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预测性维护--1550绝缘电阻测试仪

对于一般性绝缘测试,手持式1KV绝缘电阻测试仪(IRT)(也称为兆欧表)是再好不过的仪表了。它们重量轻,操作简便,可使您在几分钟内确定是否有接线错误或损坏的地方。检查绝缘的完整性不仅对新装置来说是一个良好的方法,它在持续性维护中也起到很大作用,可是您在潜在问题引起飞弧、设备损坏或停止运行之前将它们找到。进行这种测试时,您应该了解一下新型5KV测试仪(如Fluke 1550C绝缘电阻测试仪)的灵活性和测试功能。

 

通过5KV绝缘电阻测试仪,您可以对中压设备中的绝缘电阻进行测试。即使您不是定期测试中压设备,这些兆欧表也具有一些值得您进一步了解的测试功能。

 

绝缘电阻测试仪的工作原理基于欧姆定律:V=IRR=V/I。测试仪生成一个已知的可由用户选择的直流电压(250V500V1KV或更高),并测量通过绝缘层的导体泄漏电流。电阻随后被计算出来。绝缘越好,泄漏电流越低,存在的电阻越高。例如,如果施加了1000V电压而测量到1mA电流,则R=1MΩ。如果只测量到该电流的百分之一(10uA),则R=100 MΩ。

 

蕞新一代的绝缘电阻测试仪由为处理器控制,电池供电它们与旧的手摇式模拟测试仪相比更加精确。但是,许多电气技术人员仍然不信任电池供电的绝缘电阻测试仪,担心电池会在关键时刻失去作用。为了打消这种顾虑,Fluke 1520配备有四节高容量(C型)电池,足以为5000次测试供电。Fluke 1550除配有高容量可充电电池外,还配有一个用于直流充电的移动式充电适配器。

 

它们还具有电池电量指示器,使您可以知道何时电量已变得很低。另外,福禄克兆欧表具有两个在以前的绝缘测试仪上所有没有的重要功能。首先,以前的绝缘测试仪设计用于测试断电的电路,15201550兆欧表都可以检测带电电路。其次,它们可在测试结束时,自动释放残余电压。

 

在新的装置上,绝缘测试仪对于进行验证试验具有宝贵的价值,它们可以检查是否有接线错误以及安装过程中的损坏。没有这种测试,您就会面临系统启动时发生隐藏和潜在的灾难性相对相或相对地故障的危险。

 

与安装时执行的一次性测试不同,预测性维护要求进行一系列测量,并在固定的时间间隔进行记录和比较。与生活中的许多事情一样,绝缘状况会随时间推移而变糟。过载和发热、振动、温度过高或过低、污物、油污、化学污染物以及湿气等因素会共同作用,使绝缘材料的电阻下降。电机尤其易受影响,因为它们常常在苛刻坏境中使用。在不同时间获取读书的主要问题是,为了能进行有效比较,测试条件(温度和湿度)必须相似。为什么?因为电阻会随温度和湿度的上升而下降。湿度可在测量时进行记录以用于比较,但对于获得精确读数更加重要的绝缘温度的记录,则是一件比较困难的任务。确定绝缘材料温度的一个快速方式,是像Fluke 6165这样的红外测试仪。用于测量的所需基准温度为68℉(20℃)。

 

在此基准之上温度每上升18/10将电阻R加倍,在此基准之下温度每下降18/10温度将电阻R减半。例如,在86/30下的1 MΩ读数,将与68/20下的2 MΩ相当。在现场,重复环境影响是很苦难的,因此就需要进行降额,从而进一步会带来潜在误差。

 

较新的5KV测试仪具有一个内部定时器,有助于完成不受温度和湿度影响的诊断和预测性维护测试。通过定时测试,可在一次测试期间进行相对测量,此时条件保持相同,因此消除了环境变量的影响。这些测试对于像大型电机或发电机以及较长的电缆这样的高电容设备尤其有用(低电容设备包括母线、开关柜、较短的电缆和小型电机)。定时测试分为两类,即时间/电阻测试和斜坡电压测试。

 

时间-电阻测试

在时间-电阻测试中,测试电压保持恒定,如果绝缘良好,则电阻读数随时间推移而上升。Fluke 1550具有一个内部定时器,可通过它来施加时间蕞长达99分钟的恒定电压(500V1KV2.5KV5KV),典型时间为10分钟或者更短。

 

标准时间-电阻测试包括介质吸收和极化指数测试。这些术语听上去虽然玄妙,但测试本身却相当简单。

 

介质吸收测试是将两个时间_电阻读数(如60秒时的读数和30秒时的读数)之间的比值进行比较;该比值越高,绝缘越好。一般来说,高于1.41.6的比值表面绝缘良好。极化指数测试只不过是在1分钟和十分钟时进行的相同测试。将十分钟时的电阻除以一分钟时的电阻。24之间和以上的比值可能表明绝缘良好。

 

可在新设备上进行极化指数测试以建立一个基准值,然后在定期测试以帮助预测设备何时开始出现故障。如果该指数随时间下降,则说明绝缘性能降低。注意,极化指数只是一个比值,而不是一个绝对测量值。通过在相同条件下获取两个读数的比值,就可以抵消掉温度和湿度的影响。

 

斜坡电压测试

前面的测试是随时间而施加一个单一的测试电压,而斜坡电压测试则随时间而施加一个不断增加的电压(电压增加通常以51分钟时间增量来完成)。1550可以在它的任何量程上实现斜坡电压上升。在此情况下,并不是要希望电阻上升,良好的绝缘应该保持其电阻读数不变。不良绝缘的电阻会降低,甚至可能被击穿。一个经验规则是,电阻读数并应偏离25%。如果您使用不具备电压斜坡功能的绝缘测试仪,则一个手动停止电压测试是一个良好的替代方法。

 

每种测试都有其优点。极化指数测试适合查找湿气和污染问题。这些条件可使泄漏电流在本应该是绝缘体的表面上“通行”。另一方面,斜坡电压测试对于揭示实际损坏问题(如发脆及老化的绝缘材料中的针孔或损坏)非常有价值。不完美的绝缘可能会导致仅在较高电压下才初步表现出来的电弧现象。

 

总结

Fluke 15201550都可以在新的改动过的装置上执行抽查测试。这些测试可作为预测性维护计划的一部分定期进行,以跟踪绝缘质量的趋势,但保持每次测试的温湿度尽可能恒定不变是十分重要的。两种仪表都能够进行斜坡电压测试和定时测试。较新一代的5KV测试仪除了测试中压系统外,还可进行定时和斜坡电压测试。定时测试甚至在变化的温湿度条件下,也可以提供重要的诊断和预测性维护信息。