新能源汽车使用了几百伏的高电压。在实际维修过程中,需要使用绝缘检测仪(绝缘电阻表)进行高压绝缘测量、充电桩(插座)的搭铁电阻测量等绝缘故障、漏电故障的确认。 万用表测量的一般为低电压条件下的绝缘电阻,而绝缘电阻表测量的一般为高电压条件下的绝缘电阻。新能源汽车绝缘检测中广泛使用的绝缘检测仪有机械式和电子式两种。机械式般使用较多的为手摇式绝缘电阻表,电子式绝缘电阻表是一种适用于多种应用场合的精密工具,该表既具有普通万用表的功能,同时具有测量绝缘性的功能,测量绝缘时通常设置有100V、250V、500V、1000V等挡位。 1.手摇绝缘电阻表(1)手摇绝缘电阻表的组成与类型。手摇绝缘电阻表又称摇表,它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位的,因此又称兆欧表,如图1-5所示。它由摇柄、刻度盘和三个接线柱(即L——线路端、E——接地端、G——保护环或叫屏蔽端)组成,保护环的作用是消除表壳表面“L”与“E”接线柱间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。 手摇绝缘电阻表根据所测电压的不同,常用的有500V、1000V和2500V三种。选用的绝缘电阻表电压等级应高于被测物的绝缘电压等级。一般情况下,测量低压电气设备绝缘电阻时可选用0~200MΩ量程的绝缘电阻表。工作电压为500~3000V(不含)的使用1000V的绝缘电阻表测量;工作电压在3000V及以上的使用2500V的绝缘电阻表测量。若选用高电压绝缘电阻表则可能损坏被测设备的绝缘。
无论是500V还是2500V的绝缘电阻表,只要在指针不为零的情况下,匀速摇(约120r/min),指针就会稳定在表盘的某个位置,根据表盘的显示数值和空格,就可以正确读出所测线路的绝缘电阻。
(2)绝缘电阻表的使用方法①使用前安全检查a.首先选用与被测元件电压等级相适应的摇表,对于500V及以下的线路或电气设备,应使用500V或1000V的摇表;对于500V以上的线路或电气设备,应使用1000V或2500V的摇表。
b.用摇表测试高压设备的绝缘时,应由两人进行。
c.测量前必须将被测线路或电气设备的电源全部断开,即不允许带电测绝缘电阻,并且要查明线路或电气设备上无人工作后方可进行。
d.摇表使用的表线必须是绝缘线,且不宜采用双股绞合绝缘线,其表线的端部应有绝缘护套;摇表的线路端子“L”应接设备的被测相,接地端子“E”应接设备外壳及设备的非被测相,屏蔽端子“G”应接到保护环或电缆绝缘护层上,以减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的误差。
e.在使用前应检查绝缘电阻表连接线的绝缘层是否完好,有无破损。检查绝缘电阻表固定接线柱有无滑丝。测量前应对摇表进行开路实验和短路实验。
开路实验:将绝缘电阻表水平放置,连接线开路,以120r/min的速度摇动摇柄。在开路实验中,指针应指到∞处(在开路实验过程中,双手不能触碰线夹的导体部分,实验完成后,相互触碰线夹放电)。
短路实验:以120r/min的速度摇动摇柄,使“L”和“E”两接线柱输出线瞬时短接短路实验中,指针应迅速指“0”。注意在摇动手柄时不得让“L”和“E”短接时间过长否则将损坏绝缘电阻表。符合上述条件,说明摇表功能良好,可以使用。
f.测试前必须将被测线路或电气设备接地放电。测试路线时,必须取得对方允许后方面进行。
g.测量时,摇动摇表手柄的速度保持均匀120r/min为宜;保持稳定转速1min后,取读数,以便避开吸收电流的影响。
h.测试过程中两手不得同时接触两根线i.测试完毕应先拆线,然后停止摇动摇表。以防止电气设备向摇表反充电导致摇表损坏。
②测量线路对地的绝缘电阻。将绝缘电阻表的“搭铁”接线柱(即E接线柱)可靠地搭铁(一般接到某一接地体上),将“线路”接线柱(即L接线柱)接到被测线路上,如图1-6(a)所示。连接好后,顺时针摇动绝缘电阻表,转速逐渐加快,保持在约120r/min后匀速摇动,当转速稳定,表的指针也稳定后,指针所指示的数值即为被测物的绝缘电阻值。
实际使用中,E、L两个接线柱也可以任意连接,即E可以与接被测物相连接,L可以与接地体连接(即搭铁),但G接线柱绝不能接错③测量电动机的绝缘电阻。将绝缘电阻表E接线柱接机壳(即搭铁),L接线柱接到电动机某一相的绕组上,如图1-6(b)所示,测出的绝缘电阻值就是某一相的对地绝缘电阻值。
④测量电缆的绝缘电阻。测量电缆的导电线芯与电缆外壳的绝缘电阻时,将接线柱E与电缆外壳相连接,接线柱L与线芯连接,同时将接线柱G与电缆壳、芯之间的绝缘层相连接,如图1-6(c)所示。
观测被测设备和线路是否在停电的状态下进行测量。绝缘电阻表与被测设备间的连接导线不能用双股绝缘线或绞线,应用单股线分开单独连接。
确认三相导线无电,如有电需使用放电棒进行放电。为减少测量误差,通过接地线屏蔽测量时相线绝缘上产生的泄漏电流。接线时,先接接地端,后接导线端,拆线时顺序相反电动机绕组对地绝缘电阻测量接线,选择500V量程的绝缘电阻表,使用时以120/min的匀速摇动绝缘电阻表1min,读取表针稳定的数值。
电动机绕组与绕组之间绝缘电阻测量:以120r/min的匀速摇动绝缘电阻表1min,读取表针稳定的数值。低压电动机绝缘要求380V的为0.5MΩ及以上,220V的为0.22MΩ及以上。
3)手摇绝缘电阻表使用注意事项①使用绝缘电阻表测量高压设备绝缘,应由两人操作。
②应视被测设备电压等级的不同选用合适的绝缘电阻测试仪。
③测量用的导线,应使用绝缘导线,其端部应有绝缘套。
④手摇绝缘电阻表与被测设备之间应使用单股线分开单独连接,并保持线路表面清洁干燥,避免因线与线之间绝缘不良产生误差。
⑤测量绝缘时,必须将被测设备从各方面断开,验明无电压,证明设备上无人工作后方可操作。在测量中禁止其他人接近设备。
⑥测量绝缘前后,必须将被测设备对地放电。被测设备必须与其他电源断开,以保护设备及人身安全。
⑦在带电设备附近测量绝缘电阻时,测量人员和绝缘电阻表的安放位置必须适当,保持安全距离,以免绝缘电阻表引线或引线支持物触碰带电部分。移动引线时,必须注意监护,防止工作人员触电。
⑧摇测时,将绝缘电阻表置于水平位置,摇把转动时其端钮间不许短路。摇测电容器、电缆时,必须在摇把转动的情况下将接线拆开,否则反充电会损坏绝缘电阻表⑨摇动手柄时,应由慢渐快,均匀加速到120r/min,并注意防止触电。摇动过程中,指针已指零时,不能再继续摇动,以防表内线圈发热损坏。
⑩为防止被测设备表面泄漏电阻,使用绝缘电阻时,应将被测设备的中间层(如电缆壳芯之间的内层绝缘物)接保护环。
11.绝缘电阻表应定期校验。校验方法是直接测量有确定值的标准电阻,检查测量误差是否在允许范围内。
2.数字绝缘电阻表数字绝缘电阻表,又称为数字式兆欧表,也具有测量电器、电气电路绝缘性能的功能。
它一般由直流电压变换器将电池电压转换为直流高压电作为测试电压,该测试电压施加于被测物上产生的电流经电流电压转换器转换为相应的电压值,然后送入模数转换器变为数字编码,再经微处理器计算处理,由显示器显示出相应的电阻值。
目前有多种型号的数字式兆欧表,例如 Fluke1508、 Fluke1587和 Fluke1577绝缘检测仪等。 Fluke1508型仪表(图1-7)是一种由电池供电的绝缘检测仪,该检测仪符合第四类(CATⅣ)IEC61010标准。IEC61010标准根据瞬态脉冲的危险程度定义了四种测量类别(CATI~Ⅳ)。第四类(CATⅣ)检测仪设计成可防护来自供电母线的(如高空或地下公用事业线路设施)瞬态损害。利用F1508绝缘检测仪可以进行测量,不仅可以得出绝缘电阻,还可以自动得出吸收比和极化指数。绝缘检测仪的使用方法可以参考各厂家的使用说明书。
(1)仪表使用注意事项①严格按仪表使用手册操作,否则可能会破坏仪表提供的保护措施。
②如果仪表或测试导线已经损坏,或者仪表无法正常操作,则请勿使用。若有疑问,请将仪表送修。
③在将仪表与被测电路连接之前,始终记住选用正确的端子、开关位置和量程挡。
④仪表测量已知电压来验证仪表操作是否正常。
⑤端子之间或任何一个端子与接地点之间施加的电压不能超过仪表上标明的额定值。
⑥电压在30 V AC RMS(交流真均方根)、42V AC(交流)峰值或60V DC(直流)以上时应格外小心,这些电压有造成触电的危险。
⑦出现电池低电量指示符时,应尽快更换电池。
⑧测试电阻、连通性、二极管或电容以前,必须先切断电源,并将所有的高压电容放电。
⑨切勿在爆炸性气体或蒸汽附近使用仪表。
⑩使用测试导线时,手指应保持在保护装置后面。
11.打开机壳或电池门以前,必须先把测试导线从仪表上拆下。不能在未安装好仪表顶盖或电池门打开的情况下使用仪表。
12.在危险的处所工作时,必须遵循当地及国家主管部门的安全要求13.在危险的区域工作时,依照当地或国家主管部门的要求,使用适当的保护设备14.不要单独工作,维修时必须设专职监护人。
15.仅使用指定的替换熔断丝来更换熔断的熔断丝,否则仪表保护措施可能会遭到破坏16.使用前先检查测试导线的连通性。如果读数高或有噪声,则不要使用。
仪表以及使用手册上涉及安全的符号见表1-5。其中“警告”代表可能导致人身伤害或死亡的危险情况和行为;“小心”代表可能会损坏仪表、被测设备,或导致数据永久性丢失的情况和行为。
(2)绝缘检测仪的使用方法。电动汽车的绝缘测试,只能在不通电的电路上进行。为避免触电导致的人身伤害或损坏测试仪,测试前应断开电路电源并将所有高压电容器放电。
F1508绝缘检测仪具有自动带电检测和检测接收后自动放电功能,其具体操作步骤如下。
①按图1-8所示方法设定检测仪并将测试探头插入V和COM(公共)输入端子。
②将旋转开关转至所需要的测试电压。
③将探头与待测电路连接,检测仪会自动检测电路是否通电。
a.主显示位置显示—按“测试”按钮时,将获得一个有效的绝缘电阻读数。
b.如果电路中的电压超过30V(交流或直流),则在主显示位置显示电压超过30V以上警告的同时,还会显示高压符号()。在这种情况下,测试被禁止。在继续操作之前,先断开检测仪的连接并关闭电源。
④按住“测试”按钮开始测试。辅显示位置上显示被测电路上所施加的测试电压。主显示位置上显示高压符号(△)并以“MΩ”或“GΩ”为单位显示电阻。显示屏的下端出现测试图标,直到释放“测试”按钮。
⑤电阻超过最大显示量程时,测试仪显示“>”符号及当前量程的最大电阻。
⑥继续将探头留在测试点上,然后释放“测试”按钮。被测电路开始通过测试仪放电。
主显示位置显示电阻读数,直到开始新测试或选择了不同功能或量程,或检测到30V以上电压。
