GB/T1410体积表面电阻率测试仪-GB31838体积表面电阻率测试仪

一、概述

本仪器是依据GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》（等同IEC 60093：1980）、GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的实验方法》（等同IEC 60167:1964）等而设计和制造的。

用于测量固体绝缘材料的绝缘电阻、表面电阻和体积电阻；该仪器具有测量精度高、性能稳定、操作简单等优点，北京航天纵横检测仪器的最高量程10¹⁶Ω电阻值。

二、功能特点

1.本仪器采用PLC控制，触控屏显示，测试过程全自动，主要用于电工用塑料、层压制品、薄膜等绝缘材料的表面电阻率、体积电阻率的测量。

2.触控屏人机界面，数显电阻值，北京航天纵横检测仪器自动计算电阻率。

3.表面电阻和体积电阻的测量可通过屏幕按钮一键切换，测量接线无需转换。

4.测试信号采用三同轴屏蔽线缆输入，测试精度高。

5.电阻量程档位自动切换，试验过程全自动。

6.测试仪器和屏蔽箱一体化，无需外接线。

三、主要技术参数

四、测试步骤

1.打开设备电源开关，预热10分钟。

2.打开屏蔽箱门，将被测试品放置在三电极中间位置，试品应全部覆盖不保护电极。

3.按照图×的接线方式接好线，右侧蓝色线接被保护电极，中间黑色线接不保护电极，左侧黑色线接保护电极。

4.调整保护电极的位置，使保护电极和被保护电极之间的间隙均匀。

5.关闭屏蔽箱门，设置换挡时间（默认2s），电化时间（默认60s），厚度。

6.同一个试品需要测量表面电阻和体积电阻时，北京航天纵横检测仪器一定要先测表面电阻后测体积电阻。将“表面/体积”档位开关至需要的档位。

7.按启动按钮，观察电阻值和档位的变化，当档位稳定开始电化计时，电化时间到后记录电阻值。

8.测试样品结束，观察高压指示灯灭，打开试验箱，换取试品，重复步骤2～7。

9.试验结束，关闭电源，用绸布盖住设备，北京航天纵横检测仪器保持清洁。

五、注意事项

1.使用前务必详阅北京航天纵横检测仪器说明书，并遵照指示步骤，依次操作。

2.设备必须在环境温度0～40℃，湿度不大于70%的环境下进行。

3.机壳必须可靠接地。

4.开机后必须预热不少于10分钟。

5.试品尺寸必须大于不保护电极面积。

6.试品必须放在屏蔽箱内并关上门进行测试。

7.同一个试品需要测量表面电阻和体积电阻时，北京航天纵横检测仪器一定要先测表面电阻后测体积电阻。

8.同一试品采用不同电压测试时，应先用低电压测试，再用高电压测试。反之会使测试结果出现较大误差。

9.绝缘电阻越大，电化时间需要越长才能够趋于稳定，一般取值60s，也可根据实际情况自行设定。

10.针对同一试品两次以上的测试，务必要确保两次测试时的环境条件（如：温度、湿度等）及测试条件（如：充放电时间）一致，且有足够长的时间间隔。

11.测试电压取1000V时，北京航天纵横检测仪器测试电阻值1×107Ω～1×1016Ω，电压取100V时，测试电阻值1×106Ω～1×1015Ω，电压取10V时，测试电阻值1×105Ω～1×1014Ω。

六、标准配置

七、校验方法

1电压校验

1.1将触控屏上“体积/表面”档位开关至“体积”档，中间黑色线接电压表的正极，屏蔽箱内部壳体接线柱接电压表负极。

1.2在触控屏设置界面设置所要校验的电压值（1000V/500V250V/100V）。

1.3按启动按钮，待电压稳定后读取电压表的数值并记录。

2 电阻校验

2.1将将触控屏上“体积/表面”档位开关至“体积”档，中间黑色线接标准电阻的一端，右侧蓝色线接电阻的另一端，北京航天纵横检测仪器左侧黑色线接电阻的屏蔽端。

2.2按照标准电阻的额定电压值选择直流电压档位，按启动按钮，待电阻值稳定后读取数据并记录。

八、可能影响测量结果的各种因数

1、测量时间对测量结果的影响

在测量电线电缆、大型电机、变压器等大容量电器时，由于被测器件中存在较大的分布电容以及绝缘材料的介质吸收与极化现象，其充电时间常数可能高达数十分钟，在测量开始时，电容性电流占主导地位，电阻示值很小，随着电容电流逐渐衰减，仪表电阻示值呈缓慢上升，这是正常现象（如果电阻示值很快稳定，反而说明在测量开始时电导性泄漏电流就在在测量电流中占主导地位，北京航天纵横检测仪器这是被测对象因受潮而导致绝缘不良的一个主要特征）。为了取得一个比较确定的测量结果，通常对被测器件规定一个特定的测量时间（如电线电缆规定为1分钟），可以通过设置仪器的定时器获得所需的定时时间。

2、重复测量对测量结果的影响

在测量电线电缆、大型电机、变压器等大容量电器的绝缘电阻时，如在短时间内进行重复测量，则二次测量示值将明显比第一次测量示值高，这是由于被测器件中存在第一次测量所施加的残余电荷的缘故。这些器件充电时间很长，同样，放电时间也很长，在没有充分放电的情况下重复测量，充电效果是叠加的，其等效作用是延长了后一次测量实际上的测量时间，电阻示值自然较高。因此，北京航天纵横检测仪器测量结果应以第一次测量为准，如要进行第二次测量则必须对被测器件进行充分放电后（一般为数十分钟至数小时）才能进行。

3、测量电压对测量结果的影响

不同的测量电压可能会导致不同的测量结果，通常是测量电压越高，漏电流越大，电阻值越小，具体原因见 4.4.4节。

4、环境温度对测量结果的影响

电线电缆、电力器件、半导体元件等被测对象的绝缘电阻（或漏电流）有很大的温度系数，如硅二极管，环境温度每增加8-10 ℃，其反向漏电流就要增加一倍，绝缘电阻值降低一倍。为了取得一个比较确定的测量结果，通常对被测器件规定一个特定的测量环境温度，在其他温度下的测量结果，可以通过一定的公式换算到特定温度下的绝缘电阻。在超高阻及微电流测量中还必须

保证环境温度的稳定性，我厂在研发实践中发现，在变化的温度场中（ 如普通空调开启与停止之间有1-2℃的温度变化 ），北京航天纵横检测仪器测试导线（聚乙烯介质的同轴电缆）会产生10-13A - 10-12A  数量级的干扰电流（由于材料的热释电效应引起），试验室建议采用连续送风的中央空调或变频式空调。

5、环境湿度对测量结果的影响

环境湿度对超高阻（>1013Ω）测量、绝缘材料表面电阻率测量、防静电工程表面电阻测量影响很大，这是由于绝缘材料表面吸湿效应所致。虽然3.1.1.2节中规定了仪表的正常工作条件为相对湿度不大于80%（无凝露），但这仅对仪表本身而言，在超高阻测量的情况下，被测对象（包括检定仪表用的高值标准电阻器）对环境湿度的敏感程度要远远高于仪表本身。因此在进行上述测量时环境湿度应不大于60% RH，进行高绝缘电阻试验的试验室通常应备有空气抽湿装置。

6、环境干扰对测量结果的影响

环境干扰对超高阻（>1012Ω）、微弱电流（<10-11A）测量结果的稳定性影响较大，用户应设法避免的环境干扰包括:

a)电磁场干扰：高压交流输电线，北京航天纵横检测仪器大型电机、变压器、电磁铁、中频及高频加热装置以及产生电脉冲、电火花的干扰源包括手电钻、电吹风、电焊机、以及大功率电器的启动与停止，都可能造成测量结果不稳定。

b)机械振动：仪表及被测对象应保持静止，机械振动会在电路中产生压电效应、摩擦生电效应以及被测物与仪表之间分布电容的变化，影响测量结果的稳定性，尤其要保证被测对象及测量导线的绝对静止，在进行超高阻（>1013Ω）、极微弱电流（<10-12A）测量时，建议采用带有双重屏蔽层的低噪声电缆作测量导线，最好采用以空气为绝缘介质的金属硬管空气电缆。

c)人体感应：因为人体与仪表及被测对象存在分布电容，且不可避免带有电荷，操作人员的走动、肢体移动都会引起周围电场的变化，导致仪表读数上下跳动。

d)空气中正负离子的干扰：在测试现场，某些能造成空气电离的装置如正、负离子发生器，空气净化器等会对测量结果造成较大影响，实验表明，在进行超高阻（>1013Ω）、极微弱电流（<10-12A）测量时，由空调、去湿机的压缩机，或电风扇引起的空气流动、摩擦所产生的微弱电荷都会给测量结果带来明显影响。

使用北京航天纵横检测仪器仪表中的滤波器可以在一定程度上提高仪表读数的稳定性，杜绝环境干扰的最好办法是将被测对象整体静置在金属屏蔽盒内，并保持与屏蔽盒绝缘良好，屏蔽盒与仪表的屏蔽端连接。

九、典型用户：

广东腐蚀科学与技术创新研究院

华为技术有限公司

格力电器股份有限公司

惠州市同益尖端新材料有限公司

大连理工大学

北京化工大学

上海东洋油墨有限公司

上海空间电源研究所

青岛中集新材料有限公司

瑞声科技控股有限公司

十、相关产品：

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一、电介质电导的概念与电导率

电介质的基本功能是将不同电位的导体分隔开，它应是不导电的，但这种不导电并非绝对不导电，而是导电性非常差，在电介质内部或多或少存在数量很少的带电粒子，它们在电场作用下(当加上电压后)会不同程度地作定向移动而形成传导电流（即电导电流)，这就是电介质的电导过程。与导体的导电过程相比，在电介质电导过程中所流过的电导电流是非常小的。表征电导过程进行强弱程度的物理量为电导率γ，或它的倒数——电阻率ρ。电介质的电阻率一般为1010~1024Ω·cm，而导体的电阻率仅为10-6~10-2Ω·cm，可见两着差别之大。常用电介质的电导率见表2-1.

二、电介质电导的特性

1.离子性电导

电介质的电导过程与导体的导电过程之间的差别不仅在于形成电导电流的能力（这取决于带电粒子数量的多少)差别很大，而且电导的本质也是截然不同的。电介质中的少量带电粒子主要是离子，所以电介质电导为离子性电导。面金属导体的电导性质为电子性电导，即形成电导电流的带电粒子为金属中的大量自由电子。

2.温度的影响

电介质电导与温度有密切的关系。温度越高，离子的热运动越剧烈，就越容易改变原有 受束缚的状态，因而在电场作用下作定向移动的离子数量和速度都要增加，即电导随温度升高而增大。电导增大的规律近似于指数规律。温度为t℃时的电导率和电阻率分别为

式中 γ20、ρ20——20℃时的电导率和电阻率；

α——绝缘材料的温度系数。

三、电介质在直流电压作用下的吸收现象

一固体电介质加上直流电压U，如图2-7(a)所示。然后观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。可以观察到电路中的电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象就称为“吸收”现象。将此电流画成曲线如图2-7(b)所示。电流i的曲线也称为吸收曲线。这里的“吸收”是比较形象的说法，好像有一部分电流被介质吸收掉似的， 以致电流慢慢减小。

根据电介质在电压作用下发生的极化和电导过程，就不难解释为什么会出现“吸收”现象了。在直流电压作用下，电介质的等值电路如图2-8所示。显然，流过介质的电流i由三个分量组成，即

其中ic为纯电容电流，它存在时间极短，很快衰减至零；ia为有损极化所对应的电流，即夹层极化和偶极子式极化时的电流，它随时间衰减，被称为吸收电流。吸收电流衰减的快慢程度取决于介质的材料及结构等因素，普通不是很大设备的绝缘，一般1min都衰减至零，但大的设备(如大型变压器、发电机)可达10min； 为电介质中少量离子定向移动所形成的电导电流，它不随时间变化，的数值非常小，一般以μA（微安）（10-6A）为单位来计量，称为泄漏电流（也是形象说法），泄漏电流为纯阻性电流。泄漏电流所对应的电阻称为绝缘电阻。绝缘电阻一般都以MΩ(10-6Ω)为单位计量。绝缘电阻的大小取决于绝缘介质的电阻率、尺寸大小、温度等因素。而泄漏电流的大小除了与上述因素有关之外，还与施加电压的高低有关。将上述三个电流在每个时刻叠加起来就得到流过介质的电流i，此电流是可以用μA(微安)表直接测量出来的。这就说明了为什么会出现吸收现象。

根据上述分析可以看到：加上直流电压后，经过一定时间(一般为1min)，极化过程结束，仅存在电导过程，流过介质的电流i等于泄漏电流，此时对应的电阻即为绝缘电阻，这就是工程应用上测泄漏电流和绝缘电阻的基本原理。

四、固体电介质的体积绝缘电阻与表面绝缘电阻

对于固体介质，测泄漏电流(或绝缘电阻)时若不采取特别措施，就像图2-7(a)那样，那么测到的泄漏电流（或绝缘电阻)实际上还包括表面泄漏电流(或表面绝缘电阻)，即泄漏电流(或绝缘电阻)为流过介质内部的泄漏电流与流过介质表面泄漏电流之和(或体积绝缘电阻与表面绝缘电阻的并联值)。这样当介质表面脏污或受潮时，所测到泄漏电流偏大(或绝缘电阻偏小)，就不能根据泄漏电流值(或绝缘电阻值)来判断电介质内在绝缘性能的好坏，为此在测量中要采取措施清除表面泄漏所造成的影响。

了解电介质的电导过程和吸收观象，在工程实际中是有意义的。比如以此为依据，通过绝缘电阻、泄漏电流以及后面要讲的吸收比，极化指数的测量来判断绝缘性能的好坏。又比 如高压电机定子绕组出槽口部分和高压套管法兰附近的表面涂半导体漆来减小其表面绝缘电阻，以降低这此部位表面的电场强度，消除电晕，从而提高沿面闪络电压。