2.4 知识链接11 兆欧表
兆欧表是用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的—种可携式仪表,俗称摇表,也叫绝缘电阻表。电气设备的绝缘电阻阻值很大,通常为几兆欧或几十兆欧。万用表内的电源电压较低,用于测量大电阻时,万用表的磁电式测量机构不能获得足够大的电流,不能真实反映出绝缘电阻的真正数值。因此,绝缘电阻需要使用具有高压电源的兆欧表进行测量。
2.4.1 兆欧表的工作原理及结构
兆欧表主要由手摇直流发电机、比率型磁电式测量机构以及测量电路等部分组成,常用的ZC25型兆欧表外形及工作原理接线图如图2-4所示。
1—L端;2—E端;3—G端;4—手柄
图2-4 兆欧表外形和工作原理接线图
兆欧表的工作原理接线图如图2-4(b)所示,其测量机构包括可动和固定两个部分,其可动部分装有两个可动线圈(线圈1和线圈2),固定在同一转轴上;固定部分是由永久磁铁、极掌、铁芯等部件组成。
使用兆欧表测量时,以120转/分速度均匀摇动手柄,表内的直流发电机发电输出额定电压,在可动线圈1与被测电阻Rx和附加电阻RC回路产生电流I1;在可动线圈2与表内附加电阻Rv回路产生电流I2,两种电流与磁场作用产生相反的力矩,使转轴偏转,带动指针偏转。当两个力矩平衡时,指针静止,即指针指在被测电阻的数值。由于没有游丝,不能产生反作用力矩,所以兆欧表不使用时,指针停留在任意位置(即不定位),而不是回到零。
2.4.2 兆欧表的选择
选用兆欧表时,主要是选择兆欧表的电压及测量范围。其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应,不能用电压过高的兆欧表测量低电压电气设备的绝缘电阻,以免设备的绝缘受到损坏;也不能用电压过低的兆欧表测量高电压电气设备以免测量结果不准确。兆欧表的测量范围也应与被测绝缘电阻的范围相适应,以免读数时产生较大的误差。兆欧表额定电压一般有250V、500V、1kV、2.5kV、5kV等规格,表2-2列出了兆欧表额定电压的选择范围。
表2-5 兆欧表额定电压的选择
2.4.3 兆欧表的使用方法
在测量时,用表夹夹住被测物体上选出的两个极点,以不低于规定的速度摇动手柄,表内的手摇直流发电机能发出较高的电压,测量出被测物体在规定电压下的绝缘性。
1. 兆欧表的检查
兆欧表在测量前应先检查其是否完好,检查分两步:先使“L”、“E”两个端钮开路(见图2-4),摇动手摇发电机的手柄,使发电机的转速达到额定转速,这时指针应指向标尺的“∞”处;然后再将“L”端和“E”端短接,缓慢摇动手柄,指针应指在“0”位上。如果指针位置不对,表明兆欧表有故障,必须检修后才能投入使用。
2. 兆欧表的接线
兆欧表有三个接线柱,分别为“线路”(L)、“接地”(E)和“屏蔽”(G)(见图2-4)。“L”接在线路导体上;“E”与被测物的外壳或地线相接;“G”与被测物上屏蔽环或其他不需测量的部分相接。一般测量时,只需接“L”和“E”两个接线柱,当被测绝缘电阻的表面不清洁或潮湿、表面漏电严重时,才使用“G”接线柱,它的作用是屏蔽材料表面电流,使得测量的结果只反映材料内部绝缘电阻。
2.4.4 使用兆欧表的注意事项
(1)用兆欧表进行测量必须在设备和线路停电状态下进行,所以测量前要切断被测设备的电源,并将设备导电部分接地短路放电,保证被测设备不带电。对于大容量的设备,停电后不可马上测量,必须待完全放电后再行测量,测量后要及时放电,以防发生触电事故。
(2)兆欧表与被测设备的连接不能用双股绝缘线和绞线,应该使用绝缘良好的单股导线分开单独连接,以免引起线间误差。
(3)测量电解电容器的介质绝缘电阻时,应根据电容器耐压的等级选用兆欧表,将电容器的正极接“L”,负极接“E”,不可反接,否则会使电容器击穿。测量其他电容器介质绝缘电阻时,可不考虑极性。
(4)测量时,转动发电机摇柄应由慢渐快至120r/min左右,忌忽快忽慢使指针摆动而加大误差,—般以摇动1min以后的读数为准。当发现指针指零,说明被测绝缘物有短路现象,应立即停止摇动手柄。
(5)测量完毕,在兆欧表没有停止转动和被测设备没有放电之前,不要用手去触及被测设备的测量部分或拆除导线,以防电击。对电容量较大的设备进行测量时,应该是在读取数值后一面降低手柄转速,一面将被测物对地短接放电,最后停止摇动,防止因电容放电而损坏兆欧表。