試驗電壓的一般要求

試驗電壓一般用升壓試驗變壓器產生,也可用串聯諧振或并聯諧振回路產生。試驗回路的電壓應足夠穩定。不致受泄漏電流變化的影響。試品上非破壞性放電不應使試驗電樂降低過多及維持時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,除有關技術委員會另有規定外,只要表明試驗電壓值在相應放電發生后的幾個周期時間內變化不超過5%,并且非破壞性放電期間瞬時電壓降不超過電壓峰值的20%,則認為耐壓試驗通過。試驗回路的特性必須滿足上述要求,它與試驗類型(干試驗、濕試驗)、試驗電壓水平和試品性能有關。

注：非破壞性放電可能使試品接線端之間的電壓產生較大波動。這種現象可能造成試品和試驗變壓器損壞,補救的辦法通常是在高壓回路內串人電阻,但電阻應足夠小,使其不能影響施加到試品上的試驗電壓值。試品和所有外接電容的總電容量應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放電的影響。通常，總電容量在0.5nF~1.0nF范圍內就足夠了。

對試驗變壓器回路的要求

高電壓試驗時,隨著電壓的上升,通常會在負載電流上疊加隨時間變化的電流脈沖。試驗布置、連接試品的引線、大氣條件、試驗電源的特性和其他因素會影響電流脈沖的幅值和持續時間。對被試設備來講,產生一些脈沖屬正常現象,因為試驗電壓遠遠高于運行電壓,且這些設備試驗時電極尺寸不夠大接地屏蔽不良,從而會產生電暈。由于電流脈沖持續時間短,傳統的交流測量系統無法識別電壓跌落有隨時間變化的泄漏電流脈沖時的交流試驗系統的電壓穩定性可用一頻帶足夠寬的電壓測量系統來檢測。

一般來說,當出現變化的泄漏電流時,為了使電壓的穩定性和電壓跌落小于要求值的5%,就必須要求試驗電源系統(變壓器、調壓器等,或發電機)的短路阻抗小于 20%。

對固體絕緣、液體絕緣或兩者復合的試品在100kV以下的干試驗時,電源額定電流大于100mA及系統短路阻抗小于20%,一般就足夠了。對自恢復外絕緣100kV以上的絕緣試驗(試品電容較小,如絕緣子、斷路器和開關),試驗電源的額定電流大于100mA且系統短路阻抗小于20%,對干試驗且不產生流注放電的情況,通常也足夠了。

對于100kV以上的絕緣試驗,若出現持續流注放電,或進行濕試驗,則可能要求試驗系統的額定電流為1A且系統短路阻抗小于20%。當出現持續流注放電,建議使用較快響應的電壓測量系統,以保證在試驗持續時間內,試驗電壓保持在5%的容差以內。當然,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線等。

任何試驗電壓下出現的短時電流脈沖大多是由試驗回路中的存儲電容器的電荷引起的,建議對100 kV以上的試驗,回路電容應>1000PF。

對人工污穢試驗,可能要求1A~5A額定電流,參見GB/T4585。

對串聯諧振回路的要求

串聯諧振回路主要由容性試品或容性負載和與之串聯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而成。改變回路參數或電源頻率,回路即可調諧至諧振,同時將有一個幅值遠大于電源電壓,且波形接近于正弦波的電壓施加在試品上。

諧振條件和試驗電壓的穩定性取決于電源頻率和試驗回路特性的穩定性,用品質因數來表征,是無功功率與有功功率之比。當試品放電時,由回路電容瞬時放電,因而電源輸出電流較小,從而限制了對試品絕緣的嚴重損壞。當試品為容性時(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,串聯諧振回路就特別有用。

串聯諧振回路可以作為回路的附加電容提供較大的泄漏電流。串聯諧振回路具有足夠大的回路電容時對電抗器試驗也很實用。對淋雨和污穢條件下的外絕緣試驗,串聯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載電容來滿足濕試驗要求。