体积表面电阻率测试的试验原理、注意事项和实验方式？

一、试验原理

1. 绝缘电阻测试

原理：采用绝缘摇表施加直流电压，测量泄漏电流，通过欧姆定律计算绝缘电阻值。

适用对象：低压配电系统（如TN-S系统）、照明线路等。

电气模型：可视为多个绝缘回路并联，测得总阻值低于任一单回路。

2. 体积电阻率测试（1）四探针法

原理：四根探针直线排列，外侧两针通恒定电流，内侧两针测电压差，根据公式 (ρ=C·V/I) 计算电阻率。

适用对象：导电浆料、半导体材料、涂层等。

修正因素：需考虑样品尺寸、探针间距、边缘效应等。

（2）直流电阻法

原理：直接测量样品电阻，结合几何尺寸计算体积电阻率 (ρ=R·S/L)。

适用对象：导线、导电胶、绝缘材料等。

要求：需精确测量长度、截面积和电阻值。

（3）绝缘油电阻率测试

原理：基于油杯电极结构，施加直流电压测量漏电流，计算电阻率 (ρ=0.113·C₀·R)。

关键参数：空杯电容(C₀) 需精确测定或计算。

（4）高分子材料电阻率测试

原理：通常采用三电极系统，施加直流电压测量体电流，计算电阻率。

影响因素：温度、材料成分、增塑剂含量、老化程度等。

二、试验注意事项

1. 测试前准备

样品应清洁、干燥、无污染；

需进行温度平衡（通常≥4小时）；

对易受潮样品需进行干燥处理。

2. 测试条件控制

温度：需控制在规定范围（如20℃±0.1℃），避免温差引起误差；

湿度：高湿环境可能影响绝缘性能测试；

电压：根据样品类型选择合适测试电压，避免击穿或热效应。

3. 设备与操作

使用经校准的测试仪器（如电桥、高阻计、摇表）；

电极接触良好，避免接触电阻影响；

对于低电阻测量，宜采用四端法或凯尔文电桥；

测试时间应足够，确保电流稳定。

4. 安全防护

高压测试时需采取绝缘措施；

测试后应对系统放电，防止残余电荷伤人；

避免在易燃环境中进行高压测试。

5. 数据处理与判定

多次测量取平均值；

根据材料类型和标准判定是否合格；

注意温度换算（如铜导线需换算至20℃）。

三、实验方式总结

低压绝缘系统：绝缘摇表法：绝缘摇表、短接线：断电→短接相线→分离N线→摇表测试→放电

导电浆料/薄膜：四探针法：四探针测试仪、恒流源：样品制备→探针接触→测电压→计算ρ

绝缘油：油杯电极法：绝缘油测试仪、油杯、高阻计：清洗油杯→注油→恒温→施加直流电压→测电流→计算ρ

电缆/绝缘材料：三电极法：高阻计、三电极系统：制样→电极接触→施加电压→记录电流→计算ρ

金属导线/铜排：直流电阻法：凯尔文电桥、千分尺、天平：测量尺寸→称重（可选）→电桥测电阻→计算ρ

变压器油/绝缘液：阶段升温法：温控系统、高阻计、油杯：恒温→施加电压→记录电流→升温重复→分析温度特性