商洛供電公司 宋 勇

電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗與安全防護之探討

商洛供電公司 宋 勇

隨著科技不斷的發(fā)展，各種新興電器的迅速普及，由電器設(shè)備漏電造成的安全事故也時有報道。電氣設(shè)備的絕緣能力并不是一成不變的，電器設(shè)備在日常的運行過程當(dāng)中，由于局部過熱產(chǎn)生的熱效應(yīng)，受潮，磨損，光照時間過長及化學(xué)侵蝕等影響，會導(dǎo)致其絕緣品質(zhì)下降，絕緣能力降低，有的甚至?xí)霈F(xiàn)絕緣缺陷，即完全喪失絕緣能力，很容易導(dǎo)致用電安全事故的發(fā)生。為了防止電器設(shè)備漏電導(dǎo)致的安全事故，有必要定期對電氣設(shè)備絕緣進行檢測，檢測其絕緣能力。實驗室檢測電氣設(shè)備絕緣能力的方式有很多，但是高電壓試驗最為準(zhǔn)確，同時也最為便捷。高電壓試驗有很多種，其中以直流高電壓試驗及沖擊電壓試驗最為常用。因此，通過對直流高電壓試驗及沖擊電壓試驗進行詳細的了解，并在了解的基礎(chǔ)上進行分析，提出相應(yīng)的安全防護措施，對提高試驗效率，對防止在實驗過程中安全事故的發(fā)生具有重要意義。

電氣設(shè)備；高電壓實驗；安全防護；絕緣

1 引言

在日常的使用過程當(dāng)中，由于電器設(shè)備運行的環(huán)境并不是一成不變的，這會導(dǎo)致電器設(shè)備絕緣品質(zhì)的降低，使設(shè)備出現(xiàn)絕緣缺陷。從廣義上來講，電氣設(shè)備的絕緣缺陷主要分為兩大類。第一類為局部性或集中性缺陷，造成此缺陷的原因有三種，即絕緣開裂、絕緣局部磨損與絕緣局部受潮。第二類為整體性和分布性缺陷。造成此缺陷的原因有很多，主要是受潮、過熱及長期運行過程中所引起的絕緣整體老化、變質(zhì)、受潮、絕緣性能下降等。

通常情況下，檢測電氣設(shè)備絕緣能力的方式為高電壓試驗。電器設(shè)備絕緣高電壓試驗有交流高電壓試驗、直流高電壓試驗、沖擊電壓試驗、穩(wěn)態(tài)高電壓的測量、沖擊電壓的測量及光電與數(shù)字化測量技術(shù)。但是常用的為前兩種。這篇文章通過對交流高電壓試驗及直流高電壓試驗進行詳細的敘述，旨在為電器設(shè)備進行絕緣的高電壓試驗的安全防護提出有效的措施，防止相關(guān)安全事件的發(fā)生。

2 電器設(shè)備絕緣的高電壓試驗

2.1 交流高電壓試驗

2.1.1 交流高電壓試驗簡介

交流高電壓電器絕緣試驗所采用的交流電壓頻率范圍為45Hz～65Hz，其電壓的產(chǎn)生則是通過工頻試驗變壓器。對于不同的電氣設(shè)備，在進行交流高電壓試驗時應(yīng)該采用不同的交流電壓頻率，例如變壓器的感應(yīng)試驗，采用的交流電壓頻率最大為500赫茲，而對于固體絕緣的加速老化試驗，則采用的交流電壓頻率為幾千赫茲的高頻交流電壓。

2.1.2 交流高電壓試驗具有的特點

（1）交流高電壓試驗電壓高。由于試驗的目的是利用絕緣擊穿試驗來檢驗電器產(chǎn)品的絕緣性能，因此電壓設(shè)置主要是模仿雷電過電壓或者內(nèi)部過電壓，通過這種高電壓來進行檢驗。（2）電壓波形應(yīng)該是正負半波對稱的正弦波形，頻率在45～55Hz范圍內(nèi)，電壓的有效值等于幅值除以波頂系數(shù)[1]。調(diào)壓裝置在調(diào)節(jié)電壓時可以按照規(guī)定的速度連續(xù)、平穩(wěn)地調(diào)。（3）在交流高電壓試驗實驗過程當(dāng)中，變壓器通常是間斷作業(yè)，連續(xù)工作的情況較少，變壓器的容量較小，因此，在變壓器安全系數(shù)設(shè)計時，通常會采用較小的安全系數(shù)。

2.1.3 交流高電壓試驗對調(diào)壓裝置的要求

（1）調(diào)壓裝置輸出電壓質(zhì)量要好。在調(diào)壓器輸出電壓波形方面，以正弦波或相似波形為最佳，輸出電壓下限最好為零。（2）調(diào)壓特性好。主要就是調(diào)壓器的阻抗要適宜，既不能太大，也不能太?。徽{(diào)壓特性曲線平滑線性；調(diào)節(jié)方便、可靠。

2.1.4 交流高壓試驗注意事項

交流高壓試驗主要注意以下兩個方面的問題。第一，注意防止試驗過程中可能出現(xiàn)過電壓的情況。第二，要防止試驗電壓出現(xiàn)波形畸變。

2.2 直流高電壓試驗

2.2.1 直流高壓試驗設(shè)備

實驗所需的具體設(shè)備具體如下：測量泄漏電流、沖擊電壓發(fā)生器及沖擊電流發(fā)生器等的直流高壓電源等。

2.2.2 對直流電源的要求

通常情況下，我們常用脈動等來表示直流電壓的特性。電氣設(shè)備絕緣的直流高壓試驗當(dāng)中的直流電源在提供負載電流時，對脈動電壓的要求較高，要求脈動電壓要非常小，換句話說，就是直流電源要有一定程度的負載能力。

2.2.3 直流高壓試驗特點

（1）試驗設(shè)備的容量較小。整套直流耐壓試驗裝置的體積較小，重量較輕。（2）在直流耐壓試驗過程當(dāng)中可以同時測量到電流的泄漏情況，能夠反映絕緣材料內(nèi)部的具體缺陷情況。（3）直流高壓試驗是一種非破壞性試驗，在實驗過程當(dāng)中不會導(dǎo)致試驗材料的分解或老化。

2.2.4 注意事項

（1）在直流高壓試驗過程當(dāng)中，電源的容量并不是一成不變的，要根據(jù)不同的實驗對象及試驗?zāi)康?，選擇相應(yīng)的最合適的電源容量。通常情況下，直流高壓試驗所需的試驗電流在幾安培到幾十安培之間，因此，在進行具體的實驗時，要根據(jù)實驗對象確定電源容量，從而提高實驗的準(zhǔn)確性。（2）在直流高壓試驗過程當(dāng)中，要注意保護電路。當(dāng)試品放電或發(fā)生器輸出端發(fā)生對地短路時，為了限制電容器柱的放電電流和流經(jīng)高壓硅的電流，需在試品與高壓輸出端之間串接一保護電阻[2]。

3 電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗安全防護措施

3.1 實驗前的安全防護措施

由于電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗要求是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，在進行實驗之前，首先要明白本次實驗的目的，就是本次實驗是為了解決什么問題。還要充分了解實驗的對象，比如說這個電氣設(shè)備的廠家是那里，電氣設(shè)備使用的年限，電氣設(shè)備電阻為多少，有沒有進行過維修，如果有的話，是那一部分進行了維修，這一部分故障出現(xiàn)的原因是什么。其次，要是先制定實驗計劃，實驗的成功離不開精心準(zhǔn)備的實驗方案，如果沒有準(zhǔn)備實驗方案就直接實驗的話，容易出現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，即由于某些客觀或主觀原因，在完成中間某一步之后，不知道下一步做什么，同時，在制定實驗方案時也要仔細分析實驗可能出現(xiàn)那些突發(fā)狀況及困難，針對這些突發(fā)狀況與困難，要制定出相對的措施。特別是要制定應(yīng)急方案，防止突發(fā)狀況發(fā)生時毫無舉措。將制定出的措施要交給同行看看，看看存不存在漏洞與其他需要注意的事項。最后就是在進行實驗之前要認(rèn)真閱讀實驗室注意事項及相關(guān)儀器的使用說明。由于不同實驗室存在著不同的安全情況，在做實驗之前，要認(rèn)真閱讀實驗室安全注意事項。同時，由于實驗儀器并不是只是個人使用，是公共的儀器，每次做完實驗后，都會填寫儀器使用記錄，因此，在實驗之前要認(rèn)真看一下儀器記錄本，看看儀器的使用情況，是否存在問題。

3.2 實驗人員工作職責(zé)劃分

對于電氣設(shè)備絕緣高電壓試驗，需要一些實驗人員，在進行相關(guān)高電壓試驗時，要明確規(guī)定相關(guān)實驗人員的任務(wù)及職責(zé)，并且要為各實驗人員進行實驗的講解及一些相關(guān)的安全知識與注意事項，使他們對實驗有一個總體的認(rèn)識，對他們對自己負責(zé)的那一部分實驗有深刻的了解，確保其在實驗過程當(dāng)中能夠?qū)ψ约旱膶嶒灢糠诌M行準(zhǔn)確的操作及自身的安全。同時，還應(yīng)該確保每一位實驗人員在遇到突發(fā)狀況時能夠按照應(yīng)急方案及時做出應(yīng)急處理，要能夠?qū)ψ约汗芾淼沫h(huán)節(jié)的問題進行有效的控制[1]。在電氣設(shè)備絕緣高電壓試驗進行過程當(dāng)中，要集中注意力，并且要時刻提醒相關(guān)的實驗操作人員要集中注意力，仔細操作，注意細節(jié)及自身的安全。

3.3 實驗過程中的安全防護措施

在電氣設(shè)備絕緣高電壓試驗進行過程當(dāng)中，會用到一些開關(guān)裝置，這些裝置關(guān)系到實驗的成敗，因此，對開關(guān)等裝置要進行合理使用，確保實驗順利的完成。在實驗中，開關(guān)要使用雙極開關(guān)，一方面是為了能夠確保開關(guān)明顯斷開，另一方面，是為了確保實驗中，操作人員對分閘和合閘進行有效的區(qū)分[3]。此外，在實驗中還應(yīng)該用過流保護裝置進行保護，以保障實驗的順利進行，同時也是對實驗人員人身安全的有效保障，避免發(fā)生安全事故[4]。

3.4 實驗結(jié)束后的安全防護措施

實驗結(jié)束后，要按照電源開關(guān)的序?qū)λ械碾娫撮_關(guān)進行關(guān)閉，同時，要將在實驗過程中所有臨時安裝的電路（比如說線路的鏈接）進行拆除，防止人員不在時出現(xiàn)安全事故。在關(guān)閉所有的開關(guān)及清理所有的臨時電路后，要清理與打掃試驗現(xiàn)場，清理實驗工具，同時把儀器的開關(guān)及檔位調(diào)整制定的位置，防止其他人員使用時出現(xiàn)安全事故，在實驗儀器記錄本上填寫實驗儀器的狀況，方便下面的人員進行使用。

4 結(jié)論

高電壓試驗作為實驗室檢測電氣設(shè)備絕緣能力的主要手段，在實驗進行過程中要規(guī)范操作，注意安全，防止安全事故的發(fā)生。在進行高電壓試驗時，在實驗前要充分了解實驗對象，精心準(zhǔn)備實驗方案、應(yīng)急方案及考慮可能會遇到的困難及解決措施，同時要對實驗人員進行安全講解及職責(zé)的劃分。實驗過程中要按照要求進行錯做，規(guī)范實驗步驟。實驗結(jié)束后要按照順序關(guān)閉電源，清理實驗現(xiàn)場，按照要求關(guān)閉實驗設(shè)備，并在實驗儀器記錄本上對實驗儀器的運行狀況進行如實的記錄。只有這樣，才能夠?qū)Ψ乐箤嶒炦^程中的安全事故的發(fā)生，對提高試驗效率。

[1]王洋.分析高壓電氣設(shè)備絕緣試驗新技術(shù)[J].黑龍江科技信息.2014(32).

[2]蘇毅.電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].電器開關(guān).2013(02).

[3]李健.楊欣.淺談電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].山東工業(yè)技術(shù).2014(23).

[4]莊春意.電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].電子制作.2014(08).