直流泄漏及直流耐壓

直流泄漏及直流耐壓試驗(yàn)第三章直流泄漏及直流耐壓試驗(yàn)概述：1.直流泄漏電流試驗(yàn)直流泄露電流試驗(yàn)與絕緣電阻測(cè)量原理基本相同。直流泄露電流試驗(yàn)電壓較高，并可任意調(diào)節(jié)，因此，它比兆歐表發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的靈敏度和有效性高。直流泄露電流試驗(yàn)可靈敏地反映瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮和局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等缺陷。2.直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與直流泄露電流試驗(yàn)方法相同，但作用不同，前者電壓高——考驗(yàn)絕緣強(qiáng)度，后者電壓相對(duì)低——檢查絕緣狀況。3.直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)a.試驗(yàn)設(shè)備輕小I=ωCXUb.能同時(shí)測(cè)量泄漏電流:通過(guò)測(cè)量泄漏電流，更有效地反映絕緣內(nèi)部的集中性缺陷。曲線1：良好的絕緣泄漏電流隨電壓直線上升，且電流值小；曲線2：如果絕緣受潮，電流大；曲線3：絕緣中有集中性缺陷存在，如泄漏電流超標(biāo)，應(yīng)查找原因；曲線4：如0.5倍試驗(yàn)電壓附近泄漏電流迅速增長(zhǎng)（電子活動(dòng)增加），說(shuō)明絕緣損壞嚴(yán)重，有擊穿的危險(xiǎn)。1234電壓U（kV）0.5UT泄漏電流I（μA）c.對(duì)絕緣損傷小:直流電壓作用下，氣隙中發(fā)生局部放電，氣隙中產(chǎn)生反電場(chǎng)，抑制局放過(guò)程。4.直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)：直流耐壓對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流更接近實(shí)際。

第一節(jié)試驗(yàn)方法一、直流高電壓的產(chǎn)生1.對(duì)試驗(yàn)電壓的要求

高壓試驗(yàn)用直流電壓為單極性持續(xù)電壓，用極性、平均值和脈動(dòng)因數(shù)表示。要求使用負(fù)極性直流電壓，脈動(dòng)因數(shù)小于3%。同時(shí)應(yīng)具有充足的電源容量。GB311.3《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》規(guī)定，在輸出工作電流下直流電壓的脈動(dòng)因數(shù)S應(yīng)按式計(jì)算：

脈動(dòng)電壓波形Umax:直流電壓的最大值Umin直流電壓的最小值Ud:直流電壓的平均值δU：脈動(dòng)幅值或脈振。

2.產(chǎn)生直流高電壓的回路a.半波整流：直流電壓Ud（平均值）:Um:整流電壓峰值半波整流Id:被試品電流（平均值）C：濾波電容f：電源頻率R：保護(hù)電阻b.倍壓整流：c：串級(jí)整流：n:串接級(jí)數(shù)脈動(dòng)系數(shù)和脈動(dòng)電壓與級(jí)數(shù)的平方成正比。電壓降與級(jí)數(shù)的三次方成正比。d.中頻串接直流發(fā)生器①采用高頻率開(kāi)關(guān)脈沖寬度調(diào)制方式調(diào)節(jié)電壓，節(jié)能；電壓調(diào)節(jié)線性度好；由于頻率提高（幾kHz—幾十kHz），直流電壓波紋非常小。雜散②體積小。U=ωwφ接線簡(jiǎn)單，操作方便。3.直流試驗(yàn)的的極性效應(yīng)為提高外絕緣閃閃絡(luò)電壓，直流流輸出電壓采用用負(fù)極性。如采用正極性輸輸出，相當(dāng)于正正極性棒-板電電極，在強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)作用下，棒極附近產(chǎn)生生電子崩，因中中和作用，電子子崩中的電子迅迅速進(jìn)入棒電極，正離子向向板極的運(yùn)動(dòng)速速度慢而暫留在在棒電極附近，，使棒-板電極間場(chǎng)強(qiáng)提高，，擊穿電壓降低低。平均擊穿場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)7.5千伏伏/厘米。負(fù)極性輸出時(shí)，，相當(dāng)于負(fù)極性性棒-板電極，，電子崩中的電電子迅速向板極運(yùn)動(dòng)，同同樣，因暫留原原因，棒極附近近正電荷濃度很很大，相當(dāng)于產(chǎn)生反向電場(chǎng)場(chǎng)，使棒-板電電極間場(chǎng)強(qiáng)削弱弱，提高放電電電壓。平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)20千伏伏/厘米。兩種極性平均擊擊穿場(chǎng)強(qiáng)相差2.7倍左右。。由于負(fù)極性輸輸出直流電壓的極性效應(yīng)，，提高了外絕緣緣閃絡(luò)電壓，而而加強(qiáng)了對(duì)絕緣緣的考核。4.各主要元件件選擇：a.保護(hù)電阻：：為限制放電電電流，保護(hù)硅碓碓、微安表及試試驗(yàn)變壓器，保護(hù)電阻值R=（0.001-0.01））Ud/Id60kV以下R=0.3-05MΩΩ電阻表面長(zhǎng)度不不小于200mm。b.濾波電容器器：試驗(yàn)小電容量的的試品并要求準(zhǔn)準(zhǔn)確讀取電流值值時(shí)例如測(cè)量帶并聯(lián)電電阻的閥型避雷雷器電導(dǎo)電流時(shí)時(shí)應(yīng)加濾波電容容器。濾波電容器一般取0.01-0.1μF。對(duì)于于電容量較大的的試品如電纜、、發(fā)電機(jī)、變壓器等通常常不用濾波電容容器。對(duì)泄漏電電流很小并僅作作粗略檢查性的試驗(yàn)如測(cè)量量斷路器支持瓷瓷套及拉桿的泄泄漏電流也可不不用。c.高壓硅堆：：使用電壓為2√2UT的反峰電壓，并并有20%的裕裕度。多個(gè)硅堆堆串聯(lián)時(shí)，應(yīng)并并聯(lián)均壓電阻，，阻值可選1000MΩ。二、.試驗(yàn)接線線：a.微安表接在在高壓側(cè)：微安表接在高壓壓側(cè)，不受高壓對(duì)地雜雜散電容的影響，測(cè)量量結(jié)果準(zhǔn)確。微安表和和高壓引線采用屏蔽線線。b.微安表接接在低壓側(cè)：微微安表接在低壓側(cè)側(cè)，高壓對(duì)地雜散電容的影影響較大，測(cè)量結(jié)果偏大。。c.微安表的保保護(hù)：R1=UF/IμAUF：放電管放電電壓壓IμA：微安表滿(mǎn)刻度度電流值L:電感（約10Hm）C:旁路電容（（0.5μF））R2：擴(kuò)大微安表量程程R1LPASμACFR2三、直流高壓的的測(cè)量1.直流電壓平平均值的測(cè)量誤誤差應(yīng)不大于3%。測(cè)量表計(jì)應(yīng)不低低于1.5%，，分壓器不應(yīng)低于2.5%。2.脈動(dòng)幅值的的測(cè)量誤差不大大于實(shí)際脈動(dòng)幅幅值的10%及及其直流電壓算算術(shù)平均值的1%，二者者數(shù)值中較大者者。①用高電阻串聯(lián)聯(lián)微安表測(cè)量U:R/II：100微安安-500微安安R：10MΩ/kV用高電阻串聯(lián)微微安表測(cè)量用用分壓器器與低壓電壓表表測(cè)量②用分壓器與與低壓電壓表表測(cè)量RPAμAFVR1R2UU1③用高壓靜電電電壓表測(cè)量量靜電電壓表可可以直接測(cè)量量輸出電壓的的有效值，脈脈動(dòng)系數(shù)小于于2%時(shí)，有有效值等于平平均值。④在試驗(yàn)變壓壓器低壓側(cè)測(cè)測(cè)量當(dāng)試品泄漏電電流很小時(shí)可可以采用此方方法。在脈動(dòng)系數(shù)很很小時(shí)：U：試驗(yàn)變壓壓器低壓側(cè)有有效值電壓（（v）K：試驗(yàn)變壓壓器變比四、泄漏電流流的測(cè)量當(dāng)直流電壓加加至被試品的的瞬間流經(jīng)試試品的電流有有電容電流、吸收電流和泄漏電流。電容電流是瞬時(shí)電流，吸收電電流也在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)衰減完完畢，最后逐逐漸穩(wěn)定為泄漏電流。。試驗(yàn)時(shí)，先把把微安表短路路1分鐘，然然后打開(kāi)進(jìn)行行讀數(shù)。對(duì)具具有大電容的的設(shè)備，可取取3-10分分鐘。不管取那個(gè)時(shí)時(shí)間，在對(duì)前前后所得結(jié)果果進(jìn)行比較時(shí)時(shí)必須是相同同的時(shí)刻。良好絕緣內(nèi)部部泄漏電流很很小，絕緣表表面的泄漏和和高壓引線的的雜散電流將將造成測(cè)量誤誤差。因此，，高壓微安表表和引線應(yīng)加加屏蔽。試品表面泄漏漏電流較大時(shí)時(shí)加屏蔽環(huán)。。因接線方式的的影響，先記記錄未接入試試品時(shí)的電流流，然后從試試驗(yàn)結(jié)果中減減去此電流。。五、試驗(yàn)條件件和程序1.試驗(yàn)條件件：試驗(yàn)宜在干燥燥的天氣條件件下進(jìn)行試品表面應(yīng)抹抹拭干凈試驗(yàn)驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)保持持清潔試品和周?chē)牡奈矬w必須有有足夠的安全全距離因?yàn)樵嚻返臍堄嚯婋姾蓵?huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果果產(chǎn)生很大的影響響因此試驗(yàn)前要將將試品對(duì)地直接放放電5分鐘以上2.試驗(yàn)程序直流耐壓試驗(yàn)和泄泄漏電流試驗(yàn)一般般都結(jié)合起來(lái)進(jìn)行行即在直流耐壓的的過(guò)程中隨著電壓壓的升高，分段讀讀取泄漏電流值而而在最后進(jìn)行直流流耐壓試驗(yàn)。對(duì)試品施加電壓時(shí)時(shí)，應(yīng)從足夠低的的數(shù)值開(kāi)始然后緩緩慢地升高電壓，，但也不必太慢，，以免造成在接近近試驗(yàn)電壓時(shí)試品品上的耐壓時(shí)間過(guò)過(guò)長(zhǎng)。從試驗(yàn)電壓壓值的75%開(kāi)始始，以每秒2%的的速度上升通常能能滿(mǎn)足上述要求。。六、注意事項(xiàng)1.限流電阻：：100kV/0.5-1MΩIdUj擊穿穿時(shí)0.02S斷電2.二極管電壓壓：半波時(shí)，工工作電壓為二極極管工作電壓一一半3.高壓微安表表固定牢靠4.試驗(yàn)設(shè)備布布置緊湊，對(duì)地地距離足夠大，，接地牢靠。5.注意表面影影響。屏蔽6.對(duì)分相設(shè)備備應(yīng)分相試驗(yàn)，，非試驗(yàn)相接地地。7.對(duì)小電容設(shè)設(shè)備加濾波電容容。8.試驗(yàn)后充分分放電。對(duì)大容容量設(shè)備放電要要加放電電阻，，注意容量。R=200-500Ω/kV放電棒棒絕緣部分應(yīng)符符合安規(guī)要求。。10kV大大于0.7m,35kV大于0.9m.七、異常情況分分析1.指針來(lái)回?cái)[擺動(dòng)（抖動(dòng)）：：有交流分量，，加大C。2.指針周期性性擺動(dòng)：周期性性放電。3.指針突然擺擺動(dòng)：減小，電電源回路。增大大，試品閃絡(luò)或或內(nèi)部持續(xù)性放放電。4.指針數(shù)值隨隨時(shí)間變化。下下降，充電電流流減小或被試品品表面電阻上升升。上升，可能能被試品絕緣老老化引起。第二節(jié)影影響因素和和試驗(yàn)結(jié)果的分分析1.高壓連接導(dǎo)導(dǎo)線對(duì)地電流的的影響在電場(chǎng)作用下，，導(dǎo)線周?chē)目湛諝獍l(fā)生游離，，產(chǎn)生對(duì)地的泄泄漏電流。高壓壓導(dǎo)線屏蔽。2.空氣濕度對(duì)對(duì)表面泄漏電流流的影響當(dāng)濕度大時(shí)，表表面泄漏電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于體積泄露露電流，表面臟臟污吸潮后，泄泄漏電流增加較較大。3.溫度的影響響溫度對(duì)直流試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果的影響很很大，測(cè)量的電電流應(yīng)換算到相相同溫度進(jìn)行比比較。最好溫度在30-80℃時(shí)試試驗(yàn)，在此溫度度范圍內(nèi)泄漏電電流變化較明顯顯。4.殘余電荷的的影響試品中的殘余余電荷直接影