劉岳祥
(紹興市上虞區(qū)計(jì)量測試所 浙江紹興上虞 312300)
匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀的檢測方法
劉岳祥
(紹興市上虞區(qū)計(jì)量測試所 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)目前還沒有相應(yīng)國家或行業(yè)計(jì)量檢定規(guī)程與檢測規(guī)范,本文是筆者編寫的匝間試驗(yàn)儀的檢測方法,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。
本檢測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。
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耐電壓測試儀。
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)無明顯缺損、無利角與毛刺,外殼的涂層應(yīng)無起層和剝落現(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)測值,kV。
(2)沖擊峰值電壓測量誤差不大于±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。
4.1 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)儀在檢測前,應(yīng)在額定電壓下通電平衡不小于5min。
4.3 檢測設(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)絕緣電阻測試儀和工頻耐壓測試儀
絕緣電阻測試儀:500V,10級(jí)。
工頻耐壓測試儀:(0~5)Kv,5級(jí)。
5.1 檢測項(xiàng)目
(1)外觀和標(biāo)識(shí)檢查;
(2)絕緣電阻測量和耐壓試驗(yàn);
(3)峰值電壓精度測量;
(4)輸出沖擊電壓視在波前時(shí)間測定;
(5)輸出波形重合性檢查;
(6)接地檢查。
5.2 檢測方法
(1)外觀和標(biāo)識(shí)采用目測法和下列方法檢查。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),施加的電壓不超過試驗(yàn)電壓全值一半開始,然后迅速增加至值,并維持1min然后迅速降低到半值以下,再斷開電源。
(3)峰值電壓精度測量見圖2。
圖2 測量電路圖
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)間以保證測量精度。
②測量系統(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0.5%。分壓器的方波響應(yīng)時(shí)間不超過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)載電阻值見表1。
④當(dāng)波峰部分波形有振蕩或過沖,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峰值電壓測量應(yīng)符合第3.3條規(guī)定測量。
(4)輸出沖擊電壓視在波前時(shí)間測定。
測量視在波前時(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量時(shí),通25A的單相交流電,電阻兩端的電壓降應(yīng)不超過12.5V,此時(shí)相應(yīng)電阻值應(yīng)為0.5Ω。
5.3 檢測結(jié)果
(1)標(biāo)準(zhǔn)表或標(biāo)準(zhǔn)器的檢測數(shù)據(jù)應(yīng)記入檢測原始記錄。
(2)匝間沖擊耐壓試驗(yàn)儀的峰值電壓測量參數(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 檢測周期
為確保被測試儀器技術(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確可靠,通常情況下檢測周期不超過一年。
TM933.2
A
1004-7344(2016)03-0215-02
2016-1-10