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)電樂降低過多及維持時(shí)間過長以致明顯影響試品上破壞性放電電壓的測量值。

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5%,并且非破壞性放電期間瞬時(shí)電壓降不超過電壓峰值的20%,則認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過。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)的交流測量系統(tǒng)無法識(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量系統(tǒng)來檢測。

一般來說,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)來表征,是無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)載電容來滿足濕試驗(yàn)要求。