如何 准确测量 电线 电缆的绝缘 电阻
摘 要：绝缘电阻是 电线电缆*基本的电气性能，它反 映产品在正常工作状态下所具有的电气绝
缘性能，它是反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标。通过测定绝缘 电阻可以发现工艺中的缺
陷、所选用绝缘材料的优劣等。通过绝缘电阻的概念，测试的 目的、重要性、影响因素和测试方法
等几方面探讨 ，阐述 了如何 准确地测量 电线电缆的绝缘 电阻。
关键词：电线电缆 ；绝缘电阻；影响因素；测试
中图分类 号 ：TD665 文 献标 识码 ：B 文章 编号 ：1003—496X(2006)07—0049—03
1 绝缘 电 阻的概念
电性能是电线电缆*基本的特性 。绝缘电阻是
电线电缆*基本的电气性能，它是指在规定条件下 ，
处于两个导体之间的绝缘材料的电阻。绝缘电阻如
无特殊说明，是指绝缘上所施加的直流电压 【厂与泄
漏电流 jg的比值，即：Rf=U／Ig。
2 绝缘 电 阻测 试的 目的
绝缘电阻反映了产品在正常工作状态下所具有
的电绝缘性能 ，因此 ，对大多数的 电线电缆产 品(裸
电线产品除外)均需测定其绝缘 电阻性能。对 电压
等级较高、使用环境恶劣 、使用部位重要的产品更应
重 视 。
产 品的绝缘 电阻主要取决 于所选 用的绝缘材
料 ，但工艺水平对绝缘电阻的影响也很大。因此 ，对
正常生产的产品在工厂 中测试 绝缘电阻的 目的 ，主
要是作为监督、控制材料质量和工艺质量的一种方
法 。
在设计和研制新产 品或选用新材料时，对绝缘
电阻及其各种可能的影响因素必须进行大量的研究
试验 ，以保证产品及所用材料能很好地满足使 用要
求。此外 ，当产品在某些特殊环境 中使用时 ，必须进
行有关的绝缘电阻性能研究试验。
3 绝缘电阻测试的重要性
绝缘电阻是反映电线电缆产品绝缘特性 的重要
指标 ，它与该产品能够承受电击穿或热击穿的能力 ，
与绝缘中的介质损耗，以及绝缘材 料在工作状态 的
逐步劣化等均存在着极为密切的相互依 赖关系。因
此，对用于工作 电压为 500V及 以上电压等级的产
品，一般均需测定其绝缘电阻，甚至对于低压弱电流
的通信电线电缆，也把测定绝缘 电阻作为控制和保
证其绝缘品质的主要参数。
测定绝缘电阻可以发现工艺中的缺陷，如：绝缘
干燥不透或护套损伤受潮 ；绝缘受到污染和有导电
杂质混入 ；各种原 因引起 的绝缘穿透等。同时，测定
绝缘电阻也是研究绝缘材料的品质 和特性，研究绝
缘结构以及产品在各种运行条件下的使用性能等方
面的重要手段。对于已投入运行的产品，绝缘电阻
是判断产品变化 的重要依据之一。因此，测定绝缘
电阻是十分重要的。
4 影响 绝缘 电阻 的主要 因素
4．1 绝缘 电阻与 泄漏 电流 (电导 电流)
当绝缘层加上直流电压时，沿绝缘表面和绝缘
内部均有微弱的电流通过 ，对应于这两种 电流的电
阻分别称为表面绝缘 电阻和体积绝缘电阻。加上电
压后 ，流 经绝缘 内部 的 电流有下 面 4种 ：
(1)充电电流。它因介质的极化而产生 ，实际上
就是以导体和外电极 (金属护套或屏蔽层)作 为一对
电极构成一个电容器的充电电流。充电电流按指数
规律随时间很快的衰减 ，一般在数毫秒时间 内接近
消失 。
(2)不可逆吸收电流。它 因绝缘材料 中的电解
电导而产生，约经数秒钟衰减至零 。
(3)可逆吸收电流。它是绝缘材料的位移电流，
在施加电压的瞬间达*大值，慢慢趋 向于位移稳定，
约经数分钟才能趋 向于消失。
(4)电导电流 。它是绝缘材料 中自由离子及混
· 50 · 煤 矿 安 全 (Tot1380)
杂的导电杂质所产生 ，与电压施加时 间无关。在 电
场强度不太高时符合欧姆定律 且随温度的增高而
增加很快。它的大小反映了绝缘品质的优劣。它又
称为泄漏电流。绝缘 电阻为：外加 电压除以电导 电
流的值。
4．2 测试 电压
测量绝缘 电阻时所施加的直流 电压不能太高 ，
否则会导致绝缘 内部局部放 电，既影响测量的正确
性又易造成绝缘损坏；也不能太低 ，以致影响测量的
灵敏度和准确性 。测试电压一般为 100～1000V。
4．3 测量 中的读数 时 间
由于加上电压后 ，绝缘 中存 在着 3种随时间而
衰减的电流。因此 ，理论上应等这三种 电流全 部衰
减完后才读 出电导电流(泄漏 电流)的数值 ，以计算
绝缘 电阻。但时间太长测量工作量大以及考虑到测
量系统长时间的稳定性 ，因此 在测量方法的标 准中
明确规定在接通电流后不少于 1min，不超过 5min
读数。这样既保 证了非 电导 电流大部分 已经 消失 ，
又使测量时间有了统一 ，使读数具 有重复性和可 比
性，以及提高测量效率。
4．4 温度 ，
电缆的绝缘 电阻与绝缘 电阻系数成正 比关 系，
在均匀电场下绝缘电阻系数随温度的上升而迅速下
降，其服从如下指数近似公式 ：
ate一
式 中， 为绝缘 电阻系数 ， 为温度 (℃)，a、a
为常数(与绝缘材料有关)。
4．5 电场 强度
在电场强度较低时 ，绝缘 电阻与电场强度几乎
无关 ；在电场强度较高时 ，由于离子 迁移速率增加 ，
绝缘电阻迅速下降。电缆的绝缘 电阻可近似用经验
公 式表达 ：
= ke一。O／E
式中， 为绝缘电阻系数 ， 为温度(℃)，k、a、
y为常数(与绝缘材料有关 )，E 为电场强度。
在接近击穿的高场强范 围时 ，绝缘电阻系统 随
电场强度近似按指数规律急剧下降 ，此时不仅离子
迁移速率迅 速增加 ，而且 还 出现 大量 的电子迁移 。
因此控制好电场强度的高低 ，对绝 缘电阻测量的准
确性关系极大。
4．6 杂质和湿度 ，
各种杂质离子，特别是水分，会大大降低绝缘电
阻。含有杂质的绝 缘，吸湿后其绝缘电阻下降的趋
势尤 为显著 。
5 绝缘电阻的测试方法
绝缘电阻的测试方法常用 的有两种 ：直流 比较
法 ；电压电流法(包括常用的兆欧表法和高阻计法)。
5．1 试验 设 备
如 ZC一90型绝缘电阻测试仪等。
5．2 试 样 制备
(1)除产品标准 中另有规定外 ，试样有效长度应
不小于 10m。应小心的剥除试样两端绝缘外 的覆盖
物 ，并注意不损伤绝缘表面。
(2)试样应在试验环境中放置足够长的时间 ，使
试样温度和试验温度平衡 ，并保持稳定。
(3)浸入水中试验时，试样两个端头露出水面的
长度应不小 于 250mm，绝缘部分露出的长度应 不
小 于 150mm。
在空气 中试验时，试样端部绝缘部分露 出的长
度应不小于 100mm。露 出的绝缘表面应保持干燥
和 洁净 。
5．3 试验程序
5．3．1 测试 接 线
(1)有金属护套 、屏蔽层或铠装的电缆试样。单
芯电缆 ，应测量导体对金属套或屏蔽层或铠装层之
间的绝缘电阻 ；多芯电缆，应分别就每个导体对其余
线芯与金属套或屏蔽层或铠装层连接进行测量。
(2)非金属护套 、非屏蔽或元铠装 的电缆试样。
单芯电缆应浸入水 中，测量导体对水之间的绝缘 电
阻；多芯电缆应分别就每个导体对其余线芯进行测
量 。
5．3．2 试样长度测量
将试样接人测试系统 ，试样 的有效长度测量误
差应 不超 过 ±1％。
5．3．3 试验环境条件
除电线 电缆产品标准中另有规定外，型式试验
或抽样试验时测试应在环境温度 20±5℃和空气相
对湿度不大于 80％的室 内或水 中进行。例行试验
时，测试一般在环境温度为 0-35℃的室内进行 。
工作温度下绝缘 电阻的试验温度应在有关标准
中规定 ，温度 的误差应不超过 ±2℃。
有争议时环境温度或工作温度的误差应不超过
±1℃ 。
5．3．4 高温下绝缘 电阻测试方法
绝缘线芯 或单芯 电缆 的高温下绝缘电阻可按
GB5013．2—1997中2．4规定的方法测试 ；或从成品
电缆上取 3～5m 电缆 ，将试样作适合于绝缘电阻测
煤 矿 安 全 (2006—07) ·5l·
量的处理后 ，放入试验箱 中。在达到规定试验温度
后，保温 2h，测量线芯绝缘 电阻。
5．3．5 试验 电压 。
应按产品标准规定选择对试样 的测试 电压 ，一
般为 ：100～1000V。
5．3．6 测试充 电时间
为使绝缘电阻测量值基本稳定 ，测试充电时间
应足够充分 ，不少于 1min，不超过 5rain。
5．3．7 测试系统的测量误差应符合下述要求
被测试试样 绝缘电阻值 为 1×10加Q及 以下，
测量误差不超过 ±10％。
被测试试样绝缘 电阻值 为 1×10加Q以上 ，测
量误差 不超 过 ±20％。
绝缘电阻测试仪计量检定 的校准误差超过以上
对应值时 ，应停用。
5．4 试验结果及计算
每公里长度的绝缘电阻应按公式(1)计算 ：
RL=Rx。L (1)
式 中 Rl—— 每公里长度绝缘电阻 ，Mfl／km；
R 试样绝缘电阻 ，Mfl；
L ——试样有效测量长度，km。
20℃时每公里长度的绝缘 电阻应按公式(2)计
算 ：
R20=K·RL (2)
式中 R20——20℃ 时 每公 里长 度 的绝缘 电阻，
Mfl／km；
K——绝缘电阻温度校正 系数，例行试 验
时应采 用相 关标 准 或制 造 厂 的规
定 ；型式试验或抽样试验时应按 3．3
规定 调控试验 环境条件 ，不作温度
校 准 。
体积电阻率 p由所测得 的绝缘 电阻应按 公式
(3)计算 ：
ID：l—n(D—／d) (L3_j)
式中 ID——体积电阻率 ，fl／cm ；
D——绝缘外径，mm；
d——绝缘内径，mm。
(成型导体绝缘线 芯的 比值 D 是绝缘表 面
周长与导体表面周长的比值。)
绝缘电阻常数 K应 按公式(4)计算，以 Mfl／km
表示 。
Kf=LRx×10一n／lg(D／d)
=10-1 ×0．367p (4)
计算结果所取有效数字位数应与产 品标准一
致 。
6 注意事项
(1)需要时 ，可在试样 两端绝缘 表面上加保护
环 ，并与测试系统的屏蔽相连接 。
(2)如试样 的绝缘 电阻大 于 1×10挖Q和测量
时因外界电磁场或试样运动产生的摩擦会引起测试
不稳定时 ，可将试样静置在整体屏蔽的条件下进行
测试 。
(3)重复试验时 ，在加电压之前应使试样短路放
电，放电时间应不少于充电时间的 4倍 ；如因试样有
剩余 电荷而造成测量结果有明显差别时 ，必须先进
行充分放电。对于这类试样 ，无论是**次测试或
重复测试 ，均需充分放电。
(4)采用输 出端对地悬浮的高阻计 (ZC一9O型
绝缘 电阻测试仪)测量绝缘电阻时，推荐将高阻计的
测量端(低压端)与被测绝缘线芯的导体相连，高阻
计的高压端连接试样 的另一极 接地 ；当采用通用的
方法测量绝缘电阻时 ，试样必须对地绝缘，否则可能
使高阻计因输 出的高压端对地短路而损坏，或由于
加热电源的干扰 ，可能影响测试的准确性。
(5)试验过程 中应尽量避 免或减少环境温、湿
度 ，外界电磁场和各种杂质等对测试结果的影响。
7 结 论
严格按照绝缘电阻的测量方法排除各种与测量
有关的影响因素进行准确地测量，不仅 可以发现电
线电缆绝缘层材料品质 的优劣、生产工艺中的缺陷
和大大提高电线电缆的性价 比、节约成本 ，还能通过
对绝缘电阻的准确测量严格控制 电线电缆的绝缘电
阻，保证 出厂和进入使用现场的电线电缆质量，而且
还可以准确地判定使用中的电缆 的电气绝缘性的好
坏 ，以避免 由于绝 缘的事故引起供 电系统的故障而
引发**生产事故 。总之，准确地测定绝缘 电阻极
为重 要 。
作者简介：袁洪 军(1973一)，男，研 究生，工程 师，主要从
事电缆及非金属 产品的研 究与检验 工作 ，现任抚顺分院人力
资源部副主任。