高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)

1、高高壓壓電電氣設(shè)備試驗(yàn)氣設(shè)備試驗(yàn)High-voltage electrical equipment絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)是高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)中一種最簡單、最常用的試驗(yàn)方法。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣受潮、表面臟污，留有表面放電或擊穿痕跡時(shí)，其絕緣電阻會(huì)顯著下降。根據(jù)絕緣等級(jí)、測(cè)試要求的不同，通常采用的兆歐表輸出電壓有：100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等。由于絕緣電阻試驗(yàn)所施加的電壓較低，對(duì)于一些集中性缺陷，即使可能是很嚴(yán)重的缺陷，但在測(cè)量時(shí)顯示絕緣電阻仍然很大的現(xiàn)象，因此，絕緣電阻試驗(yàn)只適用于檢測(cè)貫穿性缺陷和普遍性缺陷。絕緣電阻

2、及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)電氣設(shè)備的絕緣，不能等值為單純的電阻，其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的，例如電機(jī)絕緣中的云母帶，變壓器等絕緣中用的油和紙，因此，在絕緣試驗(yàn)中測(cè)得的并不是一個(gè)純電阻。如圖4-1為雙層電介質(zhì)的一個(gè)簡化等值電路。圖4-1 雙層電介質(zhì)簡化等值電路圖4-2吸收曲線及絕緣電阻變化曲線絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)當(dāng)合上開關(guān)K將直流電壓U加到絕緣上后，等值電路中電流i的變化如圖4-2曲線所示，開始電流很大，以后逐漸減小，最后趨近于一個(gè)常數(shù)Ig；這個(gè)過程的快慢，與絕緣試品的電容量有關(guān)，電容量越大，持續(xù)的時(shí)間越長，

3、甚至達(dá)數(shù)分鐘或更長時(shí)間。圖4-2中曲線i和穩(wěn)態(tài)電流Ig之間的面積為絕緣在充電過程中從電源“吸收”的電容Qa。這種逐漸“吸收”的現(xiàn)象就叫做吸收現(xiàn)象。由從圖4-2曲線可以看出，在絕緣電阻試驗(yàn)中，所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，只有當(dāng)t=,其測(cè)量值為R=R,但在絕緣電阻試驗(yàn)中，特別是電容量較大時(shí)，很難測(cè)量R的值，因此在實(shí)際試驗(yàn)中，規(guī)程規(guī)定，只需要測(cè)量60S時(shí)的絕緣電阻值，即R60S的值。當(dāng)電容量特別大時(shí)，吸收現(xiàn)象特別明顯，如大型發(fā)電機(jī)機(jī)，可以采用10min時(shí)的絕緣電阻值。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)對(duì)于不均勻絕緣試品，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象明顯。如絕緣受潮嚴(yán)重或內(nèi)

4、部有集中性導(dǎo)電通道，吸收現(xiàn)象更為明顯。工程上用“吸收比”來反映這一特性，吸收比一般有K表示，其定義為： K=R60s/R15s K=R60s/R15s (4-1)式中：R60s為t=60s時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值；R15s為t=15s時(shí)的絕緣電阻值。對(duì)于電容量較大的絕緣試品，K可采用下式表示： K=R10min/R1min K=R10min/R1min (4-2)式中：R10min為t=10min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值；R1mins為t=1min時(shí)的絕緣電阻值，K在工程上稱為極化指數(shù)在絕緣狀況良好時(shí)，K值較大，其值遠(yuǎn)大于1，當(dāng)絕緣受潮時(shí)，K值將變小，一般認(rèn)為如K1.3時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮。從上面的分

5、析可知，對(duì)電容較小的絕緣試品，可以只測(cè)量其絕緣電阻，對(duì)于電容較大的絕緣試品，不僅要測(cè)量其絕緣電阻，還要測(cè)試其吸收比。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)設(shè)備工程上進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)所采用的設(shè)備為兆歐表，兆歐表有三個(gè)接線端子：線路端子（L），接地端子（E），屏蔽（或保護(hù)）端子（G），被試品接在L和E之間，G用以消除絕緣試品表面泄漏電流的影響，期望試驗(yàn)原理接線如圖4-3所示。在絕緣試驗(yàn)中，如不接屏蔽端子，測(cè)得的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的并聯(lián)值，因?yàn)檫@時(shí)沿絕緣表面的泄漏電流同樣通過兆歐表的測(cè)量回路。如果在表面上纏上幾匝銅線，并接到端子G上，則絕緣表面泄漏電流不通過兆歐表的測(cè)量回路，這時(shí)測(cè)得的結(jié)果便是消

6、除了表面泄漏電流影響的真實(shí)的體積電阻。1-電纜金屬鎧裝；2-電纜絕緣 ；3-導(dǎo)電芯右圖4-3絕緣電阻試驗(yàn)原理示意圖 絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)設(shè)備兆歐表種類較多，根據(jù)測(cè)量對(duì)象和測(cè)量電壓不同，如前所述。根據(jù)電壓產(chǎn)生的方式不同，分為手搖式兆歐表和電子式兆歐表，其原理如圖4-4和4-5所示：在絕緣試驗(yàn)中，如不接屏蔽端子，測(cè)得的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的并聯(lián)值，因?yàn)檫@時(shí)沿絕緣表面的泄漏電流同樣通過兆歐表的測(cè)量回路。如果在表面上纏上幾匝銅線，并接到端子G上，則絕緣表面泄漏電流不通過兆歐表的測(cè)量回路，這時(shí)測(cè)得的結(jié)果便是消除了表面泄漏電流影響的真實(shí)的體積電阻。圖4-4 手搖式兆歐表原理接線圖圖4-

7、5 電子式兆歐表原理接線圖絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)設(shè)備手搖式兆歐表采用了流比計(jì)的測(cè)量機(jī)構(gòu)，儀表的讀數(shù)與手搖式發(fā)電機(jī)的端電壓或轉(zhuǎn)速絕對(duì)值的關(guān)系不大，一般只要使得手柄的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速（通常為120r/min）的80%以上就行，重要的是必須保持轉(zhuǎn)速的恒定。需要注意的是，當(dāng)試品的電容較大時(shí)，測(cè)量后須先將兆歐表從測(cè)量回路中斷開，然后才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以免試品電容電流反充損壞儀器。電子式兆歐表測(cè)量原理與手搖式兆歐表的測(cè)量原理一樣，只是電源的產(chǎn)生方式不一樣。由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)已比較成熟，因此，工程上大量采用了電子式兆歐表。與手搖式兆歐表相比，不僅試驗(yàn)工作量降低，測(cè)量吸收比更容易

8、，而且電源容量可以做得較大，同時(shí)，一臺(tái)兆歐表還可以將幾種不同電壓集成在一臺(tái)設(shè)備中，適用面更廣。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)在絕緣電阻試驗(yàn)中，絕緣電阻的大小與絕緣材料的結(jié)構(gòu)、體積有關(guān)，與所用的兆歐表的電壓高低有關(guān)，還與大氣條件有關(guān)，因此，不能簡單的用絕緣電阻的大小或吸收比來判斷絕緣的好壞。在排除了大氣的影響后，所測(cè)絕緣電阻和吸收比應(yīng)與其出廠時(shí)的值比較，與歷史數(shù)據(jù)相比較，與同批設(shè)備相比較，其變化不能超過規(guī)程允許的范圍。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合絕緣電阻值與吸收比的變化結(jié)合起來綜合考慮。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定一、測(cè)試規(guī)定1、試驗(yàn)前應(yīng)拆除被試設(shè)備電源及一切外連線，并將被試物短

9、接后接地放電1min，電容量較大的應(yīng)至少放電2min，以免觸電。2、檢驗(yàn)兆歐表是否指零或無窮大。3、用干燥清潔的柔軟布擦去被試物的表面污垢，必要時(shí)可先用汽油洗凈套管的表面積垢，以消除表面的影響。4、接好線，如用手搖式兆歐表時(shí)，應(yīng)用恒定轉(zhuǎn)速（120r/min）轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，兆歐表指針逐漸上升，待1min后讀取其絕緣電阻值。5、在測(cè)量吸收比時(shí)，為了在開始計(jì)算時(shí)就能在被試物上加上全部試驗(yàn)電壓，應(yīng)在兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)再將表筆接入被試物，同時(shí)計(jì)算時(shí)間，分別讀取15S和60S的讀數(shù)。6、試驗(yàn)完畢或重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須將被試物短接后對(duì)地充分放電。這樣除可保證安全外，還可提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。7、記錄被試設(shè)備的銘牌

10、、規(guī)范、所在位置及氣象條件等。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：1、對(duì)于同桿雙回路架空線或雙母線，當(dāng)一路帶電時(shí)，不得測(cè)量另一回路的絕緣電阻，以防感應(yīng)高壓損壞儀表和危及人身安全。對(duì)于平行線路，也同樣要注意感應(yīng)電壓，一般不應(yīng)測(cè)量其絕緣電阻。在必須測(cè)量時(shí)，要采取必要措施才能進(jìn)行，如用絕緣棒接線等。2、測(cè)量大容量電機(jī)和長電纜的絕緣電阻時(shí)，充電電流很大，因而兆歐表開始指示數(shù)很小，但這并不表示被試設(shè)備絕緣不良，必須經(jīng)過較長時(shí)間，才能得到正確的結(jié)果。使用手搖式兆歐表測(cè)量大容量設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)手不能停，要先斷開L線與被測(cè)設(shè)備之間的聯(lián)接，再停止轉(zhuǎn)動(dòng)搖表，并立即對(duì)被測(cè)設(shè)備放電和接

11、地，防止被試設(shè)備對(duì)兆歐表反充電損壞兆歐表和被被設(shè)備所帶高電壓電人。3、如絕緣電阻過低，應(yīng)進(jìn)行分解試驗(yàn)，找出絕緣電阻最低的部分。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：4、一般應(yīng)在干燥、晴天、環(huán)境溫度不低于50時(shí)進(jìn)行測(cè)量。在陰雨潮濕的天氣及環(huán)境溫度太大時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。5、測(cè)量絕緣的吸收比時(shí)，應(yīng)避免記錄時(shí)間帶來的誤差。由上述可知，變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備絕緣的吸收比，是用兆歐表在加壓15S和60S時(shí)記錄其絕緣電阻值后計(jì)算求得的。測(cè)量時(shí)，流過絕緣的電流分量中漏導(dǎo)電流不隨變化，其值很小，分析時(shí)可以略去；充電電流在很短時(shí)間（小于1S）內(nèi)衰減到零，也可以略去。隨時(shí)間變化的主要分量是吸收電流，

12、它與測(cè)量時(shí)間t的關(guān)系為： Ix(t)=At-n (4-3)式中A-常數(shù)，決定于被試品絕緣材料；n-指數(shù)。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：R60”=U/A60-n, R15”=U/A15-n , K=R60”/R15”=4n故 n=lg(R60”/R15”) /lg4 (4-4)試驗(yàn)時(shí)，記錄時(shí)間往往不是加壓時(shí)間，設(shè)記錄時(shí)間與加壓時(shí)間的絕對(duì)誤差為t，則此時(shí)測(cè)得的絕緣電阻為RR=U/A(t+t)-n=U/A(t+t)n (4-5)而實(shí)際絕緣電阻R為： R= t-n=U/Atn絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：由上兩式計(jì)算出的絕緣電阻測(cè)量值的相對(duì)誤差R為：

13、R=(R-R)/R=(U/A) (t+t)n /(U/A)tn-1=(1+t/t)n-1=(1+t) n-1(4-6)式中t-測(cè)量時(shí)間的相對(duì)誤差。試驗(yàn)中，時(shí)間記錄往往不易準(zhǔn)確，兆歐表刻度展開時(shí)間一般為12S。若記錄時(shí)間有2s誤差，則對(duì)15s而言， t2/15=14%，對(duì)60s而言， t為3%左右，若取吸收比K=2，則n=0.5。當(dāng)記錄時(shí)間誤差為2s時(shí)，對(duì)15s絕緣電阻的相對(duì)誤差：R15”=(1+0.14)0.5-1=17%對(duì)60s絕緣電阻的相對(duì)誤差：R60”=(1+0.03)0.5-1=1.5%絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：對(duì)于R60”和R15”的相對(duì)誤差引起的吸收比

14、計(jì)算結(jié)果的誤差可達(dá)5%-9%，這樣在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量吸收比時(shí)，往往導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果重復(fù)性較差，給測(cè)試結(jié)果分析帶來困惑。因此，應(yīng)準(zhǔn)確記錄15s和60s的時(shí)間。若用極化指數(shù)來監(jiān)測(cè)吸收過程，上述誤差可以忽略不計(jì)。6、屏蔽環(huán)裝位置。為了避免表面泄漏電流的影響，測(cè)量時(shí)應(yīng)在絕緣表面加等電位屏蔽環(huán)，且應(yīng)靠近E端子裝設(shè)。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：7、采取兆歐表時(shí)，應(yīng)設(shè)法消除外界電磁場(chǎng)干擾引起的誤差。在現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)在強(qiáng)磁場(chǎng)附近或在未停電的設(shè)備附近使用兆歐表測(cè)量絕緣電阻，由于電磁場(chǎng)干擾也會(huì)引起很大的測(cè)量誤差。1）磁耦合。由于兆歐表沒有防磁裝置，外磁場(chǎng)對(duì)發(fā)電機(jī)里的磁鋼和表頭部分的磁鋼都會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)外

15、界磁場(chǎng)強(qiáng)度為400A/m時(shí)，誤差為0.2%，外界磁場(chǎng)愈強(qiáng)，影響愈嚴(yán)重，誤差愈大。2）電容耦合。由于帶電設(shè)備和被試設(shè)備之間存在耦合電容，將使被試品中流過干擾電流。帶電設(shè)備電壓愈高，距被試品愈近，干擾電流愈大，因而引起的誤差也愈大。 消除外界電磁場(chǎng)干擾的辦法是： 遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量；采用高電壓級(jí)的兆歐表，例如使用5000V或10000V的兆歐表進(jìn)行測(cè)量；利用兆歐表的屏蔽端子G進(jìn)行屏蔽。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：8、兆歐表的L和E端子接線不能對(duì)調(diào)。用兆歐表測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻時(shí)，其正確接線方法是L端子接被試品與大地絕緣的導(dǎo)電部分，E端子接被試品的接地端。9、兆歐表與被

16、試品間的連線不能鉸接或拖地，否則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。10、為便于比較，對(duì)同一設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)采用同樣的兆歐表、同樣的接線。當(dāng)采用不同形式的兆歐表測(cè)絕緣電阻，特別是測(cè)量具有非線性電阻的閥型避雷時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)很大的差別。當(dāng)用同一只兆歐表測(cè)量同一設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)采用相同的接線，否則將測(cè)量結(jié)果放在一起比較是沒有意義的。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素1、濕度隨著周圍環(huán)境的變化，電氣設(shè)備絕緣的吸濕程度也隨著發(fā)生變化。當(dāng)空氣相對(duì)溫度增大時(shí)，由于毛細(xì)管作用，絕緣物（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤其是對(duì)表面泄漏電流的影響更大。2、表面臟污和

17、受潮由于被試物的表面臟污或受潮會(huì)使其表面電阻率大大降低，絕緣電阻將明顯下降，必須設(shè)法消除表面泄漏電流的影響，以獲得正確的測(cè)量結(jié)果。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素1、濕度隨著周圍環(huán)境的變化，電氣設(shè)備絕緣的吸濕程度也隨著發(fā)生變化。當(dāng)空氣相對(duì)溫度增大時(shí)，由于毛細(xì)管作用，絕緣物（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤其是對(duì)表面泄漏電流的影響更大。2、表面臟污和受潮由于被試物的表面臟污或受潮會(huì)使其表面電阻率大大降低，絕緣電阻將明顯下降，必須設(shè)法消除表面泄漏電流的影響，以獲得正確的測(cè)量結(jié)果。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)3、溫度電氣設(shè)備的絕緣電阻是隨溫度

18、變化而變化的，其變化的程度隨絕緣的種類而異。富于吸濕性的材料，受溫度影響最大。一般情況下，絕緣電阻隨溫度升高而減小。這是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，加速了電介質(zhì)內(nèi)部離子的運(yùn)行，同時(shí)絕緣內(nèi)的水分，在低溫時(shí)與絕緣物結(jié)合得較緊密。當(dāng)溫度升高時(shí)，在電場(chǎng)作用下水分即向兩極伸長，這樣在纖維質(zhì)中，呈細(xì)長線狀的水分粒子伸長，使其導(dǎo)電性增加。此外，水分中含有溶解的雜質(zhì)或絕緣物內(nèi)含有鹽類，酸性物質(zhì)，也使電導(dǎo)增加，從而降低了絕緣電阻。由于溫度對(duì)絕緣電阻值有很大影響，而每次測(cè)量又不以在完全相同的溫度下進(jìn)行，所以為了比較試驗(yàn)結(jié)果，我國有關(guān)單位曾提出過采用溫度換算系數(shù)的問題，但由于影響溫度換算的因素很多，如設(shè)備中所用的絕緣材料特性、

19、設(shè)備的新舊、干燥程度、測(cè)溫方法等，所以很難規(guī)定出一個(gè)準(zhǔn)確的換算系數(shù)。目前我國規(guī)定了一定溫度下的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，希望盡可能在相近溫度下進(jìn)行測(cè)試，以減少由于溫度換算引起的誤差。影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素4、被試設(shè)備剩余電荷對(duì)有剩余電荷的被試設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)虛假現(xiàn)象，由于剩余電荷的存在會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)虛假地增大或減小。要求在試驗(yàn)前先充分放電10min。圖4-6示出了有不同放電時(shí)間后，絕緣電阻與加壓時(shí)間的關(guān)系。剩余電荷的影響還與被試品容量有關(guān)，若試品容量較小時(shí)，這種影響就小得多了。圖4-6 不同的放電時(shí)間后絕緣電阻與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)影響測(cè)

20、試絕緣電阻的主要因素5、兆歐表容量實(shí)測(cè)表明，兆歐表的容量對(duì)絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的測(cè)量結(jié)果都有一定影響。兆歐表容量愈大愈好?？紤]到我國現(xiàn)有一般兆歐表的容量水平，推薦選用最大輸出電流1mA以上的兆歐表，這樣可以得到較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果各種電力設(shè)備的絕緣電阻允許值，見規(guī)程規(guī)定。將所測(cè)得的結(jié)果與有關(guān)數(shù)據(jù)比較，這是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷的重要方法。通常用來作為比較的數(shù)據(jù)包括：同一設(shè)備和各相間的數(shù)據(jù) 、出廠數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)等。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即查明原因或輔以其他測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合分析、判斷。電氣設(shè)備的絕緣電阻不僅與其絕緣材料的電阻系數(shù)成正比，而且還與其尺寸有關(guān)。它們的關(guān)系可

21、用R= L/S來表示。即使是同一工廠生產(chǎn)的兩臺(tái)電壓等級(jí)完全相同的變壓器，繞組間的距離L應(yīng)應(yīng)該大致相同，其中的絕緣材料也應(yīng)該相同，但若它們的容量不同，則會(huì)使繞組表面積S 不同，容量大者S大。這樣它們的絕緣電阻就不相同，容量大者絕緣電阻小。因此，即使是同一電壓等級(jí)的設(shè)備，簡單地規(guī)定絕緣電阻允許值是不合理的，而應(yīng)采用科學(xué)的“比較”方法，所以在規(guī)程中一般不具體規(guī)定絕緣電阻的數(shù)值，而強(qiáng)度“比較”，或僅規(guī)定吸收比與極化指數(shù)等指標(biāo)。絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)于吸收過程較長的大容量設(shè)備，如大型變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜等，有時(shí)用R60/R15吸收比值不足以反映絕緣介質(zhì)的電流吸收全過程，為更好地判斷絕緣是否受潮，

22、可采用較長時(shí)間的絕緣電阻比值進(jìn)行衡量，稱為絕緣的極化指數(shù)，表示為： K2=R10min/R1min (4-7)式中 K2-極化指數(shù) R10min-加壓10min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻， R1min -加壓1min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻，極化指數(shù)測(cè)量加壓時(shí)間較長，用手搖兆歐表很難控制轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，一般何用電動(dòng)兆歐表測(cè)量，測(cè)定的電介質(zhì)吸收比率與溫度無關(guān)，變壓器的極化指數(shù)一般應(yīng)大于1.5，絕緣較好時(shí)可過34。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流由于絕緣電阻測(cè)量的局限性，所以在絕緣試驗(yàn)中就出現(xiàn)了測(cè)量泄漏電流的項(xiàng)目。測(cè)量泄漏電流所用的設(shè)備要比兆歐表復(fù)雜，一般用高壓整流設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。由于試驗(yàn)電壓高，所以就容易暴露絕緣本身的弱點(diǎn)

23、，用微安表直測(cè)泄漏電流，這可以做到隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)視，靈敏度高。并且可以用電壓和電流、電流和時(shí)間的關(guān)系曲線來判斷絕緣的缺陷。因此，它屬于破壞性試驗(yàn)由于電壓是分階段地加到絕緣物上，便可以對(duì)電壓進(jìn)行控制。當(dāng)電壓增加時(shí)，薄弱的絕緣將會(huì)出現(xiàn)大的泄漏電流，也就是得到較低的絕緣電阻。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：測(cè)量泄漏電流的原理和測(cè)量絕緣電阻的原理本質(zhì)上是完全相同的，而且能檢出缺陷的性質(zhì)也大致相同。但由于泄漏電流測(cè)量中所用的電源一般由高壓整流設(shè)備供給，并用微安表直接讀取泄漏電流。因此，它與絕緣電阻測(cè)量相比又有自己的以下特點(diǎn)：1）試驗(yàn)電壓高，并且可隨意調(diào)節(jié)。測(cè)量泄漏是對(duì)一定電壓等級(jí)的被試

24、設(shè)備施以相應(yīng)的試驗(yàn)電壓，這個(gè)試驗(yàn)電壓比兆歐表額定電壓高得多，所以容易使絕緣本身的弱點(diǎn)暴露出來。因?yàn)榻^緣中的某些缺陷或弱點(diǎn)，只有在較高的電場(chǎng)強(qiáng)度下才能暴露出來。2）泄漏電流可由微安表陳隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，測(cè)量重復(fù)性也較好。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：3）根據(jù)泄漏電流測(cè)量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆歐表測(cè)出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。因?yàn)橐獡Q算首先要知道被試設(shè)備上的電壓是多少，兆歐表雖然在銘牌上刻有規(guī)定的電壓值，但加到被試設(shè)備上的實(shí)際電壓并非一定是此值，而與被試設(shè)備絕緣電阻的大小有關(guān)。只有當(dāng)絕緣電阻趨于無窮大時(shí)，作用到被試設(shè)備上的電壓才接近于銘牌值。這是因?yàn)楸辉?/p>

25、設(shè)備絕緣電阻過低時(shí)，兆歐表內(nèi)阻壓降使“線路”端子上的電壓顯著下降。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：4）可以有用i=f(u)或i=f(t)的關(guān)系曲線并測(cè)量吸收比來判斷絕緣缺陷。泄漏電流與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線如圖4-7所示。在直流電壓作用下，當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時(shí)，電流隨加壓時(shí)間下降得比較慢，最終達(dá)到的穩(wěn)態(tài)值較大，即絕緣電阻較小。圖4-7 泄漏電流與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線1-良好；2-受潮或有缺陷泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：5）測(cè)量原理 當(dāng)直流電壓加于被試設(shè)備時(shí)，其充電電流（幾何電流和吸收電流）隨時(shí)間的增加而逐漸衰減至零，而泄漏電流保持不變。故微安表在加壓一

26、定時(shí)間后其指示數(shù)值趨于恒定，此時(shí)讀取的數(shù)值則等于或近似等于漏導(dǎo)電流即泄漏電流。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：5）測(cè)量原理 對(duì)于良好的絕緣，其漏導(dǎo)電流與外加電壓的關(guān)系曲線應(yīng)為一直線。但是實(shí)際上的漏導(dǎo)電流與外加電壓的關(guān)系曲線僅在一定的電壓范圍內(nèi)才是近似直線，如圖4-8中的OA段。若超過此范圍后，離子活動(dòng)加劇，此時(shí)電流的增加要比電壓增加快得多，如AB段，到B點(diǎn)以后，如果電壓繼續(xù)再增加，則電流將急劇增長，產(chǎn)生更多的損耗，以致絕緣被破壞，發(fā)生擊穿。圖4-8 絕緣的伏安特性泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：5）測(cè)量原理 在預(yù)防性試驗(yàn)中，測(cè)量泄漏電流時(shí)所加的電壓大

27、都在A點(diǎn)以下，故對(duì)良好的絕緣，其伏安特性i=f(u)應(yīng)近似于直線。當(dāng)絕緣有缺陷（局部或全部）或有受潮的現(xiàn)象存在時(shí)，則漏導(dǎo)電流急劇增長，使其伏安特性曲線就不是直線了。因此，可以通過測(cè)量泄漏電流來判斷絕緣是否有缺陷或是否受潮。 將直流電壓加到絕緣上時(shí)，其泄漏電流是不衰減的，在加壓到一定時(shí)間后，微安表的計(jì)數(shù)就等于泄漏電流值。絕緣良好時(shí)，泄漏電流和電壓的關(guān)系幾乎呈一直線，且上升較??；絕緣受潮時(shí)，泄漏電流則上升較大；當(dāng)絕緣有貫通性缺陷時(shí)，泄漏電流將猛增，和電壓的關(guān)系就不是直線了。因此，通過泄漏電流和電壓之間變化的關(guān)系曲線就可以對(duì)絕緣狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。在圖4-9和圖4-10中繪出了泄漏電流和電壓及時(shí)間的關(guān)

28、系曲線。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流1、泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)：5）測(cè)量原理圖4-9 泄漏電流和電壓的關(guān)系曲線圖4-10 泄漏電流和時(shí)間的關(guān)系曲線泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：1）高壓連接導(dǎo)線由于接往被測(cè)設(shè)備的高壓導(dǎo)線是暴露在空氣中的，當(dāng)其表面場(chǎng)強(qiáng)高于約20kV/cm時(shí)（決定于導(dǎo)線直徑、形狀等），沿導(dǎo)線表面的空氣發(fā)生電離，對(duì)地有一定的泄漏電流，這一部分電流會(huì)流過微安表，因而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。一般都把微安表固定在升壓變壓器的上端，這時(shí)就必須用屏蔽線作為引線，也要用金屬外殼把微安表屏蔽起來。屏蔽線宜用低壓的軟金屬線，因?yàn)槠帘魏托局g的電壓極低，致使儀表的壓降減小，金屬

29、的外殼屏蔽一定要接到儀表和升壓變壓器引線的接點(diǎn)上，要盡可能地靠近升壓變壓器出線。這樣，電暈雖然還照樣發(fā)生，但只是在屏蔽線的外層上產(chǎn)生電暈電流，而這一電流就不會(huì)流過微安表，這樣可以完全防止高壓導(dǎo)線電暈放電對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。由上述可知，這樣接線會(huì)帶來一些不變，為些，根據(jù)電暈的原理，采用粗而短的導(dǎo)線，并且增加導(dǎo)線對(duì)地距離，避免導(dǎo)線有毛刺等措施，可減小電暈對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：2）表面泄漏電流泄漏電流可分為體積泄漏電流和表面泄漏電流兩種，如圖4-11所示。表面泄漏電流的大小，只決定于被試設(shè)備的表面情況，如表面受潮、臟污等。若絕緣內(nèi)部沒有缺陷，而僅表

30、面受潮，實(shí)際上并不會(huì)降低其內(nèi)部絕緣強(qiáng)度。為真實(shí)反映絕緣內(nèi)部情況，在泄漏電流測(cè)量中，所要測(cè)量的只是體積電流。但是在實(shí)際測(cè)量中，表面泄漏電流往往大于體積泄漏電流，這給分析、判斷被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)帶來了困難，因而必須消除表面泄漏電流對(duì)真實(shí)測(cè)量結(jié)果的影響消除的辦法是使被試設(shè)備表面干燥、清潔、且高壓端導(dǎo)線與接地端要保持足夠的距離；另一種是采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接，使之不流過微安表I，見圖4-11（b）泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：2）表面泄漏電流圖4-11 通過被試設(shè)備的體積泄漏電流和表面泄漏電流及消除示意圖（a）未屏蔽 （b）屏蔽泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影

31、響測(cè)量結(jié)果的主要因素：3）溫度與絕緣電阻測(cè)量相似，溫度對(duì)泄漏電流測(cè)量結(jié)果有顯著影響。所不同的是溫度升高，泄漏電流增大。由于溫度對(duì)泄漏電流測(cè)量有一定影響，所以測(cè)量最好在被試設(shè)備溫度為30-80時(shí)進(jìn)行。因?yàn)樵谶@樣的溫度范圍內(nèi)，泄漏電流的變化較為顯著，而在低溫時(shí)變化小，故應(yīng)在停止運(yùn)行后的熱狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量，或在冷卻過程中對(duì)幾種不同溫度下的泄漏電流進(jìn)行測(cè)量，這樣也便于比較。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：4）電源電壓的非正弦波形在進(jìn)行泄漏電流測(cè)量時(shí)，供給整流設(shè)備的交流高壓應(yīng)該是正弦波形。如果供給整流設(shè)備的交流低壓不是正弦波，則對(duì)測(cè)量結(jié)果是有影響的。影響電壓波形的主要是三次諧波。

32、必須指出，在泄漏電流測(cè)量中，調(diào)壓器對(duì)波形的影響也是很多的。實(shí)踐證明，自耦變壓器畸變小，損耗也小，故應(yīng)量選用自耦變壓器調(diào)壓。另外，在選擇電源時(shí)，最好用線電壓而不用相電壓，因相電壓的波形易畸變。如果電壓是直接在高壓直流側(cè)測(cè)量的，則上述影響可以消除。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：5）加壓速度在對(duì)被試設(shè)備的泄漏電流本身而言，它與加壓速度無關(guān)，但是用微安表所讀取的并不一定是真實(shí)的泄漏電流，而可能是保護(hù)吸收電流在內(nèi)的合成電流。這樣，加壓速度就會(huì)對(duì)讀數(shù)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)于電纜、電容器等設(shè)備來說，由于設(shè)備的吸收現(xiàn)象很強(qiáng)，這使得泄漏電流要經(jīng)過很長的時(shí)間才能讀到，而在測(cè)量時(shí)，又不可能等

33、很長的時(shí)間，大都是讀取加壓后1min或2min時(shí)的電流值，這一電流顯然還包含著被試設(shè)備的吸收電流，而這一部分吸收電流是和加壓速度有關(guān)的。如果電壓是逐漸加上的，則在加壓的過程中，就已有吸收過程，讀得的電流值就較小，如果電壓是很快加上的，或者是一下子加上的，則在加壓過程中就沒有完成吸收的過程，而在同一時(shí)間下讀得的電流就會(huì)大一些，對(duì)于電容大的設(shè)備就是如此，而對(duì)電容量很小的設(shè)備，因?yàn)樗麄儧]有什么吸收過程，則加壓速度所產(chǎn)生的影響就不大了。但是按照一般步驟進(jìn)行泄漏電流測(cè)量時(shí)，很難控制加壓的速度，所以對(duì)大容量的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，就出現(xiàn)了問題。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：6）微安表

34、接在不同位置時(shí)在測(cè)量接線時(shí)，微安表接位置不同，測(cè)得的泄漏電流數(shù)值也不同，因而對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響。圖4-12所示為微安表接在不同位置時(shí)的分析圖。由圖4-12可見，當(dāng)微安表處于A1位置時(shí)，此時(shí)升壓變壓器T和CB及C12(低壓繞組可看成地電位)和穩(wěn)壓電容C的泄漏電流與高壓導(dǎo)線的電暈電流都將有可能通過微安表。這些試具的泄漏電流有時(shí)甚至遠(yuǎn)大于被試設(shè)備的泄漏電流。在某種程度上，當(dāng)帶上被試設(shè)備后，由于高壓引線末端電暈的減少，總的泄漏電流又可能小于試具的泄漏電流，這使得企圖從總的電流減去試具電流的做法將產(chǎn)生異常結(jié)果。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：6）微安表接在不同位置時(shí)特別是當(dāng)被

35、試設(shè)備的電容量很小，又沒有裝穩(wěn)壓電容時(shí)，在不接入被試設(shè)備來測(cè)量試具的泄漏電流時(shí)，升壓變壓器T的高壓繞組上各點(diǎn)的電壓與接入被試設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí)的情況有顯著的不同，這使上述減去所測(cè)試具泄漏電流的辦法將產(chǎn)生更大的誤差。所以當(dāng)微安表處于升壓變壓器的低壓端時(shí)，測(cè)量結(jié)果受雜散電流影響最大。為了既能將微安表裝于低壓端，又能比較真實(shí)地消除雜散電流及電流的影響，可選用絕緣較好的升壓變壓器，這樣，升壓變壓器一次側(cè)對(duì)地及一、二次側(cè)之間雜散電流的影響就可以大大減小。經(jīng)驗(yàn)表明，一、二次側(cè)雜散電流的影響很大的。另外，還可將高壓進(jìn)線用多層塑料管套上，被試設(shè)備的裸露部分用塑料、橡皮之類絕緣物覆蓋上，能提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。泄漏電流

36、和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：6）微安表接在不同位置時(shí)除采用上述措施外，也可將接線稍加改動(dòng)。如圖4-12所示，將1、2兩點(diǎn)，3、4兩點(diǎn)連接起來（在圖中用虛線表示），并將升壓變壓器和穩(wěn)壓電容器對(duì)地絕緣起來。這樣能夠得到較為滿意的測(cè)量結(jié)果，但并不能完全消除雜散電流的影響，因?yàn)楦邏阂€的電暈電流還會(huì)流過微安表。當(dāng)被試設(shè)備兩極對(duì)地均可絕緣時(shí)，可將微安表接于A2的位置，即微安處于被試設(shè)備低電壓端。此位置除受表面泄漏的影響外，不受雜散電流的影響。當(dāng)微安表接于圖4-12中的A位置時(shí)，如前所述，若屏蔽很好，其測(cè)量結(jié)果是很準(zhǔn)確的。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：6）

37、微安表接在不同位置時(shí)圖4-12 微安表接在不同位置時(shí)的分析圖泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：7）試驗(yàn)電壓極性（1）電滲透現(xiàn)象使不同極性試驗(yàn)電壓下油紙絕緣電氣設(shè)備的泄漏電流測(cè)量值不同。電滲透現(xiàn)象是指在外加電場(chǎng)作用下，液體通過多孔固體的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，它是膠體中常見的電動(dòng)現(xiàn)象之一。由于多孔固體在與液體接觸的交界面處，因吸附離子或本身的電力而帶電荷，液體則帶相反電荷，因此在電場(chǎng)作用下，液體會(huì)對(duì)固體發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：7）試驗(yàn)電壓極性運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電纜或變壓器的絕緣受潮通常是從外皮或外殼附近開始的。根據(jù)電滲現(xiàn)象，電纜或變壓器的絕緣

38、中的水分在電場(chǎng)作用下帶正電，當(dāng)電纜芯或變壓器繞組加正極性電壓時(shí)，絕緣中的水分被排斥而滲向外皮或外殼，使其水分含量相對(duì)減小，從而導(dǎo)致泄漏電流減少；當(dāng)電纜芯或變壓器練組加負(fù)極性電壓時(shí)，絕緣中的水分會(huì)被其吸引而滲加絕緣向電纜芯或變壓器繞組移動(dòng)，使其絕緣中高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)的水分相對(duì)增加，導(dǎo)致泄漏電流增大。試驗(yàn)電壓的極性對(duì)新的電纜和變壓器的測(cè)量結(jié)果無影響。因?yàn)樾码娎|和變壓器絕緣基本沒有受潮，所含水分甚微，在電場(chǎng)作用下，電滲現(xiàn)象很弱，故正、負(fù)極性試驗(yàn)電壓下的泄漏電流相同。試驗(yàn)電壓的極性對(duì)舊的電纜和變壓器的測(cè)量結(jié)果有明顯的影響。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：7）試驗(yàn)電壓極性（2）試驗(yàn)電壓

39、極性小于對(duì)引線電暈電流的影響在不均勻、不對(duì)稱電場(chǎng)中，外加電壓極性不同，其放電過程及放電電壓不同的現(xiàn)象，稱為極性效應(yīng)。根據(jù)氣體放電理論，在直流電壓下，對(duì)棒-板間隙而言，其棒為負(fù)極性時(shí)的火花放電電壓比棒為正極性時(shí)高得多，這是因?yàn)榘魹樨?fù)極性時(shí)，游離形成的正空間電荷，使棒電極前方的電場(chǎng)被削弱；而在棒為正極性時(shí)，正空間電荷使棒電極前方電場(chǎng)加強(qiáng)，有流注的發(fā)展，所以在較低的電壓下就導(dǎo)致間隙發(fā)生火花放電。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流2、影響測(cè)量結(jié)果的主要因素：7）試驗(yàn)電壓極性對(duì)電暈起初是電壓而言，由于極性效應(yīng)，會(huì)使棒為負(fù)極性的電暈起始電壓較棒為正極性略低。因?yàn)榘魹樨?fù)極性時(shí)，雖然仍有利從電場(chǎng)最強(qiáng)的棒端附近開始

40、，但正空間電荷使棒極附近的電場(chǎng)增強(qiáng)，故其電暈起始電壓較低；棒為正極性時(shí)，由于正空間電荷的作用猶如棒電極的“等效”曲率半徑有所增大，故其電暈起始電壓較高。在進(jìn)行直流泄漏電流試驗(yàn)時(shí)，其高壓引線對(duì)地構(gòu)成的電場(chǎng)可等效為棒-板電場(chǎng)，由上述可知，當(dāng)試驗(yàn)電壓為負(fù)極性時(shí)，起暈起始電壓很低，所以此時(shí)電暈電流影響較大。從這個(gè)角度而言，測(cè)量泄漏電流較小的設(shè)備（如少油斷路器）時(shí)，宜采用正極性試驗(yàn)電壓。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流3、測(cè)量時(shí)的操作規(guī)定：1）試按接線圖接好線，并由專人認(rèn)真檢查接線和儀器設(shè)備，當(dāng)確認(rèn)無誤后，方可通電及升壓。2）在升壓過程中，應(yīng)密切監(jiān)視被試設(shè)備、試驗(yàn)回路及有關(guān)表計(jì)。微安表的讀數(shù)應(yīng)在升壓過程中

41、，按規(guī)定分階段進(jìn)行，且需要一定的停留時(shí)間，以避開吸收電流。3)在測(cè)量過程中，若有擊穿、閃絡(luò)等異常現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)馬上降壓，以斷開電源，并查明原因，詳細(xì)記錄，待妥善處理后，再繼續(xù)測(cè)量。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流3、測(cè)量時(shí)的操作規(guī)定：4）試驗(yàn)完畢，降壓、斷開電源后，均應(yīng)對(duì)被試設(shè)備進(jìn)行充分放電。放電前先將微安表短接，并通過有高阻值的放電棒放電，然后直接接地，否則會(huì)將微安表燒壞，例如在圖4-12中，無論在哪個(gè)位置放電，都會(huì)有電流流過微安表，即使微安表短接，也發(fā)生由于沖擊而燒表現(xiàn)象，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行通過高電阻放電的辦法，而且還應(yīng)注意放電位置。對(duì)電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)的放電時(shí)間，可按其容量大小由1min增至

42、3min，電力電容器可長至5min，除此之外，還應(yīng)注意附近有無感應(yīng)靜電電壓的可能，必要時(shí)應(yīng)放電或預(yù)先短接。5）若是三相設(shè)備，同理應(yīng)進(jìn)行其它兩項(xiàng)測(cè)量。6）按照的要求進(jìn)行詳細(xì)記錄。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流4、測(cè)量中的問題：在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防怕試驗(yàn)中，測(cè)量泄漏電流通常會(huì)遇到如下幾種異常情況：1）從微安表中反映出來的情況：指針來回?cái)[動(dòng)。這可能是由于電源波動(dòng)、整流后直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)比較大以及試驗(yàn)回路和被試設(shè)備沒有充分放電過程所致。若擺動(dòng)不大，以不影響計(jì)數(shù)，則可取其平均值；若擺很大，影響計(jì)數(shù)，則可增大主回路和保護(hù)回路中濾波電容的電容量。必要時(shí)可改變?yōu)V波方式。指針周期性擺動(dòng)。這可能是由于回路存在的

43、反充電所致，或者是被試設(shè)備絕緣不良產(chǎn)生周期性放電所致。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流4、測(cè)量中的問題：在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防怕試驗(yàn)中，測(cè)量泄漏電流通常會(huì)遇到如下幾種異常情況：1）從微安表中反映出來的情況：指針突然沖擊，若向小沖擊，可能是電源回路引起的；若向大沖擊，可能是試驗(yàn)回路或被試設(shè)備出現(xiàn)閃絡(luò)或產(chǎn)生間歇性放電引起的。指針指示值隨測(cè)量時(shí)間而發(fā)生變化。若逐漸下降，則可能是由于充電電流減小或被試設(shè)備表面電阻上升所致；若逐漸上升，往往是被試設(shè)備絕緣老化引起的。測(cè)壓用微安表不規(guī)則擺動(dòng)，這可能是由于測(cè)壓電阻斷線或接觸不良所致。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流4、測(cè)量中的問題：在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防怕試驗(yàn)中，測(cè)

44、量泄漏電流通常會(huì)遇到如下幾種異常情況：1）從微安表中反映出來的情況：指針反指。這可能是由于被試設(shè)備經(jīng)油壓電阻放電所致。接好線后，未加壓時(shí)，微安表有指示。這可能是外界干擾太強(qiáng)或地電位抬高引起的。注：遇到、兩種情況，一般應(yīng)立即降低電壓，停止測(cè)量，否則可能導(dǎo)致被試設(shè)備擊穿。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流4、測(cè)量中的問題：2）從泄漏電流數(shù)值上反映出來的情況：泄漏電流過大。這可能是由于測(cè)量回路中各設(shè)備的絕緣狀況不佳或屏蔽不好所致，遇到這種情況，應(yīng)首先對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和屏蔽進(jìn)行認(rèn)真檢查，例如電纜電流偏大，應(yīng)先檢查屏蔽。若確認(rèn)無上述問題，則說明被試設(shè)備絕緣不良。泄漏電流過小。這可能是由于線路接錯(cuò)，微安表保護(hù)部分分

45、流或有斷脫現(xiàn)象所致。當(dāng)采用微安表在低壓側(cè)讀數(shù)，且用差值法消除誤差時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。這可能是由于高壓線過長，空載時(shí)電暈電流大所致。因此高壓引線應(yīng)當(dāng)盡量粗、短、無毛刺。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流5、測(cè)量結(jié)論：某一電氣設(shè)備進(jìn)行泄漏電流測(cè)量后，應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真、全面地分析，以判斷設(shè)備的絕緣狀況，做出結(jié)論是合格或不合格。對(duì)泄漏電流測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析、判斷可人下述幾方面著手。1）與規(guī)定值比較泄漏電流的規(guī)定值就是其允許的標(biāo)準(zhǔn)，它是在生產(chǎn)實(shí)踐中根據(jù)積累多年的經(jīng)驗(yàn)制訂出來的。一般能說明絕緣狀況。對(duì)于一定的設(shè)備，具有一定的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。這是最簡單的判斷方法。2）比較對(duì)稱系數(shù)法在分析泄漏電流測(cè)量結(jié)果時(shí)，還常采用

46、不對(duì)稱系數(shù)法（即三相中的最大值和最小值的比）進(jìn)行分析、判斷。一般來說不對(duì)稱系數(shù)不大于2。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流5、測(cè)量結(jié)論：3）查看關(guān)系iL=f(u)曲線法利用泄漏電流和外加電壓的關(guān)系iL=f(u)曲線即可以絕緣在高壓下的狀況。如果在試驗(yàn)電壓下，泄漏電流與電壓的關(guān)系曲線是一近似直線，那就說明絕緣沒有嚴(yán)重缺陷，如果是曲線，而且形狀陡峭，則說明絕緣有缺陷。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)泄漏電流5、測(cè)量結(jié)論：4）空載電流對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響如果試驗(yàn)時(shí)天氣比較潮濕、絕緣支架受潮、試驗(yàn)回路有尖端毛刺等尖端放電現(xiàn)象存在，則不帶被試品就有較大的空載泄漏電流存在，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大的影響。有些人會(huì)先測(cè)一下空載電

47、流，然后再帶上被試品測(cè)出負(fù)載試驗(yàn)泄漏電流，用負(fù)載試驗(yàn)泄漏電流減去空載泄漏電流的辦法進(jìn)行校正，實(shí)際上這是不科學(xué)的，因?yàn)閹媳辉嚻泛髸?huì)改變 電位分布，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)載試驗(yàn)泄漏電流小于空載泄漏電流的現(xiàn)象，因而正確的做法是，先不帶負(fù)載，加壓到額定值，看空載泄漏電流在什么水平，如果較小可以忽略不計(jì)，如果較大，則應(yīng)排除造成空載泄漏電流較大的原因，如清擦或烘干絕緣支架，改變微安表近位置，清除試驗(yàn)回路的尖端毛刺，直到空載泄漏電流合格為止。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)和直流泄漏電流試驗(yàn)的原理、接線及方法完全相同，差別在于直流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓較高，所以它隊(duì)能發(fā)現(xiàn)設(shè)備受潮、劣化外，對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣的某些

48、局部缺陷具有特殊的作用，往往這些局部缺陷在交流耐壓試驗(yàn)中是不能被發(fā)現(xiàn)的。直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、設(shè)備較輕便。在對(duì)大容量的電力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)）進(jìn)行試驗(yàn)，特別是在試驗(yàn)電壓較高時(shí)，交流耐壓試驗(yàn)需要容量較大的試驗(yàn)變壓器，而當(dāng)進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)變壓器的容量可不必考慮。通常負(fù)荷的泄漏電流都不超過幾毫安，核算到變壓器側(cè)的容量微不足道。因此，直流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備較輕便。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：2、絕緣無介質(zhì)極化損失。在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，絕緣沒有極化損失，因此不致使絕緣發(fā)熱。從而避免熱擊穿而損壞絕緣。進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，

49、既有介質(zhì)損失，還有局部放電，致使絕緣發(fā)熱，對(duì)絕緣的損傷比較嚴(yán)重，而直流下絕緣的局部放電要比交流下的輕得多?；谶@些原因，直流耐壓試驗(yàn)還有些非破壞性試驗(yàn)的特性。3、可制作伏安特性。進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，可制作伏安特性曲線，可根據(jù)伏安特性曲線的變化來發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。并可由此來預(yù)測(cè)擊穿電壓，如圖4-13所示。預(yù)測(cè)擊穿電壓的方法是將泄漏電流與電壓關(guān)系曲線延長，泄漏電流急劇增長的地方，表示即將擊穿，此時(shí)即停止試驗(yàn)，如圖4-13中的U0即為近似的擊穿電壓。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 根據(jù)預(yù)測(cè)的直流擊穿電壓，通常認(rèn)為可以估算出交流擊穿電流的幅值，換算公式為：

50、交流擊穿電壓幅值=1/K直流擊穿電壓 式中K-鞏固系數(shù)，與設(shè)備的絕緣材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，可用直流擊穿電壓與交流擊穿電壓的幅值來表示，其值一般在1.0-4.2范圍內(nèi)。圖4-13 延長伏安特性曲線預(yù)測(cè)擊穿電壓泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：4、在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，一般都兼做泄漏電流測(cè)量，由于直流耐壓試驗(yàn)時(shí)所加電壓較高，故容易發(fā)現(xiàn)缺陷。5、易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部缺陷。對(duì)電纜來說，直流試驗(yàn)也容易發(fā)現(xiàn)其局部缺陷。 綜上所述，直流耐壓試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)某些交流耐壓所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。但交流耐壓對(duì)絕緣的作用更近于運(yùn)行情況，因而能檢出絕緣在正常運(yùn)行時(shí)的最弱點(diǎn)。因此，這兩試

51、驗(yàn)不能互相代替，必須同時(shí)應(yīng)用于預(yù)防性試驗(yàn)中，特別是電機(jī)、電纜等更應(yīng)當(dāng)作直流試驗(yàn)。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)一、試驗(yàn)電壓的確定：進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，外施電壓的數(shù)值通常應(yīng)參考該絕緣的交流耐壓試驗(yàn)電壓和交、直流下?lián)舸╇妷褐?，但主要是根?jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定。二、試驗(yàn)電壓的極性：電力設(shè)備的絕緣分為內(nèi)絕緣和外絕緣，外絕緣對(duì)地電場(chǎng)近似用棒-板電極構(gòu)成的不對(duì)稱、極不均勻電場(chǎng)中。氣體間隙相同時(shí)，由于極性效應(yīng)，負(fù)棒-正極的火花放電電壓是正棒-負(fù)極的火花放電電壓的2倍多，如圖4-14所示。泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn) 如圖4-14可見，當(dāng)間隙距離為100cm時(shí)，正負(fù)極性的火花放電電壓分別為450KV和1

52、000KV，即1000/450=2.2倍。這種極性效應(yīng)是由于電暈空間電荷對(duì)電場(chǎng)畸變?cè)斐傻摹?通常電力設(shè)備的外絕緣水平比其內(nèi)絕緣水平高，顯然，施加負(fù)極性試驗(yàn)電壓外絕緣更不容易發(fā)生閃絡(luò)，這有利于實(shí)現(xiàn)直流耐壓試驗(yàn)檢查內(nèi)絕緣缺陷的目的，另外，對(duì)電纜等油浸紙絕緣的電力設(shè)備，由于電滲現(xiàn)象，其內(nèi)絕緣施加負(fù)極性試驗(yàn)電壓時(shí)的擊穿電壓較正極性低10%左右，也就是說，電纜芯接負(fù)極試驗(yàn)電壓檢出缺陷的靈敏度更高，即更容易發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。圖4-14 棒-板空氣間隙直流火花放電電壓與間隙距離的關(guān)系 應(yīng)指出，直流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間可比交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間（1min）長些。直流耐壓試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷，可參閱交流耐壓試驗(yàn)分析判斷的有關(guān)原

53、則。介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)當(dāng)絕緣物施加交流電壓時(shí)，可以介質(zhì)看成為一個(gè)電阻和電容并聯(lián)組成的等值電路，如圖4-15（a）所示。根據(jù)等值電路可以作出電流和電壓的相量圖，如圖4-15（b）所示。圖4-15 在絕緣物上加交流電壓時(shí)的值電路及相量圖（a）介質(zhì)等值電路 （b）等值電路電流、電壓相量介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)由相量圖可知，介質(zhì)損耗由IR產(chǎn)生，夾角大時(shí)，IR就越大，故稱為介質(zhì)損失角，其正切值為：tg=IR/IC=U/R / U/C =1/CR (4-8)介質(zhì)損耗：P=U2/R=U2Ctg (4-9)由上式可見，當(dāng)U、f、C、一定時(shí)，P正比于tg，所以用tg來表征介質(zhì)損耗。測(cè)量的tg靈敏度較高，可以發(fā)現(xiàn)絕

54、緣的整體受潮、劣化、變質(zhì)及小體積設(shè)備的局部缺陷。介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量方法很多，從原理上可分為平衡測(cè)量法和角差測(cè)量法兩類。傳統(tǒng)的測(cè)量方法為平衡測(cè)量法，即西林電橋法。由于技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)手段的不斷完善，角差測(cè)量法使用越來越普遍。當(dāng)絕緣受潮、老化時(shí)，有功電流增大，tg也增大。通過tg可反映出絕緣的分布性缺陷。如果缺陷是集中的，有時(shí)測(cè)量tg并不靈敏，這是因?yàn)榧行匀毕菔蔷植康?，可以把介質(zhì)分為缺陷和無缺陷的兩部分，無缺陷的部分為R1和C1的并聯(lián)；有缺陷部分為R2和C2的并聯(lián)，則：P=P1+P2 (4-10) CU2tg= C1U2tg1+ C2U2tg2 (4-11)tg=C1/C

55、tg1+C2/C tg2 (4-12)一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)當(dāng)有缺陷部分占的比例很小時(shí)，C=C2, C2/C tg2就很小，所以測(cè)量整體tg的時(shí)候就不易發(fā)現(xiàn)局部缺陷。在電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中對(duì)電機(jī)、電纜等絕緣，因?yàn)槿毕莸募行约绑w積較大，通常不做此項(xiàng)試驗(yàn)；而對(duì)套管、電力變壓器、互感器、電容器等則做此項(xiàng)試驗(yàn)。我國目前使用的測(cè)tg試驗(yàn)裝置有西林電橋（圖4-16給出了QS1西林電橋的三種試驗(yàn)接線），M型介質(zhì)試驗(yàn)器，還有P5026M型交流電橋、GWS型光導(dǎo)微機(jī)介質(zhì)損耗測(cè)試儀等，具體的使用方法可參見制造廠說明。本節(jié)主要介紹西林電橋法測(cè)tg。一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)

56、損失角正切值試驗(yàn)西林電橋的兩個(gè)高壓橋臂，分別由試品ZN及無損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容器CN組成；兩個(gè)低壓橋臂，分別由無感電阻R3及無感電阻R4與電容C4并聯(lián)組成，如圖4-16所示。各橋臂的導(dǎo)納為：一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理YX=1/RX+jWCXYN=jCNY3=1/R3Y4=1/R4 +jC4圖4-16 QS1型西林電橋原理接線（a）正接線 （b）反接線 （c）對(duì)角線接線ZX-被測(cè)絕緣阻抗； CN-標(biāo)準(zhǔn)電容； R3-可變電阻； R4-可變電容； G 檢流計(jì)介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)調(diào)節(jié)R3、C4使電橋達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)滿足： YXY4=Y3YN(1/RX+jWCX)(1/R4 +jC4)=1/R3jCN (4

57、-13)解此方程，實(shí)部、虛部分別相等，可得：tg=1/CXRX=C4R4 (4-14) CX=R4/R3*CN*1/(1+tg2) (4-15)一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)當(dāng)tg0.1，誤差不大于1%時(shí)，式（4-15）可改寫為：CX=CNR4/R3 (4-16)高壓西林電橋是用于工頻高壓，于是=2f=100是固定的；同時(shí)電橋中的R4取104/，也是固定的，這時(shí)：tg=R4C4=C4106 (4-17)其中C4的單位是F，若C4以F計(jì)則上式可寫為tg=R4C4=C4106 (4-18)一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)于是C4就可以直接分度為tg。在西林電橋

58、上tg是直讀的。CX是按R3的讀數(shù)，通過式（4-15）計(jì)算得出。 CN一般用100pF，個(gè)別也有用50pF或1000pF，但都是固定已知值。高壓西林電橋的高壓橋臂的阻抗比對(duì)應(yīng)的低壓臂阻抗大得多，所以電橋上施加的電壓絕大部分都降落在高壓橋臂上，只要把試品和標(biāo)準(zhǔn)電容器放在高壓保護(hù)區(qū)，用屏蔽線從其低壓端連接到低壓橋臂上，則在低壓橋臂上調(diào)節(jié)R3和C4就很安全，而且測(cè)量準(zhǔn)確度較高，但這種方法要求被試品高低壓均對(duì)地絕緣。一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)圖4-16（a）正接線用于兩極對(duì)地絕緣的設(shè)備，用于試驗(yàn)室或繞組間測(cè)tg。圖4-16（b）反接線用于現(xiàn)場(chǎng)被試設(shè)備為一極接地的設(shè)備，要求電橋有

59、足夠的絕緣。由于R3和C4處于高電位，為保證操作的安全應(yīng)采取一定的措施。一個(gè)辦法是將將電橋本體和操作者一起放在絕緣臺(tái)上或放在一個(gè)叫法拉弟籠的金屬籠里對(duì)地絕緣起來，使操作者與R3、C4處于等電位。另一種方法是人通過絕緣連桿去調(diào)節(jié)R3和C4?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)通常采用反接線試驗(yàn)方法。圖4-16（c）對(duì)角線接線用于被試設(shè)備為一極接地的設(shè)備且電橋沒有足夠的絕緣。一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)電橋測(cè)試中的注意事項(xiàng)：在電橋測(cè)試中，有些問題往往容易被忽視，使測(cè)量數(shù)據(jù)不能反映被試設(shè)備的真實(shí)情況，常被忽視問題有：（1）外界電場(chǎng)干擾的影響。在電壓等級(jí)較低（例如35KV電壓等級(jí)）的電氣設(shè)備tg測(cè)試中，容易

60、忽視電場(chǎng)干擾的影響。（2）高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的影響?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的BR-16型標(biāo)準(zhǔn)電容器，電容量為50pF，要求tg%0.1%。由于標(biāo)準(zhǔn)電容經(jīng)過一段時(shí)間存放、應(yīng)用和運(yùn)輸后，本身的質(zhì)量在不斷變化，會(huì)受潮、生銹，如忽視了這些質(zhì)量問題，同樣會(huì)影響測(cè)試的數(shù)據(jù)。（3）試品電容變化的影響。在用QS1型西林電橋測(cè)量電氣設(shè)備絕緣狀況時(shí)，往往重視tg值，而容易忽視試品電容量的變化，由此而產(chǎn)生一些事故。一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)電橋測(cè)試中的注意事項(xiàng)：（4）消除表面泄漏的方法。當(dāng)測(cè)量電氣設(shè)備絕緣的tg時(shí)，空氣相對(duì)溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，當(dāng)絕緣表面臟污，且又處于濕度較大的環(huán)境中時(shí)，表面泄漏電流增加