電氣產(chǎn)品常規(guī)耐壓要求及實際應(yīng)用

1、講解：阡陌-梁一、概述 耐壓測試(puncture test)是檢驗電器、電氣設(shè)備、電氣裝置、電氣線路和電工安全用具等承受過電壓能力的主要方法之一。有下述兩種： 工頻耐壓試驗其試驗電壓為被試設(shè)備額定電壓的一倍多至數(shù)倍，不低于1000V。其加壓時間：對于以瓷和液體為主要絕緣的設(shè)備為1分鐘，對于以有機固體為主要絕緣的設(shè)備為5分鐘，對于電壓互感器為3分鐘，對于油浸電力電纜為10分鐘。工頻耐壓試驗直流耐壓試驗?zāi)蛪涸囼?直流耐壓試驗可通過不同試驗電壓時泄漏電流的數(shù)值、繪制泄漏電流電壓特性曲線。二、進行耐壓測試的原因 正常情況下,電力系統(tǒng)中的電壓波形是正弦波.電力系統(tǒng)在運行中由于雷擊，操作，故障或電氣設(shè)備

2、的參數(shù)配合不當(dāng)?shù)仍?，引起系統(tǒng)中某些部分的電壓突然升高，大大超過其額定電壓，這就是過電壓。過電壓按其發(fā)生的原因可分為兩大類：.由于直接雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過電壓，稱為外部過電壓。雷電沖擊電流和沖擊電壓的幅值都很大，而且持續(xù)時間很短，破壞性極大。 .因為電力系統(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換或參數(shù)變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相弧光接地等，稱為內(nèi)部過電壓。內(nèi)部過電壓是確定電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備正常絕緣水平的主要依據(jù)。所以產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計不但要考慮額定電壓而且要考慮產(chǎn)品使用環(huán)境的內(nèi)部過電壓。 耐壓測試就是檢測產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)是否能夠承受電力系統(tǒng)的內(nèi)部過電壓，且能夠發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷、

3、受潮及老化。耐壓試驗是保證電力設(shè)備安全運行的一種重要手段 三、工頻(交流)與直流耐壓的比較交流耐壓試驗：交流耐壓試驗：在被試設(shè)備電壓的2.5倍及以上進行,從介質(zhì)損失的熱擊穿觀點出發(fā),可以有效地發(fā)現(xiàn)局部游離性缺陷及絕緣老化的弱點。由于在交變電壓下主要按電容分壓，故能夠有效地暴露設(shè)備絕緣缺陷。但是，交流耐壓對絕緣的破壞性比直流大，而且由于試驗電流為電容電流，所以需要大容量的試驗設(shè)備。 直流耐壓試驗：直流耐壓試驗：能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣受潮，臟污等整體缺陷，并能通過電流與泄漏電流的關(guān)系曲線發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷。由于直流電壓下按絕緣電阻分壓，所以，能比交流更有效地發(fā)現(xiàn)端部絕緣缺陷。同時，因直流電壓下絕緣基本上

4、不產(chǎn)生介質(zhì)損失，因此，直流耐壓對絕緣的破壞性小。另外，由于直流耐壓只需供給很小的泄漏電流，因而所需試驗設(shè)備容量小，攜帶方便。 直流耐壓試驗和工頻交流耐壓試驗都能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，但各有特點，因此兩種方法不能相互代替，必要時，應(yīng)同時進行，相互補充四、耐壓測試原理 基本工作原理是：將被測儀器在耐壓測試儀輸出的試驗高電壓下產(chǎn)生的漏電流與預(yù)置的判定電流比較，若檢出的漏電流小于預(yù)設(shè)定值，則儀器通過測試，當(dāng)檢出的漏電電流大于判定電流時，試驗電壓瞬時切斷并發(fā)出聲光報警，從而確定被測件的耐壓強度。五、耐壓測試點和測試電壓 產(chǎn)品的帶電部分與可能接地的非帶電導(dǎo)電體間須施加適當(dāng)頻率的交流電壓達1分鐘。具體測試電壓

5、如下：(a)額定電壓為31250V的設(shè)備，測試電壓為1000V。(b)額定電壓為251600V的設(shè)備，測試電壓為1000V+兩倍額定電壓。(c)額定電壓為31250V，無接地而且可被人體觸及的設(shè)備，測試電壓為2500V。(d)對于30伏或以下的低電壓電路，測試電壓為500V。 雙重絕緣的產(chǎn)品：雙重絕緣的產(chǎn)品： 測試電壓施加點 交流絕緣強度測試電壓（V） 帶電部件與不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體之間按上述測試要求。 不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體與可觸及的導(dǎo)電體之間2500。 不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體與貼在外部非導(dǎo)電體表面上的金屬箔之間2500。 加強絕緣的帶電體與可觸及的非帶

6、電導(dǎo)電體之間4000。 加強絕緣的帶電體與貼在外部非導(dǎo)電體表面上的金屬箔之間4000 可觸及的非帶電導(dǎo)電體（或貼在外部非導(dǎo)電體表面上的金屬箔）與外殼入口處電源線的金屬裹層（或與電源線直徑相等的金屬插桿）之間2500。 有一個通用的規(guī)則試驗電壓 = 電源電壓 2+1000V 。 例如：試驗產(chǎn)品的電源電壓為 220V ，則試驗電壓 =220V 2+1000V=1480V 。 通常耐壓測試時間為一分鐘。由于在生產(chǎn)線上要進行大量的產(chǎn)品耐電測試，測試時間通常降低到只有幾秒鐘。有一個典型實用的原則，當(dāng)測試時間降到只有 12 秒的情況下，測試電壓必須增加 1020% ，以保證短時間測試時絕緣的可靠性。 六、

7、交直流測試的選擇 測試電壓，大部分的安全標(biāo)準(zhǔn)允許在耐壓測試中使用交流或直流電壓。若使用交流測試電壓，當(dāng)達到電壓峰值時，無論是正極性還是負極性峰值時，待測絕緣體都承受最大壓力。因此，如果決定選擇使用直流電壓測試，就必須確保直流測試電壓是交流測試電壓的2倍，這樣直流電壓才可以與交流電壓峰值等值。例如： 1500V 交流電壓，對于直流電壓若要產(chǎn)生相同數(shù)量的電應(yīng)力必須為 1500 1.414 即 2121V 直流電壓。 使用直流測試電壓的其中一個好處在于在直流模式下，流過耐壓測試儀報警電流測量裝置的是真正的流過樣品的電流。采用直流測試的另一個好處在于可以逐漸的施加電壓。在電壓增加時通過監(jiān)視流過樣品的電

8、流，操作者可以在擊穿發(fā)生前察覺到。需要注意的是當(dāng)使用直流耐壓測試儀時，由于電路中的電容充電，必須在測試完成后對樣品進行放電。事實上，無論是測試電壓是多少、其產(chǎn)品特點如何，在操作產(chǎn)品前對其放電都是有好處的。 直流耐壓測試的不足在于它只能在一個方向施加測試電壓，不能像交流測試那樣可以在兩個極性上施加電應(yīng)力，而多數(shù)電子產(chǎn)品正是在交流電源下進行工作的。另外，由于直流測試電壓較難產(chǎn)生，因此直流測試比交流測試成本要高。 交流耐壓測試的優(yōu)點在于 , 它可以檢測所有的電壓極性，這更接近與實際的實用情況。另外，由于交流電壓不會對電容充電，因此大多數(shù)情況下，無需逐漸升壓，直接輸出相應(yīng)的電壓就可以得到穩(wěn)定的電流值。

9、并且，交流測試完成后，無需進行樣品放電。 交流耐壓測試的不足在于，如果測試中的線路中有大的 Y 電容，在某些情況下，交流測試將會誤判。大部分安全標(biāo)準(zhǔn)允許使用者在測試前不連接 Y 電容，或者改為使用直流測試。直流耐壓測試在加高電壓于 Y 電容時，不會誤判，因為此時電容不會允許任何電流通過。 七、上限電流的設(shè)定與誤判分析 絕緣耐壓測試儀的工作原理就是對施加高壓的被測物所產(chǎn)生的漏電流進行判定，此處的漏電流試驗電壓幾倍甚至幾十倍額定電壓下被測物的漏電流，記為。而在絕緣耐壓測試儀上設(shè)定的電流即為儀器的跳閘電流，記為。絕緣耐壓測試儀一般耐壓測試的狀況，隨測試電壓上升而增大，當(dāng)測試電壓升到設(shè)定的電壓上限，并

10、保持60s時，在這過程中被測物絕緣沒被擊穿，也就是，絕緣耐壓測試儀測試儀器將提示測試合格； 反之，如果被測試物絕緣被擊穿，此時流經(jīng)被測物和儀器的電流，絕緣耐壓測試儀將發(fā)出電流警報，表示測試不合格。絕緣耐壓測試儀跳閘電流只是參考值而不是限定值，而的設(shè)定是為了判定絕緣是否被擊穿，只作為一種指針，測試電壓的設(shè)定才是限定指針（這一點我們在前面幾期的電子報中曾經(jīng)說明過）。的設(shè)定直接影響耐壓試驗的判定結(jié)果。若設(shè)定太小時，有可能把合格品誤判為不良品；另外一種就是將設(shè)定太大，將不良品誤判為合格品。 除了一般測試會出現(xiàn)以外，以下幾種情形也會發(fā)生： 上限報警（Hi-Lim/Max-Fail）、短路(Short)、

11、耐壓崩潰（Breakdown）。 上限報警時，指漏電流超過了跳閘電流值（不符合工廠規(guī)定的上限電流限值），或者是超出絕緣耐壓測試儀量程范圍，但這種情況被測物不一定是被高壓擊穿，只能說明漏電流超過參考值，需對產(chǎn)品做進一步的品質(zhì)鑒定從而確定產(chǎn)品是否存在嚴(yán)重的安全問題；當(dāng)儀器提示短路時，則說明遠超過絕緣耐壓測試儀測量范圍，被測物外殼和L、N線有短路現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的安全問題，需認證檢查絕緣耐壓測試儀到被測物之間的連接是否出現(xiàn)了短路的現(xiàn)象，再對產(chǎn)品作重新測定；當(dāng)出現(xiàn)耐壓崩潰時，此時絕緣已失效，產(chǎn)品已被高壓擊穿，必須對產(chǎn)品絕緣材料、品質(zhì)重新確定。八、下限電流的設(shè)定 生產(chǎn)線上的絕緣耐壓測試儀使用非常頻繁，特別

12、是測試線、測試夾具等經(jīng)常處于活動狀態(tài)，容易造成內(nèi)部芯線斷裂開路，而且一般不易發(fā)現(xiàn)。只要回路中的任何一點有開路，則絕緣耐壓測試儀輸出的高壓就不能真正加到被測物上。這些原因都會造成在進行耐壓強度測試時，設(shè)定的高壓并沒有真正加到被測物上，自然此時流過被測物的電流幾乎為零，由于沒有超出絕緣耐壓測試儀上限的設(shè)定值，于是儀器就會給出試驗合格的提示，認為絕緣是合格的。但這種情況下的測試數(shù)據(jù)是不真實的。倘若此時的被測物恰好是絕緣性能存在缺陷，那么就會造成嚴(yán)重的誤判。九：如何避免誤判的產(chǎn)生 在耐壓測試中，我們都是認為漏電流越小越好，因此很多的操作者都沒有對下限電流進行設(shè)定（一般出廠值設(shè)定為零），如果出現(xiàn)上述的情

13、況，就存在誤判的可能，這時合理地設(shè)定下限就能解決此種情況的發(fā)生。在耐壓儀不連接被測物的情況下進行空測，此時有一個很小的虛電流，我們只需將下限電流設(shè)定為較空測電流值稍高就可以了。當(dāng)測試回路出現(xiàn)開路（如操作人員未能連接好被測物或是測試線短裂等情況），由于漏電流值小于下限設(shè)定，此時絕緣耐壓測試儀就會出現(xiàn)報警的提示。那么我們就要檢查一下是否測試線或是連接上出現(xiàn)開路的情況，從而確保產(chǎn)品測試的有效性。在作絕緣阻抗測試中，也同樣存在這樣的問題。對于一般產(chǎn)品而言，總是認為產(chǎn)品絕緣電阻越大越符合要求，但如果同樣出現(xiàn)絕緣耐壓測試儀與被測物之間開路的現(xiàn)象，那么也會存在同樣的誤判現(xiàn)象。這時我們就可以通過設(shè)定絕緣阻抗上限值來避免這種情況的發(fā)生。十、儀器報警所提示的情況如何判定 一臺功能完善的絕緣耐壓測試儀，要提供操作者充分的信息，當(dāng)儀器報警時，可以快速提供一些接近真實情況的資料給操作者，以提高生產(chǎn)的效率。以下我們以華儀在提供客戶相關(guān)測試服務(wù)的豐富項目經(jīng)驗，如何透過儀器所提供的信息，操作者可以充分了解被測物不合格是否因為操作不當(dāng)所引起。 十一、結(jié)論 現(xiàn)在市場上很多先進的絕緣耐壓測試儀都提供多種功能來