新能源汽車電驅系統(tǒng)標準解讀與拓展：絕緣電阻測試
絕緣性能是電氣部件的"生命線"，而絕緣電阻測試（Isolation resistance）作為評估其絕緣質量的常規(guī)方法，在電動汽車中也廣泛應用。GB/T18488對此也有具體要求，但是，究竟什么是絕緣電阻？為什么要進行絕緣電阻測試？絕緣電阻測試和絕緣耐壓測試有什么區(qū)別和聯(lián)系？標準中的"冷態(tài)""熱態(tài)"如何理解？，值得我們探討。
01、標準內容
在GBT18488中，主要從以下三個方面對絕緣電阻進行測試（#內容太多，就不貼原文了#）：
驅動電機 定子繞組 對 機殼 的絕緣電阻
驅動電機 定子繞組 對 溫度傳感器 的絕緣電阻
驅動電機 控制器 絕緣電阻(#通俗講，就是高壓端口、低壓端口、殼體之間的絕緣#）
以上三種測試均包含"冷態(tài)""熱態(tài)"兩種狀態(tài)要求。
02、"究竟什么是絕緣電阻?"
根據(jù)百度百科的定義： 加直流電壓于電介質，經(jīng)過一定時間的極化過程結束后，流過電介質的泄露電流對應的電阻稱為絕緣電阻。 （#WHAT？ 電介質？ 極化？ $%&*@~這不是白說嗎？ #）
針對電驅動系統(tǒng)，換成大白話：在電機電控的固體絕緣材料之間（如PPS、PA66、絕緣紙、絕緣漆等），加直流電壓，在一定時間的電場力作用下，會有泄露電流流經(jīng)這些材料，此時測得的電阻就是絕緣電阻。（文章最后附有名詞解釋）。
03、"為什么要進行絕緣電阻測試?"
根據(jù)上述解釋，可以看出來絕緣電阻測試的基本原理，其實就是歐姆定律。因此，絕緣電阻測試有兩個目的：
驗證絕緣特性的完好，這里的"完好"與否，和材料、環(huán)境、壽命和時間均有關系；
防 止高壓回路上絕緣失效，造成人員傷害。
04、"哪些因素會影響絕緣電阻測試?"
環(huán)境溫濕度
一般材料的絕緣電阻值會隨環(huán)境溫濕度升高而減小，這是因為溫濕度上升加劇了上述原理中提及的電子的定向運動。已有 研究，一般介質在70℃時電阻僅有20℃的10%，這也就解釋了為什么標準中要定義“冷態(tài)"和"熱態(tài)”兩種 狀態(tài)的絕緣電阻要求。
測試時間
為什么絕緣電阻測試要經(jīng)過”一定時間的極化過程“？這是因為直流電壓作用于被測材料上，其泄露電流不是瞬時達到穩(wěn)定值的，而是會有衰減的過程。這也是為什么在測試電機繞組對機殼的絕緣電阻一般都會看到讀數(shù)會是慢慢上升而穩(wěn)定。
實際上在測試電機控制器母線正負極對機殼的絕緣電阻時，如果存在Y電容，還需要定義電壓上升的時間，同樣的測試電壓，如果電壓上升時間快慢不一樣，所測得的泄露電流是完全不一樣，從而測得的絕緣電阻也會很大。
氣壓
氣壓降低，會引起外絕緣強度降低，也會導致?lián)舸╇妷阂矔陆怠?/div>
所以在定義產(chǎn)品使用環(huán)境時，需要考慮海拔。海拔會對電氣間隙的影響很大，工作地點海拔的升高，需要將電氣間隙修正。定義產(chǎn)品的工作海拔很高，是對于產(chǎn)品的小型化，集成化是不利的。（#關于這部分內容感興趣的話，后續(xù)我們可以展開討論#）
絕緣材料老化程度
影響絕緣材料的老化相關的因素比較多，主要有：
電應力：主要與過壓和欠壓有關
溫度應力：熱脹冷縮以及高溫都會影響絕緣材料性能，這一塊內容之前我們之前HTOE主要就是針對溫度應力來對電氣產(chǎn)品的可靠性的考核。詳見《新能源電驅系統(tǒng)標準解讀與拓展：高溫運行耐久試驗(HTOE)》
化學應力：化學品、油、腐蝕性氣體等會影響材料的絕緣性能
環(huán)境污染
因此，在對絕緣介質的材料選型、組合和工藝進行設計的時候，要充分考慮上述幾點因素對絕緣壽命的影響。
簡而言之，絕緣性能可以說是電氣部件的生命線，絕緣電阻測試是一種最常用的表征絕緣性能的測試方法。
05、"絕緣電阻與絕緣耐壓的區(qū)別和聯(lián)系?"
針對這個問題，首先明確一點，絕緣耐壓測試要比絕緣電阻更為苛刻，一般會先做絕緣電阻測試再做耐電壓測試，如果絕緣電阻測試不通過，無需進行耐壓測試。
但是絕緣電阻越高并不意味絕緣性一定好，例如因為機械損傷，導致繞組之間，或繞組和鐵芯之間還沒形成短路故障，此時測得阻值或許更高，這時候就要絕緣耐壓登場了。
絕緣電阻使用直流進行測試，而絕緣耐壓一般使用交流，如果無法使用交流（如因Y電容存在），則試驗電壓可用等效直流電壓代替，其是交流電壓的根號2倍。關于絕緣耐壓，我們后續(xù)會展開討論。
06、"標準中冷態(tài)和熱態(tài)如何理解?"
關于冷態(tài)和熱態(tài)，GBT18488未做明確定義。
冷態(tài)絕緣電阻
冷態(tài)絕緣電阻通常為常溫常壓下的絕緣電阻，其主要與絕緣表面潔凈程度和受潮情況有關。在IEEE標準43的有提及，對于干燥潔凈電機，冷態(tài)絕緣電阻在-10~100℃范圍內實際測得的絕緣電阻按下式換算至室溫25℃。
熱態(tài)絕緣電阻
溫度對絕緣電阻影響很大，而實際測試過程中對測試溫度的控制比較困難，因而較難定義，所以標準中提供了公式和最小值，關于這一點在GB755中也有說明。通常，整車會結合整車應用情況，在溫升試驗或高低溫試驗后對其進行測量。
07、拓展
電動汽車在線絕緣監(jiān)控
絕緣電阻對于電動汽車的重要性不言而喻 ， 目前很多汽車都會有在線絕緣電阻監(jiān)控。
已知的，如比亞迪唐，對正負極和地之間進行絕緣電阻檢測，整車根據(jù)實時檢測結果，制定其安全策略;另外，還看到在下電時，控制器主動短路，檢測電機繞組對機殼的絕緣電阻，上電時報故障的策略。 關于這個問題， 是否還有其他簡單實用的方法，值得我們思考 。