影响绝缘电阻的因素
孙路嘉++吕沅远
[摘 要]电气设备运行的重要参数之一就是绝缘材料的绝缘程度。绝缘电阻是监督材料质量和工艺水平的一种方法，通过测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷、所选用绝缘材料的优劣等。由于受各种因素的影响，绝缘电阻的测量结果会有很大的差异。绝缘电阻是电线电缆产品的重要性能指标之一，它反映了产品承受电击穿或热击穿能力的大小。本文通过对某一电缆组件的绝缘电阻试验，阐述了不同环境以及测量中引起绝缘电阻变化的几个素进行了分析以达到有效减少绝缘电阻测量的误差的目的。
[关键词]绝缘电阻、影响因素、电缆试样
中图分类号：TM934.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0307-01
1 测量绝缘电阻的基本原理
绝缘电阻R是施加在与试样相接触的电极间的直流电压与电极间通过的稳态电流之商，即：
R=U/I
式中：R：绝缘电阻（Ω）；U：施加于试样的直流电压（V）；I：通过试样的稳态电流（A）；
2 影响绝缘电阻的主要因素分析
2.1 绝缘电阻的测量数据比较
下面以GB/T17737.1-2000《射频电缆总规范及试验方法》中一般用途的铜芯聚乙烯电缆SYV-50-2-5m为例（抽取3根SYV-50-2-5m电缆试验）。
根据试验结果谈谈影响绝缘电阻测试的因素本试验共进行了九次：
2.2 原因分析
从上面测试数据可以看出：同样一组电缆在不同的读数时间、不同湿度、不同温度会有很大的差别，原因分析如下：
（1）电场的影响。
在GB/T17737.1-2000中规定为使绝缘电阻测量值基本稳定，测试的充时间应充足够，测量时间应不少于1min，不超过5min。测量绝缘材料时当加上直流电压后，会有三种电流通过，即瞬时充电电流Ic，吸收电流Ip，及漏电流Ig。Ic即为电容电流，因介质极化而产生，实际上是以导体和外极（绝缘层）作为一对电极构成一个电器的电容电流，电容电流按指数规律随时间很快的衰减，一般在数毫秒时间内接近消失。Ip即指绝缘材料的位移电流，在施加电压的瞬间达最大值，然后趋向位移稳定，经数分钟后趋于消失。Ig是指绝缘材料中的自由离子及混入的导电杂质所产生的，它的大小反应了绝缘品质的优劣，确切的说Ig只有对应恒定电导电流的电阻才是体积绝緣电阻。由于Ip要经过数分钟后才趋于消失，考虑到测量系统长时间的稳定性，测量时间不宜太长。同样测量条件，读数时间不同会造成很大差别，读数时间长，将造成数值偏大，从表1的数据可明显看出，试验2min及3min后的读数相比1min后的读数明显偏大。
此外，在重复测量绝缘电阻的时候应每测完一次绝缘电阻后应将被测试的试样充分放电，放电时间应大于充电时间，以利于将剩余电荷放尽，在重复测量时，由于电荷的影响，其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小，因而造成绝缘电阻值增大的虚假现象，尤其是在电线电缆的绝缘电阻试验中经常会出现这种现象。
（2）环境湿度的影响
在空气湿度较高的情况下，空气中的水分和污秽层受到湿润，可溶的导电物质在溶解后附着在绝缘体表，污秽层的电导急剧增加，而不可溶的吸水性物质则保持水分并促进污秽层电导增大的作用。此外，由于聚合物的分子电导大，而水分子的大小远比聚合物的分子小的多，在热作用下聚合物的大分子和组成的连接相对运动，水分子就便于渗入聚合物内，使聚合物内导电离子增多，而使绝缘电阻下降。从表2的数据可明显看出，试验湿度逐渐增加的情况下，绝缘电阻的读数逐渐减少。
此外在外加电压作用下，绝缘体表泄漏电流随之大幅度增加，从而明显降低绝缘材料的绝缘特性，甚至导致绝缘体污秽层发热，产生局部电弧甚至全面闪络。
（3）温度影响
温度升高，绝缘电阻迅速下降，这是因为随温度的升高，绝缘材料中杂质离子的产生和迁移都有所增加，在电压作用下，由于离子运动所形成的传导电流增大，使得电导增大，绝缘电阻下降。从表3的数据可明显看出，试验温度逐渐增加的情况下，绝缘电阻读数迅速减少。
理论和实践表明，绝缘电阻系数随温度增加按指数式下降，而电导则随温度升高而按指数式增大。因此在测量绝缘电阻时，应确认测量时试样的温度（内部温度）要与试验要求的温度一致，即达到温度平衡，因此试样放置在试验温度环境中的时间要足够长，一般要放置2小时左右。
参考文献
[1] GB/T17737.1-2000，射频电缆总规范及试验方法，绝缘电阻试验方法.
作者简介
孙路嘉，女，助理工程师，2010年毕业于西北工业大学明德学院，现为西京检测试验中心试验员。
吕沅远，男，助理工程师，2008年毕业于西安理工大学，现为陕西华达科技股份有限公司设计员。
