絕緣過電壓測試
絕緣體的介電強度取決於其長期承受工作電壓的能力。在大多數情況下,介電強度的降低是由潮濕和局部絕緣缺陷引起的。通常,此類缺陷是固體或液體電介質中的氣體(空氣)夾雜物。
由於夾雜物中氣體的介電強度低於主絕緣的介電強度,為缺陷處絕緣擊穿或重疊的發生創造了條件——局部放電。反過來,局部放電會導致額外的絕緣損壞。局部放電既稱為滑動(表面)放電,也稱為單個區域或絕緣元件的擊穿。
為確定絕緣體的介電強度極限,用增加的電壓進行測試。施加明顯高於工作電壓的測試電壓足夠長的時間以在局部缺陷中產生放電直至失效。這樣,增加電壓的應用不僅可以識別缺陷,還可以確保在其運行期間絕緣所需的介電強度水平。
在進行絕緣浪湧測試之前,必須通過前面描述的其他方法對絕緣狀況進行徹底調查和評估。如果先前的測試是肯定的,則絕緣只能進行浪湧測試。
如果絕緣沒有損壞、局部放電、氣體或煙霧排放、電壓急劇下降和通過絕緣的電流增加、絕緣局部發熱,則認為絕緣已通過過電壓試驗。
根據設備的類型和測試的性質,可以通過施加交流電湧或整流電壓來測試絕緣。如果同時使用交流電壓和整流電壓進行絕緣測試,則整流電壓測試應先於交流電壓測試。
高壓交流絕緣測試
電源頻率下的交流電壓測試是在低壓側使用帶有調節裝置的升壓變壓器進行的。安裝方案還應包括具有可見斷路和過流保護的電源開關,以在現場絕緣損壞或重疊的情況下切斷對變壓器的供電,例如,開關和熔斷器或帶蓋子的斷路器。保護動作的設定必須超過設備試驗電壓最大值時網絡消耗的電流,不超過兩倍。
通常使用電源的頻率電壓作為測試電壓。假定主絕緣的試驗電壓施加時間為 1 分鐘,匝間為 5 分鐘。施加測試電壓的持續時間不影響沒有缺陷的絕緣狀況,並且足以在電壓下檢查絕緣。
至試驗值三分之一的電壓上升率可以是任意的;將來,測試電壓應該平穩地增加,以允許儀表可見讀數的速度增加。試驗電機的絕緣時,電壓從一半上升到滿值的時間必須至少為 10 秒。
在規定的試驗時間後,電壓逐漸降低到不超過試驗電壓三分之一的值,然後關斷。在為了人身安全或安全所必需的情況下,允許突然釋放電壓的設備。測試持續時間是施加全測試電壓的時間。
為避免測試期間出現不可接受的過電壓(由於測試電壓曲線中的高次諧波),如果可能,測試裝置應連接到網絡的線電壓。可以用電子示波器監測電壓波形。
除關鍵測試(發電機、大型電機等)外,測試電壓均從低壓側測量。測試大電容物體時,由於存在電容電流,測試變壓器高壓側的電壓可能會略微超過計算的變壓比。
對於關鍵測試,使用電壓互感器或靜電千伏表在測試變壓器的高壓側測量測試電壓。
當一個電壓互感器不足以測量試驗電壓時,可將兩個相同型號的電壓互感器串聯。額外的電阻也適用於電壓表。
為保護關鍵物體不與被測物體並聯而意外增加危險電壓,應在擊穿電壓等於試驗電壓110%的球形避雷器上接電阻(試驗每伏2~5歐姆)電壓)。
提高交流電壓的電氣設備絕緣試驗方案如圖1所示。 1.
米。 1. 增加交流電壓的絕緣測試示意圖。
在對測試對象施加電壓之前,對完全組裝好的電路進行無負載測試,並檢查球擋塊的擊穿電壓。
除專用外,電力變壓器和電壓互感器均可用作試驗變壓器。
具有這種用途的電源變壓器允許電流負載高達標稱值的 250%,並進行三重(逐步)測試,並在施加電壓之間暫停兩分鐘。對於 NOM 型電壓互感器,允許將初級繞組的電壓增加到標稱值的 150 - 170%。在沒有足夠功率的試驗變壓器的情況下,可以將同型號的變壓器並聯。
NOM 型電壓測量變壓器被廣泛使用。由於提供了適當的精度等級,它們在護照數據中顯示的最大功率相對較小。但是,根據加熱條件,它們允許短時過載為根據最大額定功率計算的電流值的 3 至 5 倍。此外,這些變壓器的電壓可以過勵磁30-50%,可以將兩個變壓器串聯起來。
米。 2、試驗變壓器串聯圖: TL1、TL2——試驗變壓器; TL3是隔離變壓器。
根據圖 1 的方案包含兩個變壓器。當物體的兩個電極都可以與地隔離時,適用 2a。試驗電壓等於兩台變壓器電壓之和;這些電壓的標稱值可能會有所不同。當變壓器級聯時(圖2a、b),其中一個TL2具有高電位,其本體必須與地隔離。
該變壓器可以使用該級的第一個變壓器 TL1 的特殊繞組(圖 2b)或直接從其次級繞組激勵,如果其電壓的最大值不超過初級繞組的允許值變壓器TL2。如果無法可靠地隔離變壓器 TL2,請使用輔助隔離變壓器 TL3(圖 2c)。
電源變壓器用於獲得相電壓或電源電壓。第一種情況,高壓繞組的中性點接地,初級電壓加在中性點和低壓繞組的相應相端。
假設變壓器的功率等於標稱值的 1/3。如果中性絕緣額定為全線電壓,則使用線電壓。在這種情況下,一個或兩個互連的高壓端子接地。假設變壓器的功率等於標稱值的 2/3。電源變壓器允許2.5-3倍的短時過電流。
調節裝置應提供 25-30% 的變壓器電壓變化至測試電壓的全值。調整實際上應該是平滑的,步進不超過測試電壓的 1-1.5%。調整時不允許斷路。
電壓應接近正弦波,高次諧波含量不超過5%。當使用自耦變壓器等低內阻穩壓器時,幾乎可以滿足這一要求。不建議為此目的使用扼流圈或變阻器。
整流電壓絕緣測試
使用整流測試電壓可以顯著降低測試裝置的功率,允許您測試大電容對象(電容器電纜等),並允許您通過測得的洩漏電流監控絕緣狀況。
半波整流電路常用於整流電壓絕緣測試。在圖。圖3為整流電壓絕緣測試示意圖。
米。 3、整流電壓隔離測試電路
整流電壓絕緣測試方法與交流電壓測試類似。此外,還監測洩漏電流。
校正電壓的施加時間比交流電壓測試要長,根據被測設備的不同,由標準確定在 10 - 15 分鐘內。
試驗電壓的測量通常是用電壓表接在試驗變壓器的低壓側(經變壓比變換)。
由於整流後的電壓是由幅值決定的,所以電壓表讀數(有效電壓值的測量值)必須乘以 內阻,整流燈,正常陰極加熱下小,加熱電流不足急劇增加。在這種情況下,整流燈中的電壓降在測試對像兩端增加和減少。因此,在測試期間,有必要監控測試裝置的電源電壓。還建議使用具有較大附加電阻的電壓表來測量高壓側電壓。
與交流電壓測試一樣,為了保護關鍵物體免受意外電壓過高的影響,建議通過電阻連接擊穿電壓等於測試電壓110-120%的避雷器(每個測試電壓2-5歐姆伏特)與測試對象並聯。
整流電壓試驗時通過絕緣的電流多數情況下不超過5~10mA,這導致試驗變壓器功率偏小。
在測試大容量物體(電力電纜、電容器、大型電機繞組)時,被充至測試電壓的物體電容具有較大的能量儲備,瞬時放電可導致設備的毀壞測試設置。因此,必須對測試對象進行放電,使放電電流不通過測量裝置。
為了去除被測物體的電荷,使用了接地裝置,其電路中包含一個 5-50 kOhm 的電阻。裝滿水的橡膠管在掉落大容量物體時用作阻力。
對容器充電,即使是在短期擱淺之後,也可能會持續很長時間,並對人員的生命構成威脅。因此,被測物經放電裝置放電後,必須牢固接地。

