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工频交流耐压试验是什么?
返回列表 来源: 发布日期: 2022.04.26

       关于如何鉴定电气设备的绝缘强度,有很多种方法,其中属工频交流耐压试验的方法最为直接,也最为有效。今天这篇文章,我们就一起走进它的世界。

工频交流耐压试验机器(图片来源:网络)

       首先我们来看看交流耐压试验的原理。

   关于接线,应该按照被试品的要求(电压、容量)现有试验设备条件来决定。通常试验变压器是成套设备(包括控制及调压设备),对调压及控制回路加以简化,如图1所示。

交流耐压试验接线示意图(图片来源:网络)

       如图1所示,是串级升压的试验变压器,当试验变压器的输出电压不能满足试验所需的电压时,可采用串级升压的方法。进行交流耐压的被试品,一般为容性负荷,当被试品的电容量较大时,电容电流在试验变压器的漏抗上就会产生较大的压降。由于被试品上的电压与试验变压器漏抗上的电压相位相反,有可能使被试品上的电压比试验变压器的输出电压还高,因此要求在被试品上直接测量电压。

   图1中的R1、R2是保护电阻,其目的是为了将过电流限制在试验变压器与被试品允许的范围内,但保护电阻不宜选得过大,太大了会由于负载电流而产生较大的压降和损耗;R1的另一作用是在被试品击穿时,防止试验变压器高压侧产生过大的电动力。R1按1Ω/V选取(对于大容量的被试品可适当选小些)。串联在保护球隙回路中的R2可按下式计算:

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       这个公式里面,α代表允许坡头的陡度,驱α=5kV/υS(工频电压里面就没有坡头的陡度了)

       过电压保护球间隙G,是为了限制试验回路可能出现的过电压,其放电电压调整为试验电压的1.1倍左右。(C1、C2是电容分压器;V是电压表)

       其次我们来看下交流耐压试验的设备。

       这里要用到的是高压试验变压器。它具有电压高、容量小(高压输出电流一般为0.1-1A)、高压绕组一端接地持续工作时间短等特点,在使用时应充分考虑。

       第一点,要注意设备电压的选择。根据被试设备对试验电压的要求,选用电压合适的试验变压器,并应考虑试验变压器低压侧电压,是否和试验现场电源电压及调压器相符。

       第二点,要注意试验电流的选择。试验变压器的额定电流,应能满足过流被试品的电容电流和泄漏电流的要求。一般按试验时所加的电压,和被试品的电容量来所需的试验电源,可按下式计算:

resource/images/79b1340f772c4b26b47f46a9b442ed99_13.png

       试验所需的电源容量则按照下式计算:

resource/images/79b1340f772c4b26b47f46a9b442ed99_17.png

       然后我们来看看调压器。调压器应能从零开始平滑地调节电压,以满足试验所需要的任意电压。调压器的输出波形,应尽可能地接近正弦波,容量也应满足试验变压器的要求,通常与试验变压器容量相同。

       第一个,是自耦调压器。它应用广泛,具有体积小、重量轻、效率高、波形好等优点。自耦调压器是用移动碳刷接触调压,所以容量受到限制,适用于小容量调压。

       第二个,是移卷调压器。它是通过移动一个可活动的线圈来调压的,其调压范围宽,并与试验变压器配套,电压可达10千伏。主要缺点是效率低、空载电流大,在低电压和接近额定电压下使用,波形容易发生畸变。

燃气调压器(图片来源:网络)

       最后我们来看看试验电压的测量以及试验分析。

   第一个是在试验变压器低压侧测量。对于一般瓷质绝缘、断路器、绝缘工具等,可测取试验变压器低压侧的电压,再通过变比换算至高压侧电压,适用于负荷容量比电源容量小得多,测量准确度要求不高的情况。

   第二个是用电压互感器测量。将电压互感器的原边并接在被试品的两端,在电压互感器的副边测量电压,根据测得的电压和电压互感器的变压比,计算出高压侧的电压。为保证测量的准确度,电压互感器的精度等级应不低于1级,电压表不低于0.5级。

   第三个是用高压静电电压表测量。用高压静电电压表测量工频高压的有效值,将高压静电电压表接于被试设备的两端,可直接读出加于被试设备上的高压。这种方法比较简单、准确,缺点是:测量时易受电磁场和风的影响,故一般被用于实验室测量。

   第四个是用电容分压器进行测量。这种测量高压的方法是目前现场经常采用的方法,分压器结构简单,携带方便准确度也比较高。现场常用的还有阻容分压器,接入并联电阻后使测量系统有良好的升降特性。

电容分压器(图片来源:网络)

       关于试验分析,是这样的:

       情况一:被试品已击穿。但当被试品的容抗Xc与试验变压器的漏抗XL之比等于2时,虽然被试品己击穿,但电流表的指示不变〔因为贿赂电抗X=|Xc-XL|,所以当被试品短路Xc=0时,回路中仍有XL存在,与被试品击穿前的电抗值是相等的,故电流表的指示不会发生变化);当Xc与XL的比值小于2时,被试品击穿后,使试验回路的电抗增大,电流表指示反而下降。通常Xc≥XL,不会出现上述情况,只有在被试品电容量很大或试验变压器容量不够时,才有可能发生。此时,应以接在高压端测量被试品上的电压表来判断,被试品击穿时,电压表指示明显下降。低压侧电压表的指示也会有所下降。

       情况二:根据被试品的状况进行分析。被试品发出击穿响声〔或断续放电声)、冒烟、出气、焦臭、闪弧、燃烧等,都是不容许的,应查明原因。这些现象如果确定是绝缘部分出现的,则认为是被试品存在缺陷或击穿。

击穿的电缆(图片来源:网络)

       以上便是本文对于工频交流耐压试验的一些介绍了,笔者今后还将分享更多业界知识与资讯,欢迎您关注我们,锁定“珠海领航电气”,精彩不错过。

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