绝缘过电压测试
绝缘体的介电强度取决于其长期承受工作电压的能力。在大多数情况下,介电强度的降低是由潮湿和局部绝缘缺陷引起的。通常,此类缺陷是固体或液体电介质中的气体(空气)夹杂物。
由于夹杂物中气体的介电强度低于主绝缘的介电强度,为缺陷处绝缘击穿或重叠的发生创造了条件——局部放电。反过来,局部放电会导致额外的绝缘损坏。局部放电既称为滑动(表面)放电,也称为单个区域或绝缘元件的击穿。
为确定绝缘体的介电强度极限,用增加的电压进行测试。施加明显高于工作电压的测试电压足够长的时间以在局部缺陷中产生放电直至失效。这样,增加电压的应用不仅可以识别缺陷,还可以确保绝缘在其运行期间达到所需的介电强度水平。
在进行绝缘浪涌测试之前,必须通过前面描述的其他方法对绝缘状况进行彻底调查和评估。如果先前的测试是肯定的,则绝缘只能进行浪涌测试。
如果绝缘没有损坏、局部放电、气体或烟雾排放、电压急剧下降和通过绝缘的电流增加、绝缘局部发热,则认为绝缘已通过过电压试验。
根据设备的类型和测试的性质,可以通过施加交流电涌或整流电压来测试绝缘。如果同时使用交流电压和整流电压进行绝缘测试,则整流电压测试应先于交流电压测试。
高压交流绝缘测试
电源频率下的交流电压测试是在低压侧使用带有调节装置的升压变压器进行的。安装方案还应包括一个具有可见断路和过流保护的电源开关,以在现场绝缘损坏或重叠的情况下切断对变压器的供电,例如,开关和保险丝或带盖子的断路器。保护动作的设定必须超过设备试验电压最大值时网络消耗的电流,不超过两倍。
通常使用电源的频率电压作为测试电压。假定主绝缘的试验电压施加时间为 1 分钟,匝间为 5 分钟。施加测试电压的持续时间不影响没有缺陷的绝缘状况,并且足以在电压下检查绝缘。
至试验值三分之一的电压上升率可以是任意的;将来,测试电压应该平稳地增加,以允许仪表可见读数的速度增加。试验电机的绝缘时,电压从一半上升到满值的时间必须至少为 10 秒。
在规定的试验时间后,电压逐渐降低到不超过试验电压三分之一的值,然后关断。在为了人身安全或安全所必需的情况下,允许突然释放电压的设备。测试持续时间是施加全测试电压的时间。
为避免测试期间出现不可接受的过电压(由于测试电压曲线中的高次谐波),如果可能,测试装置应连接到网络的线电压。可以用电子示波器监测电压波形。
除关键测试(发电机、大型电机等)外,测试电压均从低压侧测量。测试大电容物体时,由于存在电容电流,测试变压器高压侧的电压可能会略微超过计算的变压比。
对于关键测试,使用电压互感器或静电千伏表在测试变压器的高压侧测量测试电压。
当一个电压互感器不足以测量试验电压时,可将两个相同型号的电压互感器串联。额外的电阻也适用于电压表。
为保护关键物体不与被测物体并联而意外增加危险电压,应在击穿电压等于试验电压110%的球形避雷器上接电阻(试验每伏2~5欧姆)电压)。
提高交流电压的电气设备绝缘试验方案如图1所示。 1.
米。 1. 增加交流电压的绝缘测试示意图。
在对测试对象施加电压之前,对完全组装好的电路进行无负载测试,并检查球挡块的击穿电压。
除专用外,电力变压器和电压互感器均可用作试验变压器。
具有这种用途的电源变压器允许电流负载高达标称值的 250%,并进行三重(逐步)测试,并在施加电压之间暂停两分钟。对于 NOM 型电压互感器,允许将初级绕组的电压增加到标称值的 150 - 170%。在没有足够功率的试验变压器的情况下,可以将同型号的变压器并联。
NOM 型电压测量变压器被广泛使用。由于提供了适当的精度等级,它们在护照数据中显示的最大功率相对较小。但是,根据加热条件,它们允许短时过载为根据最大额定功率计算的电流值的 3 至 5 倍。此外,这些变压器的电压可以过励磁30-50%,可以将两个变压器串联起来。
米。 2、试验变压器串联图: TL1、TL2——试验变压器; TL3是隔离变压器。
根据图 1 的方案包含两个变压器。当物体的两个电极都可以与地隔离时,适用 2a。试验电压等于两台变压器电压之和;这些电压的标称值可能会有所不同。当变压器级联时(图2a、b),其中一个TL2具有高电位,其本体必须与地隔离。
该变压器可以使用该级的第一个变压器 TL1 的特殊绕组(图 2b)或直接从其次级绕组激励,如果其电压的最大值不超过初级绕组的允许值变压器TL2。如果无法可靠地隔离变压器 TL2,请使用辅助隔离变压器 TL3(图 2c)。
电源变压器用于获得相电压或电源电压。第一种情况,高压绕组的中性点接地,初级电压加在中性点和低压绕组的相应相端。
假设变压器的功率等于标称值的 1/3。如果中性绝缘额定为全线电压,则使用线电压。在这种情况下,一个或两个互连的高压端子接地。假设变压器的功率等于标称值的 2/3。电源变压器允许2.5-3倍的短时过电流。
调节装置应提供 25-30% 的变压器电压变化至测试电压的全值。调整实际上应该是平滑的,步进不超过测试电压的 1-1.5%。调整时不允许断路。
电压应接近正弦波,高次谐波含量不超过5%。当使用自耦变压器等低内阻稳压器时,几乎可以满足这一要求。不建议为此目的使用扼流圈或变阻器。
整流电压绝缘测试
使用整流测试电压可以显着降低测试装置的功率,允许您测试大电容对象(电容器电缆等),并允许您通过测得的泄漏电流监控绝缘状况。
半波整流电路常用于整流电压绝缘测试。在图。图3为整流电压绝缘测试示意图。
米。 3、整流电压隔离测试电路
整流电压绝缘测试方法与交流电压测试相似。此外,还监测泄漏电流。
校正电压的施加时间比交流电压测试要长,根据被测设备的不同,由标准确定在 10 - 15 分钟内。
试验电压的测量通常是用电压表接在试验变压器的低压侧(经变压比变换)。
由于整流后的电压是由幅值决定的,所以电压表读数(有效电压值的测量值)必须乘以 内阻,整流灯,正常阴极加热下小,加热电流不足急剧增加。在这种情况下,整流灯中的电压降在测试对象两端增加和减少。因此,在测试期间,有必要监控测试装置的电源电压。还建议使用具有较大附加电阻的电压表来测量高压侧电压。
与交流电压测试一样,为了保护关键物体免受意外电压过高的影响,建议通过电阻连接击穿电压等于测试电压110-120%的避雷器(每个测试电压2-5欧姆伏特)与测试对象并联。
整流电压试验时通过绝缘的电流多数情况下不超过5~10mA,这导致试验变压器功率偏小。
在测试大容量物体(电力电缆、电容器、大型电机绕组)时,被充至测试电压的物体电容具有较大的能量储备,瞬时放电可导致设备的毁坏测试设置。因此,必须对测试对象进行放电,使放电电流不通过测量装置。
为了去除被测物体的电荷,使用了接地装置,其电路中包含一个 5-50 kOhm 的电阻。装满水的橡胶管在掉落大容量物体时用作阻力。
对容器充电,即使是在短期搁浅之后,也可能会持续很长时间,并对人员的生命构成威胁。因此,被测物经放电装置放电后,必须牢固接地。

