一、工頻耐電壓擊穿|電擊穿|電氣強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)要求:
u 型 號(hào):ZJC-50E
u 試驗(yàn)電壓:交流 0--50 KV, 直流 0--50 KV ;
u 電器容量:3 KVA;
u 高壓分級(jí):50kV(全量程不分檔);
u 擊穿電壓:0-50kV;
u 升壓速率:0.1kV/s、0.2 kV/s、0.5 kV/s、1.0 kV/s、2.0 kV/s;
u 電壓測(cè)量精度(10%-100%FS):≤2%;
u 升壓方式:勻速升壓、耐壓試驗(yàn);
u 過(guò)電流保護(hù)裝置:試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源;
u 試驗(yàn)電極:¢25兩個(gè),¢75一個(gè),r3圓角;
u 軟件控制:簡(jiǎn)潔的人機(jī)操作界面,簡(jiǎn)單易學(xué);可方便設(shè)置試驗(yàn)電壓、選擇升壓速率。
u 外形尺寸:1100×800×1500mm;
u 電源:AC220V 50/60Hz 16A。
u 測(cè)試材料:絕緣材料類(lèi);
u 符合標(biāo)準(zhǔn):GB/T1408.1-2016;IEC60243-1:2013;GB/T1408.2-2016;IEC60243-2:2013;ASTM D149;GB/T1695-2005;
u 可選配:高溫空氣中測(cè)試;高溫油中測(cè)試;
二、工頻耐電壓擊穿|電擊穿|電氣強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置
序號(hào) | 主要配置 | 數(shù)量 | 生產(chǎn)廠(chǎng)家 |
1 | 試驗(yàn)主機(jī) | 一臺(tái) | 智德創(chuàng)新 |
2 | 控制裝置 | 一套 | 智德創(chuàng)新 |
3 | 放電系統(tǒng) | 一套 | 智德創(chuàng)新 |
4 | 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) | 一套 | 智德創(chuàng)新 |
5 | 試驗(yàn)油盒 | 一只(兼試驗(yàn)平臺(tái)) | 智德創(chuàng)新 |
6 | 試驗(yàn)軟件 | 一套 | 智德創(chuàng)新 |
7 | 計(jì)算機(jī) | 一套 | 專(zhuān)用計(jì)算機(jī) |
8 | 數(shù)據(jù)線(xiàn) | 一根 | 智德創(chuàng)新 |
9 | 電源線(xiàn) | 一根 | 智德創(chuàng)新 |
10 | 照明系統(tǒng) | 一套 | 智德創(chuàng)新 |
11 | 鑷子 | 一把 | 隨機(jī) |
12 | 產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū) | 一份 | 智德創(chuàng)新 |
13 | 產(chǎn)品合格證 | 一份 | 智德創(chuàng)新 |
14 | 產(chǎn)品保修單 | 一份 | 智德創(chuàng)新 |
15 | 裝箱單 | 一份 | 智德創(chuàng)新 |
配置試驗(yàn)電極 | |||
序號(hào) | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 電極示意圖 |
1 | 不等徑電極 ( 直徑25mm 直徑75mm) | 一套 | |
注 | 需要附合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的接地線(xiàn)。 | ||
1 | 設(shè)備外形尺寸 | 長(zhǎng) 900mmX 寬 600mmX 高 1400mm | |
2 | 設(shè)備重量 | 260kg | |
3 | 電 源 | AC220V±10%、50Hz (設(shè)備需配備獨(dú)立電源接頭) | |
4 | 設(shè) 備 | 設(shè)備立式(帶腳輪可移動(dòng)) |
三、概述:
?特點(diǎn):所有的絕緣材料都只能在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度下保持其絕緣特性,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)一定限度時(shí),絕緣材料便會(huì)瞬時(shí)失去絕緣特性,使整個(gè)設(shè)備破壞。
?特征:介電強(qiáng)度是最基本的絕緣特性參數(shù)。
?應(yīng)用:不管是在電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)中,還是在使用中,都要經(jīng)常做介電強(qiáng)度的試驗(yàn)。
1.1定義;
1.1.1電氣擊穿;
絕緣材料或結(jié)構(gòu),在電場(chǎng)作用下瞬間失去絕緣特性,造成電極間短路,稱(chēng)為電氣擊穿。
1.1.2擊穿電壓、擊穿場(chǎng)強(qiáng);
在試驗(yàn)或使用中,絕緣材料或結(jié)構(gòu)發(fā)生擊穿時(shí)所施加的電壓,稱(chēng)為擊穿電壓;擊穿點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)稱(chēng)為擊穿場(chǎng)強(qiáng)。
EB=UB/d
1.1.3介電強(qiáng)度;
絕緣材料的介電強(qiáng)度是指材料能承受而不致遭到破壞的最高電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng),對(duì)于平板試樣
1.1.4閃絡(luò)、閃絡(luò)電壓;
在氣體或液體中,電極之間發(fā)生放電,當(dāng)放電至少有一部分是沿著固體材料表面時(shí),稱(chēng)為閃絡(luò)。通常試樣表面閃絡(luò)后,還可以恢復(fù)絕緣特性。閃絡(luò)時(shí)試樣上施加的電壓稱(chēng)為閃絡(luò)電壓。
1.1.5擊穿或閃絡(luò)的判別:
?試樣上電壓突然降落;
?通過(guò)試樣上的電流突然增大;
?有時(shí)會(huì)發(fā)出光或聲;
?試樣上有貫穿的小孔、裂紋以及碳化的痕跡;
1.2介電強(qiáng)度試驗(yàn)分類(lèi);
1.2.1擊穿試驗(yàn):
在一定試驗(yàn)條件下,升高電壓直到試樣發(fā)生擊穿為止,測(cè)得擊穿場(chǎng)強(qiáng)或擊穿電壓,測(cè)量試樣的介電強(qiáng)度,用來(lái)測(cè)量絕緣材料的介電強(qiáng)度。不能作為選定應(yīng)用于工作場(chǎng)強(qiáng)的依據(jù),而只能作為選用材料的參考。
1.2.2耐電壓試驗(yàn):
在一定試驗(yàn)條件下,對(duì)試樣施加一定電壓,經(jīng)歷一定時(shí)間,若在此時(shí)間內(nèi)試樣不發(fā)生擊穿,即認(rèn)為試樣是合格的。只能說(shuō)明試樣的介電強(qiáng)度不低于該試驗(yàn)電壓的水平,但不能說(shuō)明究竟有多高。
對(duì)于電氣設(shè)備使用,施加電壓略高于工作電壓,經(jīng)歷時(shí)間1min、5min或更長(zhǎng)
1.3影響介電強(qiáng)度的因素;
1.3.1電壓波形:
?直流、工頻正弦以及沖擊電壓下?lián)舸C(jī)理不同,擊穿場(chǎng)強(qiáng)也不同
?工頻交流電壓下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)低的多
?根據(jù)使用條件及試驗(yàn)?zāi)康模x擇電壓或疊加電壓
1.3.2電壓作用時(shí)間
?電擊穿所需時(shí)間短,小于微秒級(jí)
?熱擊穿需要較長(zhǎng)時(shí)間的熱的積累,在直流或工頻電壓下,隨著施加電壓的時(shí)間增長(zhǎng),擊穿電壓明顯下降。
?施加電壓時(shí)間很長(zhǎng)時(shí),由于試樣內(nèi)存在局部放電或其他原因,試樣老化,降低擊穿電壓
?有機(jī)材料,一般在小于幾微秒和大于幾秒時(shí),擊穿電壓隨時(shí)間增長(zhǎng)而明顯下降,在幾微秒至幾秒范圍內(nèi),擊穿電壓變化不大
1.3.3電場(chǎng)的均勻性及電壓的極性
?材料的本征擊穿場(chǎng)強(qiáng)是在均勻電場(chǎng)下測(cè)得的。但不均勻電場(chǎng)中,如電極邊緣電場(chǎng)強(qiáng)度比較高,會(huì)首先出現(xiàn)局部放電,擴(kuò)展到試樣擊穿,測(cè)得的擊穿電壓偏低
?在不均勻電場(chǎng)下,直流和沖擊電壓的極性對(duì)擊穿電壓有明顯的影響。由于空間電荷的效應(yīng)改變了電極間介質(zhì)的電場(chǎng)分布,從而影響了擊穿電壓。
1.3.4試樣的厚度與不均勻性
?試樣厚度增加,電極邊緣電場(chǎng)就更不均勻,試樣內(nèi)部的熱量更不容易散發(fā),試樣內(nèi)部含有缺陷的幾率增大,使得擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降
?薄膜試樣,厚度減小,電子碰撞電離的幾率減小,也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)提高
?工業(yè)上絕緣材料含有雜質(zhì)和缺陷,使得試樣擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低
?材料中殘留的機(jī)械應(yīng)力,使得擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低
1.3.5環(huán)境條件
?溫度升高,會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。在材料的?;瘻囟确秶?,擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降z(mì)ui明顯,對(duì)于某些材料,在低溫區(qū)可能出現(xiàn)相反的溫度效應(yīng)。
?濕度增大,會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。材料吸濕后會(huì)增大電導(dǎo)和介質(zhì)損耗,會(huì)改變電場(chǎng)分布,從而影響擊穿場(chǎng)強(qiáng)。
?氣壓對(duì)擊穿場(chǎng)強(qiáng)的影響,主要是對(duì)氣體而言。氣壓高,電子在碰撞過(guò)程的自由行程就短,擊穿場(chǎng)強(qiáng)會(huì)升高。但在接近真空時(shí),由于碰撞的幾率減少,也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高,可用巴申曲線(xiàn)闡明
擊穿場(chǎng)強(qiáng)與溫度 擊穿場(chǎng)強(qiáng)與水分 巴申曲線(xiàn)(氣壓)
二、試樣與電極:
2.1均勻電場(chǎng)下?lián)舸┰囼?yàn)用的試樣與電極
?材料的本征介電強(qiáng)度,是以均勻電場(chǎng)下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)來(lái)表征的
?為了能使試樣的擊穿發(fā)生在均勻的電場(chǎng)中,必須把試樣做成各種型材。
2.1.1例行試驗(yàn)中用的試樣與電極
例行試驗(yàn),不能要求試樣擊穿都發(fā)生在均勻電場(chǎng)中,試樣的形狀決定與材料原有的形狀,試樣的厚度,一般也決定于試樣本身;
?試樣太厚,擊穿電壓超過(guò)試驗(yàn)變壓器的額定電壓,或表面閃絡(luò)無(wú)法解決,可將試樣削薄,并保持試樣表面光潔;
?試樣太薄,如紙或薄膜材料,可多層疊加在一起,施加一定壓力壓緊;
2.1.2試樣厚度測(cè)量
?均勻的厚度,沿通過(guò)擊穿點(diǎn)的直徑上測(cè)三點(diǎn)取平均值。
?如果厚度不均勻,以擊穿點(diǎn)的厚度計(jì)算擊穿場(chǎng)強(qiáng)。
2.1.3試樣的面積
試樣的面積要比電極面積大,使之在擊穿前不會(huì)發(fā)生閃絡(luò);
?為節(jié)省材料,電極面積不能太大;
?為暴露材料中存在的缺點(diǎn),電極不能太??;
?一般直徑取25mm或50mm;
2.2試樣要求:
2.2.1試樣的個(gè)數(shù)
?擊穿場(chǎng)強(qiáng)分散性較大,要多用一些試樣;
?工程材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng)很大程度上決定于存在的弱點(diǎn);
?擊穿場(chǎng)強(qiáng)受很多因素的影響;
2.2.2一般最少取5個(gè)
?取平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
?若有一個(gè)數(shù)值偏離平均值15%以上,必須再取5個(gè)試樣;
2.3電極要求:
試樣的正?;幚?/span>
電極的要求
?良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,由銅或不銹鋼制成;
?表面要平整光滑,使之與試樣表面接觸良好;
?對(duì)稱(chēng)電極:電極邊緣電場(chǎng)較均勻,但上下電極必須對(duì)準(zhǔn)中心線(xiàn);
2.4電極效應(yīng):
電極邊緣效應(yīng)
?空氣a擊穿場(chǎng)強(qiáng)比固體材料x低,場(chǎng)強(qiáng)Ea/Ex=γx/γa>1
?總是在電極邊緣的空氣中先出現(xiàn)局部放電,這種放電會(huì)腐蝕試樣,會(huì)使試樣的溫度升高,最終導(dǎo)致試樣在較低的電壓下發(fā)生擊穿
電極效應(yīng)消除措施
消除辦法:
?電極的邊緣要做成圓角;
?將試樣和電極浸入相對(duì)介電常數(shù)大、擊穿場(chǎng)強(qiáng)比較高的液體媒質(zhì)中,如變壓器油,硅油;
?采用的媒質(zhì)若具有很高的相對(duì)介電常數(shù)或電導(dǎo),必須注意由此而引起的測(cè)試回路電流增大、試驗(yàn)變壓器過(guò)載、保護(hù)電阻上電壓降增大以及媒質(zhì)本身嚴(yán)重發(fā)熱等問(wèn)題。
液體材料用的電極
結(jié)構(gòu):
?直徑25mm、間距2.5mm、邊緣曲率半徑2mm;
?電極表面應(yīng)光滑,液面離電極的最高點(diǎn)距離不少于22mm,電極距容器的內(nèi)壁最近處不少于13mm,兩個(gè)電極的軸心要對(duì)準(zhǔn)并保持在同一水平線(xiàn)上,兩個(gè)電極的表面要保持平行;
?容器與液體材料不會(huì)相互破壞,容器可使用電瓷或玻璃,電極用銅或不銹鋼;
使用:
?清洗、烘干,再用被測(cè)液體洗滌兩次;
?注入被測(cè)液體,不要混入雜質(zhì)與水分;
?注入被測(cè)液體后靜止片刻,避免電極間有氣泡;
三、工頻電壓下的介電強(qiáng)度試驗(yàn)
?工頻電源應(yīng)用zui廣,且材料的工頻擊穿場(chǎng)強(qiáng)比直流和沖擊電壓下的都低,對(duì)于絕緣材料,通常都是做工頻下的擊穿試驗(yàn)。
?絕緣材料的介電強(qiáng)度,一般都是指在工頻下的介電強(qiáng)度。
?電工設(shè)備的例行試驗(yàn)中,一般也是做工頻耐壓試驗(yàn)。
3.1工頻耐壓試驗(yàn):
3.2升壓方式
定義:
?電壓從零按照一定方式和速度上升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓或擊穿電壓;
升壓方式
?快速升壓、20s逐漸升壓、 慢速升壓、60s逐級(jí)升壓、極慢速升壓;
快速升壓
?電壓從零上升到擊穿電壓所經(jīng)歷的時(shí)間約為10~20s,常用500V/s;
20s逐漸升壓
?電壓逐級(jí)升高,每級(jí)停留20s;
?第一級(jí)電壓約為快速升壓擊穿值的40%的電壓,在此電壓下,經(jīng)受20s,若試樣不擊穿,再加高一級(jí),直至試樣擊穿為止;
?升壓過(guò)程要盡量快,升壓的時(shí)間計(jì)算在下一級(jí)的20s之內(nèi);
?擊穿應(yīng)發(fā)生在第級(jí)或更高的電壓等級(jí)上,否則應(yīng)降低第一級(jí)電壓重新進(jìn)行試驗(yàn);
?逐級(jí)加壓比快速加壓作用的時(shí)間長(zhǎng),測(cè)得的擊穿電壓比較低;
慢速升壓
?從快速升壓的擊穿電壓的20%開(kāi)始,以較慢的速度升壓,使擊穿發(fā)生在120~240s內(nèi);
60s逐級(jí)升壓
?與20s逐級(jí)升壓類(lèi)似,只是每級(jí)停留的時(shí)間為60s;
極慢速升壓
?從快速升壓擊穿電壓的40%開(kāi)始,以極慢速的速度升壓,使擊穿發(fā)生在300~600s內(nèi)。
?升壓速度慢,電壓作用時(shí)間更長(zhǎng),測(cè)得的擊穿電壓更低,試驗(yàn)結(jié)果比較可靠。
3.3試驗(yàn)設(shè)備與裝置
試驗(yàn)系統(tǒng):包括高壓試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器,以及控制和保 護(hù)裝置等。
高壓試驗(yàn)變壓器
?工頻高電壓一般都通過(guò)試驗(yàn)變壓器升壓獲得。試驗(yàn)變壓器要求;
?具有足夠的額定電壓和容量;
?輸出的電壓波形沒(méi)有畸變;
試驗(yàn)變壓器的電壓
電壓等級(jí),根據(jù)試樣的試驗(yàn)電壓等級(jí)來(lái)選定:
?絕緣材料50~100kV
?絕緣結(jié)構(gòu)>1000kV
試驗(yàn)變壓器單臺(tái)容量:
?國(guó)內(nèi):750kV
?國(guó)外:1000kV
超過(guò)單臺(tái)變壓器額定電壓,采用多臺(tái)變壓器串接以獲得更高的試驗(yàn)電壓。
高壓試驗(yàn)變壓器 調(diào)壓器
測(cè)控卡
3.3.1試驗(yàn)變壓器的串接
?串接的級(jí)數(shù)增加,輸出的電壓增高,但設(shè)備的利用率降低,而且內(nèi)阻抗增大,因此也不宜采用過(guò)多的級(jí)數(shù),目前最多的是采用三級(jí)串接。
?對(duì)于電容較大的試樣,可以通過(guò)串聯(lián)諧振回路獲得比試驗(yàn)變壓器更高的電壓。
3.3.2串聯(lián)諧振
?諧振回路中,電抗器上的電壓與試樣上的電壓大小相等,相位相反;
?當(dāng)試驗(yàn)電壓很高時(shí),要制作單臺(tái)高壓調(diào)諧電抗器是不經(jīng)濟(jì)的,可將調(diào)諧電感接在調(diào)諧變壓器的低壓側(cè),組成一臺(tái)高壓調(diào)諧電抗器,并可將多臺(tái)這樣的電抗器串接起來(lái),使之能夠承受超高壓試驗(yàn)電壓;
?串聯(lián)諧振回路,不但能提高試驗(yàn)電壓,而且電壓波形好,又比較安全。
3.3.3變壓器的容量
試樣都是容性阻抗。試驗(yàn)變壓器的容量,可以根據(jù)試樣在試驗(yàn)電壓下通過(guò)的容性電流來(lái)計(jì)算S=U2ωCx
?一般試樣電容為幾十到幾百pF,擊穿電壓不超過(guò)100kV,選擇容量為10kVA;
?電工設(shè)備耐壓試驗(yàn)變壓器容量一般要大一些,高壓側(cè)電流為1A或更大;
?對(duì)于電容量特別大的試樣,必須采用電抗器與試樣并聯(lián),補(bǔ)償容性電流,以減小變壓器的容量;
?采用超低頻正弦電壓對(duì)大容量試樣做耐壓試驗(yàn),可以大大降低變壓器的容量。
3.3.4電壓波形
工頻電壓的波形應(yīng)為正弦波,正弦波的峰值與有效值之比稱(chēng)為波形因數(shù)。要求波形因數(shù)不超過(guò)根號(hào)2倍(1±5%)
波形畸變會(huì)影響介電強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果
?高次諧波會(huì)降低擊穿場(chǎng)強(qiáng);
?試樣的擊穿是決定于電壓的峰值,而一般測(cè)量電壓的儀表都是測(cè)量有效值;
?波形畸變,同一峰值的電壓測(cè)得有效值不同;
產(chǎn)生波形畸變的原因
?電源本身有3次或5次高次諧波;
?變壓器的非線(xiàn)性激磁電流:激磁電流決定于磁化曲線(xiàn)(非線(xiàn)性);
圖3-12 變壓器的磁化曲線(xiàn)
a) 磁通Φ與激磁電流l的關(guān)系
b) 磁通及激磁電流的波形
改善電壓波形
?在調(diào)壓器和試驗(yàn)變壓器之間接入濾波器,電感與電容根據(jù)濾波頻率選擇電容不宜太小,以免調(diào)壓器過(guò)載。
?電網(wǎng)中常為3次諧波,線(xiàn)電壓不含3次諧波,調(diào)壓器一次側(cè)接線(xiàn)電壓。
3.3.5調(diào)壓器
自耦調(diào)壓器
結(jié)構(gòu)
?鐵心上只繞一個(gè)線(xiàn)圈
?線(xiàn)圈的兩端為一次側(cè),接電源
?一次側(cè)與二次側(cè)有一個(gè)公共連接端頭,必須接中線(xiàn)或接地
?二次側(cè)另一頭為滑動(dòng)觸點(diǎn),觸點(diǎn)與公共端距離增大時(shí),電壓升高
優(yōu)缺點(diǎn)
?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、漏抗小、價(jià)格便宜
?輸出電流較大時(shí),觸點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)因接觸不好而出現(xiàn)火花。
適用
?容量為幾千伏安以下,油浸式的容量可達(dá)幾十千伏安。
3.3.6移圈調(diào)壓器(容量大的調(diào)壓器均采用)
結(jié)構(gòu)
?由三個(gè)線(xiàn)圈套在一個(gè)鐵心上組成
?I和II匝數(shù)相等,繞向相反,串接
?III為短路線(xiàn)圈,緊套在I、II外邊
原理
?靠移動(dòng)短路線(xiàn)圈改變其他兩個(gè)線(xiàn)圈的漏磁通
?改變I、II上的電壓分配實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓
?III從低位置向高位置移動(dòng),輸出電壓逐步升高
特點(diǎn)
?靠電磁耦合而不用機(jī)械觸點(diǎn),因此調(diào)壓過(guò)程
?不會(huì)出現(xiàn)火花,容量可以做的很大
?漏抗比較大,使用中應(yīng)注意畸變
3.3.7控制線(xiàn)路應(yīng)滿(mǎn)足要求
?只有在實(shí)驗(yàn)人員撤離高壓試驗(yàn)區(qū),并關(guān)好安全門(mén)(S1限位開(kāi)關(guān)),才能加上電壓進(jìn)行試驗(yàn)
?升壓必須從零開(kāi)始(S2零限位),以一定方式和速度上升
?在試樣發(fā)生擊穿時(shí),能自動(dòng)切斷電源(KA1過(guò)載釋放器)。在自動(dòng)控制線(xiàn)路中,能自動(dòng)使電壓下降到0。
3.3.8保護(hù)球隙
4.1保護(hù)和接地
?在控制回路中采用過(guò)載釋放器、安全門(mén)開(kāi)關(guān)、調(diào)壓器限位開(kāi)關(guān)
?低壓部分可能出現(xiàn)高電壓的各點(diǎn),都要接上放電間隙
?高壓測(cè)試回路中接保護(hù)電阻,限制試樣擊穿或閃絡(luò)時(shí)流過(guò)變壓器的電流并使變壓器高壓端點(diǎn)位變化緩慢,以改善由此產(chǎn)生的脈沖在高壓繞組間的分布和消除可能出現(xiàn)的振蕩,并保護(hù)測(cè)量銅球和電極在擊穿時(shí)不會(huì)燒壞。
?試樣擊穿或間隙放電,將有很大的電流流過(guò)接地線(xiàn)。接地電阻過(guò)大會(huì)顯著升高接地線(xiàn)的電位。各接地點(diǎn)與接地體的連接線(xiàn)應(yīng)采用盡量短的多股線(xiàn),以減小電阻和電感。
?高壓試驗(yàn)區(qū)應(yīng)裝有保護(hù)圍欄,圍欄的入口處應(yīng)裝有聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)和信號(hào)燈,并備有接地棒。
4.1.2工頻高電壓的測(cè)量
測(cè)量方法
直接測(cè)量試樣兩端的電壓;
?靜電電壓表、球隙放電測(cè)量法等;
把高電壓變換為低電壓進(jìn)行測(cè)量;
?分壓器、電壓互感器等;
通過(guò)測(cè)量變壓器低壓繞組或特別繞制的測(cè)量繞組的電壓換算高壓端的電壓;
要求
?測(cè)量誤差不超過(guò)3%;
?測(cè)量用儀表一般要求為0.5級(jí);
4.1.3靜電電壓表
?由兩個(gè)極板組成,一個(gè)極板固定,一個(gè)由彈簧連接,可以移動(dòng);
?通過(guò)極板間受力的大小,可以測(cè)定極板間的電壓,但分度是非線(xiàn)性的;
?內(nèi)阻很大,決定于電極間的絕緣電阻;
?電容很小,約5~50pF;
?交流電壓下測(cè)得的是有效值;
?目前最高電壓等級(jí)為500kV;
?依靠電場(chǎng)力工作,因此空間電場(chǎng)、電荷對(duì)它的影響很明顯,在使用中應(yīng)予以注意;
4.1.4球隙測(cè)量法
◆在確定條件下,球隙間空氣的放電電壓與球隙的距離有一定的關(guān)系,
◆利用球隙放電時(shí)的距離來(lái)測(cè)量電壓
需滿(mǎn)足條件
?保證球隙間電場(chǎng)均勻
?球隙中的空氣要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
◆測(cè)量時(shí),先讓球隙放電幾次,當(dāng)放電比較穩(wěn)定后重復(fù)測(cè)3次,每次間隔不少于1min,取3次試驗(yàn)平均值
◆GB311-64規(guī)定:在工頻下測(cè)得的是電壓峰值
◆測(cè)量結(jié)果可靠,但裝置占地面積較大,測(cè)量比較麻煩,一般只用于校準(zhǔn)其他測(cè)試儀器。
4.1.5互感器測(cè)量法
◆電壓互感器是變比和角差都很精確的降壓變壓器,它將高電壓變換為低電壓進(jìn)行測(cè)量。
◆電壓互感器的電壓比k為已知,則在二次側(cè)測(cè)得的電壓乘以k就得到一次側(cè)的高電壓值
◆測(cè)量方法非常方便、可靠,在電網(wǎng)上普遍應(yīng)用,但造價(jià)比較高
電壓互感器
4.1.6分壓器法
◆分壓器由一個(gè)高阻抗與低阻抗串接而成。
◆被測(cè)的高電壓絕大部分降落在高阻抗上,可以從低阻抗兩端測(cè)得低電壓,通過(guò)分壓比換算得到被測(cè)的高電壓
◆對(duì)于工頻交流電壓
?電壓較低時(shí),用電阻分壓器
?電壓很高時(shí),電阻分壓器功率損耗大,發(fā)熱嚴(yán)重,同時(shí)體積大、分布電容的影響嚴(yán)重,采用電容分壓器更合適。
分壓器測(cè)量原理圖
4.1.7測(cè)量繞組法
◆試驗(yàn)變壓器本身帶有測(cè)量繞組
?測(cè)量繞組與高壓繞組匝數(shù)比為k1,則高壓端電壓U2=此繞組電壓U1*k1
◆試驗(yàn)變壓器的低壓繞組
?低壓側(cè)電壓*高低壓繞組匝數(shù)比
?高低壓側(cè)電壓不wan全決定于匝數(shù)比,準(zhǔn)確度比測(cè)量繞組的低
測(cè)量線(xiàn)路圖
測(cè)量誤差
◆繞組法測(cè)得高壓端開(kāi)路電壓
◆試驗(yàn)回路接試樣,試樣兩端電壓由試樣電容,保護(hù)電阻及變壓器內(nèi)阻抗決定。
?UL較大,Ur較小時(shí),可能使測(cè)量值小于實(shí)際試樣上承受電壓值
?UL很小,Ur較大時(shí),可能出現(xiàn)測(cè)量值偏大
?測(cè)量誤差隨著試樣電容量的改變而變化