直流耐壓試驗(yàn)和交流泄漏試驗(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,所以它除能發(fā)現(xiàn)設(shè)備受潮、劣化外,對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣的某些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)裝置對(duì)比交流耐壓裝置都有哪些特點(diǎn)

(1)設(shè)備較輕便。

在對(duì)大容量的電力設(shè)備(如發(fā)動(dòng)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,如直流高壓發(fā)生器。

(2)絕緣無(wú)介質(zhì)極化損失。

在使用直流耐壓試驗(yàn)裝置時(shí),絕緣沒有極化損失,因此不致使絕緣發(fā)熱,從而避免因熱擊穿而損壞絕緣。進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí),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,而直流下絕緣內(nèi)的局部放電要比交流下的輕得多。基于這些原因,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。

使用直流耐壓試驗(yàn)裝置時(shí),可制作伏安特性曲線,可根據(jù)伏安特性曲線的變化來(lái)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。并可由此來(lái)預(yù)測(cè)擊穿電壓,泄漏電流急劇增長(zhǎng)的地方,表示即將擊穿,此時(shí)即停止試驗(yàn)。根據(jù)預(yù)測(cè)的直流擊穿電壓,可以估算出交流擊穿電壓的幅值,換算公式為:

交流擊穿電壓幅值直流擊穿電壓

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(lái)表示,其直一般在1.0--4.2范圍內(nèi)。

(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(lái)說(shuō),直流試驗(yàn)也容易發(fā)現(xiàn)其局部缺陷。

說(shuō)明: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,直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(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)。

使用直流耐壓試驗(yàn)裝置測(cè)試電纜都有哪些注意事項(xiàng)

(1)試驗(yàn)電壓的確定

使用直流耐壓試驗(yàn)裝置時(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?但主要是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。

(2)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)可以近似用棒—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),由于電暈空間電荷對(duì)電場(chǎng)畸變?cè)斐傻臉O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。

電力設(shè)備的外絕緣水平通常比其內(nèi)絕緣水平高,施加負(fù)極性試驗(yàn)電壓外絕緣更不容易發(fā)生閃絡(luò),這有利于直流耐壓試驗(yàn)裝置檢查內(nèi)絕緣的缺陷。

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(shuō),電纜心接負(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。

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(zhǎng)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)原則。

(3)測(cè)量電力電纜是應(yīng)注意

①電力電纜不能采用交流耐壓試驗(yàn),只能采用直流耐壓試驗(yàn)。

Ø電力電纜電容大,進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)需要容量大的試驗(yàn)變壓器,不切合實(shí)際;

Ø交流耐壓試驗(yàn)有可能在油紙絕緣電纜空穴中產(chǎn)生游離放電而損害電纜,同樣高的交流電壓損害電纜絕緣強(qiáng)度遠(yuǎn)大于直流電壓;

Ø直流耐壓可同時(shí)測(cè)量泄漏電流,根據(jù)泄漏電流變化或泄漏電流與試驗(yàn)電壓關(guān)系,可判斷電纜絕緣情況;

Ø如電纜存在局部空隙缺陷,直流電壓大部分加壓在與缺陷相關(guān)的部位上,這就更易暴露電纜的局部缺陷。

避免和防止交流耐壓試驗(yàn)破壞電纜的絕緣。

②測(cè)試電力電纜時(shí)直流耐壓試驗(yàn)裝置必須采用負(fù)極性連接

電纜直流擊穿強(qiáng)度與電壓極性有關(guān)。如果纜芯接正極,在電場(chǎng)作用下,電纜絕緣層中水分將會(huì)滲透移向電場(chǎng)較弱的鉛皮,結(jié)果使缺陷不易發(fā)現(xiàn),擊穿電壓比纜芯接負(fù)極時(shí)提高10%。這些還與電力電纜絕緣厚度、溫度及電壓作用時(shí)間有關(guān)。因此,對(duì)電力電纜進(jìn)行測(cè)試直流耐壓試驗(yàn)裝置要采用負(fù)極性連接,對(duì)高壓硅堆的使用必須注意極性。

③電力電纜直流耐壓試驗(yàn)時(shí)。必須仔細(xì)記錄纜芯實(shí)際溫度

電纜絕緣電阻同其他高壓電器一樣,隨溫度上升而減小、溫度降低而升高;泄漏電流隨溫度上升而增大、溫度下降而減小,可見,溫度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)有很大的影響,按記錄進(jìn)行換算是很重要的。

對(duì)電力電纜記錄溫度的方式又不同于變壓器、高壓互感器及少油斷路器。如曾測(cè)試過一條200m長(zhǎng)的1OKV電纜,5次測(cè)試的絕緣電阻和泄漏電流數(shù)據(jù)都很近,沒有異常變化,就是氣溫相差很大,如按記錄氣溫進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)換算后比較,變化很大。則會(huì)懷疑電纜問題?經(jīng)詳細(xì)分析,結(jié)論是電纜沒有問題,試驗(yàn)方法是正確的。原因是這條電纜長(zhǎng)期專用設(shè)備敷設(shè)在120cm以下的潮濕土壤里,電纜周圍溫度與氣溫不一樣,一年四季基本上是恒溫的,加上電纜每次測(cè)試,已停電2個(gè)多小時(shí),電纜纜芯溫度已降到接近土壤溫度,因此,5次試驗(yàn)數(shù)據(jù)根本不需按記錄氣溫作換算依據(jù)。如要用溫度換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)值,也應(yīng)測(cè)量土壤溫度作依據(jù)。

電力電纜如停電時(shí)間較長(zhǎng),絕緣試驗(yàn)時(shí)要注意記錄電纜所處環(huán)境溫度。不同放置地點(diǎn)的溫度都有不同,放置露天電纜以記錄氣溫為準(zhǔn),放置水中電纜以記錄水溫為準(zhǔn),對(duì)剛停役電纜要測(cè)試電纜的纜芯溫度,如無(wú)準(zhǔn)確的纜芯溫度數(shù)值,可測(cè)量芯直流電阻,然后,按照廠家給定已知溫度直流電阻數(shù)值,換算出當(dāng)時(shí)纜芯溫度。這樣,記錄電纜的溫度才有實(shí)際意義。

④電力電纜絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)。必須將電纜中剩余電荷放盡

電力電纜的電容量很大,使用直流耐壓試驗(yàn)裝置,剩余電荷的能量還比較大,會(huì)直接影響絕緣電阻和吸收比的測(cè)量。如果電纜在第一次直流耐壓試驗(yàn)后,放電時(shí)間很短,未將剩余電荷放盡,就進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn),充電電流與吸收電流將比第一次減小,這樣,就會(huì)出現(xiàn)絕緣電阻虛假增大和吸收比減小現(xiàn)象。

直流耐壓試驗(yàn)后立即進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn),會(huì)產(chǎn)生絕緣電阻減小和吸收比增大的虛假現(xiàn)象,這種情況主要是采用絕緣電阻表接線電壓極性與直流耐壓電壓極性相反而引起的。電纜在直流耐壓試驗(yàn)中,介質(zhì)吸收了直流耐壓的電荷,如果這些剩余電荷沒有放電放盡,立即用絕緣電阻表測(cè)量,那么絕緣電阻表需要輸出很多異姓電荷去中和剩余電荷,造成絕緣電阻降低。因此,在直流耐壓試驗(yàn)后,若進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn),短電纜要經(jīng)5min以上放電時(shí)間。250w以上長(zhǎng)電纜要經(jīng)10min以上放電時(shí)間。

⑤電力電纜直流泄漏電流試驗(yàn)時(shí),必須擦凈電纜頭,并加屏蔽。

進(jìn)行直流泄漏電流試驗(yàn)時(shí),消除表面泄漏是個(gè)值得注意的問題。戶外或戶內(nèi)電纜頭表面泄漏處理情況直接影響泄漏電流。表面泄漏電流大小,主要決定于電纜頭上的表面情況,尤其是戶外電纜頭表面受潮、骯臟,雖然在實(shí)際上不會(huì)降低其電氣強(qiáng)度,但是卻嚴(yán)重影響絕緣水平鑒定的準(zhǔn)確性。在惡劣環(huán)境下,電纜戶外頭上的表面泄漏電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于體積泄漏電流,影響試驗(yàn)結(jié)果,使試驗(yàn)數(shù)據(jù)不能反映絕緣真實(shí)情況。必須將電纜頭擦干凈,并采用電纜兩面頭加屏蔽的辦法消除。采用電纜的另一相作為被試相端屏蔽通道,利用此法可完全消除電纜兩頭表面泄漏的影響,可測(cè)出電纜絕緣的真實(shí)泄漏電流數(shù)據(jù)。