关于一种绝缘电阻测试方法的探讨

1测试方法的原理

以TN—S系统为例，该系统的负荷侧PE线与N线在电 源(变压器处)侧做了可靠的接地，自此负荷侧N线与PE 线严格分离；所有总配电箱馈线的N线通过N线母排进行 压接，末端设备及线路N线通过分配电箱的N线母排全部 连接在一起；自进线开关以下，开关元器件都处于闭合状 态，所有相线通过末端设备与所测N线形成通路；由此测 试总配电箱进线N线与N线母排的绝缘电阻即等同于测试 所有用电设备及带电导体对地绝缘电阻。

该测试方法用于验收阶段的低压末端回路线路的绝 缘电阻检测。测试前先将总配电箱以下的所有配电箱开关 元器件合闸，即进线开关(不含)以下至末端设备的线缆 处于通路。然后将总配电箱的进线N线与总配电箱N排分 离。测试时，在总配电箱内将进线开关以下的带电导体 (相线)全部短接。利用绝缘摇表测试总配电箱进线N线 与总配电箱内N线母排的绝缘电阻。断路器QACl全部处 于断开状态，QAC2全部处于合位(见图1)。

2测试过程影响因素分析

2．1测试电阻电路特性分析

对于灯具，本法测得绝缘阻值实际为总配电箱以下 所有的带电导体及用电设备并联后的对地绝缘阻值，测 试方法电气原理图见图2。

则所测得绝缘电阻值理论计算式应为：

测得电阻值R小于任何一个并联回路的绝缘阻值。 ji端情况下，如果R1、R2及Rn阻值接近，则R=R₁／n，末 端回路数及并联设备数越多(n足够大)，则R就会越小，则对于末端回路足够多的回路显然很难保证测试结果大 于0．5MΩ。

2．2对地电容变化的电路特性分析

绝缘测试前期为典型的一阶电路的零状态响应电路， 电路模型见图3。总电阻为相线与N线直流电阻之和。整个测试系统对地电容则为单根相线对地电容2nC。结合电路模型各参数关系，可得时间常数：

式中：Rph‘一单回路相线电阻，即Rph/ n；Rn’一N 单回路N线电阻，即Rn／n。

线路电容吸收(释放)的能量约为：

式中：r一测试电源内阻(极小忽略)；Rph一各回路相 线并联后的直流电阻；Rn一各回路N线并联后的直流电 阻；c一线路对地电容；R一所测正常电路的绝缘电阻(视为无穷大，测试前期视为开路)。

时间常数增至4倍，即测试时绝缘阻值稳定时间增至 4倍(同样测试结束后对地放电时间也增至4倍)，试验完 成后系统电容吸收(释放)的能量为单回路试验的2n倍。 由此测试时间必须保证是传统测试时间的4倍才能得到可 靠试验数据；同样试验放电时间相应也大大增长，在放电 前对接触者的危险性也因此增大。另外测试后系统积蓄的 总能量远远大于单回路测试的情况，则放电操作前对人员 的触电危险性大大增加。

2．3各类电气设备对绝缘电阻测试的影响

规范GB 7000.1一2015中表示，不同种类的灯具采用绝缘电阻测试的电压不同，其中I类非SELV灯具绝缘电阻 测试电压应为500V，而SELV灯具绝缘电阻测试电压为100V。对于Ⅱ类灯具，规范明确要求不得对灯具的带电部件和壳体之间的绝缘电阻进行试验。而且不同种类的灯具及线缆绝缘电阻值标准合格值也不同(见表1)。由此 该绝缘电阻测试方法不能检测照明灯具绝缘是否合格，而且对于SELV及Ⅱ类灯具在试验前应与系统脱离以避免被击 穿。但是对于非SELV及Ⅱ类照明灯具，由于其绝缘试验标准值高于线路，而且试验电压可以采用500V，从单个灯具分析，其阻值不影响配电线路绝缘电阻试验。现场抽 测建筑中各类型照明灯具，其单个灯具对地绝缘电阻基 本分布在2MΩ～4MΩ。结合图2的电路特性分析，并联灯具数量越多则并联的绝缘电阻势必大大降低，对于灯具数量多且单灯绝缘电阻小的很难达到0.5MΩ的验收要求。

根据GB 50303—2015中要求“成套配电箱内线路的线 间和线对地间绝缘电阻值，馈电线路不应小于0.5MΩ，二 次回路不应小于1MΩ“。现场测量馈电线路及二次回路的绝缘电阻zui低约为4MΩ，而且二次回路中存在大量耐压水平低的控制元器件，如统一采用高电压(如DC1000V)进行测试，被击穿风险很高。

根据SPD的电阻特性，当加SPD的直流电压(如测试电压)超过SPD的最大持续运行电压Uc时，其传输特性会大幅度降低，漏电流级数会大幅增加。一般低压配电系统的SPD的最大持续运行电压Uc为AC420V。按照规范要求及厂家的相关资料要求SPD直流试验电压为DC500V， 超过此值线路的漏电电流会大幅增加。

2．4利用泄露电流进行再分析

绝缘测试的原理实质为施加直流电压以测试泄漏电流值，利用欧姆定律计算绝缘电阻值，如下式所 示：R=U_c1／I_R，(其中R-测得绝缘电阻值，MΩ，U_c1一测试电压，按500V计算；I_R一测试时线路的泄露电流，mA)。

此方案将总配电箱以下所有相导体并联在一起，大大增加了所测线缆的总量，由此线路的正常泄露电流也相应地大大增加。电线正常泄露电流参考值见表2，假设该配电箱以下均采用BV4的布线系统，带电导体总量如超过2km，则布线系统的绝缘电阻即小于0.5MΩ。

3注意措施

(1)测试前，需要将总配电箱进线电缆断电并使 进线断路器分闸，同时将进线的N线拆离N排，保持进 线N线与其他带电导体的绝缘良好；然后将N排与断路器 QAC2下口所有相线进行临时短接，以最大限度降低测试时各带电导体之间的电位差。

(2)测试前必须核实负荷侧所有用电设备的绝缘电阻测试电压是否合理，对于测试电压偏小的元器件必须提前拆除或者将其与主回路的隔离器件断开后方可测试，如 SPD、电子元器件、配电箱(柜)内二次控制回路等。

(3)考虑到电容变化使得时间常数增大的影响， 必须保证足够的测量时间(同样的放电时间也应相应的 增加)，测试电压不能chao过所有设备的要求值。必须核验所有设备的测试电压，测试电压不一致的须拆除后再行测试绝缘试验，测试电压宜统一采用DC500V，以保 证测试的安全性。测试完成后采用绝缘线对所测试的进线开关以下系统进行一次接地操作，以释放测试时系统积蓄的能量。

(4)为避免系统接地形式或者电源处失地的影响， 测试时建议改为测试负荷侧N线母排与PE母排的绝缘电阻值。

(5)评定标准不能为0.5MΩ的固定量化标准，应根据配电系统的复杂程度相对灵活确定。若采用该法所测的绝缘电阻等于零或者低于0.2MΩ时，则可判定该系统发生接地故障或者存在绝缘薄弱点的情况。

(6)应制定严格的操作规程并采取有效措施确保总 进线开关(QACl)不被误合闸。以避免测试过程出现反击及短路等事故。