陳小飛++高堃

摘要：電力系統(tǒng)必須可靠的運行，其中電氣設(shè)備的絕緣水平至關(guān)重要。電氣絕緣水平達標，能保證電氣運行時設(shè)備不會被擊穿。衡量絕緣水平的高低，需要做各種試驗。試驗包括絕緣特性試驗和耐壓試驗。

關(guān)鍵詞：擊穿；耐壓；試驗變壓器；沖擊電壓

一、電氣設(shè)備的絕緣

各種電氣設(shè)備都需要用到絕緣材料，絕緣體俗稱電介質(zhì)，是指具有很高電阻率的物質(zhì)。在電氣系統(tǒng)中使用電介質(zhì)當做絕緣材料。按照形態(tài)分為固體，液體和氣體三種。固體如玻璃，陶瓷，橡膠，塑料等。液體有各種油，如變壓器油，電容器油等。氣體有空氣，六氟化硫等。很多時候為了提高絕緣性能，也采用組合絕緣，即固體加液體，固體加氣體等形式。絕緣體有良好的絕緣性能，但它的電氣強度是有限的，超過它的臨界限度，絕緣就會被擊穿變成導體。在超強電場作用下，電介質(zhì)可能會放電、閃絡(luò)、擊穿等。為了保證電氣設(shè)備的正常運行，要對各種設(shè)備在出廠前做各種試驗，檢驗合格后才允許使用。

二、高壓試驗概述

掌握電氣設(shè)備絕緣特性，努力提高電氣設(shè)備運行的可靠性能保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟地運行。當今高壓專業(yè)的電氣試驗理論還在不停的完善，不同的絕緣材料 的電氣性能還不能簡單地依靠理論上的分析計算，必須借助于各種高壓絕緣試驗來分析判斷。通常絕緣的缺陷有兩種類型：一類是集中性缺陷，包括氣泡，裂縫、小孔等 ；另一類是分布性缺陷，不是集中在絕緣的某處，而是指整體絕緣性能受損，包括絕緣的老化，受潮等。高壓電氣設(shè)備在實際的運行中必須保持良好的絕緣，要進行多種絕緣測試。如在制造時對原材料的試驗、制造過程中的試驗、及出廠試驗；在現(xiàn)場安裝使用時的交接試驗；在電力系統(tǒng)運行中進行的絕緣預防性試驗；以及時間更長久的是電氣設(shè)備在其帶電運行過程中的在線檢測。

三、高壓試驗

3.1絕緣電阻的試驗

測量絕緣電阻可以采用兆歐表或者絕緣電阻測試儀。兆歐表俗稱搖表。測量時被側(cè)絕緣電阻接在兆歐表的L線端子和E地端子之間。通過搖動手柄，兆歐表里德發(fā)電機會產(chǎn)生電流，流過被測絕緣材料，通過讀取表頭，記載絕緣電阻的大小。

絕緣電阻表示絕緣材料在電壓下抵抗漏電流的能力，是代表所有絕緣電介質(zhì)最基本的綜合性特性參數(shù)。在日常工作中，電氣設(shè)備的絕緣很多都采用組合絕緣，因而在直流電壓下有明顯的吸收現(xiàn)象，在外電路中有一個隨時間而慢慢變小的吸收電流。如果在電流的衰減過程中的兩個瞬間測得兩個電流值或兩個相應(yīng)的絕緣電阻值，則利用其比值可判斷絕緣是否存在缺陷或者受潮。使用兆歐表或者絕緣電阻測試儀測量絕緣電阻是現(xiàn)在生產(chǎn)工作中應(yīng)用最廣泛的方法。這種方法能夠有效地揭示絕緣整體的受潮，局部受潮和嚴重熱老化，化學老化，和絕緣被擊穿等缺陷。

3.2泄露電流的試驗

測量泄露電流要通過專業(yè)的試驗圖接線。被試品串聯(lián)微安表，串聯(lián)整流元件，并聯(lián)靜電電壓表等。接通線路后，通過讀取微安表來判斷絕緣性能的好壞。測量高壓電氣設(shè)備絕緣的泄漏電流和測量其絕緣電阻的原理基本是相同的，因為泄漏電流的大小從某方面反映出絕緣電阻的大小。雖然測量電氣設(shè)備的泄漏電流和測量電氣設(shè)備的絕緣電阻在原理上沒有多大區(qū)別，但泄漏電流的測量有它自己的一些特點。1）電氣設(shè)備的試驗電壓比兆歐表自己產(chǎn)生的的電壓高得多，因此絕緣本身的缺陷更加容易被發(fā)現(xiàn)，能檢查出某些尚未貫穿的集中性缺陷，能夠發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。2）施加在被試品上的直流電壓是慢慢變大的，這樣能夠在加壓過程中判斷電流的變化趨勢。通過測量泄漏電流和外加電壓的相互聯(lián)系有助于判斷絕緣的缺陷類型。3）在泄漏電流試驗中測量用的微安表要比兆歐表精度靈敏很多。

3.3局部放電試驗

局部放電測量檢查方法很多，可概括為非電檢測和電氣檢測兩大類。一般采用局部放電測試儀，通過連接某種回路，讀取電介質(zhì)的放電量，通過發(fā)電量大小判斷絕緣情況好壞。局部放電是指高電壓電氣設(shè)備中的絕緣材料在超高電場作用下，在絕緣內(nèi)部出現(xiàn)某些微弱的發(fā)電現(xiàn)象。絕緣材料中的局部放電是導致絕緣老化的非常重要的原因之一。電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部很可能不可避免地有一些小缺陷，比如在一些絕緣內(nèi)部容易出現(xiàn)小氣隙或者液體絕緣中的微小的氣泡等。由于空氣的擊穿場強和介電常數(shù)都比固體絕緣材料的小，因此在外加電壓作用下這些氣隙等小缺陷會首先發(fā)生放電，從而引起局部放電。因為放電的能量很微弱，所以不影響設(shè)備的教短時絕緣的強度，但時間久了會產(chǎn)生老化，最后可能引起整個絕緣在正常電壓下發(fā)生貫穿性的擊穿。

3.4耐壓試驗

耐壓試驗屬于破壞性試驗。是指給被試品加很大的電壓，如沖擊電壓，交流或直流高壓，判斷絕緣好壞的試驗。試驗包括工頻高壓試驗，直流耐壓試驗，沖擊耐壓試驗等。不同的試驗采用的設(shè)備不同。工頻高壓試驗采用試驗變壓器，直流耐壓試驗采用串級直流高壓發(fā)生器，沖擊耐壓試驗采用沖擊電壓發(fā)生器。在對固體電介質(zhì)做交流耐壓試驗時，可能會是原本存在的小缺點進一步增加，可能會導致絕緣強度衰減。因此，必須正確地選擇試驗電壓的標準和耐壓時間。試驗電壓太高了，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的可能性是提高了，同時被試品被擊穿的可能性也增加了，積累效應(yīng)也會更加嚴重。反之，如果所加試驗電壓太低，則難以有效發(fā)現(xiàn)某個局部缺陷從而使電氣設(shè)備在運行中擊穿的可能性變大。

四、試驗舉例

4.1試驗的對象

本試驗的對象為某型號6KV真空斷路器。真空斷路器的絕緣材料為真空。該斷路器一般用于電壓等級比較低的廠用電配置中。

4.2試驗的儀器

本試驗的儀器是絕緣電阻測試儀。秒表在高壓輸出后的15秒、60秒、每隔60秒報時。便于操作者記錄。

4.3試驗結(jié)果

五、小結(jié)

電力是一種安全干凈的能源，與我們的日常生活息息相關(guān)。電力系統(tǒng)必須可靠的運行，那就需要保證電氣設(shè)備的絕緣水平。電氣絕緣水平達標，能保證電氣運行時設(shè)備不會被擊穿。為了保證電氣設(shè)備的絕緣水平，需要做各種試驗。只有在試驗中證明電氣設(shè)備的絕緣水平，才能保證電力設(shè)備的安全運行。

參考文獻：

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