)于揭示實(shí)際損壞問題(如發(fā)脆及老化的絕緣材料中的針孔或損壞)非常有價(jià)值。不**的絕緣可能會(huì)導(dǎo)致僅在較高電壓下才初步表現(xiàn)出來的電弧現(xiàn)象。
總結(jié)
Fluke 1520和1550都可以在新的改動(dòng)過的裝置上執(zhí)行抽查測(cè)試。這些測(cè)試可作為預(yù)測(cè)性維護(hù)計(jì)劃的一部分定期進(jìn)行,以跟蹤絕緣質(zhì)量的趨勢(shì),但保持每次測(cè)試的溫濕度盡可能恒定不變是十分重要的。兩種儀表都能夠進(jìn)行斜坡電壓測(cè)試和定時(shí)測(cè)試。較新一代的5KV測(cè)試儀除了測(cè)試中壓系統(tǒng)外,還可進(jìn)行定時(shí)和斜坡電壓測(cè)試。定時(shí)測(cè)試甚至在變化的溫濕度條件下,也可以提供重要的診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)信息。