兆欧表的工作原理及应用

1武汉世纪华胜科技有限公司FS系列兆欧表的工作原理及应用1．兆欧表外形兆欧表俗称摇表、绝缘摇表或麦格表。兆欧表主要用来测量电气设备的绝缘电阻，如：电动机、电器线路的绝缘电阻，判断设备或线路有无漏电现象、绝缘损坏或短路。2．兆欧表的工作原理与线路与兆欧表表针相连的有两个线圈，一个同表内的附加电阻R串联；另一个和被测电阻R串联，然后一起接到手摇发电机上。当手摇动发电机时，两个线圈中同时有电流通过，在两个线圈上产生方向相反的转矩，表针就随着两个转矩的合成转矩的大小而偏转某一角度，这个偏转角度决定于两个电流的比值，附加电阻是不变的，所以电流值仅取决于待测电阻的大小。一般还规定在测量额定电压在500V以上的电气设备的绝缘电阻时，必须选用1000～2500V兆欧表。测量500V以下电压的电气设备，则以选用500V摇表为宜。3．兆欧表测量电器线路与电缆示意(一)使用兆欧表时要注意以下几点：(1)正确选择其电压和测量范围。50～380V的用电设备检查绝缘情况，可选用500V兆欧表。500V以下的电气设备，兆欧表应选用读数从零开始的，否则不易测量。(2)选用兆欧表外接导线时，应选用单根的多股铜导线，不能用双股绝缘线，绝缘强度要在500V以上，否则会影响测量的精确度。(3)测量电气设备绝缘电阻时，测量前必须先断开设备的电源，并验明无电。如果是电容器或较长的电缆线路，应放电后再测量。(4)兆欧表在使用时必须远离强磁场，并且平放。摇动摇表时，切勿使表受震动。(5)在测量前，兆欧表应先做一次开路试验，然后再做一次短路试验，表针在开路试验中应指到“∞”(无穷大)处；而在短路试验中能摆到“O”处，表明兆欧表工作状态正常，可测电气设备。(6)测量时，应清洁被测电气设备表面，以兔引起接触电阻大，测量结果不准。2武汉世纪华胜科技有限公司(7)在测电容器的绝缘电阻时需注意：电容器的耐压必须大于兆欧表发出的电压值。测完电容后，应先取下摇表线再停止摇动摇把，以防已充电的电容向摇表放电而损坏仪表。测完的电容要用电阻进行放电。4．兆欧表测量电器线路与电缆示意(二)(1)兆欧表在测量时，还需注意摇表上“L”端子通入电气设备的带电体一端，而标有“E”接地的端子应接配电设备的外壳或接电动机外壳或地线。如果测量电缆的绝缘电阻时，除把兆欧表“接地”端接入电气设备地之外，另一端接线路后，还需再将电缆芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以消除因表面漏电而引起的读数误差，如图4所示。图5为测线路中的绝缘电阻；图6为测照明线路绝缘电阻；图7为测架空线路对地绝缘电阻操作方法示意。(2)若遇天气潮湿或降雨后空气湿度较大时，应使用“保护环”以消除绝缘物表面泄流，使被测物绝缘电阻比实际值偏低。(3)使用兆欧表测试完毕后也应对电气设备进行一次放电。(4)使用兆欧表时，要保持一定的转速，按兆欧表的规定一般为120r／min，容许变动±20％，在1min后取一稳定读数。测量时不要用手触摸被测物及兆欧表接线柱，以防触电。(5)摇动兆欧表手柄，应先慢再逐渐加快，待调速器发生滑动后，应保持转速稳定不变。如果被测电气设备短路，表针摆动到“O”时，应停止摇动手柄，以免兆欧表过流发热烧坏。兆欧表的工作原理及应用5．兆欧表测量电器线路与电缆示意(三)(1)兆欧表在不使用时应放于固定柜橱内，周围温度不宜太冷或太热，切忌放于污秽、潮湿的地面上，并避免置于含侵蚀作用的气体附近，以免兆欧表内部线圈、导流片等元件发生受潮、生锈、腐蚀等现象。(2)应尽量避免长期剧烈震动，而造成表头轴尖变秃或宝石破裂，影响指示。(3)禁止的雷电时或在邻近有带高压导体的设备上用兆欧表进行测量，只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电时才能进行测量。3武汉世纪华胜科技有限公司6．兆欧表在使用前放置要求兆欧表在使用前应放置在平稳的地方，以免在摇动手柄时，因表身抖动和倾斜产生较大的测量误差。7．兆欧表在使用前的开路试验使用兆欧表前，应先将兆欧表的两接线端分开，再摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指“∞”值上。8．兆欧表在使用前的短路试验使用兆欧表前，应将兆欧表的两接线端接触，再摇动手柄。正常时，兆欧表指针应揩“O”，值上。9．兆欧表在使用中对电动机线圈与地绝缘性能测量方法使用兆欧表中，用导线将兆欧表“L”端与电动机接线柱或电气设备部位连接，另一端兆欧表的“E”端接电动机外壳或设备外壳，然后进行摇测。兆欧表指针指向零时，证明电动机线圈或设备绝缘损坏；指针如指向“∞”(无穷大)值上，表明线圈或设备与外壳绝缘良好。10．兆欧表在使用中对电动机线圈与地绝缘性能测量方法使用兆欧表中，用导线将兆欧表“L”端和兆欧表“E”端分别连接在电动机两绕组的接线端上，然后进行摇测。兆欧表指针指向零时，证明电动机线圈通路；指针如指向“∞”(无穷大)值，表明线圈已断线。11．兆欧表在使用后的要求兆欧表在使用后应将“L”、“E”两导线短接，对兆欧表做放电工作，以免发生触电事故。兆欧表又称摇表，是专门用于测量绝缘电阻的仪表，它的计量单位是兆欧（MΩ）。如何正确使用兆欧表，在使用兆欧表时，自身会产生很高的电压，由于测量对象通常为电气设备，所以必须正确使用，否则将造成安全事故或设备事故。一、准备工作在使用前要做好以下准备：1.必须切断被测设备电源，并对地短路放电，不允许在设备带电的情况下进行测量。2.对那些可能感应出高电压的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。3.注意被测物表面需保持清洁，减小表面电阻，确保测量结果的正确性。4.应检查兆欧表是否处于正常状态，主要检查其0和∞两点。即摇动手柄，使电机达到额4武汉世纪华胜科技有限公司定转速，在短路兆欧表时指针应指在0位置，而开路时指针应指在∞位置。5.注意平稳、牢固地放置兆欧表，且远离较大电流导体及强磁场。二、正确测量在测量时，要注意兆欧表的正确接线，否则将引起不必要的误差。兆欧表的接线柱有三个：一个为L，即线端;一个为E，即地端;另一个为G，即屏蔽端(也叫保护环)。一般被测绝缘物体接在L、E之间，但当被测绝缘体表面严重漏电时，必须将被测物的屏蔽端或不需测量的部分与G端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端G直接流回发电机的负端形成回路，而不再流过兆欧表的测量机构(流比计)。从根本上消除了表面漏电流的影响，特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时，一定要接好屏蔽端G。因为当空气湿度大或电缆绝缘表面有污物时，其漏电流将很大，为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响，一般在电缆外表加一个金属屏蔽环，与兆欧表的G端相连。正确使用兆欧表测量电器设备的绝缘电阻时，一定要注意L和E端不能接反。正确的接法是：L端接被测设备导体，E端与接地的设备外壳相连，G端接被测设备的绝缘部分。如果接反了L和E端，流过绝缘体内及表面的漏电流经外壳汇集到地，由地经L流进流比计，使G失去屏蔽作用而给测量带来较大误差。另外，因为E端内部引线同外壳的绝缘程度低于L端与外壳的绝缘程度，将兆欧表放在地上，采用正确的接线方式时，E端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻相当于短路，不会造成测量误差;而当L与E接反时，E对地的绝缘电阻就会与被测绝缘电阻并联，使测量结果偏小，造成较大的误差。一、兆欧表的结构和工作原理1．兆欧表的结构常用的手摇式兆欧表，主要由磁电式流比计和手摇直流发电机组成，输出电压有500V、1000V、2500V、5000V几种。随着电子技术的发展，现在也出现用干电池及晶体管直流变换器把电池低压直流转换为高压直流，来代替手摇发电机的兆欧表。磁电式流比计是测量机构。如图3-6所示：可动线圈1与2互成一定角度，放置在一个有缺口的圆柱形铁心5的外面，并与指针固定在同一转轴上；极掌4为不对称形状，以使空气隙不均匀。2．兆欧表的工作原理兆欧表的工作原理：被测电阻RX接于兆欧表测量端子“线端”L与“地端”E之间。摇动手柄，直流发电机输出直流电流。线圈1、电阻R1和被测电阻RX串联，线圈2和电阻R2串联，然后两条电路并联后接于发电机电压U上。设线圈1电阻为r1，线圈2电阻为r2，则两个线圈上电流分别是：I1＝U/(r1+R1+RX)I2＝U/(r2+R2)两式相除得5武汉世纪华胜科技有限公司I1/I2＝(r1+R1+RX)/(r2+R2)式中r1、r2、R1和R2为定值，RX为变量，所以改变RX会引起比值I1∕I2的变化。由于线圈1与线圈2绕向相反，流入电流I1和I2后在永久磁场作用下，在两个线圈上分别产生两个方向相反的转距T1和T2，由于气隙磁场不均匀，因此T1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。当T1≠T2时指针发生偏转，直到T1＝T2时，指针停止。指针偏转的角度只决定于I1和I2的比值，此时指针所指的是刻度盘上显示的被测设备的绝缘电阻值。当Ｅ端与Ｌ端短接时，I1为最大，指针顺时针方向偏转到最大位置，即“０”位置；当E、L端未接被测电阻时，ＲX趋于无限大，I1＝0，指针逆时针方向转到“∞”的位置。该仪表结构中没有产生反作用力距的游丝，在使用之前，指针可以停留在刻度盘的任意位置。二、兆欧表的使用1．正确选用兆欧表兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量500V以下的设备，选用500V或1000V的兆欧表；额定电压在500V以上的设备，应选用1000V或2500V的兆欧表；对于绝缘子、母线等要选用2500V或3000V兆欧表。2．使用前检查兆欧表是否完好将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况：将E、L两端开路，以约120r/min的转速摇动手柄，观测指针是否指到“∞”处；然后将E、L两端短接，缓慢摇动手柄，观测指针是否指到“0”处，经检查完好才能使用。3．兆欧表的使用（1）兆欧表放置平稳牢固，被测物表面擦干净，以保证测量正确。（2）正确接线兆欧表有三个接线柱：线路（L）、接地（E）、屏蔽（G）。跟据不同测量对象，作相应接线，如图3-8所示。测量线路对地绝缘电阻时，E端接地，L端接于被测线路上；测量电机或设备绝缘电阻时，E端接电机或设备外壳，L端接被测绕组的一端；测量电机或变压器绕组间绝缘电阻时先拆除绕组间的连接线，将E、L端分别接于被测的两相绕组上；测量电缆绝缘电阻时E端接电缆外表皮（铅套）上，L端接线芯，G端接芯线最外层绝缘层上。（3）由慢到快摇动手柄，直到转速达120r/min左右，保持手柄的转速均匀、稳定，一般转6武汉世纪华胜科技有限公司动1min，待指针稳定后读数。（4）测量完毕，待兆欧表停止转动和被测物接地放电后方能拆除连接导线。三、注意事项因兆欧表本身工作时产生高压电，为避免人身及设备事故必须重视以下几点：（1）不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被测设备必须切断电源和负载，并进行放电；已用兆欧表测量过的设备如要再次测量，也必须先接地放电。（2）兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场。（3）与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根导线切忌绞在一起，以免影响测量准确度。（4）测量过程中，如果指针指向“0”位，表示被测设备短路，应立即停止转动手柄。（5）被测设备中如有半导体器件，应先将其插件板拆去。（6）测量过程中不得触及设备的测量部分，以防触电。（7）测量电容性设备的绝缘电阻时，测量完毕，应对设备充分放电。