絕緣電阻表的工作原理是什么？有哪些用途？

用于測(cè)量高值電阻和絕緣電阻的儀表叫做搖表，現(xiàn)在新型產(chǎn)品通常稱為絕緣電阻測(cè)試儀或者絕緣電阻表，有時(shí)也稱為兆歐表。

搖表(絕緣電阻表)主要結(jié)構(gòu)是由手搖發(fā)電機(jī)、電磁式無(wú)機(jī)械反作用的表頭組成，對(duì)外有接線柱(L：線路段、E：接地端、G：屏蔽端)。新型的絕緣電阻測(cè)試儀通常和數(shù)字萬(wàn)用表差不多的外形。

搖表(絕緣電阻表)的工作原理如下圖所示，它的磁電式表頭有兩個(gè)互成一定角度的可動(dòng)線圈，裝在一個(gè)有缺口的圓柱鐵芯外面，并與指針一起固定在一轉(zhuǎn)軸上，構(gòu)成表頭的可動(dòng)部分，被置于永久磁鐵中，磁鐵的磁極與鐵芯之間的氣隙是不均勻的。由于指針沒有阻尼彈簧，在儀表不用時(shí)，指針可以停留在任何位置。

搖動(dòng)手柄，直流發(fā)電機(jī)可輸出電流，其中，一路電流I1流入線圈1和被測(cè)電阻Rx的回路，另一路的電流I2流入線圈2與附加電阻Rf回路，設(shè)線圈1的電阻為R1，線圈2的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律有：

I1=U÷(Rc+R1+Rx)、R2=U÷(Rf+R2)

處在磁場(chǎng)中的通電線圈受到磁場(chǎng)力的作用，使線圈1產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1，線圈2產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M2，由于兩線圈繞向相反，從而M1與M2方向相反，兩個(gè)力矩作用的合力矩使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在M1=M2時(shí)，指針靜止不動(dòng)，這時(shí)指針?biāo)赋龅木褪潜粶y(cè)設(shè)備的絕緣電阻值。

當(dāng)Rx斷開時(shí)(即X=∞(無(wú)窮大))，I1=0，M1=0，指針在M2的作用下向左偏轉(zhuǎn)，最后指向標(biāo)尺度Rx=∞處，若將Rx短接(即Rx=0)，此時(shí)I1最大，M1最大，使指針順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，指針指到標(biāo)尺度的Rx=0處。根據(jù)此原理可以檢驗(yàn)搖表的好壞。

首先說下?lián)u表的選用，對(duì)于額定電壓500伏以下的設(shè)備，選用500伏或1000伏的搖表(兆歐表)，額定電壓在500伏以上的選用1000伏~2500伏的兆歐表。

搖表的使用方法

搖表(兆歐表)有三個(gè)測(cè)量端鈕，一個(gè)線路端鈕(L)，另一個(gè)是接地端鈕(E)，還有一個(gè)為屏蔽端鈕(G)。一般測(cè)量照片或電力線路對(duì)地的絕緣電阻時(shí)，只用L和E端，接線如下左圖所示?！癓”端接到被測(cè)設(shè)備的“火”或“相端”，“E”端接到被測(cè)設(shè)備的“地”端。在測(cè)量電纜對(duì)地絕緣電阻時(shí)或被測(cè)設(shè)備的漏電流嚴(yán)重時(shí)，使用“G”端鈕。如下圖所示為測(cè)量電纜絕緣電阻接線圖。

線路接好后，可按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)搖表的發(fā)電機(jī)搖把，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)出的電壓供測(cè)量使用。搖把的轉(zhuǎn)速應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，要保持轉(zhuǎn)速均勻穩(wěn)定。(一般普通搖表轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)左右)，當(dāng)搖表的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，表盤上的指針也穩(wěn)定下來(lái)，這時(shí)表針指示的數(shù)值就是所測(cè)得的絕緣電阻值。

絕緣電阻表使用要求

1.測(cè)量前，應(yīng)將兆歐表保持水平位置，左手按住表身，右手搖動(dòng)兆歐表?yè)u柄，轉(zhuǎn)速約120r/min，指針應(yīng)指向無(wú)窮大(∞)，否則說明兆歐表有故障。

2.測(cè)量前，應(yīng)切斷被測(cè)電器及回路的電源，并對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行臨時(shí)接地放電，以保證人身與兆歐表的安全和測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

3.測(cè)量時(shí)必須正確接線。兆歐表共有3個(gè)接線端(L、E、G)。測(cè)量回路對(duì)地電阻時(shí)，L端與回路的裸露導(dǎo)體連接，E端連接接地線或金屬外殼;測(cè)量回路的絕緣電阻時(shí)，回路的首端與尾端分別與L、E連接;測(cè)量電纜的絕緣電阻時(shí)，為防止電纜表面泄漏電流對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響，應(yīng)將電纜的屏蔽層接至G端。

4.兆歐表接線柱引出的測(cè)量軟線絕緣應(yīng)良好，兩根導(dǎo)線之間和導(dǎo)線與地之間應(yīng)保持適當(dāng)距離，以免影響測(cè)量精度。

5.搖動(dòng)兆歐表時(shí)，不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測(cè)回路，以防觸電。 6.搖動(dòng)兆歐表后，各接線柱之間不能短接，以免損壞。

絕緣電阻表注意事項(xiàng)

選用要求和使用前的檢查

(1)應(yīng)按被測(cè)電氣元件工作時(shí)的額定電壓來(lái)選擇儀表的電壓等級(jí)。測(cè)量埋置在繞組內(nèi)和其他發(fā)熱元件中的熱敏元件等的絕緣電阻時(shí)，一般應(yīng)選用250V規(guī)格的絕緣電阻表。

(2)使用前，應(yīng)先檢查表和其引出線是否正常。將兩條引出線短路，搖動(dòng)儀表或打開儀表電源開關(guān)進(jìn)人測(cè)量狀態(tài)，儀表的指針偏轉(zhuǎn)到0處或數(shù)字指示值為0，再將兩條引出線斷開進(jìn)行測(cè)量，指示值為∞，則說明正常。

接線和測(cè)量

(1)測(cè)量電機(jī)等一般電器時(shí)，儀表的L端與被測(cè)元件(例如繞組)相接，E端與機(jī)殼相接;測(cè)量電纜時(shí)，除上述規(guī)定外，還應(yīng)將儀表的G端與被測(cè)電纜的護(hù)套連接。使用手搖式兆歐表時(shí)，手搖的轉(zhuǎn)速應(yīng)在120r/min左右，搖動(dòng)到指示值穩(wěn)定后讀數(shù)。

(2)測(cè)量之后，用導(dǎo)體對(duì)被測(cè)元件(例如繞組)與機(jī)殼之間放電后拆下引接線。直接拆線有可能被儲(chǔ)存的電荷電擊。

絕緣電阻表原理接線圖

圖中：1-動(dòng)圈(電流線圈);2-動(dòng)圈(電壓線圈);Ri-電流線圈附加電阻;Ru-電壓線圈附加電阻;F-交流發(fā)電機(jī);D0-整流器;C0-電容器;

絕緣電阻表的用途

絕緣電阻是電氣設(shè)備和電器線路最基本的絕緣指標(biāo)，可以衡量電氣設(shè)備安全性能，反映電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)。絕緣電阻表是用來(lái)測(cè)量絕緣電阻的儀表 常用的兆歐表主要由一個(gè)磁電式流比計(jì)和一個(gè)供作測(cè)量電源的手搖直流發(fā)電機(jī)組成。兆歐表額定電壓有250、500、1000、2500V等幾種，測(cè)量范圍有500、1000、2000Mn等幾種。

絕緣電阻計(jì)也稱為兆歐表、振動(dòng)器和tramegger。絕緣電阻計(jì)主要由三部分組成。第一種是直流高壓發(fā)生器，產(chǎn)生恒流高壓。第二個(gè)是測(cè)量回路。三是顯示器。

絕緣電阻計(jì)是測(cè)量最大電阻值、絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的專用儀器。它的刻度單位是兆歐，本身就有高壓電源。電工產(chǎn)品的絕緣性能是評(píng)價(jià)其絕緣性的重要標(biāo)志之一，通過絕緣電阻來(lái)體現(xiàn)。我們確定產(chǎn)品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露的不帶電金屬部分(外殼)之間的絕緣電阻。

根據(jù)不同的產(chǎn)品，應(yīng)用大電流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規(guī)定一個(gè)最小絕緣電阻值。有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定絕緣電阻不小于每千伏電壓1MΩ。在家電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，通常只規(guī)定了絕熱電阻，而沒有規(guī)定正常條件下的絕緣電阻值。正常情況下的絕緣電阻值由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定。

如果正常絕緣電阻值偏低，則絕緣結(jié)構(gòu)可能存在隱患或損壞。如果電機(jī)繞組對(duì)外殼的絕緣電阻較低，則可能是在焊接過程中繞組絕緣損壞所致。使用電器時(shí)，電路因突然通電斷電或其他原因產(chǎn)生過電壓，在絕緣損壞處引起擊穿，從而危及人身安全或生命。

測(cè)量絕緣電阻必須在測(cè)量端施加高電壓。該高壓值在絕緣電阻計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V……

產(chǎn)生直流高壓的方法一般有三種。第一種手搖發(fā)電機(jī)。目前我國(guó)生產(chǎn)的兆歐表80%左右都是采用這種方法(搖床名稱的來(lái)源)。二是通過市電變壓器升壓直流電壓。該方法用于一般公用事業(yè)儀表。第三種是使用晶體管振蕩或?qū)Ｓ妹}寬調(diào)制電路、一般電池型和商用型絕緣電阻計(jì)產(chǎn)生直流高壓的方法。