电容器两极间、两极对外壳绝缘电阻的区别与测试方法

发布时间:2023-09-04 09:25:05
电容器两极间、两极对外壳绝缘电阻的区别与测试方法简介

绝缘电阻的概述
理想情况下,电容的两个极板之间是完全隔离的,不会受到外部直流电压的影响而产生电流。然而,在实际应用中,由于电容极板间的介质材料并非绝对绝缘,总会有少量电流通过这些区域,形成所谓的漏电流。这种不完全的绝缘特性导致电容表现出一定的电阻,这个电阻被称为绝缘电阻。它等同于并联在电容两个引脚之间的电阻,因此也被称为等效并联电阻 (Equivalent Parallel Resistance)。如下图:

图一:电容绝缘电阻等效图
绝缘电阻是用来评估电介质绝缘性能的物理量。在相同的电压下,通过电介质的电流(漏电流)越小,电容的性能就越好。相反地,如果绝缘电阻越小,漏电流就会越大,从而造成更多的能量损失,这对电容来说是不利的。因此,为了获得更好的电容质量,绝缘电阻应该尽可能地大。  
电容器两个极板之间以及两个极板与外壳之间都存在电容,因此产生了两种不同的绝缘电阻:一种是两极板之间的绝缘电阻,另一种是两极板与外壳之间的绝缘电阻。

两种绝缘电阻的对比
两极间的绝缘电阻
对于电容器这种器件,两极间的绝缘电阻通常由多个电容元件串联或并联构成。即使其中某些元件存在劣汰,也不会对整个电容器绝缘电阻的明显变化产生重大影响。因此,一般不会将两极间的绝缘电阻作为评估电容器性能的主要指标。
两极对外壳的绝缘电阻
电容器极壳的绝缘电阻常作为电容器性能的评估,主要是因为极和铝壳间可以看做一个电容元件直接构成,对这个电容元件进行测试,其性能就可以反应该电容器性能。此时需考虑极和铝壳之间的介质材料,而极和壳之间常利用橡胶进行绝缘,橡胶作为绝缘材料,对橡胶性能的要求也会高,橡胶需要具有良好的弹性、耐热老化性和耐溶剂性,热老化后会使橡胶塞的弹性和密封性下降,这也是电容器的极壳绝缘电阻测量显示会有较大变化的原因。
橡胶的变化会影响电容器的寿命和电容器的可靠性,因此电容器极壳间绝缘电阻值越稳定,说明该电容器性能就越好。

测试方法
两极间的绝缘电阻
在测试电容器两极间的绝缘电阻时,需要注意该电容器是否存在正负极。
使用测试仪器时,需要在对应的极之间施加一定的电压,并在规定的时间内进行测试。不同的测试仪器可能有不同的显示方式,有些仪器可以直接显示绝缘电阻值,而有些则显示漏电流值。
如果想要得到绝缘电阻值,可以使用公式U=IR进行计算。以下是测试示意图:

图二:极间绝缘电阻接线示图

两极对外壳的绝缘电阻
测试电容器极壳间的绝缘电阻时,测试仪器一端接壳,其余一端接电容器两极其中一极即可,之后在器件规定时间内施加相应电压。根据测试仪器的不同,有的仪器可以直接显示绝缘电阻值,有的仪器显示漏电流值,此时若想得到绝缘电阻值,需用U=IR进行计算得到。如下图:

图三:极间对壳绝缘电阻接线示图
由于电容器具有很好的蓄电能力,因此每次对起进行加电压后,都需要用到电阻或者专门的放电设备进行放电,放电后用万用表检测放电是否完全,放电完成后再进行下一步操作。
注意:以上接线图仅展示某种特点器件,器件种类繁多而且不同,所以对于接线应该针对每种器件的电气图或者规格书进行操作,若误操作会导致器件或者仪器的损坏。
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