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測量電纜絕緣電阻時為什么短電纜顯示“∞”,長電纜反而能測出阻值?

10000V絕緣電阻測試儀.jpg

您觀察到的這個現(xiàn)象非常正常,其根本原因在于電纜的電容效應(yīng)絕緣測試儀的工作原理。

  1. 電纜相當(dāng)于一個電容器

  • 任何兩根被絕緣材料分開的導(dǎo)體都構(gòu)成一個電容器。電纜的芯線(導(dǎo)體)與外皮(地)之間就是一個圓柱形電容器。

  • 電容量(C)?與電纜的長度(L)?成正比。電纜越長,其電容量就越大。

  • 絕緣測試儀的工作原理

    • 兆歐表實質(zhì)上是一個直流電壓源(手搖發(fā)電機或電池升壓)?和一個電流計的組合。

    • 它通過測量在固定直流電壓下,流過絕緣材料的泄漏電流(I)?的大小,再根據(jù)歐姆定律(R = U / I)計算出并顯示絕緣電阻(R)的值。

  • 關(guān)鍵的“充電電流”

    • 泄漏電流 (I_l):流過絕緣材料內(nèi)部的微小電流,這個電流的大小決定了真實的絕緣電阻值(R = U / I_l)

    • 充電電流 (I_c):給電容充電的電流,與絕緣好壞無關(guān),只與電纜的電容大?。撮L度)有關(guān)。

    • 當(dāng)兆歐表剛加上測試電壓的瞬間,需要先給電纜這個“大電容”充電。這個充電電流(I_c)?在剛開始的瞬間非常大,然后隨著電容充滿而迅速衰減至零。

    • 總電流(I_total)= 充電電流(I_c)+ 泄漏電流(I_l)

  • 解釋現(xiàn)象:

    • 電纜很長 → 電容量(C)非常大 → 初始充電電流(I_c)非常大,且需要更長時間才能衰減完。

    • 如果您在充電電流尚未完全衰減時就讀取數(shù)值,儀表測量到的總電流(I_total)中還包含著一部分剩余的充電電流。

    • 雖然泄漏電流(I_l)依然很小,但由于總電流 I_total 變大了(I_total = I_c + I_l),根據(jù) R = U / I_total 計算,顯示出的電阻值就會是一個有限的數(shù)值,而不是無窮大。

    • 這個讀數(shù)并非最終的穩(wěn)定值。只要您持續(xù)施加測試電壓,充電電流最終會衰減到零,此時讀數(shù)會逐漸上升并最終穩(wěn)定,這個穩(wěn)定值才代表真實的絕緣電阻。對于很長的電纜,這個穩(wěn)定過程可能需要幾分鐘甚至更久。

    • 電纜很短 → 電容量(C)非常小 → 充電電流(I_c)極小且衰減極快。

    • 如果電纜絕緣性能非常好,其泄漏電流(I_l)本身就微乎其微(趨近于0)。

    • 總電流 I_total ≈ 0。根據(jù) R = U / I,計算出的電阻值就趨近于無窮大(∞)。儀表顯示“∞”是正常的,表明絕緣極佳。

    • 測試短電纜時:

    • 測試長電纜時:

    總結(jié)一下:

    • 測短電纜顯示“∞”,是因為電容小、充電快,泄漏電流極小,總電流近乎為零,計算結(jié)果為無窮大,這表示絕緣性能優(yōu)異。

    • 測長電纜初期顯示一個有限值,主要是因為巨大的電容充電電流干擾了測量。這個初始值不是真實絕緣電阻,必須等待讀數(shù)穩(wěn)定(通常要求加壓60秒后讀數(shù))才能獲得正確結(jié)果。

    因此,在測試長電纜時,必須要有足夠的耐心,等待儀表讀數(shù)穩(wěn)定后再記錄,并參考標(biāo)準(zhǔn)要求讀取60秒甚至10分鐘時的數(shù)值,才能準(zhǔn)確判斷其絕緣狀況