二級(jí)計(jì)量師

為了幫助參加2012年注冊(cè)計(jì)量師考試的廣大學(xué)員更好的復(fù)習(xí)注冊(cè)計(jì)量師考試相關(guān)知識(shí)，此處特地整理編輯了2012年注冊(cè)計(jì)量師考試中專業(yè)實(shí)務(wù)與案例分析知識(shí)點(diǎn)輔導(dǎo)，希望可以對(duì)大家有所幫助！

數(shù)字多用表新的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)

隨著電力的分配系統(tǒng)和負(fù)載越來(lái)越復(fù)雜，瞬間過(guò)壓的可能性大大增加了。馬達(dá)、電容、功率變換器、變頻調(diào)速器等設(shè)備是最主要的尖峰源。室外輸電線路遭受雷擊也會(huì)引起非常危險(xiǎn)的高能量瞬間高壓。如果你進(jìn)行電力系統(tǒng)的測(cè)量，這種瞬間高壓常常是不可見(jiàn)的，但它確實(shí)存在，難以避免，其潛在的危險(xiǎn)也更大。這些情況即便在低壓測(cè)量中也會(huì)經(jīng)常碰到，其所產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá)幾千伏或更高。

新的安全標(biāo)準(zhǔn)

要避免瞬間高壓所帶來(lái)的危害，安全必須深入數(shù)字多用表內(nèi)部，換句話說(shuō)，就是數(shù)字多用表內(nèi)部必須有足夠的安全設(shè)計(jì)。IEC（國(guó)際電子—電工委員會(huì)）專為測(cè)試儀器定義了一套新的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)。以前，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里傳統(tǒng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是IEC348?，F(xiàn)在這一標(biāo)準(zhǔn)已被IECl010取代。依據(jù)IECl010標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的數(shù)字表其安全指標(biāo)要比依據(jù)IEC348的高很多。

原則

如果你正在考慮更新你的數(shù)字多用表，那么，在選購(gòu)之前不妨花幾分鐘的時(shí)間分析一下使用環(huán)境的最壞情況?？纯茨念愡^(guò)壓標(biāo)準(zhǔn)才能滿足需要。在選擇過(guò)程中，首先選擇過(guò)壓標(biāo)準(zhǔn)，然后在同一過(guò)壓標(biāo)準(zhǔn)下選擇耐壓指標(biāo)。不要忘記測(cè)試表筆，IECl010同時(shí)適用于測(cè)試表筆，測(cè)試表筆的過(guò)壓指標(biāo)不能低于數(shù)字多用表，如果僅僅由于表筆而使整個(gè)過(guò)壓保護(hù)設(shè)計(jì)功虧一簣，那將是得不償失的。

理解什么是額定安全電壓

IEC1010的測(cè)試過(guò)程包含三個(gè)主要的可能因素：穩(wěn)定電壓、峰值過(guò)壓、源阻抗，這三個(gè)因素綜合考慮得出萬(wàn)用表真正的額定安全電壓值。

過(guò)壓分類工作電壓

- 峰值 瞬間高壓（重復(fù)20次）測(cè)試電阻（Ω=ΩV/A）

一類 600V 2500V 30Ω源

一類 1000V 4000V 30Ω源

二類 600V 4000V 12Ω源

二類 1000V 6000V 12Ω源

三類 600V 6000V 2Ω源

三類 1000V 8000V 2Ω源

UL認(rèn)證，CSA，TUV，VDE認(rèn)證代表什么？

當(dāng)你看到UL、CSA、TUV等符號(hào)或讀到“設(shè)計(jì)滿足于……”這類話時(shí)，往往就會(huì)想到獨(dú)立測(cè)試機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，實(shí)際的獨(dú)立測(cè)試絕非是儀器設(shè)計(jì)工程師的一廂情愿。

你如何證明所設(shè)計(jì)的多用表滿足三類或二類安全標(biāo)準(zhǔn)呢？可能并沒(méi)有經(jīng)過(guò)獨(dú)立測(cè)試機(jī)構(gòu)的測(cè)試而是制造廠家自己驗(yàn)證其產(chǎn)品滿足二類或三類指標(biāo)。IEC委員會(huì)僅僅是制定并建議它的標(biāo)準(zhǔn)，但并不強(qiáng)制執(zhí)行。只有當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品經(jīng)測(cè)試完全滿足某個(gè)獨(dú)立驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才能把諸如UL、CSA、TUV等驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)志標(biāo)于儀器上。是否有這些標(biāo)志，在魚(yú)龍混雜的儀器市場(chǎng)是不是最好，但卻可能是最直接的辨別方法。

談電線電纜絕緣電阻的測(cè)試

絕緣電阻是反映電線電纜產(chǎn)品絕緣特性的主要指標(biāo)，它反映了線纜產(chǎn)品承受電擊穿或熱擊穿能力的大小，與絕緣的介質(zhì)損耗以及絕緣材料在工作狀態(tài)下的逐步劣化等均存在著極為密切的關(guān)系。產(chǎn)品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料，但工藝水平對(duì)絕緣電阻的影響很大，因此測(cè)定絕緣電阻是監(jiān)督材料質(zhì)量和工藝水平的一種方法。測(cè)定絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)工藝的缺陷，同時(shí)也是研究絕緣材料的品質(zhì)和特性，研究絕緣結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品在各種運(yùn)行條件下的使用性能等各方面的重要手段，對(duì)于已投入運(yùn)行的產(chǎn)品，絕緣電阻是判斷產(chǎn)品品質(zhì)變化的重要依據(jù)之一。絕緣電阻測(cè)量準(zhǔn)確與否直接影響產(chǎn)品品質(zhì)的判定，因此要注重絕緣電阻的測(cè)量問(wèn)題。

一、試驗(yàn)現(xiàn)象

影響電線電纜絕緣電阻測(cè)量的因素有儀器準(zhǔn)確度、環(huán)境條件和人員素質(zhì)等幾個(gè)方面，下面以GB5023.3-1997中一般用途單芯硬導(dǎo)體無(wú)護(hù)套電纜（型號(hào)227IEC01（BV））為例，談?wù)劷^緣電阻測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。按GB5023.3之規(guī)定：試驗(yàn)應(yīng)在5m長(zhǎng)的絕緣線芯上進(jìn)行，水溫為（70±2）℃，仲裁試驗(yàn)時(shí)為（70±1）℃，浸水時(shí)間不小于2h，絕緣電阻應(yīng)在施加電壓1分鐘后測(cè)量。如何理解標(biāo)準(zhǔn)中的這些要求，它們對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？下面舉例說(shuō)明。

本試驗(yàn)共進(jìn)行了四次：

第1次：5m長(zhǎng)、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測(cè)量值為：6.80×106Ω

第2次：5m長(zhǎng)、70℃絕緣電阻、1.5分鐘讀數(shù)測(cè)量值為：7.01×106Ω

第3次：5m長(zhǎng)、20℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測(cè)量值為：109.6×106Ω

第4次：10m長(zhǎng)、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測(cè)量值為：3.40×106Ω

二、原因分析

同樣一組電線的絕緣電阻在不同溫度、不同長(zhǎng)度、不同讀數(shù)時(shí)間為什么會(huì)有如此大的差別？現(xiàn)分析如下：

絕緣電阻是指絕緣上所加的直流電壓U與泄漏電流I之間的比值

R=

當(dāng)絕緣層加上直流電壓時(shí)，沿絕緣表面和絕緣內(nèi)部均有微弱電流通過(guò)，對(duì)應(yīng)于這兩種電流的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻，一般不加特別說(shuō)明的絕緣電阻均指體積絕緣電阻，只有極少數(shù)的產(chǎn)品有表面絕緣電阻的要求（如汽車(chē)高壓點(diǎn)火線）。

絕緣層加上電壓后，流經(jīng)絕緣內(nèi)部的電流有下面四種：

1.電容電流

因介質(zhì)極化而產(chǎn)生，實(shí)際上以導(dǎo)體和外極（絕緣層）作為一對(duì)電級(jí)構(gòu)成一個(gè)電器的電容電流，電容電流按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間很快的衰減，一般在數(shù)毫秒時(shí)間內(nèi)接近消失。

2.不可逆吸收電流

因絕緣材料中的電解電導(dǎo)而產(chǎn)生，經(jīng)數(shù)秒后衰減至零。

3.可吸收電流

是指絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達(dá)最大值，然后趨向位移穩(wěn)定，經(jīng)數(shù)分鐘后趨于消失。

4.泄漏電流

泄漏電流是指絕緣材料中的自由離子及混入的導(dǎo)電雜質(zhì)所產(chǎn)生的，與電壓施加時(shí)間無(wú)關(guān)，在電場(chǎng)強(qiáng)度不太高時(shí)符合歐姆定律，電阻隨溫度升高而增大。它的大小反應(yīng)了絕緣品質(zhì)的優(yōu)劣，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，只有對(duì)應(yīng)恒定電導(dǎo)電流的電阻才是體積絕緣電阻。

由于施加電壓后，絕緣中存在著三種隨時(shí)間而衰減的電流，因此理論上應(yīng)該等這三種電流全部衰減完后，才讀出泄漏電流的數(shù)值，以計(jì)算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經(jīng)數(shù)分鐘后才趨于消失，考慮到測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，測(cè)量時(shí)間不宜太長(zhǎng)。同樣測(cè)量條件，讀數(shù)時(shí)間不同會(huì)造成很大差別，讀數(shù)時(shí)間長(zhǎng)，將造成數(shù)值偏大，從第1次和第2次的數(shù)據(jù)可明顯看出。因此標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在接通電流1分鐘后讀數(shù)（即正達(dá)1分鐘時(shí)讀數(shù)），1分鐘讀數(shù)既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測(cè)量時(shí)間有了統(tǒng)一，使數(shù)值具有重復(fù)性和可比性。第1次和第3次的數(shù)據(jù)表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅速下降，這是因?yàn)殡S溫度的升高，絕緣材料中的雜質(zhì)離子運(yùn)動(dòng)速度加快，使得電導(dǎo)增大，絕緣電阻下降，溫度與絕緣電阻的關(guān)系近似符合指數(shù)關(guān)系。因此測(cè)量時(shí)，必須嚴(yán)格控制溫度，長(zhǎng)度的不同絕緣電阻測(cè)量值也不同，這是因?yàn)榻^緣電阻與長(zhǎng)度成反比，測(cè)量電線長(zhǎng)度時(shí)，誤差要控制在±1%內(nèi)。

三、結(jié)束語(yǔ)

絕緣電阻的數(shù)值與產(chǎn)品的長(zhǎng)度成反比，且與溫度有密切關(guān)系。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中為了統(tǒng)一和方便，均以20℃（或70℃）時(shí)，長(zhǎng)度為1km時(shí)絕緣電阻最低極限值作為標(biāo)準(zhǔn)值（此標(biāo)準(zhǔn)值可以通過(guò)理論計(jì)算得出），為此產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有著嚴(yán)格的試驗(yàn)條件，所以在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不得放松試驗(yàn)條件，以免影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

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