工頻耐壓試驗(yàn)

1、交流耐壓：是交流設(shè)備的基本耐壓方式。用于校核設(shè)備在交流高壓下的絕緣水平。對220kV及以下電壓等級的設(shè)備也用于等效校核絕緣耐受沖擊電壓的能力。

2、交流耐壓試驗(yàn)實(shí)施辦法：電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（DL/T 596）已對各類設(shè)備的耐壓值作出了規(guī)定。以電力變壓器為例，當(dāng)大修而全部更換繞組后，按出廠試驗(yàn)電壓值進(jìn)行試驗(yàn)。在其它情況下，它們的耐壓值取出廠試驗(yàn)電壓的85％。

3、方法：1min工頻耐壓試驗(yàn)。如通過1min耐壓試驗(yàn)，則可判斷絕緣合格。

工頻電氣強(qiáng)度|電壓擊穿試驗(yàn)儀主要技術(shù)參數(shù)：

介電強(qiáng)度測試裝置(高壓試驗(yàn)變壓器)的維護(hù)：

(1)要經(jīng)常檢查儀器室外及室內(nèi)接地是否可靠。

(2)參加試驗(yàn)人員必須遵守試驗(yàn)裝置使用操作規(guī)程，確保試驗(yàn)安全。

(3)試驗(yàn)電壓通常應(yīng)不大于儀器最高工作電壓的80％(如≤80kV)。

(4)隨時保持工作環(huán)境的清潔，應(yīng)避免儀器工作媒質(zhì)受到臟物污染。

影響因素

（一）試樣的厚度

隨試樣厚度增加，介電強(qiáng)度減?。?/strong>

在擊穿中，既有電擊穿，也有熱擊穿。

從熱擊穿理論來講：

試樣厚度增加，散熱條件變壞，促使單位厚度的擊穿電壓降低。

從電擊穿理論講：

當(dāng)試樣較薄時，電子加速時間相應(yīng)地減小，電子不易從電極上逸出，其介電強(qiáng)度也相應(yīng)增加。

（二）升壓速度

以電擊穿為主的試樣，升壓速度的影響不大；

以熱擊穿為主的試樣，隨升壓速度提高而增大。

（3）電極倒角r：

電極與試樣接觸平面邊緣形成的半徑r的角稱為倒角。

當(dāng)電極面積變化不大時，介電強(qiáng)度變化不大，

當(dāng)電極變成半圓球狀（r很大），介電強(qiáng)度變化較大。

邊緣效應(yīng)，靠邊緣處場強(qiáng)非常大的現(xiàn)象。

由于邊緣效應(yīng)，電極邊緣間的介質(zhì)容易已被擊穿。

而邊緣處場強(qiáng)的大小與倒角r有關(guān)系，

一般r小，場強(qiáng)變大，所以，標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定ｒ＝2.5mm。

電極倒角r的影響：

(4)試驗(yàn)環(huán)境

多數(shù)材料在低溫下，介電強(qiáng)度與溫度無關(guān)，

當(dāng)溫度升高至某個高度，介電強(qiáng)度隨著溫度升高而下降。

濕度增加，介電強(qiáng)度也下降。

水分進(jìn)入試樣，電導(dǎo)變大之故。

（5）試樣加工

不良的加工方法會在材料中形成缺陷，

例如弱的熔接縫、氣泡流線和雜質(zhì)顆粒，都會使介電強(qiáng)度降低30～60%，降低程度隨缺陷的嚴(yán)重程度而異。

擊穿電壓基本概念

1.擊穿電壓

用連續(xù)均勻升壓的方式對試樣施加電壓，使試樣發(fā)生擊穿時的電壓值?；蛞阎饾u升壓的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試樣承受住最高電壓，即在該電壓水平下，整個時間內(nèi)試樣不發(fā)生擊穿。

2.介電強(qiáng)度

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間距離的商，單位是KV/mm或者是MV/m.

            E=V/d

 式中：E——介電強(qiáng)度，KV/mm

       V擊穿——擊穿電壓，KV

       d——試樣厚度，mm

2、基本原理

介電強(qiáng)度測試采用連續(xù)升壓或逐級升壓方式升高電壓。記取試樣被擊穿時電壓值。如測試耐電壓值，則當(dāng)升壓達(dá)到規(guī)定電壓時停止升壓，使電壓值恒定在規(guī)定值，測試達(dá)到規(guī)定時間不被擊穿的電壓值。

3、測試設(shè)備：

1.介電強(qiáng)度測試儀：

實(shí)驗(yàn)主機(jī)  控制裝置  電極及試驗(yàn)測控分析處理測試軟件等組成，工作原理請看書194頁：其外形為：

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1）高壓變壓器   次級額定電流不小于0.03~0.1A，保證在介質(zhì)被擊穿瞬間不被燒壞。

2）調(diào)壓變壓器  本身損耗小，不發(fā)生波形畸變，能均勻的調(diào)節(jié)電壓，其容量與試驗(yàn)變壓器容量相同。

3）保護(hù)電路

4）電壓測量儀器

2.測試電極

a .電極要求表面保持光滑，清潔，無傷痕，污垢等，常見的電極有黃銅及不銹鋼，退火鋁箔 彈性金屬片 導(dǎo)電粉末。

b.電極的規(guī)格尺寸應(yīng)與測試試樣配對。

板狀試樣電極D=25mm  H=25 mm  r=3mm

管狀試樣電極L=25mm  L=75mm

4、試驗(yàn)方法：

1）試樣制備與處理

 a.根據(jù)測試產(chǎn)品規(guī)格及測試要求，采用模塑成型或機(jī)械加工方法制備試樣。與電極接觸的試樣兩表面要平行，并且應(yīng)盡可能平整光滑，試樣厚度一般不小于3mm.

b.對于垂直材料表面的實(shí)驗(yàn)，要求試樣有足夠大的面積以防止試樣過程中發(fā)生閃絡(luò)

c.試樣預(yù)處理應(yīng)遵循測試材料的產(chǎn)品規(guī)定進(jìn)行。

2）實(shí)驗(yàn)條件

1）常態(tài)實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件：溫度為20±5，相對濕度為65±5%

2）熱態(tài)實(shí)驗(yàn)或潮濕環(huán)境實(shí)驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)定。

3）實(shí)驗(yàn)媒介：介電強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)盡量在接近測試材料的實(shí)際使用環(huán)境的媒質(zhì)中進(jìn)行，同時應(yīng)避免測試中發(fā)生閃絡(luò)。

如果要求在高溫下進(jìn)行試驗(yàn)時，可在任何設(shè)計(jì)合理的烘箱或熱的油浴中進(jìn)行。

3）實(shí)驗(yàn)步驟：

1）根據(jù)要求選擇試樣，對試樣進(jìn)行預(yù)處理。

2）調(diào)節(jié)環(huán)境的溫濕溫度并選好試驗(yàn)媒介。

3）測量試樣厚度。

4）試樣經(jīng)測厚和預(yù)處理后，再用綢布蘸上對材料無任何作用的溶劑擦凈表面，裝入儀器內(nèi)兩極之間，保持良好接觸，開始實(shí)驗(yàn)。

5）測試介電強(qiáng)度。

4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與報(bào)告

1）擊穿的判斷  在擊穿時，回路的電流增加和試樣兩端電壓下降，使斷路器跳開或開熔絲燒斷。

2）介電強(qiáng)度計(jì)算

3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告  包括材料型號，名稱和規(guī)格，制造廠名稱；試樣形狀，尺寸，數(shù)量和處理?xiàng)l件；電極形式和尺寸；實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度及濕度；測試儀器和外施電壓；測量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果。

5）影響因素與討論

（一）試樣的厚度

a.隨試樣厚度增加，介電強(qiáng)度減小。

在擊穿中，既有電擊穿，也有熱擊穿。

b.從熱擊穿理論來講

試樣厚度增加，散熱條件變壞，促使單位厚度的擊穿電壓降低。

c.從電擊穿理論講

當(dāng)試樣較薄時，電子加速時間相應(yīng)地減小，電子不易從電極上逸出，其介電強(qiáng)度也相應(yīng)增加。

（二）升壓速度

以電擊穿為主的試樣，升壓速度的影響不大

以熱擊穿為主的試樣，隨升壓速度提高而增大.

（三）電極倒角r

電極與試樣接觸平面邊緣形成的半徑r的角稱為倒角。

當(dāng)電極面積變化不大時，介電強(qiáng)度變化不大，

當(dāng)電極變成半圓球狀（r很大），介電強(qiáng)度變化較大。

邊緣效應(yīng)，靠邊緣處場強(qiáng)非常大的現(xiàn)象。

由于邊緣效應(yīng)，電極邊緣間的介質(zhì)容易已被擊穿。

而邊緣處場強(qiáng)的大小與倒角r有關(guān)系，

一般r小，場強(qiáng)變大，所以，標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定ｒ＝2.5mm。

升壓方式

定義：

?電壓從零按照一定方式和速度上升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓或擊穿電壓；

升壓方式

?快速升壓、20s逐漸升壓、 慢速升壓、60s逐級升壓、極慢速升壓；

快速升壓

?電壓從零上升到擊穿電壓所經(jīng)歷的時間約為10~20s，常用500V/s；

20s逐漸升壓

?電壓逐級升高，每級停留20s；

?第一級電壓約為快速升壓擊穿值的40%的電壓，在此電壓下，經(jīng)受20s，若試樣不擊穿，再加高一級，直至試樣擊穿為止；

?升壓過程要盡量快，升壓的時間計(jì)算在下一級的20s之內(nèi)；

?擊穿應(yīng)發(fā)生在第級或更高的電壓等級上，否則應(yīng)降低第一級電壓重新進(jìn)行試驗(yàn)；

?逐級加壓比快速加壓作用的時間長，測得的擊穿電壓比較低；

慢速升壓

?從快速升壓的擊穿電壓的20%開始，以較慢的速度升壓，使擊穿發(fā)生在120~240s內(nèi)；

60s逐級升壓

?與20s逐級升壓類似，只是每級停留的時間為60s；

極慢速升壓

?從快速升壓擊穿電壓的40%開始，以極慢速的速度升壓，使擊穿發(fā)生在300~600s內(nèi)。

?升壓速度慢，電壓作用時間更長，測得的擊穿電壓更低，試驗(yàn)結(jié)果比較可靠。

工頻電氣強(qiáng)度|電壓擊穿試驗(yàn)儀儀器使用須知：

本北京智德創(chuàng)新檢測儀器為高壓試驗(yàn)設(shè)備，使用前請仔細(xì)閱讀如下內(nèi)容
1、儀器安裝時，要具備獨(dú)立的接地線（接地電阻小于4歐姆）
2、使用前。操作者要仔細(xì)閱讀使用說明書。掌握具體的操作方法和步驟；
3、儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質(zhì)的環(huán)境下使用；
4、每次更換試樣或接觸高壓電極前。必須進(jìn)行放電（直流測試狀態(tài)），且放電時間不小于5秒；

5、試樣被擊穿瞬間，會有火花產(chǎn)生并伴有聲響，這屬于正常現(xiàn)象；
6、每次進(jìn)行試驗(yàn)前。北京智德創(chuàng)新檢測儀器必須檢查儀器接地線是否接觸良好。