2.3 掌握绝缘电阻表的使用方法和技巧

在电动机、电器和供电线路中，绝缘性能的好坏对电力设备的正常运行和安全用电起着至关重要的作用。表示绝缘性能的参数是电气设备本身绝缘电阻值的大小，绝缘电阻值越大，其绝缘性能越好，电力设备线路也就越安全。

前面所学万用表的电阻挡，是在低电压条件下测量电阻值。如果用万用表来测量电气设备的绝缘电阻，其阻值一般都是无穷大。而电气设备实际的工作条件是几百伏或几千伏，在这种工况下，绝缘电阻不再是无穷大，可能会变得比较小。因此测量电气设备的绝缘电阻要根据电气设备的额定电压等级来选择仪表。绝缘电阻表是一种专用于测量绝缘电阻的直读式仪表，又称绝缘电阻测试仪。

绝缘电阻表是专用于测量电气设备绝缘性能的仪表，有手摇式和电子式两种，我们应知道其基本的测量原理，着重于掌握测量方法。

2.3.1 认识常用绝缘电阻表

1.绝缘电阻表的分类和特点

常见绝缘电阻表的分类和特点详见表2-6。

表2-6 常见绝缘电阻表的分类和特点

2.绝缘电阻表的工作原理和面板介绍

（1）手摇式绝缘电阻表的工作原理

手摇式绝缘电阻表的工作原理图如图2-26所示，其工作原理如下：

1）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。

2）通过线圈1的电流I_l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（用指针偏转角表示）有关。

在测量R_x时，随R_x的改变，I₁改变，而I₂基本不变。线圈2主要是用来产生反作用力矩的，这个力矩基本不变。

图2-26 手摇式绝缘电阻表的工作原理图

①当R_x→0时，I₁最大，绝缘电阻表的指针在转动力矩和反作用力矩的作用下偏转到最大位置，即“0”位置。

②当R_x→∞时，I₁→0，指针在反作用力矩的作用下偏转到最小位置，即“∞”位置，所以绝缘电阻表可以测量0～∞之间的电阻。

（2）手摇式绝缘电阻表的面板认识

手摇式绝缘电阻表的面板上主要有三个接线端子、刻度盘和摇柄，如图2-27所示。

图2-27 手摇式绝缘电阻表的面板

（3）电子式绝缘电阻表的工作原理

电子式绝缘电阻表一般由直流电压变换器将电池电压转换为直流高压作为测试电压（也有的电子式绝缘电阻表还可以将220V的交流市电转换为直流电压给表内电池充电），该测试电压施加于被测物体上，产生的电流经电流-电压转换器转换为与被测物体绝缘电阻相对应的电压值，再经模-数转换电路变为数字编码，然后经微处理器处理，由显示器显示相应的绝缘电阻值，如图2-28所示。

（4）电子式绝缘电阻表的面板认识

电子式绝缘电阻表的面板也有和手摇式绝缘电阻表一样的三个接线端子（L、E、G），还有电压规格选择按键和液晶显示屏，如图2-29所示。

图2-28 电子式绝缘电阻表原理框图

图2-29 电子式绝缘电阻表的面板

2.3.2 掌握绝缘电阻表的使用方法和典型应用

1.手摇式绝缘电阻表的使用方法

（1）将绝缘电阻表进行开路试验

具体操作如下：

1）将两连接线开路，摇动手柄指针应指在无穷大处，再把两连接线短接一下，指针应指在零处。

2）在绝缘电阻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。如果是，说明正常，如图2-30所示。

（2）将绝缘电阻表进行短路试验

具体操作方法是，将端子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。如果是，则为正常，如图2-31所示。

（3）将绝缘电阻表与被测设备进行连接

具体操作如下：

1）绝缘电阻表与被测设备之间应使用单股线分开单独连接，并保持线路表面清洁干燥，避免因线与线之间绝缘不良引起误差。

2）当测量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。

3）如测量电缆的绝缘电阻，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。

（4）测量

具体操作如下：

1）被测设备必须与其他电源断开，测量完毕一定要将被测设备充分放电（需2～3min），以保护设备及人身安全。

2）摇测时，将绝缘电阻表置于水平位置，摇柄转动时其端子间不许短路。摇测电容器、电缆时，必须在摇柄转动的情况下才能将接线拆开，否则反充电将会损坏绝缘电阻表。

3）一手稳住绝缘电阻表，另一手摇动手柄，应由慢渐快，均匀加速到120r/min，并注意防止触电（不要接触接线柱、测量表笔的金属部分），如图2-32所示。摇动过程中，当出现指针已指零时（说明被测电阻较小），就不能再继续摇动，以防表内线圈发热损坏。

（5）读数

从刻度盘上指针所指的示数读取被测绝缘电阻值大小，如图2-33所示（本次测量的绝缘电阻为20MΩ）。

图2-30 绝缘电阻表的开路试验

图2-31 绝缘电阻表的短路试验

图2-32 测量绝缘电阻时均匀加速到120r/min

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（注意：湿度对绝缘电阻表面泄漏电流影响较大，它能使绝缘表面吸附潮气，瓷制表面形成水膜，使绝缘电阻降低。此外还有一些绝缘材料有毛细管作用，当空气湿度较大时，会吸收较多的水分，增加电导率，也使绝缘电阻降低）。

图2-33 手摇式绝缘电阻表的读数

（6）测量完毕后，给绝缘电阻表放电

测量完毕后，需将L、E两表笔对接，如图2-34所示，给绝缘电阻表放电，以免发生触电事故。

2.掌握电子式绝缘电阻表的应用

某电子式绝缘电阻表的面板如图2-35所示，其使用方法如下：

图2-34 给绝缘电阻表放电

图2-35 某电子式绝缘电阻表的面板

（1）调零

将功能选择开关设置为“OFF”，用螺丝刀调整前面板中央的调零旋钮，使指针位于“∞”刻度。

（2）检查电池

将功能选择开关旋至“BATT.CHECK”位置，按下测试开关。若指针停留于“BATT.GOOD”区域或此区域右侧，表示电池状况良好。否则，请更换电池。

注意：测试时，请勿长按或锁定测试开关。若电池电能充足，则会造成电能消耗（比测量绝缘电阻产生的电流大）。

（3）绝缘电阻测量

将功能选择开关设置为“OFF”位置，并将被测回路（电气设备的外壳）接地。将测试线连接仪器的接地端（E）和被测回路的接地端。将测试棒（L）接触被测回路的导电部位。调节功能选择开关选择电压后，按下测试开关。若绿色LED点亮，请读取外圈（高量程）刻度上的绝缘电阻值；若红色LED点亮，请读取内圈（低量程）刻度值。测试结束后，解除“PRESS TO TEST”测试开关的锁定（再按一次使该开关弹起来），等待几秒后再将测试棒与被测回路断开。这是为了释放被测回路上存储的电量。

注意：按下“PRESS TO TEST”键时，请务必小心，仪器测试棒与接地端存在高压。

2.3.3 绝缘电阻表的使用练习

1.测电动机绕组的绝缘性能

（1）测绕组与机壳（地）之间的绝缘性能

绝缘电阻表可用来测量电动机绕组（或其他电气设备）的绝缘性能。首先用导线将绝缘电阻表“L”端与电动机接线柱（或其他电气设备的通电部位）连接，绝缘电阻表的“E”端接电动机的外壳（或其他电气设备外壳），如图2-36所示。然后摇动测量，若测得的示数大于2MQ，说明电动机绕组的绝缘性能正常；若测得的示数为0，说明绕组的绝缘明显损坏；若小于2MQ，说明绝缘性能下降，可将电动机分解后，将绕组进行清洁、烘干后再检测绝缘性能，合格后可使用。

图2-36 用绝缘电阻表测量电动机绕组与机壳之间的绝缘性能

（2）测任意两相绕组之间的绝缘性能

例如，要测三相电动机的W相和V相绕组之间的绝缘性能，可拆去电动机接线柱上的各接线导体片后，将绝缘电阻表的L、E端分别与电动机的W相、V相端子连接，就可以进行测量和读数了，如图2-37所示。

图2-37 用绝缘电阻表测量电动机任意两相绕组之间的绝缘性能

2.测电缆的绝缘性能

测量电缆的绝缘电阻时，E端接电缆外表皮（铅套），L端接线芯，G端接线芯最外层的绝缘层，如图2-38所示。

图2-38 绝缘电阻表测电缆的绝缘性能