摘 要：電氣設(shè)備的絕緣在運(yùn)行中除了長(zhǎng)期受到工作電壓（工頻交流電壓或直流電壓）的作用外，還會(huì)受到電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種過(guò)電壓作用，為考驗(yàn)各種絕緣耐受這些高電壓作用的能力解決獲得各種符合要求的試驗(yàn)用的高電壓困難的問(wèn)題，在此主要介紹其中的交流耐壓試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：交流;耐壓;試驗(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)是判斷電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的最有效和最直接的方法，它不僅可以考驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣耐受長(zhǎng)時(shí)間工頻電壓的作用，和工頻電壓升高的能力，而且迄今還是用工頻耐壓試驗(yàn)來(lái)等效地考慮絕緣耐受內(nèi)過(guò)電壓的能力，以保證電氣設(shè)備的絕緣水平，決定電氣設(shè)備能否出廠或能否投入運(yùn)行。所以，一般電氣設(shè)備在出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)和絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中，都要求進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

1交流耐壓試驗(yàn)的作用

交流耐壓試驗(yàn)是對(duì)絕緣整體施加同一電壓，當(dāng)絕緣中由于部分缺陷使抗電強(qiáng)度降低到試驗(yàn)電壓以下時(shí)，交流耐壓試驗(yàn)就能有效地發(fā)現(xiàn)。由于交流耐壓試驗(yàn)所用的電壓遠(yuǎn)比運(yùn)行電壓高，是在比運(yùn)行狀態(tài)更為嚴(yán)酷的條件下來(lái)檢驗(yàn)設(shè)備的絕緣水平，所以它對(duì)不良絕緣來(lái)說(shuō)，是一種破壞性試驗(yàn)，在各項(xiàng)試驗(yàn)中是有決定意義的項(xiàng)目。

2試驗(yàn)電壓的確定

（1）在被試品上可能產(chǎn)生過(guò)電壓的數(shù)值、持續(xù)時(shí)間及其次數(shù)。如被試品遭受到較高電壓的可能性極小，則可不必采用過(guò)高的試驗(yàn)電壓;如被試品（如直接與架空線連接的發(fā)電機(jī)）可能遭受到較高的過(guò)電壓時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)提高試驗(yàn)電壓的數(shù)值。

（2）電機(jī)或電器設(shè)計(jì)時(shí)采用的絕緣水平。

（3）設(shè)備絕緣的狀況。電機(jī)在運(yùn)行中由于各種條件的影響。使絕緣逐步劣化，絕緣性能下降，故確定試驗(yàn)電壓時(shí)，應(yīng)考慮到絕緣損傷的程度和運(yùn)行年限。例如：運(yùn)行中的設(shè)備的試驗(yàn)電壓應(yīng)為出廠時(shí)的75%～90%。

3影響絕緣交流電壓擊穿的原因

通常影響絕緣交流電壓擊穿的因素有以下幾個(gè)方面：（1）溫度。溫度對(duì)絕緣的擊穿電壓影響很大，溫度升高，介質(zhì)損耗增大，散熱條件差則造成熱擊穿，即溫度升高能使擊穿電壓下降。（2）電源頻率。電源頻率與介質(zhì)損耗有很大關(guān)系，因介質(zhì)損耗隨電源頻率的增加而增加，則擊穿電壓與電源頻率亦有直接關(guān)系。例如：50HZ的擊穿電壓要比25HZ的擊穿電壓降低10%。（3）加壓時(shí)間。電壓作用時(shí)間對(duì)絕緣的擊穿起著直接的作用，所加電壓較高，則發(fā)生擊穿所需時(shí)間較短，如所加的電壓較低，則發(fā)生擊穿所需的時(shí)間較長(zhǎng)。（4）受潮程度。絕緣受潮后將使絕緣擊穿強(qiáng)度下降。不易吸潮的材料（如聚乙烯等），受潮后擊穿電壓下降約為未受潮的一半，容易吸潮的材料（如棉、紙等纖維），吸潮后的耐壓可能僅為干燥的1%。

4交流耐壓試驗(yàn)方法

4.1工頻交流耐壓及其注意事項(xiàng)

4.1.1工頻交流耐壓。目前進(jìn)行的工頻耐壓裝置主要由：多功能耐壓控制箱、試驗(yàn)變壓器、保護(hù)電阻，放電間隙或阻容分壓器等組成。其工頻耐壓的接線圖如下圖1所示

圖1中：FU-熔斷器;TR-調(diào)壓器;PV-試驗(yàn)電壓表;TT-試驗(yàn)變壓器;R1-限流電阻;CX-被試品;R2-限流保護(hù)電阻;F-放電間隙;TV-測(cè)量用電壓互感器。

4.1.2電壓的選擇.根據(jù)被試品對(duì)試驗(yàn)電壓的要求，選用電壓合適的試驗(yàn)變壓器，還應(yīng)考慮變壓器低壓側(cè)電壓是否和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的電源電壓及調(diào)壓器相符。

4.1.3試驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)：工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)的操作時(shí)要注意一下幾點(diǎn)：（1）試驗(yàn)設(shè)備和表計(jì)的選擇應(yīng)適當(dāng)。（2）被試品和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)妥善接地，高壓引線可采用裸線，并應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。（3）被試品表面應(yīng)清潔、干燥。（4）升壓和耐壓過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)：電壓指示擺動(dòng)很大、絕緣燒焦或冒煙現(xiàn)象、被試品發(fā)出不正常的響聲等應(yīng)立即斷開(kāi)電源，停止試驗(yàn)，并查明原因。（5）耐壓試驗(yàn)前后應(yīng)用搖表檢查絕緣的狀況。

5試驗(yàn)電壓的測(cè)量

5.1試驗(yàn)變壓器低壓測(cè)量。對(duì)于一般瓷質(zhì)絕緣、斷路器、絕緣工具等，可測(cè)取試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)的電壓，再通過(guò)變比換算到高壓側(cè)。這只適用于負(fù)荷容量比電源容量小得多，測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的情況。不論用什么方法測(cè)量電壓，都應(yīng)在低壓側(cè)同時(shí)測(cè)量，這是為了監(jiān)測(cè)和對(duì)比升壓過(guò)程是否正確。

5.2用電壓互感器測(cè)量。將電壓互感器一次側(cè)并接在被試品的兩端上，在其二次側(cè)測(cè)量電壓，根據(jù)測(cè)得的電壓和電壓互感器的變比計(jì)算出高壓側(cè)的電壓。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，電壓互感器準(zhǔn)確度一般不低于1級(jí)，電壓表不低于0.5級(jí)。

5.3用高壓靜電電壓表測(cè)量。用靜電電壓表直接測(cè)量工頻高壓的有效值。目前國(guó)產(chǎn)的有30kV、100kV及200kV的靜電電壓表，對(duì)于100kV及以上的靜電電壓表，電極都暴露在外面，測(cè)量時(shí)，受外界電磁場(chǎng)的影響較大。一般使用時(shí)，在靜電電壓表接入測(cè)量回路之前，先將電壓升至略小于試驗(yàn)電壓的數(shù)值，觀察靜電電壓表有無(wú)指示，如有指示，說(shuō)明有電場(chǎng)干擾，應(yīng)設(shè)屏蔽或避開(kāi)強(qiáng)電磁場(chǎng)區(qū)域。因此，這種型式的表計(jì)多用于室內(nèi)測(cè)量。

5.4用電容分壓器測(cè)量。用電容分壓器測(cè)量高壓電壓是最常用的方法。分壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度較高，有的分壓器具有可選擇峰值讀數(shù)和有效值讀數(shù)的選擇鍵，適合于現(xiàn)場(chǎng)和試驗(yàn)室各種場(chǎng)合使用。電容分壓器可使用成套設(shè)備，也可用于一高壓電容作為高壓臂（電容量先用電橋標(biāo)準(zhǔn)），另用一低壓電容或電容箱調(diào)節(jié)適當(dāng)電容作為低壓臂。測(cè)量線路圖如下圖2所示。

為了保護(hù)測(cè)量?jī)x器，測(cè)量時(shí)應(yīng)在低壓臂電容C2上或測(cè)量?jī)x器上并聯(lián)過(guò)電壓保護(hù)裝置（如適當(dāng)電壓的放電管或者氧化鋅壓敏電阻等）。

6結(jié)束語(yǔ)

交流耐壓試驗(yàn)對(duì)于固體有機(jī)絕緣來(lái)說(shuō)屬于破壞性試驗(yàn)，它會(huì)使原來(lái)存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展（但又未在耐壓時(shí)擊穿），使絕緣強(qiáng)度逐漸降低，形成絕緣內(nèi)部劣化的累積效應(yīng)，這是我們所不希望。因此，必須正確地選擇試驗(yàn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)和耐壓的時(shí)間。試驗(yàn)電壓越高，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性越高，但被試品被擊穿的可能性越大，累積效應(yīng)也越嚴(yán)重。反之，試驗(yàn)電壓低，又使設(shè)備運(yùn)行中擊穿的可能性增加。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：姓名：余屹林（1986.10—）;性別：男，民族：漢，籍貫：上海，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于上海電機(jī)學(xué)院;現(xiàn)有職稱：助理工程師;研究方向：電力工程。