電線電纜擊穿電壓試驗(yàn)儀參數(shù)設(shè)置

電線電纜擊穿電壓試驗(yàn)儀組成

主要由:升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測量系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成;高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓,調(diào)壓器用于調(diào)節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產(chǎn)生高壓所需的輸入電壓,電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量,高壓變壓器測量端和高壓端是線性的;試驗(yàn)軟件是我公司*研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡單、顯示直觀的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)控制,通過人機(jī)對(duì)話方式,完成對(duì)、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿,工頻耐壓試驗(yàn)。

六、有關(guān)電纜電壓試驗(yàn)中的“假擊穿"現(xiàn)象探討

在電纜電壓試驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)由于“假擊穿"現(xiàn)象而造成誤判，進(jìn)而影響工 作的正常進(jìn)行。為了深入了解，本文主要針對(duì)有關(guān)電纜電壓試驗(yàn)中的“假擊穿"現(xiàn) 象進(jìn)行了簡單分析和探討。

高壓耐壓試驗(yàn)是保證電纜電壓產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其檢測結(jié)果，決定著 電壓電纜的合格性。但是，在試驗(yàn)時(shí)，極易發(fā)生假擊穿現(xiàn)象。因此，對(duì)有關(guān)電纜電 壓試驗(yàn)中的“假擊穿"現(xiàn)象探討有其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、“假擊穿"現(xiàn)象發(fā)生機(jī)理

擊穿機(jī)理從微觀角度來分析：在低電壓時(shí)，如 1000V 時(shí)，電流過大甚至在擊穿 碳化以后就會(huì)變成導(dǎo)體，尤其是在絕緣工具的高壓耐壓實(shí)驗(yàn)，持續(xù)增加電壓到它耐 受電壓的 1.5 到 2 倍，在這個(gè)過程中如果聽到啪的一聲放電的聲音，就是被高壓擊 穿，斷電以后你會(huì)看到被測物上有一個(gè)或幾個(gè)針眼大的圓眼兒，這就是擊穿的真接 表現(xiàn)。另外，高電壓致使絕緣體的原子重新排列，絕緣材料的原子是由原子核和電 子組成且保持一定的穩(wěn)定性，外加電壓達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)奪取原子外部電子，改變 其電子排布，破壞其穩(wěn)定性，形成擊穿。

在電纜電壓試驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)由于“假擊穿"現(xiàn)象而造成誤判，為此，我們在這 里簡單說明一下“假擊穿"現(xiàn)象發(fā)生機(jī)理：

由于電線電纜是有一定的電容的，以下就是其等效果電路圖：

根據(jù)以上圖示可以知道，該電容有兩個(gè)電極，一般而言，造成“假擊穿"的現(xiàn) 象的原因主要有以下兩種情況：一方面，是由于在通過電流較大時(shí)，隨外加反向電 壓增加，使內(nèi)部電場過強(qiáng)，破壞共價(jià)鍵而把電子強(qiáng)行拉出，產(chǎn)生大量的電子空穴 對(duì)，使少數(shù)載流子急劇上升而擊穿，從而發(fā)生假擊穿現(xiàn)象，另一方面，是由于高壓 試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備的動(dòng)作電流較小，強(qiáng)電場使電子高速運(yùn)動(dòng)與原子碰撞，產(chǎn)生新的電子 空穴對(duì)，連鎖反應(yīng)引起載流子數(shù)目劇增而假擊穿，因此，在試驗(yàn)時(shí)，為了避免對(duì)假 擊穿的誤判，需要調(diào)整電流的數(shù)值。

二、假擊穿故障分析

首先，在高壓試驗(yàn)時(shí)，可能在電源和電壓的作用下，某些部件無法啟動(dòng)，而且 發(fā)生了假擊穿現(xiàn)象。如 220v 下，在接通電源后，用萬用表測得 5v 待機(jī)電源電壓正 常，開關(guān)線和電源線以及電壓正常，無法啟動(dòng)，再接上調(diào)壓變壓器，調(diào)到 110v， 電源啟動(dòng)，12V，5v，3.3v 電壓正常，接上電阻測試，帶負(fù)載能力也沒問題。說明 電源大部分是好的，接著慢慢提高電壓，在達(dá)到到了 170v 左右，電源自己關(guān)閉， 重復(fù)多次，發(fā)現(xiàn)電源只能運(yùn)行于 100v-170v，這極有可能是由于電源的問題所造成 的。

其次，在主控的供電正常的情況下，也可以是由于監(jiān)控故障，保護(hù)器發(fā)生了故 障，為此，需要測量一下主控裝置是否正常，然后換掉光耦，檢查芯片及其周邊的 電容，同時(shí)，測一下主開關(guān)管，進(jìn)而來確定是否為假擊穿。

第三，除了要檢查串聯(lián)開關(guān)電源以外，還要去掉假負(fù)載接高壓包開機(jī),可控硅 又擊穿,開機(jī)瞬間主電壓升高到 160 伏,判斷是否正常，如果不正常，需要進(jìn)行檢 修。在具體實(shí)施時(shí)，從以下方面入手：一、接假負(fù)載開機(jī)監(jiān)測 15 分鐘,主電壓保持 在 120 伏不變,但接入高壓以后,主電壓馬上升高,可知這不是開關(guān)電源的問題，可 以推斷是由行輸出部分的故障，同樣，也包括行輸出變壓器；二、查行變各腳是否 脫焊，行管各極電壓是否正常，逆程電容有無擊穿或變值，視放電路聚焦和控制電 壓。

此外，對(duì)電源管擊穿現(xiàn)象進(jìn)行檢查，換后接假負(fù)載，然后調(diào)整電壓輸出的電位 器，檢查主電源電壓是否有變化，若是有變化，查驅(qū)動(dòng)總分，若是沒有變化，查穩(wěn) 壓部分，同時(shí)，檢修電源時(shí)，最好接一個(gè)調(diào)壓器，換開關(guān)管后，用調(diào)壓器把電壓調(diào) 到 100V 左右，將電壓漸漸漸地調(diào)高，看電源是否能夠正常工作，換掉電源，進(jìn)行 確定假擊穿現(xiàn)象。

三、電線電纜試驗(yàn)

1.電容估算與確定

在電線電纜試驗(yàn)時(shí)，整個(gè)模塊的電容估算與確定是一個(gè)非常重要的問題。一般 通過萬用表測試，并且要根據(jù)電路圖進(jìn)行精確的計(jì)算，但是一定要在保證知道內(nèi)部 電路的前提下，去估算，以保證估算的正確性。在電纜線路中，電容電流估算主要 通過以下公式來完成：

IC=0.1UeL 其中，Ue 是相電壓（KV） L 是長度（公里）

電機(jī)的啟動(dòng)電容容量大小,有經(jīng)驗(yàn)公式可供估算。在這里所指的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們 通過舉例說明：電機(jī)不超過 200W,啟動(dòng)電容不會(huì)超過 100uF,如果運(yùn)轉(zhuǎn)電容,可以選 擇若干個(gè)數(shù)值通電試驗(yàn)，以確定哪個(gè)電容的容量下整機(jī)電流最小,則該電容的容量 就是最佳數(shù)值。當(dāng)然還要結(jié)合電容容量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式來進(jìn)行驗(yàn)證，從而保證其結(jié) 果的可靠性。以下是電線電纜的電容原理分析圖：

電容器的容量可以通過 C=35000I/2PUfcos&算出，如：

I=250W/220V=1.2AC=35000x1.2/2x1x50x220X0.8=24uf，所以，可以選擇 350V30uf 的電容，而工作電容 C1=1950×IN/U1/COSφ，在起動(dòng)電容時(shí)，一般為工作電容的 1-4 倍，可根據(jù)起動(dòng)時(shí)負(fù)載大小來選。一般 1kW 以下不加起動(dòng)電容，直接加工作電 容就可以。

另外，在實(shí)際應(yīng)用中，由于電纜的型號(hào)不同，再加上電纜之間并不是一條線相 連，而是有分支的樹狀連接起來，為此，在計(jì)算電容電流時(shí)，需要對(duì)整個(gè)線路的結(jié) 構(gòu)圖進(jìn)行分可析，從而確定計(jì)算結(jié)果。但是好使這樣，電容的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性也不 夠，只是屬于估算，要想確切掌握電容的大小，實(shí)測是好的方法；在計(jì)算時(shí)一定 要將系統(tǒng)內(nèi)所有電纜的長度加起來，兩根或多根并列運(yùn)行的電纜，要按兩根或多根 統(tǒng)計(jì)，通過正確估算電容，正確判斷假擊穿現(xiàn)象。

2.動(dòng)作電流選擇與控制

動(dòng)作電流的選擇與控制是電線電纜試驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。試驗(yàn)設(shè)備限定動(dòng)作電流是 可調(diào)的，有 100mA、300mA、500mA，對(duì)應(yīng)的不動(dòng)作電流，其對(duì)應(yīng)不同的電阻值。假 如設(shè)備的額定工作電流為 75A，試驗(yàn)設(shè)備限定動(dòng)作的動(dòng)作電流應(yīng)該如何選擇，具體 可以從以下方面入手：

首先，由于電線電纜允許的載流量是電線電纜在特定環(huán)境溫度（25 攝氏 度）、沒有穿管、溫度沒有升高的條件下的允許載流量。例如 16 平方毫米的鋁 線，它允許的載流量最大可以達(dá)到 80A，但是在實(shí)踐中，一旦當(dāng)環(huán)境溫度超過 25 度，那么就要降容使用，乘以系數(shù) 0.9，這時(shí)候允許的最大載流量只有 80×0.9＝ 72A，若是發(fā)生擊穿，那么就要乘以系數(shù) 0.8，那么這時(shí)就是 80×0.8＝64A，如果 溫度又提高，又發(fā)生擊穿，那么就要乘以 0.9×0.8，那么載流量就是 80×0.9× 0.8＝57.6A。因此，要考慮實(shí)際使用過程中，環(huán)境溫度及線路鋪設(shè)的情況，要保證 有足夠的余量，避免電線電纜出現(xiàn)過度使用，提前老化，避免假擊穿現(xiàn)象。

其次，正好我們所知，變頻器輸出給點(diǎn)擊的電流是設(shè)備所帶負(fù)載的大小確定 的，若輸送帶負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，不論點(diǎn)擊的轉(zhuǎn)速多大，其電流基本不變，轉(zhuǎn)速 高，輸出功力高，轉(zhuǎn)速低，輸出功率低。隨著電流加速，相應(yīng)提高頻率和電壓，起 動(dòng)電流被限制在 150%額定電流以下。與此同時(shí)，對(duì)于啟動(dòng)電流的限定，隨電壓增 加應(yīng)該有所下降，若是負(fù)載不變，電流設(shè)定在 150%額定電流即可，通過這種方法 來控制假擊穿現(xiàn)象的發(fā)生。