利用绝缘电阻测试仪器进行排障

概述
　　
　　排障程序包括对设备进行系统的测试，要针对识别和纠正故障设计测试程序。技术员必须收集信息，并利用测试来识别故障和制定相应的解决方案。以下制定的排障程序确保了故障的识别和快速纠正，使设备和生产损失降至最低。一致的工作实践也会产生一致的测量结果，可以更加准确地比较和跟踪随参数时间的变化。
　　
　　在使用数字多用表(DMM入绝缘多用表或兆欧表进行测量时，为了达到精确地低阻测量结果，应将测试线的电阻从总电阻中减去。测试线的电阻一般介于0.2Q和 0.犯之间。
　　
　　电动马达的故障
　　
　　在对电动马达和相关设备进行排障时会 进行绝缘电阻测试。IEEE标准43-2000 “旋转式设备绝缘电阻测试的推荐操作规程”建议了施加的绝缘测试电压（根据绕组的额定功率）和电动马达绕组的最小可接收值。IEEE还提供了进行绝缘电阻测试时所施加的直流电压的一般制导原则。
　　
　　为了获得有意义的绝缘电阻测量结果，技术人员应该仔细检査被测系统。当满足以下条件时，可获得最佳的结果：
　　
　　•将系统或设备关闭，并与其它所有电路、开关装置、电容、碳刷、避雷器和断路器保持断开。确保测量不受通过开关和过流保护装置的漏泄电流的影响。
　　
　　•导体的温度要髙于环境空气的露点。如 果不是这样，就会在绝缘层表面形成湿气覆层，在某些情况下就会被材料所吸收。
　　
　　•导体的表面没有碳氢化合物和其它在潮湿环境下能够导电的杂质。
　　
　　•施加的电压不能髙于系统的承受能力。 在测试低压系统时，太髙的电压会超过绝缘的承受能力，损害绝缘。
　　
　　•被测系统要对地完全放电。对地放电时间应该大约为测试充电时间的5倍。
　　
　　•要考虑温度的影响。由于绝缘电阻与绝缘体温度成反比（当温度上升时绝缘电阻下降！如果绝缘材料的温度发生变化，记录的读数也会发生变化。建议在标准的导体温度6义F(20C)下进行测试。


　　
　　在将读数与68T下的基准温度相比较时， 超过68F时，每18下（10*C)将电阻值翻倍；低于68T时，每18T将电阻值减半。 例如，在104F (40*C)时1的电阻，换算到1KF (20T)下，就为4 MD。
　　
　　为了测量马达绕组的温度，可以使用连接 到数字多用表(DMM)的非接触式温度探 头或者红外测温仪。请参见图3-1。

图3-1.利用连接到数字多用表(DMM)的非接触式温度探头或红外测温仪测量马达绕组的温度。


　　
　　绝缘多用表可用来在重新缠绕导线之前检查导 线段之间的绝缘完整性。
　　
　　尽管在实"应用中使用的绝缘材料可以时固体、液体或气体,但电阻测量一般指固 体绝缘电阻测量。影响绝缘电阻测量的因素有材料的不均匀性、测试对象的加电时间周期、电压的幅值和极性、建立电荷所需的时间、材料衰变和样品的轮廓。
　　
　　在对电动马达进行排障时，要进行几种不同类型的绝缘电阻测试。这些测试包括绝缘抽査测试、介质吸收测试和绝缘步进电压测试。
　　
　　绝缘抽查测试
　　
　　绝缘抽査测试是指可用于在马达的寿命周期内验证绝缘状态的绝缘电阻测试。请参见图3—2。

图3-2.绝缘抽查测试是指在马达的寿命周期内检查马达绝缘状态的测试。

　　
　　应该定期（例如每6个月）进行抽査测试，跟踪绝缘完整性的变化。在对马达进行维修之后，也应该进行测试。可以在标明时间的测试曲线图上记录测量数据。
　　
　　请按照以下步骤进行绝缘抽査测试：
　　
　　1. 连接兆欧表，测量每一绕组导线的对地电阻。60秒钟后记录读数。
　　
　　2. 对马达绕组进行放电。
　　
　　3. 定期重复步骤1和2。

　　
　　分析测试图表的结果，确定绝缘的状态。 请参见图3-3。A点代表马达投入使用时的绝缘状态；B点表示老化、污染等因素对马达绝缘的影响；C点表示绝缘发生故障。D点表示重新缠绕后马达的绝缘状态。如果所有的读数都髙于可接收的最低电阻值，则在绝缘抽査测试曲线图中记录最小的仪表读数。如果读数不能满足可接收的最小电阻值，则需要维修马达。由于马达的性能受限于最薄弱的环节，所以仅使用最小的读数。

图3-3在标明时间的测试曲线图上记录测量数据。


　　
　　介质吸收测试
　　
　　介质吸收测试是指检查潮湿或被污染的绝缘材料的吸收特性的绝缘电阻测试。测试是在10分钟的周期内进行的。请参见图3-4。

图3-4.介质吸收测试是指检查潮湿或被污染的绝缘材料的吸收特性的绝缘电阻测试。


　　
　　请按以下步骤进行介质吸收测试：
　　
　　1.连接兆欧表，测量每一绕组导线的对地电阻。如果所有的读数都高于可接收的最小电阻值，就在介质吸收测试图上记录最小的仪表读数。在第一分钟的时间内，每10秒钟记 录一次读数，然后每10分钟记录一次读数。
　　
　　2.对马达绕组进行放电。


　　
　　分析测试图表的结果，确定绝缘的状态。请参见图3-5。曲线的斜率说明了绝缘的状态。良好的绝缘（曲线 A)表现为电阻值的连续增长。潮湿的或破裂的绝缘层（曲线B)表现为相对恒定的电阻。如果读数不能满足可接收的最小电阻，则需要维修马达。

　　

图3-5在标有时间的测试曲线记录介质吸收测试的数据。

　　极化指标是设备绕组的绝缘电阻之比，由10分钟测量值被1分钟的测量值除计算得到。极化指标是绝缘状态的一个指标。低的极化指标（一般为1.5或更低）表明过于潮湿或污染严重。不同的绝缘等级具有不同的最 小可接收极化指标值。请参见图3-6。绝缘等级是基于设施的连续工作温度的。例如，A级绝缘等级的最大工作温度为2d, B级为24KF, F级为 293°F, H级为 329°F0IEEE标准43-2000 “旋转式设备绝缘电阻测试的推荐操作规程”覆盖了极化指标测试的测量方法。
　　

图3-6.不同的绝缘等级具有不同的最小可各收极化指标值。

例如，如果B级绝缘的1分钟读数为80MQ, 10分钟的读数为90 MQ,极 化指标则为 1.125 (90MQ + 80 MQ = 1.125)。由于绝缘材料含有过多的水分或污染严重，极化指标低于最低可接收值。
　　
　　绝缘步进电压测试
　　
　　绝缘步进电压测试是指逐渐增加内部绝 缘材料的电应力来掲露在其它马达绝缘测试中没有发现的老化或损伤现象的测试。这项测试是在两种或更多电压下进行并将测试结果相比较来完成的。只有在绝缘抽查测试之后才进行绝缘步进电压测试。请参见图3-7。