手摇兆欧表的使用、注意事项及测量案例

显示全部楼层 · 2024-12-27 12:19:02

1、概况

兆欧表又称“绝缘电阻表”，兆欧表开始为手摇式，所以兆欧表俗称“摇表”，是常用的高阻测量仪表，可用来测量电路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻。现在兆欧表有手摇式、数字式、智能式兆欧表，其原理都一样，本次介绍以手摇式兆欧表。

在电力系统中，兆欧表具有测量交直流电压、直流电流、直流电阻等常用功能。它测量功能多，使用方便，灵活性高，但测量结果准确度低，只能测量中电阻。

▲ 手摇式

▲ 数字式

▲ 智能式

手摇式兆欧表主要由三个部分组成：手摇直流发电机（有的用交流发电机加整流器）、磁电式流比计及接线桩（接线端钮L、接地端钮E、屏蔽端钮G），包含外壳、刻度盘、接线柱、发电机摇柄、表盖和提手等部分。在外壳上有“L”端，通过壳内测量机构的线圈与手摇发电机的负极相连； “E”端，与壳内发电机的正极相连，供测量时接地用； “G”端,称为屏蔽端，它直接与壳内发电机负极相连。

▲ ZC25 型兆欧表

2、工作原理

▲ 工作原理电路图

被测电阻Rx接在“L”与“E”端钮之间。

摇动直流发电机的手柄，发电机两端产生较高的直流电压，线圈1和线圈2同时通电。

通过线圈1的电流I1与气隙磁场相互作用产生转动力矩M1；通过线圈2的电流

I2也与气隙磁场相互作用产生反作用力矩M2，M1与M2方向相反。

由于气隙磁场是不均匀的，所以转动力矩M1不仅与线圈1的电流I1成正比，而且还与线圈1所处的位置（用指针偏转角α表示）有关。

兆欧表指针的偏转角α只取决于两个线圈电流的比值，而与其他因素无关。所以兆欧表能够克服手摇发电机电压不太稳定而对仪表指针偏转角产生影响的缺点。

由于I2的大小一般不变，而随被测绝缘电阻Rx的改变而变化，所以可动部分的偏转角α能直接反映被测绝缘电阻的数值。

▲ 兆欧表的标度尺为反向刻度

3、选用原则

兆欧表的常用规格有250V、500V、1000V、2500V和5000V等档级。选用兆欧表主要应考虑它的输出电压及其测量范围。若选择不当，会导致测量不准确，甚至损坏被试设备。一般高压电气设备和电路的检测需要使用电压高的兆欧表，而低压电器设备和电路的检测使用电压低一些的就足够了。通常500V以下的电气设备和线路选用500～l000V的兆欧表，而瓷瓶、母线、刀闸等应选2500V以上的兆欧表。

3.1 对测量范围的选择

测量范围的选择要适当，被测绝缘电阻的阻值与所选绝缘电阻表的测量范围不要相差太远，尽量避免读数时使用到表盘下限或上限刻度密集处，因为这些位置会使读数产生较大的误差。在常温（20℃）时，测定低电压电气绝缘设备一般可选用0~200MΩ的绝缘电阻表；测定高压电气设备或电缆，可选用0~2000MΩ的绝缘电阻表；测定特高压电气设备、电缆或瓷套管等，可用0~4000MΩ或0~10 000MΩ的绝缘电阻表。

有些绝缘电阻表的下限读数不是从零开始，而是从1MΩ或2MΩ开始，一般不应该用此种绝缘电阻表去测量很低的绝缘电阻。特别不适用在空气潮湿的农村去测定低压设备的绝缘电阻，以免被测绝缘电阻值很低读不出读数，或误认为被测绝缘电阻值为零而得出错误结论。

3.2 对电压范围的选择

因为绝缘电阻表在使用时，实际加在绝缘电阻上的电压低于手摇发电机发出的电压，所以选用绝缘电阻表的电压范围时，绝缘电阻表电压一般应高于被测物的额定电压，并照顾到不损坏被测物，这样才能测试出被测物是否能在额定电压下达到必要的绝缘电阻值。

按常规，当测量额定电压500V以上绕组的绝缘电阻时，应使用1000V绝缘电阻表；当测量额定电压不到500V绕组的绝缘电阻时，应使用500V绝缘电阻表；对于有规程规定的，应以规程为准。

测量额定电压380V以下发电机绕组的绝缘电阻，用1000V绝缘电阻表；测量电力变压器以及500V以上的发电机、电动机绕组的绝缘电阻，用1000~2500V绝缘电阻表；测量额定电压500V以内电气设备的绝缘电阻时，可以采用1000V绝缘电阻表；测量额定电压500V以上电气设备绝缘电阻时，可使用2500V绝缘电阻表。

4、使用

4.1 测量端子的识别

在使用兆欧表前，首先必须将其各测量端子用连接导线正确地连接到被测物的有关部位，然后才能摇动摇柄，并从刻度盘上读出被测电阻的阻值。

在测量时，“L”端接到被测物上与大地绝缘的导电部分；“E”端接到被测物的外壳或相当的导电部分。另外，在“L”端的外围，有一个铜质圆环，称为保护环“G”，即屏蔽端。此端直接与手摇发电机负极相接，但它与“L”端及兆欧表的金属外壳均为绝缘。在测量时，“G”端与被测物上的保护遮蔽部分或其他不参加测量的部分相接，例如供连接被测线路导线内的绝缘层用，这样可以消除导线绝缘层表面漏电所引起的测量误差。

▲ 兆欧表端子

4.2 使用前的准备工作

1、检查兆欧表是否能正常工作：将兆欧表水平放置，空摇兆欧表手柄，指针应该指到∝处（开路试验）。再慢慢摇动手柄，使L和E两接线桩输出线瞬时短接，指针应迅速指零（短路试验）。注意在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。

（1）开路试验

在兆欧表未接通被测电阻之前,摇动手柄使发电机达到120r/min的额定转速,观察指针是否指在标度尺“∞”的位置。

▲ 开路试验

（2）短路试验

      将端钮L和E短接，缓慢摇动手柄，观察指针是否指在标度尺的“0”位置。

▲ 短路试验

2、检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电源。绝对不允许设备和线路带电时用兆欧表去测量。

3、测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将被测试点擦拭干净。

4.3 接线

将被测设备与兆欧表正确接线。兆欧表的“E”端应接电气设备的金属外壳或铁芯上，“L”端接到绕组导线上。一般测量时，将被测电阻接在“L”和“E”之间即可。“G”端是用来屏蔽表面电流的。此外，兆欧表的“L”端和“E”端都要通过绝缘良好的单独导线和被测设备相连。如果导线的绝缘不好，或者用双股线来连接时，都会影响测量结果。

4.4 手摇发动机的操作

测量开始时，手柄的摇动应慢些，以防止在被测绝缘损坏或有短路现象时，损坏兆欧表。在测量时，手柄的转速应尽量接近发电机的额定转速(约120r/min)。如果转速太慢，则发电机的电压过低，兆欧表的转矩很小。这时，由于动圈导丝或多或少存在残余力矩和可动部分的摩擦，将给测量结果带来额外的误差。即先将“L”、“E”端悬空，摇看指针是否在“∞”的位置，再短接“L”、“E”端，看指针是否再“0”的位置。若均在相应的位置，则可进行测量。测量时将“L”端接到被测设备上，“E”端可靠接地。

▲ 兆欧表使用

正确读取被测绝缘电阻值大小。同时，还应记录测量时的温度、湿度、被测设备的状况等，以便于分析测量结果。

▲ 兆欧表读数

4.5 拆线放电

读数完毕，一边慢摇，一边拆线，然后将被测设备放电。放电方法是将测量时使用的地线从兆欧表上取下来与被测设备短接一下即可（不是摇表放电）。

5、注意事项

1、兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。

2、接线必须正确无误，兆欧表有三个接线桩，“E”（接地）、“L”（线路）和“G”（保护环或叫屏蔽端子）。保护环的作用是消除表壳表面“L”与“E”接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在测量电气设备对地绝缘电阻时，“L”用单根导线接设备的待测部位，“E”用单根导线接设备外壳；如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别接两绕组的接线端；当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。 “L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。

3、摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120 转／分钟，允许有±20％的变化，最多不应超过±25％。通常都要摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。

4、测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故。

5、禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。

6、兆欧表未停止转动以前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。

7、兆欧表应定期校验。校验方法是直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差是否在允许范围以内。

8、绝缘电阻表测量电器绝缘时的注意事项

①兆欧表使用时必须平放，数字兆欧表在使用前应检查电池电量是否满足试验要求。

②兆欧表转速每分钟120转／分。

③自查：Ａ、开路试验；兆欧表转数达到120r/min，指针应在“∝”处。Ｂ、短路，慢慢地转动兆欧表，指针应在“０”处。④电动机的绕组间、相与相、相与外壳的绝缘电阻应≥0.5MΩ。移动电动工具≥2MΩ。

⑤测量线路绝缘时：相与相≥0.38MΩ、相与零≥ 0.22MΩ。

⑥中、小型电动机一般选用500－1000型。

⑦若测得这相电阻是零的话说明这相已短路。

⑧若测得这相电阻是0.1或0.2MΩ的话则说明这相绝缘电阻性能已降低。

⑨电器设备的绝缘电阻是越大越好。

⑩结论：电动机或线路的绝缘电阻性能降低、短路。需要维修，不能使用。

6、10KV电缆绝缘电阻测量案例

6.1 停电

把电源开关拉开。

6.2 验电

先检查验电棒是否良好；确认良好后进行验电。确认三相导线无电，高压验电棒指示灯不亮。

▲ 验电、放电棒

▲ 验电

6.3 放电

▲ 放电

6.4 装设接地线（也叫短路线）

▲ 接地线

▲ 装设接地线

装设接地线，屏蔽测量时在相线绝缘上产生的泄漏电流，以减少测量误差。接线时，先接接地端，后接导线端；拆时顺序相反。

6.5 相对地绝缘电阻测量接线

选择1000~2500V量程的兆欧表。

▲ 兆欧表

▲ 接线

先将兆欧表的接线端子”E“接地，再将接线端子”L“接相线，然后将接线端子”G“接在相线绝缘上，最后将被测相线的接地线拆除。

▲ 接线

绝缘电阻的要求，对10KV的高压电缆，要求在400 MΩ以上；潮湿环境要求在1000 MΩ以上。

G端子为屏蔽端子，目的是屏蔽测量时在相线绝缘上产生的泄漏电流，以减少测量误差。

6.6 电缆绝缘电阻测量注意事项

1）、如何正确选择兆欧表？

选择兆欧表，首先要选择与被测电气设备的电压等级相符，再看检验期内是否合格。再行校验兆欧表（开路“∞”短路为“0”）。

2）、测量绝缘电阻时，摇速要达到每分钟多少转？什么情况下才能读数？

测量绝缘电阻时，摇速为120γ/min，一分钟以上，兆欧表指针稳定后再读数。

3）、在测量10千伏高压电缆的过程中，为什么当验明已经断电后，还要放电？

测量10KV电缆绝缘电阻，当验明无电后，（应马上装设接地线，先接接地端，再接设备端放电，接地）因为还有残余电荷，残余电荷不能使10KV验电器有显示，所以必须装接地线放电，将残余电荷泄入地下。

4）、低压电器设备和高压电缆的绝缘电阻不得低于多少兆欧？

低压绝缘电阻不得低于0.5MΩ，高压每千伏不得低于1MΩ

5）、什么叫相间绝缘，什么叫对地绝缘？

相间绝缘就是相线与相线间的绝缘，相与地的绝缘叫相线对地的绝缘。

6）、用兆欧表测量高压电缆时，G端子的作用？

测量高压电缆的绝缘电阻，接G端子就是减少测量时的误差。因为测导线绝缘外皮和表外壳接线端子Ｌ和E之间因潮湿漏电引超的误差。

7）、测量线路的绝缘电阻时，标示牌应挂在什么地方，挂什么内容的标示牌？

应挂在遮栏上，其内容为“止步，高压危险”。在工作地点，应装挂“在此工作，”的标示牌。

8）、装设接地线的作用是什么？

装设按地线的作用：

（1）把残余电荷泄入大地。

（2）防止突然来电；

（3）防止感应电压。确保人身安全。

9）、为什么在测量过程中，指针稳定时，还要边摇边读数？

读数时，是边摇边读是保持一定的电压，读数精确。

10）、测量有些线路的绝缘电阻时，我们在读数后，拆去测量接线，才能停止摇动表的摇柄。为什么要这样操作？

读数时，仍然摇表保持一定的电压，防止反充电烧表。

11）、测量中，如果发现指针指零，应该如何处理？

发现指针指零，马上停表，检查E与L是否连接在一起，连在一起分开。不是E、L连在一起，停止使用此摇表。

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