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絕緣電阻測試儀技術范疇

更新時間:2019-12-18點擊次數(shù):1480

絕緣電阻測試儀原理

絕緣電阻測試儀通常稱為兆歐表或高阻計俗稱為搖表,是電工常用的一種測量儀表。廣泛用于測量發(fā)電機、馬達、電源變壓器、配線、電器和其它電氣裝置(如控制、信號、通信和電源的電纜)的絕緣電阻。絕緣電阻測試儀主要用來檢查電氣設備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻,以保證這些設備、電器和線路工作在正常狀態(tài),避免發(fā)生觸電傷亡及設備損壞等事故。兆歐表大多采用手搖發(fā)電機供電,故又稱搖表。它的刻度是以兆歐(MΩ)為單位的。

 

絕緣電阻測試儀原理:

絕緣電阻測試儀通過用一個電壓激勵被測裝置或網(wǎng)絡,然后測量激勵所產(chǎn)生的電流,利用歐姆定律測量出電阻。優(yōu)良的兆歐表校準器包括各種可選的電阻器,這點與現(xiàn)代校準器利用合成電阻功能提供的電阻器差別不大。兆歐表校準器與直流/低頻校準器的不同之處在于所需的電阻器范圍,以及耐受的電壓能力不同。例如,與數(shù)字多用表(DMM)上配備的歐姆表功能相比,這些電氣測試器在進行電阻測量時施加的電壓要高得多。兆歐表采用的電壓范圍通常從50 V 到高達5 kV;而典型數(shù)字多用表的電壓一般小于10 V。對于絕緣測試來說,需要測量的電阻值范圍很大,其上限可達到10 TΩ,所需的電壓更高。

 

幾乎所有的絕緣測試儀都采用直流電壓作為激勵,所以兆歐表校準器的交流要求很少。許多兆歐表為兩端設備,它提供一個電壓,并測量由被測設備所決定的電流。量程達到1 TΩ 以及更高的兆歐表通常具有第三個端子,稱為保護端(Guard),對于消除泄漏通路以及被測未知電阻Rx 的并聯(lián)元件非常有用。保護端的目的是消除可能會產(chǎn)生的泄漏電流來選擇性地將輸出寄生電阻性元件的影響減小為零。

 

校準這些儀器時的一個主要問題是找到合適的電阻器,當然是首先要足夠精確;還需要電阻值足夠大,使其能夠承受高直流電壓。此外,對于應該采用什么樣的電阻值來進行校準,兆歐表制造商并沒有統(tǒng)一的標準,所以就需要各種各樣的電阻值。通過了解各種不同的絕緣測試儀,可以知道它們需要不同的性能檢查點。例如,某個測試儀需要測試50 kΩ,而另一款測試儀則需要測試60 kΩ,再一款又需要測試100 kΩ,等等。“通用”的多功能電氣/電子校準器不能用于校準絕緣電阻測試儀,因為它們的電阻器通常僅僅能夠處理有限的電壓,常常Z高不過20 V。絕緣電阻校準器所面臨的挑戰(zhàn)是將這些特殊需要集成到一款經(jīng)濟、緊湊和便攜的解決方案中。

 

合成電阻

  合成電阻的方法由于受到設計成本和尺寸規(guī)格的限制被排除在外,現(xiàn)在采用的是分立式高壓電阻器矩陣的方法,組成一個陣列,能夠提供五十多萬種電阻值輸出。在這種校準器中,有8個范圍的電阻值,覆蓋了10 kΩ到10 GΩ 的范圍,每個范圍均能提供4.5 位的穩(wěn)定輸出。

收集合適的高壓電阻器并將其集成到一個儀器內(nèi)又存在另一項挑戰(zhàn)。這就是與歐盟CE認證的一項強制性要求《低電壓指令》(Low Voltage Directive)相關的安全性標準挑戰(zhàn)。與儀器制造商相關的標準是EN 61010- 測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求(Safety Requirements for Electrical Equipment for Measurement,Control and Laboratory Use)。

 

低電壓指令要求將校準器電壓限制為1000 Vrms。那么如何校準測試電壓高達5 kV 的兆歐表呢?這類儀器具有更寬的動態(tài)范圍,可測量高到10 TΩ 的電阻,并且提供了如上所述的保護端子,使其能夠準確測量非常高的電阻值。幸運的是,這樣的保護配置可以使其本身形成一個電阻倍增器,能夠有效地將一個已知電阻倍增為1000 倍,如圖2的例子所示[3]。同樣重要的是,由于倍增器是一個分立、隔離、獨立的設備,可以滿足倍增器所需的高電壓,它已經(jīng)不是《低電壓指令》所管轄的范圍。

 

范圍通常從50 V 到高達5 kV;而典型數(shù)字多用表的電壓一般小于10 V。對于絕緣測試來說,需要測量的電阻值范圍很大,其上限可達到10 TΩ,所需的電壓更高。

目前。市面上所使用的絕緣電阻的測試儀,數(shù)顯絕緣電阻測試儀已經(jīng)*淘汰了老式搖表式絕緣電阻測試儀。主要型號有 TH2683/TH2681 /TH2681A/TH2683A/TH2683B/TH2684/TH2684A.

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