導(dǎo)體電阻檢測.ppt

電線電纜職業(yè)技能培訓(xùn)第二章電性能檢測 王衛(wèi)東2013 05 第一節(jié)導(dǎo)體電阻檢測 一 成品電線電纜導(dǎo)體電阻測量成品電線電纜的導(dǎo)體電阻測量方法標(biāo)準(zhǔn) GB T3048 4 2007 電線電纜電性能試驗(yàn)方法導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn) 原標(biāo)準(zhǔn)為GB T3048 4 1994 導(dǎo)體電阻測量方法的演變 以及每種測量方法存在的問題伏安法 電流表 外接法 電流表指示值包含了電壓表的分流 測量值小于真值 電流表 內(nèi)接法 電壓表指示值包含了電流表的壓降 測量值大于真值 導(dǎo)體電阻檢測 導(dǎo)體電阻檢測 電橋法 單臂 惠斯登 電橋消除了內(nèi)接 外接法的系統(tǒng)誤差 但導(dǎo)線電阻 接觸電阻會(huì)影響測量結(jié)果 0 1 以下時(shí) 影響不能忽略 導(dǎo)體電阻檢測 電橋平衡原理 四個(gè)橋臂分別為電阻R1 R2 R0和Rx 對(duì)角A和C之間連接電源E和限流電阻RV 對(duì)角B和D之間連接檢流計(jì)G 調(diào)節(jié)R0使B D兩點(diǎn)的電位相等 這時(shí)檢流計(jì)指零 即 橋 上無電流通過 電橋達(dá)到了平衡 導(dǎo)體電阻檢測 雙臂 開爾文 電橋 消除了導(dǎo)線電阻 接觸電阻的影響 可用于小電阻測試 導(dǎo)體電阻檢測 電橋平衡原理 將電橋兩對(duì)比率臂 R1 R2和R 1 R 2 采用雙十進(jìn)的電阻箱 兩個(gè)比率相同的十進(jìn)電阻的轉(zhuǎn)臂連接在一轉(zhuǎn)軸上 因此在轉(zhuǎn)臂的任一位置都能保證滿足R1 R2 R 1 R 2這一條件 由于這種橋式電路具有兩對(duì)電阻臂 因此稱作雙臂電橋 導(dǎo)體電阻檢測 測量范圍GB T3048 4規(guī)定雙臂電橋的測量范圍應(yīng)控制在1 及以下 單臂電橋的測量范圍是100 及以上 1 99 9 試件采用單臂電橋或雙臂電橋都可以 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 四端測量夾具四端夾具的外側(cè)一對(duì)為電流電極 內(nèi)側(cè)一對(duì)為電位電極 電極與試樣接觸的寬度應(yīng)不大于試樣測量長度的0 5 每一端的電位電極與電流電極夾頭間距不應(yīng)小于被測試樣斷面周長的1 5倍 以保證試樣中電流密度的均勻分布 注意 電位電極之間的距離是1米 它代表了被測試樣的長度 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 標(biāo)準(zhǔn)電阻 直流電源 檢流計(jì)一般情況下選擇0 01 0 001 的標(biāo)準(zhǔn)電阻 無論是哪個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電阻 都必須進(jìn)行計(jì)量檢定 它直接影響到測量的準(zhǔn)確性 另外標(biāo)準(zhǔn)電阻的保存也應(yīng)注意 長期暴露在空氣中會(huì)影響其阻值 QJ57型等便攜式的電橋 可以用外接直流電源 也可以用安裝在本體內(nèi)部的干電池 對(duì)于QJ19或QJ36型等電橋測試裝置必須配備直流電源 檢流計(jì)靈敏度要高 一般選擇AC15 6型檢流計(jì) 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 樣品制作 取樣GB3048規(guī)定要求從被試電線電纜上切取長度不小于1米的試樣 或以成盤 圈 的電線電纜作為試樣 去除試樣導(dǎo)體外表面的絕緣 護(hù)套或其他覆蓋物 也可以只去除試樣兩端與測量系統(tǒng)相連接部的覆蓋物 露出導(dǎo)體 夾具兩電位夾頭之間的距離為1米時(shí) 樣品只要截取1 4米即可 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 樣品制作 注意事項(xiàng)對(duì)于短樣 嚴(yán)格講不能全部去除試樣導(dǎo)體外表面的絕緣 護(hù)套或其它覆蓋物 只能去除試樣兩端和測量系統(tǒng)相連接部位的覆蓋物 露出導(dǎo)體 兩端大約300mm長的覆蓋物被剝除 兩電位電極之間大約留有700 800mm長樣品的外護(hù)層不能剝除 在剝除覆蓋物的時(shí)候 不能損傷導(dǎo)體 特別是小截面導(dǎo)體和多股絞合的柔軟導(dǎo)體 如果不小心很容易損傷導(dǎo)體 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 樣品制作 大截面鋁導(dǎo)體對(duì)于大截面鋁導(dǎo)體 在制作樣品時(shí)應(yīng)注意其特殊性 規(guī)定在進(jìn)行型式試驗(yàn)和抽樣試驗(yàn)時(shí) 推薦采用試樣長度 截面95 185mm2取3m 截面240mm2及以上取5m 有爭議時(shí) 截面185mm2及以下取5m 截面240mm2及以上取10m 在測量大截面鋁導(dǎo)體時(shí) 不僅取樣時(shí)有區(qū)別 而且在樣品端部也應(yīng)采取一定的措施 推薦鋁絞線的電流引入端子采用標(biāo)稱截面與試樣相同的鋁壓接頭 鋁鼻子 并按常規(guī)壓接工具壓接 以保證壓接后的導(dǎo)體與接頭融為一體 其電位電極應(yīng)采用直徑0 7 1 0mm的軟銅絲在絞線外緊密繞兩圈后打結(jié) 以防松動(dòng) 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 樣品制作 現(xiàn)場測量生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行導(dǎo)體電阻測量 被測試品兩端處理同短樣是一致的 由于試品較長 被測電阻較大 一般采用單臂電橋的連接方式進(jìn)行測量 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 樣品制作 端部處理任何試樣在接入測量系統(tǒng)前 應(yīng)預(yù)先清潔其連接部位的導(dǎo)體表面 去除附著物 污穢和油垢 連接處表面的氧化層應(yīng)盡可能除盡 如果試樣表面有附著物 污穢和油垢 一般用酒精進(jìn)行清洗 如果表面有輕微氧化層 可用濃度較小的稀鹽酸 體積比5 10 進(jìn)行處理 但不能過分清洗 特別是大截面的多股軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體 五或六類導(dǎo)體 例如電焊機(jī)電纜 導(dǎo)體端部容易氧化 在測量其直流電阻時(shí)應(yīng)引起注意 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 測量步驟1 連接方式用單臂電橋測量時(shí) 有兩個(gè)夾頭連接被測試樣 用雙臂電橋或其它電阻儀器測量時(shí) 用四個(gè)夾頭連接被測試樣 2 測量誤差電阻測量誤差 例行試驗(yàn)應(yīng)不大于2 仲裁試驗(yàn)應(yīng)不大于0 5 試樣長度測量誤差 長度測量應(yīng)在二電位電極之間的試樣上進(jìn)行 測量誤差應(yīng)不超過 0 5 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 夾頭與試樣連接處的注意事項(xiàng)絞合導(dǎo)體的全部單絲應(yīng)可靠地與測量系統(tǒng)的電流夾頭相連接 所以對(duì)于較大截面的試樣應(yīng)采取壓接接頭的方式 使得每根單絲表面氧化層被壓破 增加電氣接觸能力 電流從接頭上的接線端引入 最大限度地使電流流過每根單絲 對(duì)于兩芯及以上成品電線電纜的導(dǎo)體電阻測量 單臂電橋二夾頭或雙臂電橋的一對(duì)電位夾頭 夾具的里面一對(duì) 應(yīng)與測量長度的實(shí)際標(biāo)線相連接 這樣保證測得的電阻值是測量長度上的電阻值 在旋動(dòng)電流電極和電位電極時(shí)旋轉(zhuǎn)力應(yīng)適中 對(duì)于較小截面的試樣 旋轉(zhuǎn)力不要太大 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 測量與讀數(shù)閉合直流電源開關(guān) 平衡電橋 檢流計(jì)的指針指向零 讀取讀數(shù) 記錄至少四位有效數(shù) 當(dāng)試樣的電阻小于0 1 時(shí) 應(yīng)將圖2 4或圖2 5中開關(guān)St換向 用相反方向電流再測量一次 讀取讀數(shù) 最后取二次讀數(shù)的平均值 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 測量時(shí)的注意事項(xiàng)1 溫度測量問題GB3048中規(guī)定 為使導(dǎo)體溫度與試驗(yàn)環(huán)境溫度達(dá)到平衡 試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中放置足夠長的時(shí)間 一般應(yīng)放置2小時(shí)以上 這樣只要測量環(huán)境溫度就能代表導(dǎo)體的溫度 在這里應(yīng)注意 在整個(gè)樣品放置的溫度平衡期間 環(huán)境溫度的變化應(yīng)不大于 1 GB T3956 電纜的導(dǎo)體 中規(guī)定溫度校正系數(shù)Kt在5 35 即在此溫度區(qū)間都可以測量 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 測量環(huán)境溫度時(shí) 溫度計(jì)應(yīng)離地面至少1米 離試樣應(yīng)不超過1米 且二者應(yīng)大致在同一高度 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 計(jì)算公式 根據(jù)47頁表2 1 可以用下式計(jì)算20 時(shí)的導(dǎo)體電阻 此溫度系數(shù)計(jì)算式為近似公式 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 銅或鋁更精確的溫度校正系數(shù)公式是 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 測量時(shí)施加電流的問題在測量中施加電流大小的問題 應(yīng)綜合考慮 從測量誤差分析 電流愈大愈好 能減小測量誤差 但電流過大又使導(dǎo)體發(fā)熱 對(duì)測量有影響 為此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對(duì)于細(xì)微導(dǎo)體電阻進(jìn)行測量時(shí) 要防止電流過大而引起導(dǎo)體升溫 推薦采用電流密度 鋁導(dǎo)體應(yīng)不大于0 5A mm2 銅導(dǎo)體應(yīng)不大于1 0A mm2 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 大截面鋁導(dǎo)體測量問題使用電工鋁和單線直徑符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋁單線制成的大截面鋁絞線 其實(shí)測值往往大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 造成誤判 測量時(shí)如果絞線與電流夾頭不均勻地接觸 而且各單線表面都包有一層電阻很大的氧化鋁膜 導(dǎo)致測量電流在絞線的各單線中極不均勻地分布 位于絞線外層的某些單線只分配到極少的電流 其電位差當(dāng)然很低 要使測量正確 不僅要求電流電極能與被測試樣緊密 均勻地接觸 而且要求電位電極也能緊密而且均勻地與被測試樣接觸 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 正確引入電流的方式 采用標(biāo)稱截面與試樣相同的鋁壓接頭 鋁鼻子 并按常規(guī)壓接工具壓接 以保證壓接后的導(dǎo)體與接頭融為一體 使鋁鼻子內(nèi)的絞線各單絲表面的氧化膜破裂 端頭被壓成緊密接觸的實(shí)體 使鋁鼻子與絞線 絞線內(nèi)的單絲與單絲間的接觸電阻大大減小 電流從鋁鼻子上電流接線端直接引入 于是電流能均勻地分配到各單線中 另外研究表明在絞線兩端電流引入處附近加壓一個(gè)鋁環(huán) 就能起到均勻電流的作用 如把均流環(huán)加到兩電位電極之間 則會(huì)加大被測導(dǎo)體的截面 從效果來看 均流環(huán)加在電流電極和電位電極之間最有效果 加在兩電流電極之外效果差些 距電流電極越遠(yuǎn) 效果越差 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 試樣端頭處理 大截面鋁導(dǎo)體試樣兩端必須壓鋁鼻子 壓接前如果端頭污染或表面嚴(yán)重氧化 應(yīng)用5 的稀鹽酸加少量洗潔精浸泡5分鐘 再用清水將端頭內(nèi)的酸洗凈 鋁鼻子必須與絞線緊密配合 對(duì)扇形線芯更需周密 以保證壓接后的導(dǎo)體能融為一體 電位電極制作最好用 0 7 1 0mm的軟銅線在絞線外緊密繞兩圈 它與鋁鼻子端的距離不得小于試樣周長的1 5倍 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 結(jié)果計(jì)算或 20 溫度系數(shù) 銅導(dǎo)體為0 00393 鋁導(dǎo)體為0 00403 數(shù)字修約我們從表2 3中可以看出導(dǎo)體電阻的標(biāo)準(zhǔn)要求有效數(shù)字位數(shù)都是三位 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 計(jì)算結(jié)果所取有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一致 為此我們?cè)谶M(jìn)行計(jì)算和讀數(shù)時(shí)應(yīng)采用四位有效數(shù)字 然后修約到三位 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 導(dǎo)體標(biāo)稱截面與電氣有效截面的關(guān)系平時(shí)我們一直講導(dǎo)體的標(biāo)稱截面是多少 而當(dāng)導(dǎo)體直流電阻滿足要求的時(shí)候 實(shí)際導(dǎo)體的截面積不一定與標(biāo)稱截面相符合 其實(shí)作為導(dǎo)線截面 原則上給定的不是幾何的 而是電氣有效截面 它通過電阻測試而求得 所以應(yīng)注意 截面值是國家和國際規(guī)范 型號(hào)縮寫 表和相同額定值所給定的 由于各個(gè)導(dǎo)線種類的不同結(jié)構(gòu)和加工影響 其直流電阻與單位長度電阻的額定截面和標(biāo)準(zhǔn)值中得出的值是不相符的 所以在表2 3中為各個(gè)導(dǎo)線種類所列單位長度直流電阻對(duì)于電纜檢驗(yàn)和導(dǎo)線截面的測定是決定性的 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 鋁導(dǎo)體與銅導(dǎo)體的比較與銅相比在相同質(zhì)量時(shí)鋁的體積是銅的3 3倍 電阻值相同時(shí)的截面是銅的l 6倍 載流量相同時(shí)的截面是銅的1 5倍 電阻值相同時(shí)的質(zhì)量則僅為銅的一半 因此鋁芯線的電纜明顯較輕 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇原則 1 對(duì)于電線如用于固定敷設(shè)的 只在敷設(shè)時(shí)因電線彎曲才出現(xiàn)機(jī)械負(fù)載 所以截面在10mm2以下主要使用單線 截面大于10mm2使用多股導(dǎo)線 如用于連接位置變動(dòng)的用電器的電線 因?yàn)檫@種電線必須很柔韌 所以所有截面的這種電線均采用細(xì)導(dǎo)線 如果要求有特別好的活動(dòng)性 比如用于焊條夾具的連接線使用極細(xì)結(jié)構(gòu)的絞合導(dǎo)線 導(dǎo)體電阻檢測 測量方法 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)選擇原則 2 對(duì)于細(xì)或極細(xì)導(dǎo)線 由單根導(dǎo)線扭絞的絞線組成 較大截面的導(dǎo)線為分層絞合而成 對(duì)于機(jī)械負(fù)載性能和柔韌性而言 除單線直徑外 導(dǎo)線的絞合有著特殊的意義 絞合股和絞線的節(jié)距越短 活動(dòng)性和交互彎曲強(qiáng)度越高 絞線各層的單股絞線可以以相同的方向絞合 層相同節(jié)距 或者層層更換絞合方向 層交叉節(jié)距 金屬導(dǎo)體材料電阻率測量 GB T3048 2標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了具體的試驗(yàn)方法 它適用于測定實(shí)心 非絞合 銅 鋁及其合金金屬導(dǎo)體材料的體積電阻率和質(zhì)量電阻率 以及測定實(shí)心金屬導(dǎo)體材料 均勻截面積 的單位長度電阻 也可適用于測定金屬電阻材料的體積電阻率 質(zhì)量電阻率和單位長度電阻 適用于0 01 2 0 mm2 m范圍內(nèi)電阻率測量 體積電阻率 單位長度 單位截面積的導(dǎo)體電阻單位 mm2 m 質(zhì)量電阻率 單位長度和單位質(zhì)量導(dǎo)體的電阻單位 g m2 單位長度電阻 金屬導(dǎo)體材料電阻率測量 金屬導(dǎo)體材料電阻率測量 截面積測量如果是較規(guī)則的試樣 其截面積可以合理地從線性截面尺寸計(jì)算得出 測定尺寸應(yīng)沿試樣的計(jì)量長度以大約相等的間距至少測量五次 計(jì)算出算術(shù)平均值 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值自身的比值應(yīng)不大于 0 15 截面比較復(fù)雜的試樣 當(dāng)從直接測量并計(jì)算出的平均截面積的誤差超過0 15 時(shí) 截面積應(yīng)按下式確定 絕緣電阻檢測 GB T3048 5絕緣電阻 體積電阻 表面電阻測試設(shè)備 檢流計(jì)比較法 電壓 電流法 成品采用搖表法 平板三電極系統(tǒng) 電極材料條件處理測量 計(jì)算 絕緣電阻檢測 成品電纜絕緣電阻測量第一種測量線芯與線芯之間的絕緣電阻 第二種測量絕緣線芯的絕緣電阻 第三種測量電線電纜產(chǎn)品的表面電阻 絕緣電阻檢測 線芯與線芯間的絕緣電阻測量測量都是在空氣中進(jìn)行樣品制作試樣的有效長度應(yīng)不小于10米 試樣兩端絕緣外的覆蓋物應(yīng)小心地剝除 注意不得損傷絕緣表面 盡可能成圈 試樣端部絕緣部分露出護(hù)套的長度應(yīng)不小于100mm 露出的絕緣表面應(yīng)保持干燥和潔凈 絕緣電阻檢測 接線方式對(duì)于單芯樣品 如果有金屬護(hù)套 屏蔽層或鎧裝層 導(dǎo)體接測量極 其金屬層接高壓極 如無金屬層 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測量 如無規(guī)定可以采用附加電極的辦法進(jìn)行測量 例如在試樣的外表面纏繞金屬箔或繞在金屬棒上進(jìn)行測量 接線方式同前 對(duì)于多芯樣品 每根線芯都應(yīng)進(jìn)行測量 接線方式為每個(gè)導(dǎo)體對(duì)其余線芯與金屬套或屏蔽層或鎧裝層 被測線芯接測量極 其他芯與金屬層接高壓極 絕緣電阻檢測 防干擾處理有些產(chǎn)品的成品絕緣電阻很高 往往在測量時(shí)會(huì)受到外界的干擾 如空間電磁場 靜電感應(yīng)等的影響 數(shù)據(jù)很難測準(zhǔn) 為此應(yīng)專門設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)裝置 消除此影響 方法是這樣 用鐵皮加工一個(gè)金屬箱 測量時(shí)將樣品放入其中 在箱內(nèi)底部放上絕緣性能較好的聚四氟乙烯板 樣品放在此板上 測量極和高壓極通過同軸電纜從箱內(nèi)引出 同軸電纜的屏蔽層與金屬箱相連 金屬箱與測試儀器的接地旋鈕相連后接地 測量時(shí)將金屬箱合上 這樣就起到防干擾的作用 必要時(shí)在試樣兩端絕緣表面上加保護(hù)環(huán) 保護(hù)環(huán)應(yīng)緊貼絕緣表面 并與測量系統(tǒng)的屏蔽相連接 絕緣電阻檢測 測量環(huán)境處理有些產(chǎn)品規(guī)定高溫下絕緣電阻要求 例如100 或200 因此應(yīng)在此高溫下測量絕緣電阻 方法是將樣品放入烘箱中 由烘箱提供高溫環(huán)境 在高溫下測量絕緣電阻時(shí)應(yīng)注意 在高溫環(huán)境中要放置足夠的時(shí)間后才能可以檢測 一般至少要放置1小時(shí)以上 無論是測量極用引接線還是高壓極用引接線都必須考慮耐高溫問題 以免影響測量結(jié)果 烘箱要求足夠的容積 以保證樣品的端部與烘箱壁之間有足夠的距離 絕緣電阻檢測 電阻測量樣品與測試儀器連接好后 根據(jù)儀器的操作說明進(jìn)行設(shè)備操作 測量時(shí)充電時(shí)間應(yīng)充分 以達(dá)到基本穩(wěn)定 除在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定者外 充電時(shí)間為1分鐘 然后測量讀數(shù) 如果在同一個(gè)試樣上進(jìn)行重復(fù)測量 應(yīng)使試樣短路 放電時(shí)間應(yīng)不少于試樣充電時(shí)間的四倍 結(jié)果計(jì)算Rt Rx L計(jì)算結(jié)果所取有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一致 絕緣電阻檢測 絕緣線芯的絕緣電阻測量測量絕緣線芯的絕緣電阻 往往都是將電纜外護(hù)套剝除 對(duì)每一根絕緣線芯進(jìn)行絕緣電阻測量 而且都是將樣品放入水中 樣品的導(dǎo)體作為一個(gè)電極 水作為第二電極 同時(shí)又能提供溫度環(huán)境 水的溫度由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 絕緣電阻或絕緣電阻常數(shù) 都是用此方法進(jìn)行測量 兩者是一致的 絕緣電阻檢測 樣品制作除產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定者外 試樣的有效長度應(yīng)不小于10米 試樣兩端絕緣外的覆蓋物應(yīng)小心地剝除 注意不得損傷絕緣表面 盡可能成圈 試樣端部絕緣部分露出護(hù)套的長度應(yīng)不小于150mm 必要時(shí)在試樣兩端絕緣表面上加保護(hù)環(huán) 保護(hù)環(huán)應(yīng)緊貼絕緣表面 接線方式浸入水中時(shí) 試樣兩上端露出水面的長度應(yīng)不小于250mm 導(dǎo)體接測量極 水接高壓極 如有保護(hù)環(huán) 應(yīng)與測量系統(tǒng)的屏蔽 或地 相連接 絕緣電阻檢測 電阻測量樣品放入恒溫水浴中 要有足夠的時(shí)間 一般是當(dāng)恒溫水浴的溫度達(dá)到規(guī)定溫度后二小時(shí)方能開始測量 要恒溫二小時(shí)以上 樣品的端部應(yīng)避免受到水蒸汽的影響 樣品與測試儀器連接好后 根據(jù)儀器的操作說明進(jìn)行設(shè)備操作 測量時(shí)充電時(shí)間應(yīng)充分 以達(dá)到基本穩(wěn)定 除在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定者外 充電時(shí)間為1分鐘 然后測量讀數(shù) 如果在同一個(gè)試樣上進(jìn)行重復(fù)測量 應(yīng)使試樣短路 放電時(shí)間應(yīng)不少于試樣充電時(shí)間的四倍 絕緣電阻檢測 結(jié)果計(jì)算根據(jù)線芯間絕緣電阻計(jì)算公式可以計(jì)算絕緣電阻 應(yīng)注意此時(shí)的長度為樣品浸在水中的有效長度 如果標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是絕緣電阻常數(shù) 按下式計(jì)算 計(jì)算結(jié)果所取有效數(shù)字位數(shù)應(yīng)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一致 絕緣電阻檢測 影響絕緣電阻大小的因素 1 材料本身的原因當(dāng)絕緣材料內(nèi)部含有雜質(zhì)時(shí) 使絕緣內(nèi)部增加了導(dǎo)電的離子 絕緣電阻肯定會(huì)下降 因此絕緣材料在生產(chǎn) 運(yùn)輸?shù)冗^程中盡量減少雜質(zhì)的進(jìn)入 2 材料的存儲(chǔ)原因當(dāng)材料存儲(chǔ)不當(dāng) 使絕緣材料受潮 受潮后由于水分的滲入 同樣也使絕緣內(nèi)部增加了導(dǎo)電的離子 絕緣電阻隨含水量的增加而明顯下降 此種情況也出現(xiàn)在成品電纜中 例如電纜端頭密封措施不夠 長期暴露在空氣中 空氣中潮氣也會(huì)進(jìn)入到電纜內(nèi)部 甚至絕緣體內(nèi)和絕緣表面 當(dāng)用搖表測量絕緣電阻時(shí) 其值也會(huì)下降 絕緣電阻檢測 3 結(jié)構(gòu)偏離要求造成的原因絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣電阻大小不僅與絕緣材料有關(guān) 而且與絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān) 如果在生產(chǎn)過程中 造成絕緣平均值偏薄或某處偏薄 那么整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣電阻會(huì)偏小 例如電線在生產(chǎn)過程中 由于設(shè)備控制等原因造成絕緣偏心 其絕緣電阻會(huì)下降 絕緣電阻檢測 4 測試技術(shù)造成的原因保護(hù)電極 保護(hù)環(huán) 的使用在測量材料的體積電阻時(shí) 在測量極和高壓極之間使用了保護(hù)電極 保護(hù)電極的作用是將試樣的表面電流截住使之流回電源而不經(jīng)過測量儀器 這樣測得的電流僅是通過試樣的體積電流 在測量成品電線電纜絕緣電阻時(shí) 要根據(jù)具體情況決定是否要施加保護(hù)電極 如果測得的絕緣電阻較小或?qū)y得的結(jié)果有疑義時(shí) 應(yīng)該使用保護(hù)電極 保護(hù)電極應(yīng)緊貼絕緣表面 使用銅箔或鋁箔或較細(xì)的銅絲進(jìn)行制作 測量時(shí)保護(hù)電極與測量系統(tǒng)的屏蔽 或接地點(diǎn) 相連接 絕緣電阻檢測 極化電荷的影響在直流電場中介質(zhì)與電極的分界面上積蓄有極化電荷 同時(shí)在電極上也增加了相應(yīng)的自由電荷 當(dāng)外電場去除后 極化電荷逐漸消失 但往往需要很長時(shí)間才能完全消失 這時(shí)若將試樣電極兩端短接 電極上的電荷隨極化電荷的消失而慢慢減少 因此如因試樣帶有剩余電荷而造成測量結(jié)果有明顯差異時(shí) 必須先進(jìn)行充分放電 對(duì)于這類試樣 無論是第一次測量還是重復(fù)測量 均需充分放電 絕緣電阻檢測 外來電勢的影響在絕緣電阻測試線路中 很難避免存在各種外來電勢 如熱電勢 接觸電勢 電解電勢及其他感應(yīng)電勢等 這些電勢數(shù)值一般都不大 但在高阻測量中 它們就可能造成不可忽略的誤差 由于外來電勢的影響隨各種情況而改變 因此必須經(jīng)常檢查 檢查方法 接好試樣和所有接線 開關(guān)都置于測量時(shí)的相應(yīng)位置 只是不加直流高壓電源 將儀器靈敏度調(diào)到最高 若指示器指針沒有偏轉(zhuǎn) 則為正常 由于有些外來電勢是在測量過程中產(chǎn)生的 因此在測量完畢后 還要再進(jìn)行一次檢查 絕緣電阻檢測 溫度的影響無論是測量常溫下的絕緣電阻還是測量工作溫度下的絕緣電阻 在測量之前都要確認(rèn)測量時(shí)試樣的溫度 試樣內(nèi)部的溫度 要與要求的溫度一致 即達(dá)到溫度平衡 因此試樣放置在測試溫度環(huán)境中的時(shí)間要足夠長 一般二小時(shí)左右 充電時(shí)間的影響在GB T3048中規(guī)定除產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定者外 充電時(shí)間為1分鐘 對(duì)于有些材料1分鐘可能不一定滿足要求 無論何種絕緣材料當(dāng)加上直流電壓后 就會(huì)有三種電流通過 即瞬時(shí)充電電流Ic 吸收電流Ip及泄漏電流Ig 但隨時(shí)間逐漸下降 最后趨向一個(gè)穩(wěn)定值Ig 我們最終測量的是泄漏電流Ig 它代表的是絕緣電阻電流 所以只有當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí) 測得的絕緣電阻才是真實(shí)值 如果過早地開始測量 測得的電流值偏大 對(duì)應(yīng)的絕緣電阻值偏小 絕緣電阻檢測 絕緣電阻與溫度的關(guān)系在GB T3048標(biāo)準(zhǔn)中提到絕緣電阻溫度校正系數(shù)由專門的文獻(xiàn)給定 其實(shí)這是一個(gè)比較復(fù)雜的問題 與絕緣材料密切相關(guān) 根據(jù)目前現(xiàn)有的技術(shù)資料所查 至今尚未見到可作為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的相關(guān)規(guī)定 但是經(jīng)過眾多科技工作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累 己經(jīng)掌握了部分絕緣材料的溫度換算系數(shù)規(guī)律 但不能作為標(biāo)準(zhǔn)要求 因?yàn)橥环N絕緣材料 其配方略有變動(dòng) 絕緣電阻隨溫度之間的關(guān)系就會(huì)發(fā)生變化 P71表2 10是成盤電纜絕緣電阻溫度換算系數(shù) 只能作為參考 交流耐壓測試 GB T3048 8 電線電纜電性能試驗(yàn)方法交流電壓試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了交流電壓試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備 試樣準(zhǔn)備 試驗(yàn)步驟 試驗(yàn)結(jié)果等 相電壓電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體對(duì)地或金屬屏蔽之間的額定工頻電壓叫相電壓 通常用U0表示 線電壓電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體間的額定工頻電壓叫線電壓 通常用U表示 交流耐壓測試 線路電壓在正常平衡線路上 電纜絕緣承受相電壓 對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng) 它等于 對(duì)于中心點(diǎn)非有效接地系統(tǒng) 經(jīng)消弧線圈接地 一般限制消弧線圈上壓降不超過相電壓的15 因此它的最大工作相電壓為 以最大工作電壓為15kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜為例中 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)最大工作相電壓為 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 最大工作相電壓為 交流耐壓測試 電線電纜產(chǎn)品交流電壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓的產(chǎn)生在電線電纜行業(yè)中所使用的試驗(yàn)電源有二種方式產(chǎn)生 一種是用一般的調(diào)壓器和升壓變壓器產(chǎn)生所需的試驗(yàn)電壓 此種方式適合于試驗(yàn)電壓不高 容量較小的試驗(yàn) 例如變壓器的最高輸出電壓50kV 最大輸出電流15A 可用于1kV及以下產(chǎn)品的例行試驗(yàn) 另一種方式就是大家比較熟悉的串聯(lián)諧振方式產(chǎn)生試驗(yàn)電壓 交流耐壓測試 交流耐壓測試 試驗(yàn)水槽作用 提供第二電極 對(duì)于低電壓電線電纜在進(jìn)行抽樣試驗(yàn)或型式試驗(yàn)時(shí) 只要使用較小的水槽即可 容積能使樣品完全浸入水中為準(zhǔn) 最好是用金屬容器為宜 對(duì)于單芯電纜 例如架空絕緣電纜 要進(jìn)行例行試驗(yàn) 必須要有較大的水槽才能滿足要求 因此往往在例行試驗(yàn)室內(nèi)建一個(gè)較大的地坑作為單芯電纜例行試驗(yàn)的第二電極 水槽 水槽的三維尺寸要能使電纜盤中所有電纜能浸入水中 交流耐壓測試 試驗(yàn)終端進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)時(shí)是否要使用終端 取決于試驗(yàn)電壓的高低 一般情況下試驗(yàn)電壓小于30kV的試驗(yàn)不需要試驗(yàn)終端 是由于此電壓在空氣中電纜端部有電暈放電 但不會(huì)引起表面滑閃 對(duì)于試驗(yàn)電壓高于此值 建議在試驗(yàn)時(shí)使用終端 塑料絕緣電力電纜的試驗(yàn)終端 對(duì)于電壓等級(jí)6 35kV的塑料絕緣電纜 試驗(yàn)終端一般采用油杯終端 杯中的介質(zhì)可以用硅油 變壓器油或氟里昂 牌號(hào)F113 對(duì)于電壓等級(jí)大于35kV的塑料絕緣電纜 試驗(yàn)終端一般采用脫離子水終端 中級(jí)電線電纜檢驗(yàn)工職業(yè)技能培訓(xùn)電性能 交流耐壓測試 脫離子水電纜終端根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 試驗(yàn)電壓達(dá)到100kV以上時(shí) 就得使用脫離子水電纜終端 因?yàn)樗诮K端高電場和高電壓下工作 要發(fā)生離解和發(fā)熱 所以為了控制水的電導(dǎo)率不變 就需要將水通過處理裝置 用離子交換樹脂作脫離子處理 用換熱器進(jìn)行冷卻 然后由泵進(jìn)行往復(fù)循環(huán) 為了使電纜線芯和金屬屏蔽對(duì)水密封 在終端絕緣長度上靠近線芯和金屬屏蔽處有兩個(gè)軸向的硅橡膠圈結(jié)構(gòu) 交流耐壓測試 試樣準(zhǔn)備試樣的端部處理應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)電壓的高低決定 總的原則是試樣終端部分的長度和做終端頭的方法 應(yīng)保證在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下不發(fā)生沿表面閃絡(luò)放電或內(nèi)部擊穿 低壓電線電纜如電壓等級(jí)1 8 3kV及以下的產(chǎn)品無論是型式試驗(yàn) 抽樣試驗(yàn)還是例行試驗(yàn)都不需要使用附加的試驗(yàn)終端 只要保證試樣端部線芯與線芯之間或與金屬層之間有足夠的間距即可 1 8 3kV以上電壓等級(jí)的塑料絕緣電纜產(chǎn)品 無論是型式試驗(yàn) 抽樣試驗(yàn)還是例行試驗(yàn)都應(yīng)使用附加的試驗(yàn)終端 26 35kV及以下的塑料絕緣電纜產(chǎn)品使用油杯試驗(yàn)終端 26 35kV及以上的塑料絕緣電纜產(chǎn)品使用脫離子水試驗(yàn)終端 當(dāng)試樣放在在水槽內(nèi)試驗(yàn)時(shí) 試樣兩個(gè)端部伸出水面的長度不得小于200mm 且應(yīng)保證在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下不發(fā)生沿其表面閃絡(luò)放電 交流耐壓測試 接線方式 除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者外 接線方式按90頁表2 16進(jìn)行 接線時(shí)應(yīng)注意 必須保證試樣每一線芯與其相鄰線芯之間至少經(jīng)受一次產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工頻電壓試驗(yàn) 試驗(yàn)溫度 試驗(yàn)時(shí) 試樣的溫度與周圍溫度之差不超過3 交流耐壓測試 升壓方式電壓應(yīng)從較低值 不應(yīng)超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)電壓值的40 開始 緩慢平穩(wěn)地升至試驗(yàn)電壓 并維持規(guī)定時(shí)間 降低電壓 直至規(guī)定試驗(yàn)電壓值的40 然后再切斷電源 不允許在高壓下突然切斷電源 以免出現(xiàn)過電壓 對(duì)于串聯(lián)諧振電源系統(tǒng) 升壓方式是 首先給定一個(gè)初始電壓 然后調(diào)節(jié)電抗器 使回路諧振 如果諧振后輸出電壓還沒有達(dá)到規(guī)定值 再調(diào)節(jié)輸入電壓 試樣在施加所規(guī)定的試驗(yàn)電壓和持續(xù)時(shí)間內(nèi)無任何擊穿現(xiàn)象 交流耐壓測試 擠包絕緣電纜工頻交流試驗(yàn)電壓 交流耐壓測試 注意事項(xiàng) 1 試驗(yàn)回路應(yīng)有快速保護(hù)裝置 以保證當(dāng)試樣擊穿或試樣端部或終端發(fā)生沿表面閃絡(luò)放電或內(nèi)部擊穿時(shí)能迅速切除試驗(yàn)電源 2 試區(qū)周圍應(yīng)有金屬接地柵欄 進(jìn)出口門連鎖 要有信號(hào)指示燈和 高電壓危險(xiǎn) 警告牌安全措施 3 實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)應(yīng)有接地極 接地電阻應(yīng)小于4 所有接地系統(tǒng)應(yīng)可靠接地 4 油杯試驗(yàn)終端內(nèi)的油要經(jīng)常更換 由于半導(dǎo)電材料有溶解于油的趨勢 如果油使用次數(shù)多了會(huì)發(fā)黑 會(huì)影響局部放電的檢測 重者引起油杯中介質(zhì)的擊穿 直流耐壓測試 在生產(chǎn)和科學(xué)研究中 有不少電氣設(shè)備是在直流電壓下運(yùn)行的 如 包括直流電纜 對(duì)于這些設(shè)備應(yīng)當(dāng)測定其直流電壓下的絕緣強(qiáng)度 還有一些雖然不屬于直流電氣設(shè)備 但由于其電容量很大 如長電纜 工頻試驗(yàn)變壓器的容量不能滿足要求而又沒有補(bǔ)償電抗器時(shí) 也可采用在直流電壓下測定其絕緣強(qiáng)度以替代工頻下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn) 但由于直流和工頻下?lián)舸┑臋C(jī)理不同 在做耐電壓試驗(yàn)時(shí)所加的直流試驗(yàn)電壓較工頻試驗(yàn)電壓高得多 一般取2 4倍 GB T3048 14 電線電纜電性能試驗(yàn)方法直流電壓試驗(yàn) 直流耐壓測試 試樣準(zhǔn)備對(duì)于電力電纜附件產(chǎn)品 除相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外 與其相連接的電纜長度一般不小于5米 對(duì)于特殊電線產(chǎn)品 截取的試樣長度取決于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定 一般應(yīng)取有效長度10米以上的樣品 對(duì)于通信電纜產(chǎn)品 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定是成盤電纜進(jìn)行耐電壓試驗(yàn) 無論是何種樣品 試驗(yàn)前必須把電纜終端頭表面擦凈以減少泄漏電流并防止其表面閃絡(luò)放電 在溫度較高的環(huán)境條件進(jìn)行直流高壓試驗(yàn) 更應(yīng)注意濕度對(duì)終端頭的影響 直流耐壓測試 接線方式 試驗(yàn)溫度 升壓方式同交流測試 但應(yīng)注意 測試完成要對(duì)電纜放電 試驗(yàn)結(jié)果試樣在施加所規(guī)定的試驗(yàn)電壓和持續(xù)時(shí)間內(nèi)無任何擊穿現(xiàn)象 或者試驗(yàn)回路電流不隨時(shí)間而增大 則認(rèn)為該試樣通過耐受直流電壓試驗(yàn) 如果在試驗(yàn)期間內(nèi)出現(xiàn)電流急劇增加 甚至直流高壓發(fā)生器的線路開關(guān)跳閘 或試樣不可能再次耐受所規(guī)定的試驗(yàn)電壓 則可認(rèn)為試樣己擊穿 直流耐壓測試 教訓(xùn) 對(duì)于長電纜 敷設(shè)好后的長線路 由于電纜電容量大 用工頻交流進(jìn)行試驗(yàn) 設(shè)備容量有限無法滿足試驗(yàn)要求 往往供電部門采用直流耐壓進(jìn)行開通前的現(xiàn)場驗(yàn)收試驗(yàn) 對(duì)于目前使用相當(dāng)普遍的交聯(lián)電力電纜 由于交聯(lián)聚乙烯材料的特殊介電性能 當(dāng)加上直流電壓后 在絕緣內(nèi)部易形成空間電荷 交聯(lián)聚乙烯絕緣高電阻特點(diǎn)使得此空間電荷不易消失 由于空間電荷的存在 在絕緣內(nèi)部某些區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)附加的電場 當(dāng)重新外加電壓后 有可能產(chǎn)生電場的疊加 有可能導(dǎo)致電纜的擊穿 因此現(xiàn)在已建議在110kV及以上交聯(lián)聚乙烯電力電纜上不要使用直流進(jìn)行耐電壓試驗(yàn) 實(shí)踐已表明對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜頻繁的進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn) 會(huì)影響其壽命 擊穿電壓下降 直流耐壓測試 泄漏電流的大小主要取決于下列因數(shù) 1 電纜的長度 電纜越長 其泄漏電流越大 2 環(huán)境溫度的影響 在絕緣電阻檢測章節(jié)我們己經(jīng)講到絕緣電阻與溫度的關(guān)系 在電纜敷設(shè)現(xiàn)場一定要調(diào)查環(huán)境溫度 特別是電纜沿線的環(huán)境溫度 溫度越高 泄漏電流越大 3 電纜終端的影響 如果終端己經(jīng)做好 試驗(yàn)時(shí)要將終端用酒精擦干凈 干燥后再試驗(yàn) 如果電纜還沒有安裝終端 在試驗(yàn)之前一定要對(duì)電纜的端部進(jìn)行處理 減少漏電流的影響和表面閃絡(luò)放電 4 環(huán)境濕度的影響 對(duì)于環(huán)境濕度較大的場合 不宜進(jìn)行耐直流電壓的試驗(yàn) 濕度越大 電纜端部的泄漏電流越大 直流耐壓測試 注意事項(xiàng)1 試驗(yàn)回路應(yīng)有快速保護(hù)裝置 以保證當(dāng)試樣擊穿或試樣端部或終端發(fā)生沿表面閃絡(luò)放電或內(nèi)部擊穿時(shí)能迅速切除試驗(yàn)電源 2 試區(qū)周圍應(yīng)有金屬接地柵欄 進(jìn)出口門連鎖 要有信號(hào)指示燈和 高電壓危險(xiǎn) 警告牌安全措施 3 實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)應(yīng)有接地極 接地電阻應(yīng)小于4 所有接地系統(tǒng)應(yīng)可靠接地 4 直流高壓端 包括直流高壓發(fā)生器 測量裝置和試樣 與周圍接地之間應(yīng)保持足夠的安全距離 以防止空氣放電的發(fā)生 5 與直流高壓端 包括直流高壓發(fā)生器 測量裝置和試樣 鄰近的容易感應(yīng)電荷的設(shè)備均應(yīng)可靠接地 6 試驗(yàn)結(jié)束后或每次更換接線時(shí) 對(duì)高壓設(shè)備和試樣均應(yīng)使用接地放電棒進(jìn)行可靠的放電 局部放電檢測 GB T3048 12 電線電纜電性能試驗(yàn)方法局部放電試驗(yàn) 在電場作用下 電纜絕緣的部分區(qū)域中發(fā)生放電短路現(xiàn)象稱為局部放電 局部放電可以發(fā)生在絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣隙 導(dǎo)體屏蔽與絕緣的交界面 導(dǎo)體 電極 的邊緣 毛刺 或絕緣與絕緣屏蔽的交界面上 但在電極之間不形成通道 局部放電檢測 局部放電發(fā)生過程在電壓作用下 如果絕緣內(nèi)部氣隙中電場強(qiáng)度達(dá)到氣體的擊穿場強(qiáng) 氣隙就開始放電 放電結(jié)果產(chǎn)生大量正負(fù)離子 這些正負(fù)離子在電場作用下各自向氣隙上下壁移動(dòng) 建立反向電場 使氣隙中的總電場強(qiáng)度下降 放電熄滅 這樣的放電持續(xù)時(shí)間很短 因此放電時(shí)氣隙上的電壓下降幾乎是瞬間的 局部放電檢測 施加交流電壓如果對(duì)含有氣隙的電纜絕緣加上交流電壓 當(dāng)電壓大到足夠使氣隙擊穿時(shí) 由于電壓的大小與方向是變動(dòng)的 放電將反復(fù)出現(xiàn) 放電集中在外施電壓上升或下降最陡的區(qū)域 當(dāng)外施電壓增加時(shí) 放電次數(shù)增加 施加直流電壓在直流電壓作用下 與交流情況不同 電壓的大小與方向不變 一旦氣隙被擊穿 空間電荷建立反電場 放電就熄滅 直到空間電荷通過氣隙表面泄漏 使反電場減弱到一定程度 才能開始第二次放電 因此在直流電壓下 即使外施電壓達(dá)到絕緣內(nèi)部氣隙放電的強(qiáng)度 其放電次數(shù)甚少 對(duì)介質(zhì)影響不大 局部放電檢測 局部放電產(chǎn)生的危害通常介質(zhì)在局部放電的作用下能引起電氣性能的老化 電老化 以至擊穿 它對(duì)絕緣的嚴(yán)重影響是不容忽視的 其危害大致有以下幾方面的作用 電的作用即帶電粒子 電子 離子等 的直接轟擊作用 局部放電會(huì)產(chǎn)生大量的帶電粒子 對(duì)于固體介質(zhì)來說 這些粒子在電場作用下加速運(yùn)動(dòng)轟擊介質(zhì)表面 使介質(zhì)發(fā)生老化 由于加速運(yùn)動(dòng)電子的轟擊作用能使高分子固體介質(zhì)的分子主鍵斷裂而分解成低分子 同時(shí)又使介質(zhì)溫度升高發(fā)生熱降解外 還在介質(zhì)表面形成凹坑且不斷加深 最后導(dǎo)致介質(zhì)擊穿 局部放電檢測 熱的作用在靠近介質(zhì)表面的5 10 17米的局部體積中因發(fā)生一次局部放電 在10 7秒內(nèi)能使介質(zhì)溫度升為170 有時(shí)因放電作用甚至達(dá)到1000 的高溫 因此有可能引起介質(zhì)的熱熔解或化學(xué)分解 除熱的作用之外 局部放電產(chǎn)生的光作用 主要在紫外線范圍 還能使塑料有機(jī)介質(zhì)發(fā)生光老化 龜裂等現(xiàn)象 機(jī)械破壞作用 局部放電檢測 化學(xué)作用由于局部放電產(chǎn)生的受激分子或因二次生成物的作用 介質(zhì)受到的侵蝕可能比電 熱的作用結(jié)果更大 金屬電極附近的放電比介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的危害大得多 前者的侵蝕能力為后者的10倍左右 原來聚乙烯介質(zhì)在放電作用下 還會(huì)在空氣或氧氣中生成含羰基 CO 的由表及里的氧化層 產(chǎn)生H2O CO 和CO2等分解物 如果有潮氣 則生成二元酸 草酸COOHCOOH 這種分解揮發(fā)速度與放電量成正比 但在純氮或氬氣中幾乎不老化 在局部放電作用下發(fā)生這些化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是 所生成的氧離子 受激的氧分子或氧原子對(duì)暴露在外的介質(zhì)表面作用 發(fā)生氧化使聚乙烯分解出H2O CO等 表現(xiàn)為重量減輕 因?yàn)檫@些活性氧的壽命很短 所以僅限于對(duì)直接暴露表面的作用 而二次生成的臭氧O3 NO則與聚乙烯反應(yīng)生成羰基化合物 特別是O3與空氣和水分作用所產(chǎn)生的硝酸和亞硝酸等硝基化合物 不僅對(duì)介質(zhì)有強(qiáng)烈的腐蝕破壞作用 而且對(duì)金屬材料如銅導(dǎo)體 能在其表面形成銅綠及硝酸銅粉末等不良后果 局部放電檢測 測試設(shè)備千伏安容量能滿足被試電纜長度要求的高壓電源 高壓電壓表 測量回路 放電量校正器 雙脈沖發(fā)生器 全屏蔽室 雙屏蔽隔離變壓器 線路濾波器 高壓濾波器等 如有必要 還包括終端阻抗或反射抑制器 試驗(yàn)設(shè)備所有部件的噪聲水平應(yīng)足夠低 以得到所要求的靈敏度 局部放電檢測 全屏蔽室典型的布置方案是將試區(qū)與生產(chǎn)線放在同一車間中 以減少周轉(zhuǎn) 在這種環(huán)境中進(jìn)行局部放電檢測會(huì)遇到許多相當(dāng)強(qiáng)的電磁干擾 如各擠塑機(jī)頭的晶閘管加熱裝置 各種大功率電機(jī) 行車 弧光燈和繼電保護(hù)裝置等等 各種干擾可能形成空間電磁波直接輻射到測試回路中 或通過變壓器感應(yīng)耦合從電源進(jìn)線進(jìn)入 也可能通過靜電耦合到水泥地鋼筋網(wǎng)上 經(jīng)鋼筋直接傳導(dǎo)到試區(qū)地下 再耦合到測試回路中 局部放電檢測 經(jīng)過對(duì)干擾的研究 現(xiàn)在世界各國已有了在工廠環(huán)境條件下能可靠地進(jìn)行局部放電檢測的商品化設(shè)備系統(tǒng) 其特點(diǎn)是試驗(yàn)區(qū)與工廠地坪相互絕緣隔離 單點(diǎn)接地 電磁屏蔽 電源濾波以及設(shè)備無放電等 全屏蔽室就是一種措施 屏蔽室用鋼板制成 主要作用是將空間電磁波屏蔽 防止輻射干擾 局部放電檢測 試驗(yàn)區(qū)進(jìn)線電纜采用特殊結(jié)構(gòu) 要求一定長度 起到濾波作用 線路濾波器主要功能也是抑制電源網(wǎng)絡(luò)來的干擾 雙屏蔽隔離變壓器防止電源來的干擾波通過一次和二次繞組之間的雜散電容侵入 試驗(yàn)電源一般采用串聯(lián)諧振電源 高壓濾波器 局部放電檢測 試驗(yàn)終端油杯型終端 脫離子水終端局部放電檢測儀器檢測儀器應(yīng)包括合適的放大器 示波器 另外可根據(jù)需要增加儀器指示局部放電的存在并測出視在電荷 雙脈沖發(fā)生器校核局部放電測試回路的特性 終端阻抗 特性阻抗 或反射抑制器為了抑制電纜遠(yuǎn)端 遠(yuǎn)離檢測器的電纜終端 開路情況下的脈沖反射 可在遠(yuǎn)端連接終端阻抗 其阻抗值應(yīng)與電纜試樣的特性阻抗相等 其實(shí)在一般情況下不用此終端阻抗 如試驗(yàn)時(shí)無終端阻抗 為了避免脈沖迭加的影響 可采用反射抑制器 即一種電子開關(guān) 在大多數(shù)情況下 能閉鎖檢測器的輸入 隔斷電纜遠(yuǎn)離開關(guān)情況下的反射脈沖 但是當(dāng)局部放電的部位處于遠(yuǎn)離或其附近時(shí)則有一些正迭加就難以避免 局部放電檢測 試樣制備端部處理也就是將端部導(dǎo)電層剝除 剝除的方法可根據(jù)電壓等級(jí)高低采用不同方法和工具 可剝離型半導(dǎo)電層試樣 用一種剝切鉗 這是一種帶刀具的鉗狀工具 鉗頭夾緊在電纜上 鉗頭部固定有一切入深度為1mm的小刀 可在屏蔽層上割切一周縫隙 沿著切縫可以剝下屏蔽層 對(duì)于非可剝離型半導(dǎo)電層試樣 用一種扳手狀剝切器 上面有可調(diào)深度的傾斜切削刀具 隨著剝切器沿電纜軸向螺旋形旋轉(zhuǎn)扳動(dòng) 逐漸將半導(dǎo)電屏蔽層均勻切削掉 留下光滑的絕緣表面 然后用小刀或剝切鉗將半導(dǎo)電屏蔽邊緣修齊另外還有一種簡易的工具 就是用玻璃片作為工具削切半導(dǎo)電層 也是可行的 局部放電檢測 試驗(yàn)步驟根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行連線 裝上試驗(yàn)終端和終端內(nèi)介質(zhì) 然后根據(jù)檢測回路和標(biāo)定方式進(jìn)行檢測回路的標(biāo)定 有些儀器是在不加壓的情況下進(jìn)行標(biāo)定 有些儀器是在高壓下標(biāo)定 如果是在不帶電壓下標(biāo)定 那么先進(jìn)行標(biāo)定 然后再進(jìn)行加壓測量 如果是在高壓下標(biāo)定 加電壓到規(guī)定值 然后標(biāo)定 再進(jìn)行局部放電測量 局部放電檢測 靈敏度試驗(yàn)回路的靈敏度是指存在背景干擾條件下 儀器能檢測出的最小放電量qmin qmin 2khn式中 k 標(biāo)定系數(shù) 刻度系數(shù) 計(jì)算得出 pC mm 如果是指針表頭的儀器有