電工材料工頻電壓擊穿|電氣介電強度試驗機

工頻耐壓試驗

1、交流耐壓：是交流設備的基本耐壓方式。用于校核設備在交流高壓下的絕緣水平。對220kV及以下電壓等級的設備也用于等效校核絕緣耐受沖擊電壓的能力。

2、交流耐壓試驗實施辦法：電力設備預防性試驗規程（DL/T 596）已對各類設備的耐壓值作出了規定。以電力變壓器為例，當大修而全部更換繞組后，按出廠試驗電壓值進行試驗。在其它情況下，它們的耐壓值取出廠試驗電壓的85％。

3、方法：1min工頻耐壓試驗。如通過1min耐壓試驗，則可判斷絕緣合格。

主要技術參數：

工頻電壓下絕緣的擊穿和耐壓試驗：

工頻電壓下絕緣強度和耐壓試驗裝置：高壓試驗變壓器、調壓器、電壓測量系統以及控制和保護裝置等。

1、高壓試驗變壓器：

包括容量、電壓及其波形。容量--根據試樣在試驗電壓下流過的電容電流來計算即：

P=U2ωCx(伏.安)  式中：U--施加電壓有效值（伏）， ω--角頻率，Cx—試樣電容；一般電容量高壓側電流1安以上。

電壓－一般根據試樣電壓來選，單臺變壓器最高電壓等級為750千伏；如果再高實驗電壓就用多臺串聯。實驗電壓波形，一般為正弦波，波形畸變將會影響電壓測量。Um=√2U有效

2、調壓、控制及保護：

1）調壓器 －調節通過接在實驗變壓器和電源之間的調壓器來實現，分：自耦調壓器（通過滑動觸點沿繞阻移動來改變輸出電壓，其特點是體積小、漏抗小、價格也便宜，但由于滑動觸點在電流比較大時會出現火花，因此，一般容量只用于幾千伏安以下，油浸式的可達幾十千伏安）和移圈式調壓器。

2）控制電路 控制線路要實現下列各點要求

（1）只有在試驗人員撤離高壓危險區，并關好安全門之后才能加壓；

（2）升壓必需從零開始；

（3）在試樣發生擊穿時能自動切斷電源；

（4）在自動升壓裝置中還要能控制升壓、降壓及停止等動作。

3）保護和接地（除過電流保護器、安全門開關、調壓器限位開關等外，其他在線路的低壓部分都要接上保護放電器，還需接保護電阻、此外，還要有圍欄、連鎖裝置和信號燈并備有接地棒以保證人身安全）

3、工頻電壓的測量：

工頻高電壓的測量方法分：直接測量高電壓（如利用球隙放電、靜電電壓表、旋轉伏特計等）；將高電壓變換為低電壓測量（互感器、分壓器）；通過測量試驗變壓器本身低壓繞組的電壓來換算出高壓端的試驗電壓。

1）靜電電壓表法－用于試驗電壓不高的情況（200KV）。

2）球隙測量法－此法試驗電壓可以高，但測量麻煩，影響因素較多，裝置的占地面積較大。3）互感器測量法－通過互感器將高壓變低壓進行測量，精度高，但較貴。

4）電容分壓器法－通過串聯電容分壓測出其中低阻抗的電容器上的電壓，可以推算出試驗電壓。

5)測量繞組法－通過變壓器內部繞組，可以按比例把測量電壓算出來。

4、直流電壓下絕緣的擊穿和耐壓試驗：

由于有很多電氣設備是在直流電壓下運行的，有些雖在交流下運行，但由于其電容量很大，工頻試驗變壓器的容量不能滿足要求而又沒有補償電抗器時，采用直流電壓下測定其絕緣強度以替代工頻下的絕緣強度試驗。其測量裝置必需要有一套直流高壓裝置和直流電壓測量系統。直流高電壓可以通過各種方法獲得。一般是通過高壓整流，即先通過變壓器把工頻電壓升高。而后，在利用高壓整流器把工頻高壓變為直流高壓。工頻的升壓及有關的控制、保護裝置與上節所述相同。

5、高壓整流：

絕緣強度試驗用的直流高壓設備應滿足一下要求：

1）電壓等級應滿足試驗電壓要求，我國已有百萬伏以上的直流高壓裝置

2）設備容量應能輸出電流10-20毫安

3）電壓脈動系數小于或等于5%

6、倍壓線路

簡單的整流線路不論是半波還是全波，最高輸出電壓只能接近于變壓器輸出電壓的峰值。如果要獲得更高的直流電壓，可以采用倍壓線路。

7、直流高壓的測量

測量方法很多，可用儀表直接測量，也可用分壓器等間接測量。測量的誤差小于3%。對于電壓脈動系數小于或等于5%，可用靜電伏特計和球隙法。旋轉伏特計也可測直流高壓。

電工材料工頻電壓擊穿|電氣介電強度試驗機接地系統要求：

1、挖一0.5米深、3米寬、3米長的坑。

2、將2.5米長的3根角鋼用大鐵錘砸入地下，3根角鋼成一直線或是成一個等邊三角形

每兩根角鋼間相距2.5米。

3、在離地面0.5米深的地方將砸入地下的3根角鋼焊接在一起。

4、用10mm2以上的多股銅線或金屬排（建議用鍍鋅鋼排或銅排）將接地系統引入實驗室。
5、焊接好之后用泥土將0.5米深的坑填滿。
6、若要使接地系統更加良好，北京智德創新檢測儀器可將砸入地下的角鋼之間用木碳和工業鹽填充。
7、用接地電阻測量儀定期地測量接地電阻值，確保在1Ω以下。
8、接地系統必須使用3根或3根以上的鍍鋅角鋼砸入地下，角鋼布置成一個方陣，建造于潮濕的地方。

測試和測試樣狀況的影響因素：
1、電極——通常，隨著電極區域的增加，擊穿電壓會降低，這種影響對于薄試樣來說更為明顯。電極的幾何形狀也會影響測試的結果。制作電極的材料也會對測試結果產生影響，這是因為電極材料的熱導性和功函會對熱機制和發電機制產生影響。通常來說，由于缺乏相關的實驗數據，所以很難確定電極材料的影響。
2、試樣厚度——固體工業絕緣材料的絕緣強度主要取決于試樣的厚度。經驗顯示，對于固體和半固體材料來說，絕緣強度與以試樣厚度為分母的分數成反比，更多的證據顯示，對于相對均勻的固體來說，絕緣強度與厚度的平方根互為倒數。如果固體試樣能熔化后倒入到固定電極之間并凝固下來，那么電極間距的影響將很難得到明確的定義。因為在這種情況下，可以隨意固定電極間距，所以習慣在液體或可溶固體中進行絕緣強度測試，此時電極間具有標準的固定空間。北京智德創新檢測儀器因為絕緣強度取決于厚度，所以如果在報告絕緣強度數據時缺乏測試所用試樣的起始厚度，那么這樣的數據將毫無意義。
3、溫度——試樣和環境介質的溫度將影響絕緣強度，雖然對于大多數材料來說，微小的環境溫度變化對材料造成影響可以忽略不計。通常，絕緣強度隨溫度的升高而降低，但其強度的極限取決于被測材料。由于材料需要室溫以外的條件下發揮作用，所以有必要在比期望操作溫度更大的范圍里，對絕緣強度與溫度的關系進行確定。
4、時間——電壓應用的速率也會影響測試結果。通常，擊穿電壓隨電壓應用速率的增加而提高。這是預料之中的，因為熱擊穿機制有賴于時間，而放電機制也有賴于時間，雖然在一些情況下，后一種機制通過產生局部電場高臨界強度造成快速失效。
5、 波形——通常，應用電壓的波形也會影響絕緣強度。北京智德創新檢測儀器在本測試方法的限制說明中，波形的影響是不顯著的。
6、頻率——對于本測試法，在工業用電頻率范圍內，頻率的變化對絕緣強度的影響將不是那么顯著。但是，不能從本測試法所得結果中推斷出其他非工業用電頻率（50到60HHz）對絕緣強度的影響。
7、 環境介質——通常測試具有高擊穿電壓的固體絕緣材料，是將試樣浸入到液體介質中，例如變壓器油，硅油，或是氟利昂中，以減小擊穿前表面放電的影響。
8、相對濕度——相對濕度影響絕緣強度是因為測試材料吸收的水分或表面吸附的水分將影響介質損耗和表面電導率。因此，它的重要性很大程度上有賴于測試材料的性質。但是，即使材料只吸收了一點甚至沒有吸收水分，仍會受到影響，因為在有水的情況下，將大大提高放電的化學效應。除此之外，還應調查暴露在電場強度中的影響，北京智德創新檢測儀器通常通過標準的調節流程來控制或限制相對濕度的影響。