绝缘电阻的测量论文
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篇1:绝缘电阻的测量论文
绝缘电阻的测量论文
【摘要】测量绝缘电阻是发现高压电力设备是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮等缺陷的一种手段。绝缘电阻的测试结果与测试接线、测量环境等多种因素有关,为了正确判别电器设备的绝缘性能,有必要对绝缘电阻的测量进行分析。
【关键词】电流互感器;绝缘电阻
电流互感器是发电厂和变电站的重要设备,产品性能的好坏对电力系统的安全稳定运行有重要影响。出厂试验是保证产品性能的重要一环。而绝缘电阻试验是其他高压试验的基础,是一项简便而常用的试验方法,下面就生产过程中遇到的问题对绝缘电阻测量进行系统说明。
1、测量原理
绝缘就是不导电的意思,世界上没有绝对“绝缘”的物质,在绝缘介质两端施加直流电压时,介质中总会有电流流过。这个电流可以看成由三种电流组成:由电导决定的漏导电流、由快速极化决定的电容电流和缓慢极化产生的吸收电流。其中漏导电流不随时间而改变,电容电流瞬间即逝,吸收电流随加压时间逐渐衰减,这个时间与试品的电容量有关,电容量越大,衰减时间越长,研究表明,吸收电流与被试设备受潮情况有关,吸收电流与时间的曲线叫吸收曲线。不同绝缘的吸收曲线不同,对同一绝缘而言,受潮或绝缘有缺陷时,吸收曲线也不相同,因此,可以通过吸收曲线来判断绝缘的好坏。
2、使用仪表
目前常用的仪表是手摇式兆欧表,从外观上看有三个接线端子,它们是“线路”端子L-接于被试设备的高压导体上;“地”端子E-接于被试设备的外壳或地上;“屏蔽”端子G――接于被试设备的高压护环上,以消除表面泄漏电流的影响。兆欧表的内部结构是由电源和测量机构组成。电源是手摇发电机,测量机构为电流线圈和电压线圈组成的磁电式流比计机构。当摇动兆欧表时,发电机产生的电压施加试品上,这时在电流线圈和电压线圈中有两个电流流过,将会产生两个不同方向的旋转力矩,二者平衡时指针指示的数值就是绝缘电阻的数值。随着科技的发展,目前数字式兆欧表已经问世,其量程可以切换,测量速度快而且准确,体积小、质量轻,适合现场使用。我们使用的是ZC-7型手摇兆欧表,电压为2500V。
3、影响绝缘电阻测量的因素
3.1湿度的影响随着周围环境的变化,电力设备的吸湿程度也随着发生变化。湿度增大时,绝缘因毛细管的作用,将吸收较多的水分,使电导率增加,降低了绝缘电阻的.数值,尤其对表面泄漏电流的影响更大。电流互感器的制作过程中,最容易吸湿的阶段是出罐后的装配过程。因此,装配时,应选择晴好的天气而且器身暴露在空气中的时间不宜过长。
3.2温度的影响对于电流互感器这种使用富于吸湿的材料,其绝缘电阻随着温度的升高而减小。一般来讲,温度变化10度,绝缘电阻的变化达一倍。每次测量不可能在同一温度下进行,因此,必要时应对绝缘电阻数值进行温度换算。
3.3表面脏污的影响试品表面脏污会使表面电阻率大大降低,使绝缘电阻下降,在这种情况下必须消除表面泄漏电流的影响,以获得正确的测量结果。
3.4残余电荷的影响对有残余电荷被试设备进行试验时,会出现虚假的现象,当残余电荷的极性与兆欧表的极性相同时,会使测量结果虚假的增大。当残余电荷的极性与兆欧表的极性相反时,会使测量结果虚假的减小。因此,对大容量的设备进行绝缘电阻测量前,应对设备进行充分的放电。
此外,兆欧表的连线铰接或拖地也会使测量结果变小,外界电场的干扰以及测量时L端子和E端子接反都会对结果产生一定的影响,测量时应全面考虑,综合判断。
4、电流互感器绝缘电阻的测量
电流互感器绝缘电阻的测量包括一次对二次及地、二次之间及对地、一次段间,以及生产过程中的储油柜、二次接线板和底座等。要做出正确的判断除了解上述影响绝缘电阻的因素还必须知道电流互感器的整体结构及原理,此外,对于生产过程中的干燥工艺、组装过程中脏污等也会影响测量结果。例如,曾发现一台电流互感器二次某一个绕组对地的绝缘电阻不合格,经仔细检查发现为组装过程中不慎将一个细小的小铜丝短路于二次绕组和接线板之间,去除后再次测量,结论合格。绝缘性能是产品质量的重要指标,因此应严格控制出厂试验这一关。
5、结论
测量绝缘电阻是进行工频耐压、介质损耗、局部放电等其他高压试验的基础,它具有测量简便、易于发现绝缘的缺陷的优点。但必须了解它的测量原理以及对测量结果的综合判断,这样才能得到正确的结论。
参考文献
1、陈化钢.电力设备预防性试验方法.北京:中国科学技术出版社,
2、邱昌容,曹晓珑.电气绝缘测试技术.北京:机械工业出版社,2001
3、许婧,王晶,高峰,束洪春.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术,,(8)
4、白建青.供电设备从定期维修制向状态检修制过渡[J].青海电力,,(4)
5、尤钟晓,卢章辉,岑文辉.面向对象的电力系统调度操作专家系统[J].电力系统自动化,,(1)
篇2:电器维修后不可忽视绝缘电阻的测量
电器维修后不可忽视绝缘电阻的测量
笔者发现,有些电器维修人员在维修完电器后很少对其绝缘电阻进行测试.这样做是不对的..这是因为绝大多数日用电器使用的都是220V交流电,属于非安全电压,有的家用电器内部还有高压,人体一旦发生触电,就会有生命危险.
作 者:孔令文 作者单位: 刊 名:河南科技 英文刊名:HENAN KEJI 年,卷(期): “”(14) 分类号: 关键词:篇3:高中电阻测量实验教学研究论文
高中电阻测量实验教学研究论文
实验是高中物理教学的主要方法.“电阻测量”实验教学的目标是,培养学生的各方面能力,在让学生掌握“电阻测量”相关知识的同时,培养学生的动手能力、合作能力、信息处理能力、问题分析能力等,通过实验的方式,让学生熟练掌握实验过程中所运用的方法,达到学以致用的目的.
一、“电阻测量”实验教学
“电阻测量”实验教学的内容主要包括:识别电路元件,明确元件作用;了解电表的工作原理,学会使用电表;了解电阻定律与欧姆定律;对电源内阻与其电动势进行测量;对金属电阻率进行测定.在实验教学过程中,教师普遍运用以下方式进行教学:第一,讲授法.一般适用于实验之前,教师通过这种方式让学生对实验仪器有一个基本认识,明确实验原理,选择适合的数据处理方式.第二,演示法.教师在让学生做实验之前,先运用这种方式为学生做示范,以便于接下来的教学.第三,讨论法.一般应用于实验完成以后,让学生对实验进行讨论.第四,练习法.通过做题的方式,检验学生对知识的掌握情况.第五,实验法.让学生动手进行实验,通过亲身感受来加深记忆.第六,合作法.让学生在实验过程中相互合作,沟通,发现问题.
二、实验教学过程中的问题
虽然在“电阻测量”实验教学中所运用的教学方法很多,但存在的问题也不容忽视.第一,过于重视理论方面.受应试教育的长期影响,很多教师处于考试不断的状态,只重视教授学生“电阻测量”点的原理与公式,实验变成了可有可无的东西.有些教师只是自己在课堂上演示一遍实验过程便草草了事,学生根本没有做实验的机会.这种教学方式,让学生无法实际体会“电阻测量”的过程,教学效果欠佳.第二,实验资源比较缺乏.在实验器材方面,很多学校并不重视实验教学,加之地区经济发展水平有限,用于物理实验的教学器材不充足.在课程安排方面,实验课相对较少,实验时间短.在教师方面,有些教师对实验器材并不熟悉,无法熟练运用器材进行实验教学.这些因素都导致“电阻测量”实验教学的效果不好.第三,学生学习水平不同.从现阶段的情况来看,高中学生在“电阻测量”实验中虽然整体上差强人意,但呈现出两极化的掌握趋势,如在实验仪器的认识上较好,使用上却并不熟练;在实验原理方面比较容易出现混乱现象;数据处理方面往往处理不到位;实验过程中电路连接方面做得不好,等等.
三、解决问题的方法
针对上述问题,笔者提出以下解决方法:第一,充分认识实验的重要性.在“电阻测量”实验教学中,教师要准确把握理论与实验之间的关系,增加实验课程,让实验课程“大于等于”理论课程,并在实验过程中将理论与实验结合起来,让理论融入到实验中.只有这样,才能加深学生对理论知识的理解,提升课堂学习效果.第二,加大对教学资源的投入.实验教学资源是支撑实验教学的物质基础.在课程的安排上,学校要增加实验课时,延长授课时间.在实验仪器方面,相关教育部门要加大教育经费的投入力度,增加实验仪器.同时,培训教师对实验仪器的使用熟练度,从而提升教学质量.第三,提升学生知识掌握水平.让学生充分认识到“电阻测量”实验教学的重要性,激发学生学习的积极性.针对比较容易掌握的.知识,教师可以略讲,针对比较难理解的知识,教师可以详细讲解,力求让所有学生都听得懂.在“电阻测量”实验教学中,电表的使用方面便可以略讲,而测绘伏安特性曲线等内容相对较难,需要花费较多时间讲解.第四,熟练运用多种教学方法.对于上文所提到的多种教学方法,有些教师不能熟练运用,在“电阻测量”实验教学中合作法运用相对较少,且授课过程中原理讲解不清,课后活动较少,课堂比较枯燥,学生的学习兴趣不高.因此,教师要充分利用多种教学方法,将学生的学习兴趣激发出来,调动起学生的学习积极性.尤其要重视实验教学中合作法的运用,让学生学会共同合作,加强学生之间的相互交流.
综上所述,高中“电阻测量”实验教学要将理论与实践结合起来,增加学校的实验设备,提升教师的教学水平,运用有针对性的教学方法,将学生的学习积极性调动起来.注重对学生思维的启发与引导,着重讲述课程的重点与难点,从而让学生掌握“电阻测量”的相关知识,达到良好的教学效果,从根本上培养学生的各方面能力.
参考文献
李建设.高中新课程背景下大学物理实验课程内容构建的思考[J].实验技术与管理,,11.
董小燕,龚斌.基础物理实验教学中“先行组织者”策略的应用探析[J].物理与工程,2014,06.
篇4:电学实验中电阻的测量论文
摘 要:实验在物理教学过程中发挥着不可替代的作用,合理利用实验,能收到良好的教学效果。
测量是实验探究重要环节。
本文从实验的重要性、电阻的测量这一初中物理教学的重要实验,两个方面,粗浅的总结了自己教学中的看法。
关键词:物理实验 电阻的测量
测量是实验探究的重要环节。
电阻的测量是初中物理教学的重要实验,能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握,还能够培养学生的发散思维能力和创新意识,是考察学生能力的重要命题热点。
分析近几年初中学业水平考试试题我们就会发现,电阻的测量方法多种多样, 实验原理、实验步骤和计算方法不尽相同,电路图的设计灵活多变。
如果平时不加强实验探究,就会在做题时容易出错,造成丢分。
因此电阻的测量, 是学生的弱点,是教学中的重点和难点。
下面结合我自己的教学经验和各种考试的试题,对电学实验中电阻测量的几种方法进行探讨。
一、伏安法测电阻
伏安法测电阻就是用一个伏特表和一个安培表来测待测电阻测电阻的方法。
实验原理:R=U/I;实验过程:(1)设计电路图,如图1所示;(2)按图1把所给器材规范正确的连接成电路;(3)检查电路连接无误后闭合开关,用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流,记为Ix ;(4)用电压表测出待测电阻Rx两端的电压,记为Ux; (5)根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值,其表达式为Rx= Ux/Ix。
用图1的方法虽然简单,但是由于只能测一次,因此实验误差较大,为了使测量结果更准确,实验时把图1进行改进,设计电路图如图2所示,按图2把所给器材规范正确的连接成电路。
增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻Rx两端的电压Ux,这样就可以进行多次测量(一般测三次),求出平均值作为最后结果,以减小实验误差。
伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I,在试验中,移动滑动变阻器的滑片,每改变一次位置,就记录一次对应的电压表的示数Ux和电流表的示数Ix,计算一次待测电阻的值Rx,然后取平均值作为本次实验的最后结果。
二、单表测电阻
单表测电阻是指电压表和电流表各一个,只能选择其中一种,这种方法需要选择一个阻值已知的定值电阻R0 或已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器。
下面来讨论常见的几种测法:
1.用电压表和阻值已知的电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值
这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和串联电路中的电流处处相等的关系,按图5的电路图连接成电路,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,读出此时电压表的示数,记为U0;然后再按图6的电路图连接成电路,把电压表并联接在未知电阻Rx的两端, 读出此时电压表的示数,记为Ux,根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识得:
在此实验中如果电压表只允许连接一次,那么该实验又如何设计?:
1.1按图5所示电路图连接电路,电压表选择合适量程,开关闭合前R0与Rx组成串联电路,电压表测的是Rx两端的电压,读出电压表的示数,即为Rx的电压,记为Ux ;开关闭合后R0被短路,电压表测的是Rx的电压也是电源电压,读出电压表的示数,即为总电压U,在串联电路中,由于流过Rx的电流与流过R0的电流相等,即有Ux / Rx =(U-Ux)/ R0,所以:
我们也可以用电路图图6来进行测量,这种方法的未知电阻Rx的表达式为:
1.2在(1)实验中如果将一个单刀双掷开关引入,我们还可以用电路图图7的设计来进行未知电阻Rx的测量,当开关掷于1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷于2时,电压表测量的是总电压U。
根据欧姆定律公式I =U/R、串联电路中的电流处处相等及电压的关系有:
所以未知电阻Rx的表达式为:
2.用电流表和阻值已知的`电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值
这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和并联电路中各支路的电压相等且等于电路的总电压的关系。
先按图8的电路图连接成电路, 用电流表与已知的电阻R0串联,测出R0的电流,记为I0;然后再按图9的电路图连接成电路,把电流表与Rx串联,读出此时电流表的示数,即为Rx的电流,记为Ix。
根据并联电路中电压的关系以及欧姆定律的知识得:
在此实验中如果电流表只允许连接一次,那么可以用下列方法来进行待测电阻Rx的测量:
2.1按图10所示的电路图连接电路,电源电压恒定不变,电流表选择合适的量程,读出开关闭合前后电流表的示数分别是I与Ix。
开关闭合前R0与Rx组成串联电路,电流表测的I为串联电路的电流;开关闭合后已知电阻R0被短路,电路中只有Rx,电流表测的Ix为Rx的电流,由于开关闭合前后电源电压恒定不变,所以:
2.2按图11所示的电路图连接电路,电源电压恒定不变,电流表选择合适的量程,先断开开关,只有已知电阻R0连入电路,读出电流表的示数,即为已知电阻R0的电流,记为I0;然后再闭合开关,已知电阻R0与待测电阻Rx 连接成并联电路 ,电流表在干路上是测量总电流,读出此时电流表的示数,即为总电流,记为I,由于开关闭合前后电源电压恒定不变,根据并联电路中电压的关系、电流的关系以及欧姆定律的知识得:
2.3我们还可以将一个单刀双掷开关引入,用电路图图12的设计来进行未知电阻Rx的测量。
当开关掷于1时,电流表测量的是Rx的电流,记为Ix,当开关掷于2时,电流表测量的是R0的电流,记为I0。
根据并联电路中的电压的关系以及欧姆定律的知识得:
除以上几种测电阻的方法以外,还有常用的易于学生理解的测电阻的方法,如:(1)用电压表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(2)用电流表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(3)用等效法测量(用电流表和电阻箱)。
在此不再一一讨论。
参考文献
[1]义务教育《物理课程标准》(2011年版,北京师范大学出版社 ,2012年1月).
[2]《新课程背景下的初中物理教学法》(崔秀梅 主编 2004年5月第一版 首都师范大学出版社).
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