電力設(shè)備中的絕緣材料（電介質(zhì)）是不導(dǎo)電的物質(zhì)，但并不是的不導(dǎo)電。在直流電壓作用下，電介質(zhì)中有微弱的電流經(jīng)過。根據(jù)電介質(zhì)材料的性質(zhì)，構(gòu)成及結(jié)構(gòu)等的不同，這部分電流可視為由三部份電流構(gòu)成，如圖2－1所示。
圖2-1中，i1為電容電流。直流電壓作用到絕緣材料上，加壓瞬間相當(dāng)于給電容充電。這部分隨時(shí)間較快衰減的電容電流與絕緣材料的電容量和外加電壓有關(guān)，它對時(shí)間的變化曲線如圖2-1（c）i1曲線所示。其電流回路在等值電路[見圖2-1（b）]中用一個純電容C1表示。i2為吸收電流。不均勻介質(zhì)中吸收電流由緩慢化和夾層式化產(chǎn)生，即在直流電壓加上的瞬間，介質(zhì)上的電壓按電容分布，而電壓穩(wěn)定后介質(zhì)上的電壓按電阻分布；由于不同介質(zhì)的電容與電阻不成比例，因此在加上直流電壓瞬間到穩(wěn)定這一過程中，介質(zhì)上電荷要重新分配，重新分配的電荷在回路中形成電流i2，其電流回路在等值電路[見圖2-1（b）]中用一個電容C和電阻r串聯(lián)表示。吸收電流i2隨時(shí)間衰減的快慢與介質(zhì)電容量大小有很大關(guān)系，如圖2-1（c）i2曲線所示，i3為泄漏電流。電介質(zhì)中有少數(shù)束縛很弱的或自由的離子，當(dāng)介質(zhì)在直流電壓作用下，正負(fù)離子就分別向兩移動而形成電流，如圖2-1（c）i3曲線所示，其電流回路在等值電路[見圖2-1（b）]中用一個純電阻R表示。
三個電阻加起來，即i=i1+i2+i3，可得到在直流電壓作用下流過絕緣介質(zhì)的總電流i隨時(shí)間變化的曲線，通常稱為吸收曲線，如圖2-1(c)曲線所示。
從吸收曲線可以看出，電容電流和吸收電流i2經(jīng)過一段時(shí)間后趨近于零，因此i趨近于i3。所謂絕緣電阻就是指加于試品上的直流電壓與流過試品的泄漏電流之比，即近于。所謂絕緣電阻就是指加于試品上的直流電壓與流過試品的泄漏電流之比，即
R=U/i3（2-1）
式中U——加于試品兩端的電壓，V；
i3——對應(yīng)于電壓U，試品中的泄漏電流，μA；
R——試品的絕緣電阻，MΩ。
由于電容電流的吸收電流經(jīng)過一段時(shí)間后趨于零，因此在絕緣電阻表（俗稱兆歐表、搖表）進(jìn)行絕緣電阻測量時(shí)，必須等到絕緣電阻表指示穩(wěn)定后才能讀數(shù)。對電容量較小的一般試品，通常認(rèn)為搖1min后，泄漏電流趨于穩(wěn)定（即電容電流、吸收電流趨于零）。
由于i3的大小取決于絕緣材料的狀況，當(dāng)介質(zhì)受潮、老化、表面臟污或有其他缺陷（如有裂縫、灰化、氣泡等）時(shí)，R降低，i3會增大。因此測量絕緣電阻是了解電力設(shè)備絕緣的簡便常用的手段之一。
由于流過絕緣介質(zhì)的電流有表面電流的體積電流之分，所以絕緣電阻也有體積絕緣電阻和表面絕緣電阻之分。我們真正關(guān)心的是體積絕緣電阻。當(dāng)絕緣受潮或有其他貫通性缺陷時(shí)，體積絕緣電阻降低。因此，體積絕緣電阻的大小標(biāo)志著絕緣介質(zhì)內(nèi)部絕緣的優(yōu)劣。在現(xiàn)場測量中，當(dāng)測量得到的試品絕緣電阻低時(shí)，應(yīng)采取屏蔽措施，排除表面絕緣電阻的影響，以便測得真實(shí)準(zhǔn)確的體積絕緣電阻值。
對大容量試品（如變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜），《規(guī)程》除要求測量其絕緣電阻外，還要求測量吸收比或/和化指數(shù)。
大容量試品的吸收曲線i隨時(shí)間衰減較慢，其中尤其是吸收電流i2隨時(shí)間衰減緩慢，有的可達(dá)數(shù)十分鐘。常把60s的絕緣電阻之比稱為吸收比K，即
K===
為便于分析理解，我們來分析端情況。時(shí)間=與=15s時(shí)的絕緣電阻之比，即
==1+
絕緣受潮劣化時(shí)，泄漏電流比15s時(shí)的電容電流和吸收電流之和（i1+i2）增加得快，R/R趨近于1；絕緣良好時(shí)，i3很小，i2相對較大，則R∞/R15S＞1。這就是說，吸收比的數(shù)據(jù)與絕緣狀況有很大的關(guān)系。而且K是一個比值，與絕緣結(jié)構(gòu)的幾何尺寸無關(guān)，易于比較。
由于無法測量R∞，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測量吸收比K，一般認(rèn)為當(dāng)K=R60S/R15S≥1.3~1.5時(shí)絕緣是良好的，這一數(shù)據(jù)對分析35~110kV變壓器、中型容量發(fā)電機(jī)是有效的。近年來，隨和電力設(shè)備電壓等級的提高，發(fā)現(xiàn)用吸收比K判斷大容量變壓器有很多的誤判斷現(xiàn)象。如西北某供電局90000KVA及以上的15臺變壓器，在132次吸收比測量結(jié)果中，有76次小于1.3，占58%。上述變壓器油的試驗(yàn)及其他試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)異常，且運(yùn)行一直正常。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因很多，其中一條是由于大容量變壓器的吸收電流衰減時(shí)間長，吸收比K反映不了絕緣吸收現(xiàn)象的整體，僅反映吸收現(xiàn)象的局部，而且與絕緣結(jié)構(gòu)、油質(zhì)、溫度等有很大關(guān)系。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，沈陽變壓器廠生產(chǎn)的變壓器較西安變壓器廠生產(chǎn)的變壓器吸收比合格率高，但絕緣電阻值較低；而西安變壓器廠生產(chǎn)的變壓器絕緣電阻值高，但吸收比低。
為克服這種測量吸收比可能產(chǎn)生的誤判斷，常采用對吸收比小于1.3的試品測量其10min與1min的絕緣電阻之比，即用測量化指數(shù)P的方法來判斷絕緣優(yōu)劣。如《規(guī)程》要求，電力變壓器化指數(shù)不低于1.5。容量為6000kW及以上的同步發(fā)電機(jī)，瀝青浸膠及烘卷云母絕緣吸收比不應(yīng)小于1.3或化指數(shù)不應(yīng)小于1.5；環(huán)氧粉云母絕緣吸收比不應(yīng)小于1.6或化指數(shù)不應(yīng)小于2.0。
上一篇 伏安特性測試儀常見故障處理 下一篇 影響絕緣油介電強(qiáng)度測試儀結(jié)果的主要因素