影响电线电缆绝缘电阻测量值的主要因素分析

李小明

0 引言

在电线电缆检测中,绝缘电阻是安全性能中一项非常重要的检验项目。对其测量通常采用在被测绝缘体两端施加恒定的直流电压,测量其间流过的直流电流的大小和变化情况,以此判断绝缘材料的优劣。值得我们注意的是:绝缘电阻测量值不是一个恒定不变的数值,它易受外界诸多因素的影响而发生变化。

1 检测数据比较

影响电线电缆绝缘电阻测量的因素有环境条件、温度、湿度、读数时间和人员素质等几个方面,下面以GB/T5023.3-2008中一般用途铜芯聚氯乙烯绝缘电线电缆BV 450/750 1×1.5黄色为例,谈谈绝缘电阻测量中应注意的几个问题。按GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008之规定:试验应在5 m长的绝缘线芯上进行,水温为(70±2)℃浸水时间不小于2 h,绝缘电阻应在施加电压1 min后测量,根据试验结果谈谈影响绝缘电阻测试的因素。

本试验共进行了五次:第一次:试件为5 m长,温度为20.5℃,湿度为65%,电压为 500 V,1 min读数测试值为46 MΩ;第二次:试件为5 m长,温度为20.5℃,湿度为65%,电压为500 V,2 min读数测试值为52.0 MΩ;第三次:试件为5 m长,温度为71.2℃,湿度为65%,电压为500 V,1 min读数测试值为 21 MΩ;第四次:试件为5 m长,温度为73.9℃,湿度为65%,电压为500 V,1 min读数测试值为 18 MΩ;第五次:试件为10 m长,温度为71℃,湿度为65%,电压为500 V,1 min读数测试值为16 MΩ。

2 原因分析

从上面测试数据可以看出:同样一组电线的绝缘电阻在不同的温度、不同的读数时间会有很大的差别,原因分析如下:

1)由于施加电压后,绝缘中存在着三种随时间而衰减的电流:电容电流、不可逆吸收电流、可吸收电流,这三种电流全部衰减后,才读出泄漏电流的数值,以计算绝缘电阻。但由于可吸收电流要经数分钟才趋于消失,考虑到测量系统长时间的稳定性,测量时间不宜太长。同样,测量条件,读数时间不会造成很大差别,读数时间长会造成数值偏大,因此标准中明确规定在接通电流1 min后读数,1 min读数保证了非泄漏电流大部分已消失又使测量时间有了统一,使数值具有重复性和可比性。

2)温度的影响:温度的升高,绝缘电阻迅速下降,这是因为随温度的升高,绝缘材料中杂质离子运动速度加快,使得电导增大,绝缘电阻下降。因此测量时,必须严格控制温度。

3)长度及环境条件的影响:长度不同绝缘电阻测量值也不同,这是因为绝缘电阻与长度成反比,测量电线长度时误差要控制在±1%内,因此在检测的标准中规定了长度为5 m,表面污秽的影响弥漫在大气中的污秽物沉积在运行设备的绝缘体表面,形成污秽层。其中包含着可溶的电导性物质和不可溶的吸水性物质。在干燥的条件下,这些污秽物的电阻很大,对绝缘性的介电性能影响不大。但在空气湿度较高的情况下,空气中的水分或污秽层受到湿润、可溶的导电物质在溶解后使绝缘体表面污秽层的电导急剧增加,而不可溶的吸水性物质则保持水分并起促进污秽层电导增大的作用。在外加电压作用下,绝缘体表面泄漏电流亦随之大幅度增加,从而明显降低绝缘材料的绝缘特性,甚至导致绝缘体污秽层发热,产生局部电弧甚至全面闪络。

4)检测人员的素质:检测人员自身的素质也是一个方面,作为检测人员应懂得一些电的基本知识,充分了解绝缘电阻与哪些因素有关,在检测过程中做到心中有数,确保检测数据的准确性。

3 结语

绝缘电阻随着电气设备所处的环境以及测量条件的不同可以发生很大变化,如果在测量前不进行任何处理,试验条件不符合规定,则会降低测量结果的准确性。此外,由于介质的吸收性能不同,绝缘电阻也常随加压时间的长短而变化。为了提高试验的准确性和试验结果的重复性,必须对试验方法进行分析,采取必要措施防止外界干扰和漏电,并对被测物体进行试验前的处理和规定试验条件。在工作条件允许的情况下,应选用安全性能好的综合测试仪,确保检测数据的准确性。

[1] GB/T5023.1-2008～GB/T5023.3-2008,额定电压450/750 V及以下聚氯乙烯绝缘电缆[S].