高電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀升壓方式

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。

測(cè)試原理

固體電介質(zhì)擊穿有3種形式：電擊穿、熱擊穿和電化學(xué)擊穿。

4.1電擊穿

電擊穿是因電場(chǎng)使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點(diǎn)而導(dǎo)致電介質(zhì)失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累、溫度過高而導(dǎo)致失去絕緣能力。電化學(xué)擊穿是在電場(chǎng)、溫度等因素作用下，電介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學(xué)變化，性能逐漸劣化，最終喪失絕緣能力。固體電介質(zhì)的化學(xué)變化通常使其電導(dǎo)增加，這會(huì)使介質(zhì)的溫度上升，因而電化學(xué)擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時(shí)間對(duì)電擊穿的影響小，對(duì)熱擊穿和電化學(xué)擊穿的影響大；電場(chǎng)局部不均勻性對(duì)熱擊穿的影響小，對(duì)其他兩種影響大。

4.2熱擊穿

當(dāng)固體電介質(zhì)承受電壓作用時(shí)，介質(zhì)損耗是電介質(zhì)發(fā)熱、溫度升高；而電介質(zhì)的電阻具有負(fù)溫度系數(shù)，所以電流進(jìn)一步增大，損耗發(fā)熱也隨之增加。電介質(zhì)的熱擊穿是由電介質(zhì)內(nèi)部的熱不平衡過程造成的。如果發(fā)熱量大于散熱量，電介質(zhì)溫度就會(huì)不斷上升，形成惡性循環(huán)，引起電介質(zhì)分解、炭化等，電氣強(qiáng)度下降，最終導(dǎo)致?lián)舸?/span>

熱擊穿的特點(diǎn)是：擊穿電壓隨溫度的升高而下降，擊穿電壓與散熱條件有關(guān)，如電介質(zhì)厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨電介質(zhì)厚度成正比增加；當(dāng)外施電壓頻率增高時(shí)，擊穿電壓將下降。

4.3電化學(xué)擊穿

固體電介質(zhì)受到電、熱、化學(xué)和機(jī)械力的長(zhǎng)期作用時(shí)，其物理和化學(xué)性能會(huì)發(fā)生不可逆的老化，擊穿電壓逐漸下降，長(zhǎng)時(shí)間擊穿電壓常常只有短時(shí)擊穿電壓的幾分之一，這種絕緣擊穿成為電化學(xué)擊穿。當(dāng)加在某絕緣介質(zhì)上的電壓高于過一定程度（擊穿電壓）后，這時(shí)絕緣介質(zhì)會(huì)發(fā)生突崩潰而使其電阻迅速下降，繼而使得一部分絕緣介質(zhì)變?yōu)閷?dǎo)體。在有效的擊穿電壓下，電擊穿現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、流體、氣體或者真空等不同的介質(zhì)中。

4.4電樹枝（預(yù)擊穿）

在電氣工程中，樹化是固體絕緣中的一種電氣預(yù)擊穿現(xiàn)象。這是由于局部放電而造成的破壞性過程，并通過受應(yīng)力的介電絕緣層，在類似于樹枝的路徑中進(jìn)行。固體高壓電纜絕緣的樹化是地下電力電纜中常見的擊穿機(jī)制和電氣故障來源。當(dāng)干介電材料在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)受到高且發(fā)散的電場(chǎng)應(yīng)力時(shí)，首先發(fā)生并傳播電樹。觀察到電樹化起源于雜質(zhì)、氣孔、機(jī)械缺陷或?qū)щ娡黄鹪陔娊橘|(zhì)的小區(qū)域內(nèi)引起過度電場(chǎng)應(yīng)力的點(diǎn)。這可以使體電介質(zhì)內(nèi)的空隙內(nèi)的氣體電離，從而在空隙的壁之間產(chǎn)生小的放電。雜質(zhì)或缺陷甚至可能導(dǎo)致固體電介質(zhì)本身的部分擊穿。這些局部放電 (PD) 產(chǎn)生的紫外線和臭氧隨后與附近的電介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，分解并進(jìn)一步降低其絕緣能力。隨著電介質(zhì)的降解，氣體通常會(huì)釋放出來，從而產(chǎn)生新的空隙和裂縫。這些缺陷進(jìn)一步削弱了材料的介電強(qiáng)度，增強(qiáng)了電應(yīng)力，加速了 PD 過程。

高電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

GBT 1408.1-2016 ：絕緣材料 電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第1部分：工頻下試驗(yàn)；

GBT 1408.2-2016 ：絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第2部分：對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求；

IEC 60060-1-2010 &；

GB/T16927.1-2011：高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第1部分：一般定義及試驗(yàn)要求；

IEC 60060-2-2010 &；

GB/T 16927.2-2013：高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第2部分：測(cè)量系統(tǒng)；

JB/T9641：試驗(yàn)變壓器；

GB1094.1～GB1094.5：電力變壓器；

GB/T.311.1：高壓輸變電設(shè)備的絕緣與配合；

GB/T509：電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則；

GB4208：外殼防護(hù)等級(jí)；

GB/T191：包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志；

DL/T848.2：高壓試驗(yàn)裝置通用技術(shù)條件 第2部分：工頻高壓試驗(yàn)裝置；

GB5273：變壓器、高壓電器和套管的接線端子；

DL/T846.1：高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第1部分：高電壓分壓器測(cè)量系統(tǒng)；

GB/T11920：電站電氣部分集中控制裝置通用技術(shù)條件；

GB/T5582：高壓電力設(shè)備外絕緣污穢等級(jí)；

IEC60-1：高電壓試驗(yàn)技術(shù)；

JB/T8638：調(diào)壓器試驗(yàn)導(dǎo)則 第一部分；

JB8749：調(diào)壓器的通用技術(shù)要求；

JB/T7067：柱式調(diào)壓器；

JB/T501：電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則；

GB/T1695-2005：《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》；

ASTM D149：《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》；

技術(shù)文件部分

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4)  出廠檢測(cè)合格報(bào)告；

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