直流泄漏及直流耐壓

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1、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

2、：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

3、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

4、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)的極性效應(yīng)為提高外絕緣閃絡(luò)電壓，直流輸出電壓采用負(fù)極性。如采用正極性輸出，相當(dāng)于正極性棒-板電極，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，棒極附近產(chǎn)生電子崩，因中和作用，電子崩中的電子迅速進(jìn)入棒電極，正離子向板極的運(yùn)動(dòng)速度慢而暫留在棒電極附近，使棒-板電極間場(chǎng)強(qiáng)提高，擊穿電壓降低。平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)7.5千伏/厘米。負(fù)極性輸出時(shí)，相當(dāng)于負(fù)極性棒-板電極，電子崩中的電子迅速向板極運(yùn)動(dòng)，同樣，因暫留原因，棒極附近正電荷濃度很大，相當(dāng)于產(chǎn)生反向電場(chǎng)，使棒-板電極間場(chǎng)強(qiáng)削弱，提高放電電壓。平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)

5、20千伏/厘米。兩種極性平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)相差2.7倍左右。由于負(fù)極性輸出直流電壓的極性效應(yīng)，提高了外絕緣閃絡(luò)電壓，而加強(qiáng)了對(duì)絕緣的考核。4.各主要元件選擇：a.保護(hù)電阻：為限制放電電流，保護(hù)硅碓、微安表及試驗(yàn)變壓器，保護(hù)電阻值R=（0.001-0.01）Ud/Id60kV以下R=0.3-05MΩ電阻表面長(zhǎng)度不小于200mm。b.濾波電容器：試驗(yàn)小電容量的試品并要求準(zhǔn)確讀取電流值時(shí)例如測(cè)量帶并聯(lián)電阻的閥型避雷器電導(dǎo)電流時(shí)應(yīng)加濾波電容器。濾波電容器一般取0.01-0.1μF。對(duì)于電容量較大的試品如電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器等通常不用濾波電容器。對(duì)泄漏電流很小并僅作粗略檢查性的試驗(yàn)如測(cè)量斷

6、路器支持瓷套及拉桿的泄漏電流也可不用。c.高壓硅堆：使用電壓為2√2UT的反峰電壓，并有20%的裕度。多個(gè)硅堆串聯(lián)時(shí)，應(yīng)并聯(lián)均壓電阻，阻值可選1000MΩ。二、.試驗(yàn)接線：a.微安表接在高壓側(cè)：微安表接在高壓側(cè)，不受高壓對(duì)地雜散電容的影響，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。微安表和高壓引線采用屏蔽線。b.微安表接在低壓側(cè)：微安表接在低壓側(cè)，高壓對(duì)地雜散電容的影響較大，測(cè)量結(jié)果偏大。c.微安表的保護(hù)：R1=UF/IμAUF：放電管放電電壓IμA：微安表滿刻度電流值L:電感（約10Hm）C:旁路電容（0.5μF）R2：擴(kuò)大微安表量程R1LPASμACFR2三、直流高壓的測(cè)量1.直流電壓平均值的測(cè)量

7、誤差應(yīng)不大于3%。測(cè)量表計(jì)應(yīng)不低于1.5%，分壓器不應(yīng)低于2.5%。2.脈動(dòng)幅值的測(cè)量誤差不大于實(shí)際脈動(dòng)幅值的10%及其直流電壓算術(shù)平均值的1%，二者數(shù)值中較大者。①用高電阻串聯(lián)微安表測(cè)量U:R/II：100微安-500微安R：10MΩ/kV用高電阻串聯(lián)微安表測(cè)量用分壓器與低壓電壓表測(cè)量②用分壓器與低壓電壓表測(cè)量RPAμAFVR1R2UU1③用高壓靜電電壓表測(cè)量靜電電壓表可以直接測(cè)量輸出電壓的有效值，脈動(dòng)系數(shù)小于2%時(shí)，有效值等于平均值。④在試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)測(cè)量當(dāng)試品泄漏電流很小時(shí)可以采用此方法。在脈動(dòng)系數(shù)很小時(shí)：