試驗(yàn)電壓的一般要求

試驗(yàn)電壓一般用升壓試驗(yàn)變壓器產(chǎn)生,也可用串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振回路產(chǎn)生。試驗(yàn)回路的電壓應(yīng)足夠穩(wěn)定。不致受泄漏電流變化的影響。試品上非破壞性放電不應(yīng)使試驗(yàn)電樂(lè)降低過(guò)多及維持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以致明顯影響試品上破壞性放電電壓的測(cè)量值。

在非破壞性放電的情況下,除有關(guān)技術(shù)委員會(huì)另有規(guī)定外,只要表明試驗(yàn)電壓值在相應(yīng)放電發(fā)生后的幾個(gè)周期時(shí)間內(nèi)變化不超過(guò)5%,并且非破壞性放電期間瞬時(shí)電壓降不超過(guò)電壓峰值的20%,則認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過(guò)。試驗(yàn)回路的特性必須滿足上述要求,它與試驗(yàn)類型(干試驗(yàn)、濕試驗(yàn))、試驗(yàn)電壓水平和試品性能有關(guān)。

注：非破壞性放電可能使試品接線端之間的電壓產(chǎn)生較大波動(dòng)。這種現(xiàn)象可能造成試品和試驗(yàn)變壓器損壞,補(bǔ)救的辦法通常是在高壓回路內(nèi)串人電阻,但電阻應(yīng)足夠小,使其不能影響施加到試品上的試驗(yàn)電壓值。試品和所有外接電容的總電容量應(yīng)足以確保測(cè)得的破壞性放電電壓不受試品非破壞性局部放電或預(yù)放電的影響。通常，總電容量在0.5nF~1.0nF范圍內(nèi)就足夠了。

對(duì)試驗(yàn)變壓器回路的要求

高電壓試驗(yàn)時(shí),隨著電壓的上升,通常會(huì)在負(fù)載電流上疊加隨時(shí)間變化的電流脈沖。試驗(yàn)布置、連接試品的引線、大氣條件、試驗(yàn)電源的特性和其他因素會(huì)影響電流脈沖的幅值和持續(xù)時(shí)間。對(duì)被試設(shè)備來(lái)講,產(chǎn)生一些脈沖屬正常現(xiàn)象,因?yàn)樵囼?yàn)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于運(yùn)行電壓,且這些設(shè)備試驗(yàn)時(shí)電極尺寸不夠大接地屏蔽不良,從而會(huì)產(chǎn)生電暈。由于電流脈沖持續(xù)時(shí)間短,傳統(tǒng)的交流測(cè)量系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別電壓跌落有隨時(shí)間變化的泄漏電流脈沖時(shí)的交流試驗(yàn)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性可用一頻帶足夠?qū)挼碾妷簻y(cè)量系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。

一般來(lái)說(shuō),當(dāng)出現(xiàn)變化的泄漏電流時(shí),為了使電壓的穩(wěn)定性和電壓跌落小于要求值的5%,就必須要求試驗(yàn)電源系統(tǒng)(變壓器、調(diào)壓器等,或發(fā)電機(jī))的短路阻抗小于 20%。

對(duì)固體絕緣、液體絕緣或兩者復(fù)合的試品在100kV以下的干試驗(yàn)時(shí),電源額定電流大于100mA及系統(tǒng)短路阻抗小于20%,一般就足夠了。對(duì)自恢復(fù)外絕緣100kV以上的絕緣試驗(yàn)(試品電容較小,如絕緣子、斷路器和開關(guān)),試驗(yàn)電源的額定電流大于100mA且系統(tǒng)短路阻抗小于20%,對(duì)干試驗(yàn)且不產(chǎn)生流注放電的情況,通常也足夠了。

對(duì)于100kV以上的絕緣試驗(yàn),若出現(xiàn)持續(xù)流注放電,或進(jìn)行濕試驗(yàn),則可能要求試驗(yàn)系統(tǒng)的額定電流為1A且系統(tǒng)短路阻抗小于20%。當(dāng)出現(xiàn)持續(xù)流注放電,建議使用較快響應(yīng)的電壓測(cè)量系統(tǒng),以保證在試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間內(nèi),試驗(yàn)電壓保持在5%的容差以內(nèi)。當(dāng)然,也可以采取措施來(lái)降低流注放電,如增加電極直徑或使用粗導(dǎo)線等。

任何試驗(yàn)電壓下出現(xiàn)的短時(shí)電流脈沖大多是由試驗(yàn)回路中的存儲(chǔ)電容器的電荷引起的,建議對(duì)100 kV以上的試驗(yàn),回路電容應(yīng)>1000PF。

對(duì)人工污穢試驗(yàn),可能要求1A~5A額定電流,參見GB/T4585。

對(duì)串聯(lián)諧振回路的要求

串聯(lián)諧振回路主要由容性試品或容性負(fù)載和與之串聯(lián)的電感以及中壓電源組成。它還可由電容器與感性試品串聯(lián)而成。改變回路參數(shù)或電源頻率,回路即可調(diào)諧至諧振,同時(shí)將有一個(gè)幅值遠(yuǎn)大于電源電壓,且波形接近于正弦波的電壓施加在試品上。

諧振條件和試驗(yàn)電壓的穩(wěn)定性取決于電源頻率和試驗(yàn)回路特性的穩(wěn)定性,用品質(zhì)因數(shù)來(lái)表征,是無(wú)功功率與有功功率之比。當(dāng)試品放電時(shí),由回路電容瞬時(shí)放電,因而電源輸出電流較小,從而限制了對(duì)試品絕緣的嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)試品為容性時(shí)(如電容器、電纜或氣體絕緣的試品)其外絕緣泄漏電流同流過(guò)試品的電容電流相比很小或者形成破壞性放電的能量很小時(shí),串聯(lián)諧振回路就特別有用。

串聯(lián)諧振回路可以作為回路的附加電容提供較大的泄漏電流。串聯(lián)諧振回路具有足夠大的回路電容時(shí)對(duì)電抗器試驗(yàn)也很實(shí)用。對(duì)淋雨和污穢條件下的外絕緣試驗(yàn),串聯(lián)諧振回路可能不適用,除非能滿足上述電壓的一般要求。可事先在回路中加人足夠的負(fù)載電容來(lái)滿足濕試驗(yàn)要求。