耐电压测试仪绝缘电阻测试仪基本原理与选用

　一、耐电压测试仪

　　耐电压测试仪又叫电气绝缘强度试验仪或叫介质强度测试仪。将一规定交流
或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分（一般为外壳）之间以检查电器的
绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中，不仅要承受额定工作电
压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的过电压作用
（过电压值可能会高于额定工作电压值的好几倍）。在这些电压的作用下，电气
绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的
绝缘击穿，电器将不能正常运行，操作者就可能触电，危及人身安全。

　　1 、耐电压测试仪结构及组成

　　（1 ）升压部分

　　调压变压器、升压变压器及升压部分电源接通及切断开关组成。

　　220V电压通过接通，切断开关加到调压变压器上调压变压器输出连接升压变
压器。用户只需调节调压器就可以控制升压变压器的输出电压。

　　（2 ）控制部分

　　电流取样，时间电路、报警电路组成。控制部分当收到启动信号，仪器立即
在接通升压部分电源。当收到被测回路电流超过设定值及发出声光报警立即切断
升压回路电源。当收到复位或者时间到信号后切断升压回路电源。

　　（3 ）显示电路

　　显示器显示升压变压器输出电压值。显示由电流取样部分的电流值，及时间
电路的时间值一般为。

　　（4 ）以上是传统的耐电压试验仪的结构组成。随着电子技术及单片，计算
机技术飞速发展；程控耐电压测试仪这几年也发展很快，程控耐压仪与传统的耐
压仪不同之处主要是升压部分。程控耐压仪高压升压不是通过市电由调压器来调
节，而是通过单片计算机控制产生一个50Hz或60Hz的正弦波信号再通过功率放大
电路进行放大升压，输出电压值也由单片计算机进行控制，其它部分原理与传统
耐压仪差别不大。

　　2 、耐电压测试仪的选用

　　选用耐压仪zui重要的是2 个指标，zui大输出电压值及zui大报警电流值一定要
大于你所需要的电压值和报警电流值。一般被试产品标准中规定了施加高压值及
报警判定电流值。如果施加的电压越高，报警判定电流越大，那么需要耐压仪升
压变压器功率就越大，一般耐压仪升压变压器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、
3kVA等。zui高电压可以到几万伏。zui大报警电流500mA-1000mA等。所以在选择耐
压仪时一定要注意这2 个指标。功率选太大就会造成浪费，选的太小耐压试验不
能正确判断合格与否。根据IEC414或（GB6738-86 ）中规定选择耐压仪的功率方
法，我们认为是比较科学的。" 首先将耐压仪的输出电压调到规定值的50% ，然
后接上被试品，当观测到的电压降小于该电压值的10% 时，则认为耐压仪的功率
是足够的。" 也就是如果某一产品的耐压试验的电压值为3000伏，先把耐压仪的
输出电压调到1500伏后接上被试品，如果此时耐压仪输出电压下降的值不大于150
伏，那么耐压仪的功率是足够的。被试品的带电部分与外壳之间存在分布电容。
电容存在一个CX容抗，当一个交流电压施加在这CX电容两端就会引成一个电流。

　　这个电流的大小与CX电容的容量成正比与施加的电压值成正比，当这个电流
大到或超过耐压仪zui大输出电流时，这台耐压仪就不能正确判别试验合格与否。

　　二、绝缘电阻测试仪

　　电器产品的绝缘性能是评价其绝缘好坏的重要标志之一，它通过绝缘电阻反
映出来。

　　我们测定产品的绝缘电阻，是指带电部分与外露非带电金属部分（外壳）之
间的绝缘电阻，按不同的产品，施加一直流高压，如100V、250V、500V、1000V
等，规定一个zui低的绝缘电阻值。有的标准规定每kV电压，绝缘电阻不小于1MΩ
等。目前在家用电器产品标准中，通常只规定热态绝缘电阻，而不规定常态条件
下的绝缘电阻值，常态条件下的绝缘电阻值由企业标准中自行制定。如果常态绝
缘电阻值低，说明绝缘结构中可能存在某种隐患或受损。如电机绕组对外壳的绝
缘电阻低，可能是在嵌线时绕组的均线槽绝缘受到损伤所致。在使用电器时，由
于突然上电或切断电源或其它缘故，电路产生过电压，在绝缘受损处产生击穿，
造成对人身的安全或威胁。

　　1 、绝缘电阻表的结构及组成

　　绝缘电阻表又称兆欧表、摇表、梅格表。绝缘电阻表主要由三部分组成。第
一是直流高压发生器，用以产生一直流高压。第二是测量回路。第三是显示。

　　（1 ）直流高压发生器

　　测量绝缘电阻必须在测量端施加一高压，此高压值在绝缘电阻表国标中规定
为50V 、100V、250V、500V、1000V 、2500V 、5000V …

　　直流高压的产生一般有三种方法。*种手摇发电机式。目前我国生产的兆
欧表约80% 是采用这种方法（摇表名称来源）。第二种是通过市电变压器升压，
整流得到直流高压。一般市电式兆欧表采用的方法。第三种是利用晶体管振荡式
或脉宽调制电路来产生直流高压，一般电池式和市电式的绝缘电阻表采用的
方法。

　　（2 ）测量回路

　　在前面讲的摇表（兆欧表）中测量回路和显示部分的合二为一的。它是有一
个流比计表头来完成的，这个表头中有两个夹角为60°（左右）的线圈组成，其
中一个线圈是并在电压两端的，另一线圈是串在测量回路中的。表头指针的偏转
角度决定于两个线圈中的电流比，不同的偏转角度代表不同的阻值，测量阻值越
小串在测量回路中的线圈电流就越大，那么指针偏转的角度越大。另一个方法是
用线性电流表作为测量和显示。前面用到的流比计表头中由于线圈中的磁场是非
均匀的，当指针在无穷

　　大处，电流线圈正好在磁通密度zui强的地方，所以尽管被测电阻很大，流过
电流线圈电流很少，此时线圈的偏转角度会较大。当被测电阻较小或为0 时，流
过电流线圈的电流较大，线圈已偏转到磁通密度较小的地方，由此引起的偏转角
度也不会很大。这样就达到了非线性的矫正。一般兆欧表表头的阻值显示需要跨
几个数量级。但当用线性电流表头直接串入测量回路中就不行了，在高阻值时的
刻度全部挤在一起，无法分辨，为了也要达到非线性矫正就必须在测量回路中加
入非线性元件。从而达到在小电阻值时产生分流作用。在高电阻时不产生分流，
从而使阻值显示达到几个数量级。随着电子技术及计算机技术的发展，数显表逐
步取代指针式仪表。绝缘电阻数字化测量技术也得到了发展，其中压比计电路就
是其中一个较好测量电路，压比计电路是由电压桥路和测量桥路组成。这两个桥
路输出的信号分别通过A/D 转换再通过单片机处理直接转换成数字值显示。

　　2 、绝缘电阻表的选用

　　选用绝缘电阻表主要是测量电压值，另一个是需要测量的范围，是否能满足
需要。如测量很频繁选带有报警设定功能。