劉岳祥

（紹興市上虞區(qū)計(jì)量測(cè)試所 浙江紹興上虞 312300）

匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀的檢測(cè)方法

劉岳祥

（紹興市上虞區(qū)計(jì)量測(cè)試所 浙江紹興上虞 312300）

匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀（下稱匝間試驗(yàn)儀）是電機(jī)質(zhì)量檢測(cè)的常用必備儀器，因此其計(jì)量性能準(zhǔn)確就是相當(dāng)關(guān)鍵；而對(duì)其檢定或校準(zhǔn)目前還沒(méi)有相應(yīng)國(guó)家或行業(yè)計(jì)量檢定規(guī)程與檢測(cè)規(guī)范，本文是筆者編寫(xiě)的匝間試驗(yàn)儀的檢測(cè)方法，供同行探討參考。

匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀由峰值高壓器、波形發(fā)生器、電壓表、試驗(yàn)電極和必要的控制電路組成，用于檢測(cè)電機(jī)匝間絕緣性能，如果試驗(yàn)中存在缺陷，則波形發(fā)生變化。

1 范圍

本檢測(cè)方法適用于額定輸出峰值電壓5kV、15kV、40kV，滿足JB| Z293交流高壓電機(jī)定子繞組匝間絕緣試驗(yàn)規(guī)范，JB|Z294交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣試驗(yàn)方法規(guī)定的匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀。

2 引用文件

JB|Z293交流高壓電機(jī)定子繞組匝間絕緣試驗(yàn)規(guī)范。

JB|Z294交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣試驗(yàn)方法。

JB|Z10098-2002交流電機(jī)定子成型線圈耐沖擊電壓水平。

JB|T9615.1-2000交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣試驗(yàn)方法規(guī)定的匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀。

JB|T7080-1993繞組匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀。

JJG795-2004耐電壓測(cè)試儀。

3 計(jì)量性能要求

3.1 外觀及標(biāo)志

（1）面板、機(jī)殼或銘牌上應(yīng)有以下標(biāo)識(shí)：產(chǎn)品名稱及型號(hào)、制造廠名及型號(hào)、制造廠名稱、制造日期、電源電壓、出廠編號(hào)、最高輸出電壓。

（2）儀器的外殼應(yīng)無(wú)明顯缺損、無(wú)利角與毛刺，外殼的涂層應(yīng)無(wú)起層和剝落現(xiàn)象。

3.2 安全性能

絕緣電阻和介質(zhì)強(qiáng)度：

（1）匝間試驗(yàn)儀帶有電源電壓的零件對(duì)機(jī)殼之間的絕緣電阻不應(yīng)小于2MΩ。

（2）低端不接地的匝間試驗(yàn)儀高壓輸出端子對(duì)機(jī)殼絕緣電阻不應(yīng)小于100MΩ。

（3）1.5kV，波形為正弦波、頻率50Hz的試驗(yàn)電壓1min而不發(fā)生擊穿或和閃絡(luò)現(xiàn)象。

（4）接地端子或接地插腳與要求聯(lián)接在其上的零件之間的電阻不應(yīng)大于0.5Ω。

3.3 輸出沖擊峰值電壓測(cè)量精度

（1）基本誤差

Δv=（Vx-Vn）Vn×100%

式中：Δv為峰值電壓相對(duì)誤差，%；Vx為匝間試驗(yàn)儀峰值電壓示值，匝間沖擊電壓試驗(yàn)儀，kV；Vn匝間試驗(yàn)儀峰值電壓實(shí)測(cè)值，kV。

（2）沖擊峰值電壓測(cè)量誤差不大于±5%。

3.4 輸出沖擊電壓視在波前時(shí)間

沖擊電壓視在波前時(shí)間可分為0.1、0.5、1.2μs三檔（推薦使用0.5μs），允許誤差±30%，視在波前時(shí)間tf見(jiàn)圖1。

3.5 輸出沖擊電壓波形重合性

輸出沖擊波波形應(yīng)重合，不應(yīng)出現(xiàn)雙線現(xiàn)象。

4 檢測(cè)條件

4.1 環(huán)境條件及試驗(yàn)設(shè)備

（1）環(huán)境溫度：（-10～35；空氣相對(duì)濕度：≤80%RH；大氣壓力：（70.0～106.0）kPa。

（2）試驗(yàn)電源應(yīng)符合如下要求：

圖1 波前時(shí)間測(cè)量圖

額定電壓：220V（1±10%）；額定頻率：50Hz（1±1%）。

4.2 平衡情況

匝間試驗(yàn)儀在檢測(cè)前，應(yīng)在額定電壓下通電平衡不小于5min。

4.3 檢測(cè)設(shè)備

（1）示波器量程：10μV～200V；時(shí)標(biāo)2ns～50s，精度1.5級(jí)。

（2）高壓探頭量程：10kV，測(cè)量頻率范圍：50MHz； 電壓分壓比：100：1，比值精度：±0.5%。

（3）絕緣電阻測(cè)試儀和工頻耐壓測(cè)試儀

絕緣電阻測(cè)試儀：500V，10級(jí)。

工頻耐壓測(cè)試儀：（0～5）Kv，5級(jí)。

5 檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法

5.1 檢測(cè)項(xiàng)目

（1）外觀和標(biāo)識(shí)檢查；

（2）絕緣電阻測(cè)量和耐壓試驗(yàn)；

（3）峰值電壓精度測(cè)量；

（4）輸出沖擊電壓視在波前時(shí)間測(cè)定；

（5）輸出波形重合性檢查；

（6）接地檢查。

5.2 檢測(cè)方法

（1）外觀和標(biāo)識(shí)采用目測(cè)法和下列方法檢查。用布蘸上酒精或水擦拭標(biāo)記，標(biāo)記不被擦去。

（2）絕緣電阻測(cè)量和耐壓電壓試驗(yàn)。

絕緣電阻，在電源電壓包括與此等同的電路與外部可觸及的所有其他電路，機(jī)殼之間，施加500V直流電壓穩(wěn)定5s后測(cè)量絕緣電阻。

耐壓電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)，施加的電壓不超過(guò)試驗(yàn)電壓全值一半開(kāi)始，然后迅速增加至值，并維持1min然后迅速降低到半值以下，再斷開(kāi)電源。

（3）峰值電壓精度測(cè)量見(jiàn)圖2。

圖2 測(cè)量電路圖

①校正用峰值電壓表和數(shù)字存貯示波器，精度為1.5%，輸入阻抗大于1MΩ和不大于50pF，并有足夠響應(yīng)時(shí)間以保證測(cè)量精度。

②測(cè)量系統(tǒng)的分壓器應(yīng)為純電阻形分壓器，電阻值不小于5kΩ，分壓比應(yīng)是穩(wěn)定的，其誤差不超過(guò)0.5%。分壓器的方波響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)50ns。

③高壓沖擊負(fù)載電阻應(yīng)為純電阻，電阻值為0.2、0.5，1kΩ，精度為± 5%。

儀器額定輸出峰值電壓與負(fù)載電阻值見(jiàn)表1。

④當(dāng)波峰部分波形有振蕩或過(guò)沖，且幅度大于5%峰值時(shí)應(yīng)將波形振蕩中心線的最高峰值作為試驗(yàn)峰值電壓。

表1 輸出峰值電壓與負(fù)載電阻表

⑤峰值電壓測(cè)量應(yīng)符合第3.3條規(guī)定測(cè)量。

（4）輸出沖擊電壓視在波前時(shí)間測(cè)定。

測(cè)量視在波前時(shí)間用示波器，精度為5%，并應(yīng)有足夠響應(yīng)時(shí)間。

當(dāng)視在波前時(shí)間有振蕩時(shí)，允許小于5%的峰值的振蕩，振幅的幅值超過(guò)峰值5%時(shí)，可將其振蕩波形中心線作為視在波形，視在波前時(shí)間應(yīng)符合第3.4條規(guī)定。

（5）輸出波形重合性檢查

①當(dāng)被檢儀器X軸掃描速度最大時(shí)，外接一電感負(fù)載，在施加沖擊波電壓后，使儀器沿X軸方向僅顯示1～3個(gè)衰減振蕩波形，Y軸峰值接近滿刻度，此時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的雙線現(xiàn)象。

②具有波形減法功能的示波器，二輸出相減波形應(yīng)為一水平直線。

（6）接地檢查

用目測(cè)與下列方法檢查：

可觸及金屬零件保護(hù)接地端子間的電阻測(cè)量時(shí)，通25A的單相交流電，電阻兩端的電壓降應(yīng)不超過(guò)12.5V，此時(shí)相應(yīng)電阻值應(yīng)為0.5Ω。

5.3 檢測(cè)結(jié)果

（1）標(biāo)準(zhǔn)表或標(biāo)準(zhǔn)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)記入檢測(cè)原始記錄。

（2）匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀的峰值電壓測(cè)量參數(shù)據(jù)應(yīng)整化至允許誤差的110，判斷合格與否一律以化整后的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

5.4 檢測(cè)周期

為確保被測(cè)試儀器技術(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確可靠，通常情況下檢測(cè)周期不超過(guò)一年。

TM933.2

A

1004-7344（2016）03-0215-02

2016-1-10