电机绕组绝缘电阻的测量探讨

    绝缘电阻定义

    绝缘电阻测量是电机产品质量测量中最常见的一个项目，不同的电机产品其绝缘电阻测量所用的设备不同，测量时环境影响处理也不同，以下从理论、规定、实际操作等方面加以叙述。

   GB/T20160-2006《旋转电机绝缘电阻测试》中对绝缘电阻的定义是：绕组抵抗直流电流的电气绝缘能力。从施加电压起的某一特定时刻（t），所施加负极性直流高压除以通过电机绝缘的直流电流的商，并校正到40℃。电压施压时间通常是1min(R1)或10min(R10)，但也可使用其它值。

    影响绝缘电阻的因数

   1．表面状况的影响。表面泄漏电流取决于外来杂质，如槽外绕组表面上的油和/或炭粉。由于大型透平发电机的转子和直流电机具有较大的漏电表面，其表面泄漏电流可能会相当大。对于绕阻端部采用防晕层的电机，表面泄漏电流也会增大。

   绝缘表面上的粉尘（或盐）在干燥的情况下是不导电的。只有暴露于潮气或油中才会部分导电，所以绝缘电阻会降低。如绝缘电阻或极化指数因污染而降低，可通过清理和干燥而达到允许值。

   2．潮湿的影响。在不考虑绕组表面清洁程度的情况下，当绕组温度在环境空气的露点或露点以下时，绝缘表面就会形成潮气膜，从而降低绝缘电阻或极化指数。如表面被污染或绝缘有裂缝存在，则这种影响会更明显。应注意，无缺陷的绕组在受潮的情况下也可能获得可接受的读数。

   某些老式的绕组绝缘系统是吸潮性的（容易吸水），潮气可能从潮湿的环境空气中进入绝缘体内。尤其是沥青云母和虫胶云母绝缘材料以及大型透平发电机转子未绝缘导体之间使用的一些绝缘板。吸潮加大了电导电流（IG），导致绝缘电阻明显地降低。

   电机通常在露点以上的温度运行。若对于已运行过的电机进行试验，应该在电机绕组温度降至露点以下之前进行试验。

   对于不运行（没有空间加热器）的电机绕组在露点以下的温度试验，由于潮湿污染通常会得到比预期值低的绝缘电阻和极化指数的读数。

   3．温度影响。绕组的绝缘电阻值取决于绕组的温度和所施加电压的时间。一般被试电机的热容量足够大，这样在1min和10min绝缘电阻读数之间绕组的温度差可以忽略，除非在额定电流下干燥期间进行测量。

   4．试验电压幅值的影响。绝缘电阻值可能随着所施电压的升高而稍有降低；然而，对处于良好状态和经过干燥的绝缘，在直至额定电压峰值的任何试验电压下所获得的绝缘电阻都应该是相同的。

   绝缘电阻随所施电压的升高而大幅度降低说明绝缘有问题。这些问题可能是绝缘不完好或有开裂、存在有严重的脏污或潮气；或者这些问题是由于脏污或潮气单独造成的，或者由于其他裂化现象造成的。试验电压超过额定电压时电阻的变化更明显。

   5．剩余电荷对绕组电阻测量的影响。如剩余电荷存在于绝缘中，绝缘电阻的测量将会产生误差。因此，在测量绝缘电阻之前绕组必须彻底放电。在接线之后施加电压之前，剩余电荷将使电阻计显示一个反向的偏转。任何反向偏转都不应忽略。

   在直流高电压卸压后，绕组接地对于安全和后续试验的准确都是非常重要的。接地时间至少应为充电时间的4倍。

    绝缘电阻读数

   绝缘电阻试验通常是在500V-10000V负极性的恒定直流电压下进行。为了避免电内渗现象，首选的极性是负极性。绝缘电阻的读数在直流试验电压施加以后1min读取。

    不同标准对测量要求不同

    JB/T 10391-2008《Y系列（IP44）三相异步电动机技术条件（机座号80-355）》，对电动机在热状态时或温升试验后定子绕组绝缘电阻的规定是，应不低于0.38MΩ。

    GB/T2818-2002《井用潜水异步电动机》、GB/T25409-2010《小型潜水电泵》、GB/T 24674-2009《污水污物潜水电泵》、CJ/T 3038-1995《潜水排污泵》、JB/T 10608-2006 《混流潜水电泵》等潜水电泵电机绕组对绝缘电阻和测量要求是：

    GB 18211-2000《微电机安全通用要求》对绝缘电阻和测量要求是：电机在正常试验条件下、高温后、极限负温和湿热试验后都应有足够的绝缘电阻值：a)电机在正常试验条件和极负温条件下，各绕组对机壳及各绕组之间的绝缘电阻应不小于50MΩ；b)电机在相应的高温条件下绝缘电阻应不小于10MΩ；c)电机在恒定湿热试验后，在箱内测量绝缘电阻，其值应不低于1MΩ。交变湿热试验后，电机置于正常的试验大气条件下，按通用技术条件规定通用24h后，放置2h，测量其绝缘电阻应不低于50MΩ。

    GB 14711-2006《中小型旋转电机安全要求》对绝缘电阻测量电压的规定是：

   注：对于埋有检温计的电机，测量检温计对绕组和机壳的绝缘电阻时测量电压应不大于250V。

    正确使用测量设备

    1． 测量前应正确选用测量仪表，使仪表的额定电压与被测电气设备的额定电压相适应。

   2．使用兆欧表时，首先鉴别好坏。在未接被试品时，先驱动摇柄，其指针可以上升到“∞”处，然后再将两个接线端钮短路，慢慢摇动摇柄，指针应指到“0”处，则表是好的，否则不能使用。

    3．必须水平放置，且远离外磁场。

    4．两根导线不能绞缠，应分开单独连接，以防止连线绝缘不良而影响读数。

   5．测量时手柄应由慢渐快并保持150r/min转速，待调速器发生滑动后，即为稳定的读数，如发现指针指零时立即停止，以防线圈损坏。

   6．邻近有带高压导体的设备时，禁止使用仪表进行测量，只有在被测绕组不带电，而又不可能受到其他感应电而带电时，才能进行。

    7．测量前后对被试品应进行充分放电，以保障设备及人身安全。

    （作者单位：山东省淄博市产品质量监督检验所）《中国质量技术监督》