耐電壓測試儀基本原理和選用
2012-09-25
一、耐電壓測試儀
耐電壓測試儀又叫電氣絕緣強度試驗儀或叫介質強度測試儀。將一規定交流或直流高壓施加在電器帶電部分和非帶電部分(一般為外殼)之間以檢查電器的絕緣材料所能承受耐壓能力的試驗。電器在長期工作中，不僅要承受額定工作電壓的作用，還要承受操作過程中引起短時間的高于額定工作電壓的過電壓作用(過電壓值可能會高于額定工作電壓值的好幾倍)。在這些電壓的作用下，電氣絕緣材料的內部結構將發生變化。當過電壓強度達到某一定值時，就會使材料的絕緣擊穿，電器將不能正常運行，操作者就可能觸電,危及人身安全。
1、耐電壓測試儀結構及組成
(1)升壓部分
調壓變壓器、升壓變壓器及升壓部分電源接通及切斷開關組成。
220V電壓通過接通，切斷開關加到調壓變壓器上調壓變壓器輸出連接升壓變壓器。用戶只需調節調壓器就可以控制升壓變壓器的輸出電壓。
(2)控制部分
電流取樣，時間電路、報警電路組成。控制部分當收到啟動信號，儀器立即在接通升壓部分電源。當收到被測回路電流超過設定值及發出聲光報警立即切斷升壓回路電源。當收到復位或者時間到信號后切斷升壓回路電源。
(3)顯示電路
顯示器顯示升壓變壓器輸出電壓值。顯示由電流取樣部分的電流值，及時間電路的時間值一般為倒計時。
(4)以上是傳統的耐電壓試驗儀的結構組成。隨著電子技術及單片，計算機技術飛速發展；程控耐電壓測試儀這幾年也發展很快，程控耐壓儀與傳統的耐壓儀不同之處主要是升壓部分。程控耐壓儀高壓升壓不是通過市電由調壓器來調節，而是通過單片計算機控制產生一個50Hz或60Hz的正弦波信號再通過功率放大電路進行放大升壓，輸出電壓值也由單片計算機進行控制，其它部分原理與傳統耐壓儀差別不大。
2、耐電壓測試儀的選用
選用耐壓儀最重要的是2個指標，最大輸出電壓值及最大報警電流值一定要大于你所需要的電壓值和報警電流值。一般被試產品標準中規定了施加高壓值及報警判定電流值。如果施加的電壓越高，報警判定電流越大，那么需要耐壓儀升壓變壓器功率就越大，一般耐壓儀升壓變壓器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、3kVA等。最高電壓可以到幾萬伏。最大報警電流500mA-1000mA等。所以在選擇耐壓儀時一定要注意這2個指標。功率選太大就會造成浪費，選的太小耐壓試驗不能正確判斷合格與否。
根據IEC414或(GB6738-86)中規定選擇耐壓儀的功率方法，我們認為是比較科學的。“首先將耐壓儀的輸出電壓調到規定值的50%，接上被試品，當觀測到的電壓降小于該電壓值的10%時，則認為耐壓儀的功率是足夠的。”
也就是如果某一產品的耐壓試驗的電壓值為3000伏，先把耐壓儀的輸出電壓調到1500伏后接上被試品，如果此時耐壓儀輸出電壓下降的值不大于150伏，那么耐壓儀的功率是足夠的。被試品的帶電部分與外殼之間存在分布電容。電容存在一個CX容抗，當一個交流電壓施加在這CX電容兩端就會引成一個電流。
這個電流的大小與CX電容的容量成正比與施加的電壓值成正比，當這個電流大到或超過耐壓儀最大輸出電流時，這臺耐壓儀就不能正確判別試驗合格與否。
二、絕緣電阻測試儀
電器產品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標志之一，它通過絕緣電阻反映出來。
我們測定產品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金屬部分(外殼)之間的絕緣電阻，按不同的產品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規定一個最低的絕緣電阻值。有的標準規定每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。
目前在家用電器產品標準中，通常只規定熱態絕緣電阻，而不規定常態條件下的絕緣電阻值，常態條件下的絕緣電阻值由企業標準中自行制定。如果常態絕緣電阻值低，說明絕緣結構中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損傷所致。在使用電器時，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產生過電壓，在絕緣受損處產生擊穿，造成對人身的安全或威脅。
1、絕緣電阻表的結構及組成
絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第一是直流高壓發生器，用以產生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。
(1)直流高壓發生器
測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國標中規定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高壓的產生一般有三種方法。第一種手搖發電機式。目前我國生產的兆歐表約80%是采用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓，整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或專用脈寬調制電路來產生直流高壓，一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。
(2)測量回路
在前面講的搖表(兆歐表)中測量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一個流比計表頭來完成的，這個表頭中有兩個夾角為60°(左右)的線圈組成，其中一個線圈是并在電壓兩端的，另一線圈是串在測量回路中的。表頭指針的偏轉角度決定于兩個線圈中的電流比，不同的偏轉角度代表不同的阻值，測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大，那么指針偏轉的角度越大。另一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的，當指針在無窮
大處，電流線圈正好在磁通密度最強的地方，所以盡管被測電阻很大，流過電流線圈電流很少，此時線圈的偏轉角度會較大。當被測電阻較小或為0時，流過電流線圈的電流較大，線圈已偏轉到磁通密度較小的地方，由此引起的偏轉角度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。
一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數量級。但當用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了，在高阻值時的刻度全部擠在一起，無法分辨，為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達到在小電阻值時產生分流作用。在高電阻時不產生分流，從而使阻值顯示達到幾個數量級。隨著電子技術及計算機技術的發展，數顯表逐步取代指針式儀表。
絕緣電阻數字化測量技術也得到了發展，其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路，壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉換再通過單片機處理直接轉換成數字值顯示。
2、絕緣電阻表的選用
選用絕緣電阻表主要是測量電壓值，另一個是需要測量的范圍，是否能滿足需要。如測量很頻繁最好選帶有報警設定功能。
耐電壓測試儀又叫電氣絕緣強度試驗儀或叫介質強度測試儀。將一規定交流或直流高壓施加在電器帶電部分和非帶電部分(一般為外殼)之間以檢查電器的絕緣材料所能承受耐壓能力的試驗。電器在長期工作中，不僅要承受額定工作電壓的作用，還要承受操作過程中引起短時間的高于額定工作電壓的過電壓作用(過電壓值可能會高于額定工作電壓值的好幾倍)。在這些電壓的作用下，電氣絕緣材料的內部結構將發生變化。當過電壓強度達到某一定值時，就會使材料的絕緣擊穿，電器將不能正常運行，操作者就可能觸電,危及人身安全。
1、耐電壓測試儀結構及組成
(1)升壓部分
調壓變壓器、升壓變壓器及升壓部分電源接通及切斷開關組成。
220V電壓通過接通，切斷開關加到調壓變壓器上調壓變壓器輸出連接升壓變壓器。用戶只需調節調壓器就可以控制升壓變壓器的輸出電壓。
(2)控制部分
電流取樣，時間電路、報警電路組成。控制部分當收到啟動信號，儀器立即在接通升壓部分電源。當收到被測回路電流超過設定值及發出聲光報警立即切斷升壓回路電源。當收到復位或者時間到信號后切斷升壓回路電源。
(3)顯示電路
顯示器顯示升壓變壓器輸出電壓值。顯示由電流取樣部分的電流值，及時間電路的時間值一般為倒計時。
(4)以上是傳統的耐電壓試驗儀的結構組成。隨著電子技術及單片，計算機技術飛速發展；程控耐電壓測試儀這幾年也發展很快，程控耐壓儀與傳統的耐壓儀不同之處主要是升壓部分。程控耐壓儀高壓升壓不是通過市電由調壓器來調節，而是通過單片計算機控制產生一個50Hz或60Hz的正弦波信號再通過功率放大電路進行放大升壓，輸出電壓值也由單片計算機進行控制，其它部分原理與傳統耐壓儀差別不大。
2、耐電壓測試儀的選用
選用耐壓儀最重要的是2個指標，最大輸出電壓值及最大報警電流值一定要大于你所需要的電壓值和報警電流值。一般被試產品標準中規定了施加高壓值及報警判定電流值。如果施加的電壓越高，報警判定電流越大，那么需要耐壓儀升壓變壓器功率就越大，一般耐壓儀升壓變壓器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、3kVA等。最高電壓可以到幾萬伏。最大報警電流500mA-1000mA等。所以在選擇耐壓儀時一定要注意這2個指標。功率選太大就會造成浪費，選的太小耐壓試驗不能正確判斷合格與否。
根據IEC414或(GB6738-86)中規定選擇耐壓儀的功率方法，我們認為是比較科學的。“首先將耐壓儀的輸出電壓調到規定值的50%，接上被試品，當觀測到的電壓降小于該電壓值的10%時，則認為耐壓儀的功率是足夠的。”
也就是如果某一產品的耐壓試驗的電壓值為3000伏，先把耐壓儀的輸出電壓調到1500伏后接上被試品，如果此時耐壓儀輸出電壓下降的值不大于150伏，那么耐壓儀的功率是足夠的。被試品的帶電部分與外殼之間存在分布電容。電容存在一個CX容抗，當一個交流電壓施加在這CX電容兩端就會引成一個電流。
這個電流的大小與CX電容的容量成正比與施加的電壓值成正比，當這個電流大到或超過耐壓儀最大輸出電流時，這臺耐壓儀就不能正確判別試驗合格與否。
二、絕緣電阻測試儀
電器產品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標志之一，它通過絕緣電阻反映出來。
我們測定產品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金屬部分(外殼)之間的絕緣電阻，按不同的產品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規定一個最低的絕緣電阻值。有的標準規定每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。
目前在家用電器產品標準中，通常只規定熱態絕緣電阻，而不規定常態條件下的絕緣電阻值，常態條件下的絕緣電阻值由企業標準中自行制定。如果常態絕緣電阻值低，說明絕緣結構中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損傷所致。在使用電器時，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產生過電壓，在絕緣受損處產生擊穿，造成對人身的安全或威脅。
1、絕緣電阻表的結構及組成
絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。第一是直流高壓發生器，用以產生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。
(1)直流高壓發生器
測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國標中規定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高壓的產生一般有三種方法。第一種手搖發電機式。目前我國生產的兆歐表約80%是采用這種方法(搖表名稱來源)。第二種是通過市電變壓器升壓，整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利用晶體管振蕩式或專用脈寬調制電路來產生直流高壓，一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。
(2)測量回路
在前面講的搖表(兆歐表)中測量回路和顯示部分的合二為一的。它是有一個流比計表頭來完成的，這個表頭中有兩個夾角為60°(左右)的線圈組成，其中一個線圈是并在電壓兩端的，另一線圈是串在測量回路中的。表頭指針的偏轉角度決定于兩個線圈中的電流比，不同的偏轉角度代表不同的阻值，測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大，那么指針偏轉的角度越大。另一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的，當指針在無窮
大處，電流線圈正好在磁通密度最強的地方，所以盡管被測電阻很大，流過電流線圈電流很少，此時線圈的偏轉角度會較大。當被測電阻較小或為0時，流過電流線圈的電流較大，線圈已偏轉到磁通密度較小的地方，由此引起的偏轉角度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。
一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數量級。但當用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了，在高阻值時的刻度全部擠在一起，無法分辨，為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達到在小電阻值時產生分流作用。在高電阻時不產生分流，從而使阻值顯示達到幾個數量級。隨著電子技術及計算機技術的發展，數顯表逐步取代指針式儀表。
絕緣電阻數字化測量技術也得到了發展，其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路，壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉換再通過單片機處理直接轉換成數字值顯示。
2、絕緣電阻表的選用
選用絕緣電阻表主要是測量電壓值，另一個是需要測量的范圍，是否能滿足需要。如測量很頻繁最好選帶有報警設定功能。
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