1、概況
兆歐表又稱“絕緣電阻表”，兆歐表開始為手搖式，所以兆歐表俗稱“搖表”，是常用的高阻測量儀表，可用來測量電路、電機繞組、電纜、電氣設備等的絕緣電阻。現在兆歐表有手搖式、數字式、智能式兆歐表，其原理都一樣，本次介紹以手搖式兆歐表。
在電力系統中，兆歐表具有測量交直流電壓、直流電流、直流電阻等常用功能。它測量功能多，使用方便，靈活性高，但測量結果準確度低，只能測量中電阻。
▲ 手搖式
▲ 數字式
▲ 智能式
手搖式兆歐表主要由三個部分組成：手搖直流發電機（有的用交流發電機加整流器）、磁電式流比計及接線樁（接線端鈕L、接地端鈕E、屏蔽端鈕G），包含外殼、刻度盤、接線柱、發電機搖柄、表蓋和提手等部分。 在外殼上有“L”端，通過殼內測量機構的線圈與手搖發電機的負極相連； “E”端，與殼內發電機的正極相連，供測量時接地用； “G”端,稱為屏蔽端，它直接與殼內發電機負極相連。
▲ ZC25 型兆歐表
2、工作原理
▲ 工作原理電路圖
被測電阻Rx接在“L”與“E”端鈕之間。
搖動直流發電機的手柄，發電機兩端產生較高的直流電壓，線圈1和線圈2同時通電。
通過線圈1的電流I1與氣隙磁場相互作用產生轉動力矩M1；通過線圈2的電流
I2也與氣隙磁場相互作用產生反作用力矩M2，M1與M2方向相反。
由於氣隙磁場是不均勻的，所以轉動力矩M1不僅與線圈1的電流I1成正比，而且還與線圈1所處的位置（用指針偏轉角α表示）有關。
兆歐表指針的偏轉角α只取決於兩個線圈電流的比值，而與其他因素無關。所以兆歐表能夠克服手搖發電機電壓不太穩定而對儀表指針偏轉角產生影響的缺點。
由於I2的大小一般不變，而隨被測絕緣電阻Rx的改變而變化，所以可動部分的偏轉角α能直接反映被測絕緣電阻的數值。
▲ 兆歐表的標度尺為反向刻度
3、選用原則
兆歐表的常用規格有250V、500V、1000V、2500V和5000V等檔級。選用兆歐表主要應考慮它的輸出電壓及其測量範圍。若選擇不當，會導致測量不準確，甚至損壞被試設備。一般高壓電氣設備和電路的檢測需要使用電壓高的兆歐表，而低壓電器設備和電路的檢測使用電壓低一些的就足夠了。通常500V以下的電氣設備和線路選用500～l000V的兆歐表，而瓷瓶、母線、刀閘等應選2500V以上的兆歐表。
3.1 對測量範圍的選擇
測量範圍的選擇要適當，被測絕緣電阻的阻值與所選絕緣電阻表的測量範圍不要相差太遠，儘量避免讀數時使用到錶盤下限或上限刻度密集處，因為這些位置會使讀數產生較大的誤差。在常溫（20℃）時，測定低電壓電氣絕緣設備一般可選用0~200MΩ的絕緣電阻表；測定高壓電氣設備或電纜，可選用0~2000MΩ的絕緣電阻表；測定特高壓電氣設備、電纜或瓷套管等，可用0~4000MΩ或0~10 000MΩ的絕緣電阻表。
有些絕緣電阻表的下限讀數不是從零開始，而是從1MΩ或2MΩ開始，一般不應該用此種絕緣電阻表去測量很低的絕緣電阻。特別不適用在空氣潮溼的農村去測定低壓設備的絕緣電阻，以免被測絕緣電阻值很低讀不出讀數，或誤認為被測絕緣電阻值為零而得出錯誤結論。
3.2 對電壓範圍的選擇
因為絕緣電阻表在使用時，實際加在絕緣電阻上的電壓低於手搖發電機發出的電壓，所以選用絕緣電阻表的電壓範圍時，絕緣電阻表電壓一般應高於被測物的額定電壓，並照顧到不損壞被測物，這樣才能測試出被測物是否能在額定電壓下達到必要的絕緣電阻值。
按常規，當測量額定電壓500V以上繞組的絕緣電阻時，應使用1000V絕緣電阻表；當測量額定電壓不到500V繞組的絕緣電阻時，應使用500V絕緣電阻表；對於有規程規定的，應以規程為準。
測量額定電壓380V以下發電機繞組的絕緣電阻，用1000V絕緣電阻表；測量電力變壓器以及500V以上的發電機、電動機繞組的絕緣電阻，用1000~2500V絕緣電阻表；測量額定電壓500V以內電氣設備的絕緣電阻時，可以採用1000V絕緣電阻表；測量額定電壓500V以上電氣設備絕緣電阻時，可使用2500V絕緣電阻表。
4、使用
4.1 測量端子的識別
在使用兆歐表前，首先必須將其各測量端子用連接導線正確地連接到被測物的有關部位，然後才能搖動搖柄，並從刻度盤上讀出被測電阻的阻值。
在測量時，“L”端接到被測物上與大地絕緣的導電部分；“E”端接到被測物的外殼或相當的導電部分。另外，在“L”端的外圍，有一個銅質圓環，稱為保護環“G”，即屏蔽端。此端直接與手搖發電機負極相接，但它與“L”端及兆歐表的金屬外殼均為絕緣。在測量時，“G”端與被測物上的保護遮蔽部分或其他不參加測量的部分相接，例如供連接被測線路導線內的絕緣層用，這樣可以消除導線絕緣層表面漏電所引起的測量誤差。
▲ 兆歐表端子
4.2 使用前的準備工作
1、檢查兆歐表是否能正常工作：將兆歐表水平放置，空搖兆歐表手柄，指針應該指到∝處（開路試驗）。再慢慢搖動手柄，使L和E兩接線樁輸出線瞬時短接，指針應迅速指零（短路試驗）。注意在搖動手柄時不得讓L和E短接時間過長，否則將損壞兆歐表。
（1）開路試驗
在兆歐表未接通被測電阻之前,搖動手柄使發電機達到120r/min的額定轉速,觀察指針是否指在標度尺“∞”的位置。
▲ 開路試驗
（2）短路試驗
將端鈕L和E短接，緩慢搖動手柄，觀察指針是否指在標度尺的“0”位置。
▲ 短路試驗
2、檢查被測電氣設備和電路，看是否已全部切斷電源。絕對不允許設備和線路帶電時用兆歐表去測量。
3、測量前，應對設備和線路先行放電，以免設備或線路的電容放電危及人身安全和損壞兆歐表，這樣還可以減少測量誤差，同時注意將被測試點擦拭乾淨。
4.3 接線
將被測設備與兆歐表正確接線。兆歐表的“E”端應接電氣設備的金屬外殼或鐵芯上，“L”端接到繞組導線上。一般測量時，將被測電阻接在“L”和“E”之間即可。“G”端是用來屏蔽表面電流的。此外，兆歐表的“L”端和“E”端都要通過絕緣良好的單獨導線和被測設備相連。如果導線的絕緣不好，或者用雙股線來連接時，都會影響測量結果。
4.4 手搖發動機的操作
測量開始時，手柄的搖動應慢些，以防止在被測絕緣損壞或有短路現象時，損壞兆歐表。在測量時，手柄的轉速應儘量接近發電機的額定轉速(約120r/min)。如果轉速太慢，則發電機的電壓過低，兆歐表的轉矩很小。這時，由於動圈導絲或多或少存在殘餘力矩和可動部分的摩擦，將給測量結果帶來額外的誤差。即先將“L”、“E”端懸空，搖看指針是否在“∞”的位置，再短接“L”、“E”端，看指針是否再“0”的位置。若均在相應的位置，則可進行測量。測量時將“L”端接到被測設備上，“E”端可靠接地。
▲ 兆歐表使用
正確讀取被測絕緣電阻值大小。同時，還應記錄測量時的溫度、溼度、被測設備的狀況等，以便於分析測量結果。
▲ 兆歐表讀數
4.5 拆線放電
讀數完畢，一邊慢搖，一邊拆線，然後將被測設備放電。放電方法是將測量時使用的地線從兆歐表上取下來與被測設備短接一下即可（不是搖表放電）。
5、注意事項
1、兆歐表必須水平放置於平穩牢固的地方，以免在搖動時因抖動和傾斜產生測量誤差。
2、接線必須正確無誤，兆歐表有三個接線樁，“E”（接地）、“L”（線路）和“G”（保護環或叫屏蔽端子）。保護環的作用是消除錶殼表面“L”與“E”接線樁間的漏電和被測絕緣物表面漏電的影響。在測量電氣設備對地絕緣電阻時，“L”用單根導線接設備的待測部位，“E”用單根導線接設備外殼；如測電氣設備內兩繞組之間的絕緣電阻時，將“L”和“E”分別接兩繞組的接線端；當測量電纜的絕緣電阻時，為消除因表面漏電產生的誤差，“L”接線芯，“E”接外殼，“G”接線芯與外殼之間的絕緣層。 “L”、“E”、“G”與被測物的連接線必須用單根線，絕緣良好，不得絞合，表面不得與被測物體接觸。
3、搖動手柄的轉速要均勻，一般規定為120 轉／分鐘，允許有±20％的變化，最多不應超過±25％。通常都要搖動一分鐘後，待指針穩定下來再讀數。如被測電路中有電容時，先持續搖動一段時間，讓兆歐表對電容充電，指針穩定後再讀數，測完後先拆去接線，再停止搖動。若測量中發現指針指零，應立即停止搖動手柄。
4、測量完畢，應對設備充分放電，否則容易引起觸電事故。
5、禁止在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量絕緣電阻。只有在設備不帶電又不可能受其他電源感應而帶電的情況下才可測量。
6、兆歐表未停止轉動以前，切勿用手去觸及設備的測量部分或兆歐表接線樁。拆線時也不可直接去觸及引線的裸露部分。
7、兆歐表應定期校驗。校驗方法是直接測量有確定值的標準電阻，檢查其測量誤差是否在允許範圍以內。
8、絕緣電阻表測量電器絕緣時的注意事項
①兆歐表使用時必須平放，數字兆歐表在使用前應檢查電池電量是否滿足試驗要求。
②兆歐錶轉速每分鐘120轉／分。
③自查：Ａ、開路試驗；兆歐錶轉數達到120r/min，指針應在“∝”處。Ｂ、短路，慢慢地轉動兆歐表，指針應在“０”處。④電動機的繞組間、相與相、相與外殼的絕緣電阻應≥0.5MΩ。移動電動工具≥2MΩ。
⑤測量線路絕緣時：相與相≥0.38MΩ、相與零≥ 0.22MΩ。
⑥中、小型電動機一般選用500－1000型。
⑦若測得這相電阻是零的話說明這相已短路。
⑧若測得這相電阻是0.1或0.2MΩ的話則說明這相絕緣電阻性能已降低。
⑨電器設備的絕緣電阻是越大越好。
⑩結論：電動機或線路的絕緣電阻性能降低、短路。需要維修，不能使用 。
6、10KV電纜絕緣電阻測量案例
6.1 停電
把電源開關拉開。
6.2 驗電
先檢查驗電棒是否良好；確認良好後進行驗電。確認三相導線無電，高壓驗電棒指示燈不亮。
▲ 驗電、放電棒
▲ 驗電
6.3 放電
▲ 放電
6.4 裝設接地線（也叫短路線）
▲ 接地線
▲ 裝設接地線
裝設接地線，屏蔽測量時在相線絕緣上產生的洩漏電流，以減少測量誤差。接線時，先接接地端，後接導線端；拆時順序相反。
6.5 相對地絕緣電阻測量接線
選擇1000~2500V量程的兆歐表。
▲ 兆歐表
▲ 接線
先將兆歐表的接線端子”E“接地，再將接線端子”L“接相線，然後將接線端子”G“接在相線絕緣上，最後將被測相線的接地線拆除。
▲ 接線
絕緣電阻的要求，對10KV的高壓電纜，要求在400 MΩ以上；潮溼環境要求在1000 MΩ以上。
G端子為屏蔽端子，目的是屏蔽測量時在相線絕緣上產生的洩漏電流，以減少測量誤差。
6.6 電纜絕緣電阻測量注意事項
1）、如何正確選擇兆歐表？
選擇兆歐表，首先要選擇與被測電氣設備的電壓等級相符，再看檢驗期內是否合格。再行校驗兆歐表（開路“∞”短路為“0”） 。
2）、測量絕緣電阻時，搖速要達到每分鐘多少轉？什麼情況下才能讀數？
測量絕緣電阻時，搖速為120γ/min，一分鐘以上，兆歐表指針穩定後再讀數。
3）、在測量10千伏高壓電纜的過程中，為什麼當驗明已經斷電後，還要放電？
測量10KV電纜絕緣電阻，當驗明無電後，（應馬上裝設接地線，先接接地端，再接設備端放電，接地）因為還有殘餘電荷，殘餘電荷不能使10KV驗電器有顯示，所以必須裝接地線放電，將殘餘電荷洩入地下。
4）、低壓電器設備和高壓電纜的絕緣電阻不得低於多少兆歐？
低壓絕緣電阻不得低於0.5MΩ，高壓每千伏不得低於1MΩ
5）、什麼叫相間絕緣，什麼叫對地絕緣？
相間絕緣就是相線與相線間的絕緣，相與地的絕緣叫相線對地的絕緣。
6）、用兆歐表測量高壓電纜時，G端子的作用？
測量高壓電纜的絕緣電阻，接G端子就是減少測量時的誤差。因為測導線絕緣外皮和表外殼接線端子Ｌ和E之間因潮溼漏電引超的誤差。
7）、測量線路的絕緣電阻時，標示牌應掛在什麼地方，掛什麼內容的標示牌？
應掛在遮欄上，其內容為“止步，高壓危險”。在工作地點，應裝掛“在此工作，”的標示牌。
8）、裝設接地線的作用是什麼？
裝設按地線的作用：
（1）把殘餘電荷洩入大地。
（2）防止突然來電；
（3）防止感應電壓。確保人身安全。
9）、為什麼在測量過程中，指針穩定時，還要邊搖邊讀數？
讀數時，是邊搖邊讀是保持一定的電壓，讀數精確。
10）、測量有些線路的絕緣電阻時，我們在讀數後，拆去測量接線，才能停止搖動表的搖柄。為什麼要這樣操作？
讀數時，仍然搖表保持一定的電壓，防止反充電燒表。
11）、測量中，如果發現指針指零，應該如何處理？
發現指針指零，馬上停表，檢查E與L是否連接在一起，連在一起分開。不是E、L連在一起，停止使用此搖表。
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