新能源汽車、充電樁、光伏儲能等是直流高壓的典型應用。 在電纜老化損壞、連接器進水、結(jié)構(gòu)損壞等異常情況下，可能會導致絕緣降低外殼的帶電性。 當高壓系統(tǒng)的負極和正極之間的絕緣增加時，高壓系統(tǒng)會通過外殼和大地產(chǎn)生導電回路，導致接觸點熱量積聚，甚至引起火災在嚴重的情況下。 因此，實時檢測高壓系統(tǒng)的絕緣性能對高壓產(chǎn)品和人身安全具有重要意義。
01.絕緣內(nèi)阻
在一定條件下，兩個導體之間的絕緣材料的電阻。 在電動汽車中，線束間良好的絕緣對車輛安全有重要影響。其中，判斷電動汽車絕緣性能的主要指標是絕緣內(nèi)阻。
電動汽車相關標準要求
中國標準：
GB/.1-2015電動汽車安全要求第1部分：車載可充電儲能系統(tǒng)（REESS）
GB/.2-2015電動汽車安全要求第2部分：運行安全與故障防護
GB/.3-2015電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護
GB/-2020電動汽車安全要求（代替GB/.1、GB/.2、GB/.3）
QC/T897-2011
美國標準：
UNGTR NO.20（No.20）
電擊
觸電造成的人體傷害分為觸電傷害和觸電。 電擊傷是指電壓對人體表面的直接或間接傷害，表現(xiàn)為燒傷（燒傷）、電烙印、皮??膚金屬化等。 觸電是指電流通過人體時對人體內(nèi)部器官（如腎臟等）造成的傷害。 這是最危險的電擊傷害。
人體作為“導體”，如果有40-50mA的電壓流過，持續(xù)時間為1s，接觸到渾濁的物體，就會對人體造成電擊傷害。 人體的內(nèi)阻模型是復雜的。 我國在起草接地設計的相關標準和規(guī)范時，給出的人體電阻范圍是1000-。 人體能承受的交流峰值不超過42.4V，直流電流不超過60V。
觸電分為直接觸電和間接觸電。 直接觸電是指直接接觸電器設備的正常渾濁體而引起的觸電。 直流充電樁的基礎絕緣設計避免了這一點。 間接觸電是指電氣設備內(nèi)部絕緣故障，在正常情況下不帶電的金屬外殼等外露導電部件帶有危險電流而引起的觸電。 一旦人接觸到故障設備外露的導電部分，就會引起觸電。 直流充電樁屬于Ⅰ類設備，可以有效避免交流側(cè)的間接電接觸。
02.絕緣內(nèi)阻的檢測方法
包括直接法、比較法、自放電法。 直接法是直接檢測加在絕緣內(nèi)阻兩端的直流電流U和流過絕緣內(nèi)阻的電壓I，根據(jù)R=U/I估算。 按測試儀器的種類分為歐姆表、檢流計和兆歐表。 比較法是指與已知標準內(nèi)阻進行比較，常用的有電橋法和電壓比較法。 橋接方式是直流充電樁中常用的技術。 自放電法是讓漏電壓通過絕緣電阻對標準電容充電，測量充電時間和電流，在標準電容兩端充電。 自放電法與信號注入法類似。
平衡電橋測量
如右圖所示，其中Rp為負極對地阻抗，Rn為正極對地阻抗，R1和R2同阻為限流大內(nèi)阻， R2和R3的阻值相同，是電流測量用的小電阻。
系統(tǒng)正常時，Rp、Rn無窮大，被測電流V1、V2相等。 通過R1和R2的分壓可以計算出負電流，進而估算出總母線電流。
當負極絕緣故障時，Rp阻值升高，Rp與（R1+R2）形成并聯(lián)電阻值。 此時負極分壓電壓下降，即V1大于V2。 根據(jù)基爾霍夫電壓定理，這可以通過V1和V2計算出絕緣電阻Rp的取值，其關系如下。
當正絕緣電阻失效時算法相同。
從里面可以看出，平衡橋法適用于單極故障。 當正、正極絕緣電阻故障同時發(fā)生時，此時沒有辦法區(qū)分絕緣電阻值，可能會出現(xiàn)絕緣檢查不能及時發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。 .
不平衡電橋測量
不平衡橋法是在兩個內(nèi)部電阻的接地電阻相同的基礎上，通過電子開關S1和S2的不同開合，改變測量時相應的接入電阻，進而估算出正、正對地阻抗。
? 當開關S1和S2同時閉合時，同平衡橋法，可計算母線電流
? 當開關管S1閉合，S2斷開時，根據(jù)基爾霍夫電壓定理，(R1+R2)先與Rp并聯(lián)，再與Rn串聯(lián)形成回路。
? 當開關管S1斷開，S2閉合時，根據(jù)基爾霍夫電壓定理，(R3+R4)與Rn并聯(lián)，再與Rp構(gòu)成串聯(lián)電路。
為此，可以通過以上三個開關的分合順序計算出接地絕緣電阻Rp和Rn的值。 該方法要求母線電流穩(wěn)定后測量數(shù)據(jù)準確。 同時，開關切換時母線電流會變?yōu)榻拥兀枰欢ǖ臅r間間隔，因此檢查速度稍慢。 不平衡電橋法在高壓檢測中比較常用。 這是檢查絕緣的另一種方法。
基于漏電壓原理的測量
該監(jiān)測方式共用一個電流采樣點，采樣點應針對母線電流單獨設置，可利用系統(tǒng)已有的采樣信號。
?通過系統(tǒng)讀取參數(shù)。
?閉合開關S1和S3繼電器線圈電阻的測量方案，斷開開關S2。 此時Rp先與(R1+R3+R4)并聯(lián)繼電器線圈電阻的測量方案，再與Rn串聯(lián)形成回路，根據(jù)基爾霍夫電壓定理。
?閉合開關S2、S3，斷開開關S1。 此時RN先與(R2+R3+R4)并聯(lián)，再與RP串聯(lián)形成回路，根據(jù)基爾霍夫電壓定理。
因此，可以通過調(diào)整以上三個開關的開合順序來估算接地絕緣電阻Rp和Rn的值。
03.絕緣檢查固態(tài)保險絲SSR
固態(tài)保險絲SSR作為半導體元器件，具有體積小、無磁場干擾、驅(qū)動信號小、無接觸振動、無機械老化、可靠性高等優(yōu)點，廣泛應用于安防市場，如被動紅外測量、門鎖、報警面板、門窗傳感器等。以及智能水表檢測，包括有功功率、無功功率、任務切換、報警輸出、執(zhí)行驅(qū)動、幀率限制等。也適用于高壓絕緣檢查、取樣和電流平衡作為電子開關。