高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)（）

2023/1/121高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)

中電投寧夏能源鋁業(yè)：張世宏alcanxuanyi9@126High-voltageelectricalequipment

2023/1/121▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉絕緣電阻試驗(yàn)使用范圍絕緣電阻試驗(yàn)是高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)中一種最簡(jiǎn)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。2023/1/122▉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)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)絕緣中用的云母帶，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(jiǎn)化等值電路。圖4-1吸收曲線及絕緣電阻變化曲線圖4-2吸收曲線及絕緣電阻變化曲線2023/1/123▉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中曲線所示，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(zhǎng)，甚至達(dá)數(shù)分鐘或更長(zhǎng)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”的電荷Qa。這種逐漸“吸收”電荷的現(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＝∞時(shí)，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)，可以采用10min時(shí)的絕緣電阻值。2023/1/124▉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)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，吸收比一般用K表示，其定義為：

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（4－2）式中：R10min為t=10min時(shí)絕緣電阻值；R1min為t=1min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，K在工程上稱為極化指數(shù)。當(dāng)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K<1.3時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮。從上面的分析可知，對(duì)電容量較小的絕緣試品，可以只測(cè)量其絕緣電阻，對(duì)于電容量較大的絕緣試品，不僅要測(cè)量其絕緣電阻，還要測(cè)量其吸收比。2023/1/125▉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，其試驗(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流過兆歐表的測(cè)量回路。如果在表面上纏上幾匝裸銅線，并接到端子G上，則絕緣表面泄漏電流不流過兆歐表的測(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。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)原理接線示意圖2023/1/126▉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流過兆歐表的測(cè)量回路。如果在表面上纏上幾匝裸銅線，并接到端子G上，則絕緣表面泄漏電流不流過兆歐表的測(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4－5電子式兆歐表原理接線圖2023/1/127▉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)量吸收比時(shí)更容易，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。2023/1/128▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉絕緣電阻試驗(yàn)結(jié)果判斷的基本方法在絕緣電阻試驗(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(jiǎn)單的用絕緣電阻的大小或吸收比來判斷絕緣的好壞。在排除了大氣條件的影響后，所測(cè)絕緣電阻值和吸收比應(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。2023/1/129▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(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、校驗(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后讀取其他絕緣電阻值。

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)再將表筆接于被試物，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、規(guī)范、所在位置及氣象條件等。2023/1/1210▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：

1、對(duì)于同桿雙回架空線或雙母線，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)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(zhǎng)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(zhǎng)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)備放電和接地，防止被試設(shè)備對(duì)兆歐表反充電損壞兆歐表和被測(cè)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。2023/1/1211▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(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50C時(shí)進(jìn)行測(cè)量。在陰雨潮濕的天氣及環(huán)境濕度太大時(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)電流不隨時(shí)間變化，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，它與測(cè)量時(shí)間t的關(guān)系為：

（4-3）式中A—常數(shù)，決定于被試品絕緣材料；

n—指數(shù)。2023/1/1212▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：

故（4-4）試驗(yàn)時(shí)，記錄時(shí)間往往不是實(shí)際加壓時(shí)間，設(shè)記錄時(shí)間與加壓時(shí)間的絕對(duì)誤差為，則此時(shí)測(cè)得的絕緣電阻為（4-5）而實(shí)際的絕緣電阻R為：2023/1/1213▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(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)誤差為：（4-6）式中—測(cè)量時(shí)間的相對(duì)誤差。試驗(yàn)時(shí)，時(shí)間記錄往往不易準(zhǔn)確，兆歐表刻度展開時(shí)間一般1~2s。若記錄時(shí)間有2s誤差，則對(duì)15s而言，，對(duì)60s而言，為3%左右。若取吸收比K=2，則n=0.5。因此，當(dāng)記錄時(shí)間的相對(duì)誤差為2s時(shí)，對(duì)15s絕緣電阻的相對(duì)誤差：對(duì)60s絕緣電阻的相對(duì)誤差：2023/1/1214▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：

對(duì)于和的相對(duì)誤差引起的吸收比計(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)裝設(shè)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)。2023/1/1215▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(guī)定二、測(cè)試注意事項(xiàng)：

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的磁場(chǎng)都會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)外界磁場(chǎng)強(qiáng)度為400A/m時(shí)，誤差為，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：①遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量；②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；③利用兆歐表的屏蔽端子G進(jìn)行屏蔽。7、采取兆歐表測(cè)量時(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。2023/1/1216▉絕緣電阻及吸收比試驗(yàn)

▉測(cè)量絕緣電阻的規(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)采用不同型式的兆歐表測(cè)絕緣電阻，特別是測(cè)量具有非線性電阻的閥型避雷器時(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。2023/1/1217▉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)濕度增大時(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。2023/1/1218▉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3.溫度電氣設(shè)備的絕緣電阻隨溫度變化而變化的，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(zhǎng)，這樣在纖維質(zhì)中，呈細(xì)長(zhǎng)線狀的水分粒子伸長(zhǎng)，使其電導(dǎo)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)量又不能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(guó)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、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(guó)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。2023/1/1219▉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2023/1/1220▉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)果都有一定的影響。兆歐表容量愈大愈好?？紤]到我國(guó)現(xiàn)有一般兆歐表的容量水平，推薦選用最大輸出電流1mA及以上的兆歐表，這樣可以得到較準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)果。2023/1/1221▉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)備的各相間的數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)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)系可用來表示。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)該大致相等，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(jiǎn)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)調(diào)“比較”，或僅規(guī)定吸收比與極化指數(shù)等指標(biāo)。2023/1/1222▉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(zhǎng)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，可采用較長(zhǎng)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：式中K2—極化指數(shù)；R10min—加壓10min時(shí)測(cè)的絕緣電阻，Ω；R1min—加壓1min時(shí)測(cè)的絕緣電阻，Ω。極化指數(shù)測(cè)量加壓時(shí)間較長(zhǎng)，用手搖兆歐表很難控制轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，一般采用電動(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)其值可達(dá)3~4。（4--7）2023/1/1223▉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)量泄漏電阻的項(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)，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，它屬于非破壞性試驗(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。2023/1/1224▉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均由高壓整流設(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)量泄漏電流時(shí)是對(duì)一定電壓等級(jí)的被試設(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隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，測(cè)量重復(fù)性也較好。2023/1/1225▉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算首先要知道加到被試設(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)。當(dāng)被試設(shè)備的絕緣電阻很低時(shí)，作用到被試設(shè)備上的電壓也非常低，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)楸辉囋O(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。2023/1/1226▉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)可以用或的關(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)值也較，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2023/1/1227▉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

①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。2023/1/1228▉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

②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)后，如果電壓繼續(xù)再增加，則電流將急劇增長(zhǎng)，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2023/1/1229▉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

③在預(yù)防性試驗(yàn)中，測(cè)量泄漏電流時(shí)所加的電壓大都在A點(diǎn)以下，故對(duì)良好的絕緣，其伏安特性應(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(zhǎng)，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。

④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，微安表的讀數(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，且上升較小；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)系曲線。2023/1/1230▉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2023/1/1231▉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)線時(shí)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)結(jié)果回來而流過微安表，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。屏蔽線金額宜用低壓的軟金屬線，因?yàn)槠帘魏托闹g的電壓極低，致使儀表的壓降而已，金屬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，只要可以完全防止高壓導(dǎo)線點(diǎn)與放電對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。由上述可知，這樣接線會(huì)帶來一些不便，為此，根據(jù)電暈的原理，采取用粗而短的導(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。2023/1/1232▉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2023/1/1233▉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)表面泄漏電流由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，只要決定于被試設(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，而僅表面受潮，世界上并不會(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，表面泄露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。消除的辦法實(shí)施被試設(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)江表面泄漏電流直接短接，使之不流過微安表Ⅰ，見圖4-11（b）2023/1/1234▉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：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30～80oC時(shí)進(jìn)行。因?yàn)樵谶@樣的溫度范圍內(nèi)，謝老電流的變化較為顯著，而在低溫時(shí)變化小，故應(yīng)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，這樣做也便于比較。2023/1/1235▉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)備的交流低壓不時(shí)正線波，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。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)盡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。2023/1/1236▉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得并不一定是真實(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)，這是的泄漏電流要經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間才能讀到，而在測(cè)量時(shí)，又不可能等很出的時(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，則在加壓的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)行系列電流測(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)量時(shí)，就出現(xiàn)了問題。2023/1/1237▉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)在測(cè)量接線中，微安表接的位置不同，測(cè)得的泄漏電流豎直也不同，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)的分析用圖。由圖4-12可見，當(dāng)微安表處于μA1位置時(shí)，此時(shí)升壓變壓器T和CB及C12（抵押繞組可看成地電位）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間去試具電流的做法將產(chǎn)生異常結(jié)果。2023/1/1238▉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)地消除砸三電流及電暈電流的影響。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)之間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。2023/1/1239▉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)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。這樣做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等的影響，因?yàn)楦邏阂€的電暈電流還會(huì)流過微安表。當(dāng)被試設(shè)兩極對(duì)地均可絕緣時(shí)，可將微安表接于μA2位置，即微安表處于被試設(shè)備低電位端。此位置處理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μA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。2023/1/1240▉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)圖4-12微安表接在不同位置時(shí)的分析圖2023/1/1241▉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⑴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，因此在外電場(chǎng)作用下，液體會(huì)對(duì)固體發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。2023/1/1242▉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⑵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中的水分在電場(chǎng)作用下帶正電，當(dāng)電纜心或變壓器繞組加正極性電壓時(shí)，絕緣中的水分被其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)電纜心或變壓器繞組加負(fù)極性電壓時(shí)，絕緣中的水分會(huì)被其吸引而滲過絕緣向電纜心或變壓器繞組移動(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。①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。②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。2023/1/1243▉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⑶試驗(yàn)電壓極性小于對(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，在直流電壓作用下，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)，有利于流注的發(fā)展，所以在較低的電壓下就導(dǎo)致間隙發(fā)生火花放電。2023/1/1244▉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⑶試驗(yàn)電壓極性小于對(duì)引線電暈電流的影響對(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時(shí)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，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；而棒為正極性時(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)，由上述分析可知，當(dāng)試驗(yàn)電壓為負(fù)極性時(shí)，電暈其實(shí)電壓較低，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。2023/1/1245▉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、實(shí)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，按規(guī)定分階段進(jìn)行，且需要有一定的停留時(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。2023/1/1246▉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，并通過有高阻值電阻的放電棒放電，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3min，電力電容器可長(zhǎng)至5min，除此之外，還應(yīng)注意附近設(shè)備有無感應(yīng)靜電電壓的可能，必要時(shí)也應(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)按照規(guī)定的要求進(jìn)行詳細(xì)記錄。2023/1/1247▉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)防性試驗(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：

①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)備有充放電過程所致。若擺動(dòng)不大，又不十分影響讀數(shù)，則可取其平均值；若擺動(dòng)很大，影響讀數(shù)，則可增大主回路和保護(hù)回路中的濾波電容的電容量。必要時(shí)可改變?yōu)V波方式。

②指針周期性擺動(dòng)。這可能是由于回路存在的反充電所致，或者是被試設(shè)備絕緣不良產(chǎn)生周期性放電造成的。2023/1/1248▉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)防性試驗(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：

③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。

④指針指示數(shù)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)備表面絕緣電阻上升所致；若逐漸上升，往往是被試設(shè)備絕緣老化引起的。

⑤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。2023/1/1249▉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)防性試驗(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：

⑥指針反指。這可能是由于被試設(shè)備經(jīng)測(cè)壓電阻放電所致。

⑦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③、④兩種情況時(shí)，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。2023/1/1250▉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：

①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，遇到這種情況時(shí)，應(yīng)首先對(duì)實(shí)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。②泄漏電流過小。這可能是由于線路接錯(cuò)，微安表保護(hù)部分分流或有斷脫現(xiàn)象所致。③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(zhǎng)、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。2023/1/1251▉泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)

▉泄漏電流4、測(cè)量中的問題3)硅堆的異常情況：

在泄漏電流測(cè)量中，有時(shí)發(fā)生硅堆擊穿現(xiàn)象，這是由于硅堆選擇不當(dāng)、均壓不良或質(zhì)量不佳所致。為防止硅堆擊穿，首先應(yīng)正確選擇硅堆，使硅堆不致在反向電壓下?lián)舸?；其次?yīng)采用并聯(lián)電阻的方法對(duì)硅堆串進(jìn)行均壓，若每個(gè)硅堆工作電壓為5kV時(shí)，每個(gè)并聯(lián)電阻常取為2。2023/1/1252▉泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)

▉泄漏電流5、測(cè)量結(jié)論對(duì)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、判斷可從下述幾方面著手。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(jiǎn)便的判斷方法。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)，還常采用不對(duì)稱系數(shù)（即三相之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。2023/1/1253▉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)系曲線法

利用泄漏電流和外加電壓的關(guān)系曲線即曲線可以說明絕緣在高壓下的狀況。如果在實(shí)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。2023/1/1254▉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)用先測(cè)一下空載電流，然后再帶上被試下測(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，改變微安表的位置，清除試驗(yàn)回路的尖端毛刺，直到空載泄漏電流合格為止。2023/1/1255▉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)與交流耐壓相比有以下幾個(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)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。2023/1/1256▉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?；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(zhǎng)，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)，如圖4-13中的Ｕ０即為近似的擊穿電壓。2023/1/1257▉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)與交流耐壓相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：圖4-13延長(zhǎng)伏安特性曲線預(yù)測(cè)擊穿電壓根據(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表示，其值一般在1.0~4.2范圍內(nèi)。2023/1/1258▉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)。2023/1/1259▉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龋饕歉鶕?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)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。2023/1/1260▉泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)

▉直流耐壓試驗(yàn)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

由圖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1000kV，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Ｍǔ?，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)生絕緣缺陷。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(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。2023/1/1261▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

電介質(zhì)就是絕緣材料。當(dāng)研究絕緣物質(zhì)在電場(chǎng)作用下所發(fā)生的物理現(xiàn)象時(shí)，把絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)；而從材料的使用觀點(diǎn)出發(fā)，在工程上把絕緣物質(zhì)稱為絕緣材料。既然絕緣材料不導(dǎo)電，怎么會(huì)有損失呢？我們確實(shí)總希望絕緣材料的絕緣電阻愈高愈好，即泄漏電流愈小愈好，但是，世界上絕對(duì)不導(dǎo)電的物質(zhì)是沒有的。任何絕緣材料在電壓作用下，總會(huì)流過一定的電流，所以都有能量損耗。把在電壓作用下電介質(zhì)中產(chǎn)生的一切損耗稱為介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。如果電介質(zhì)損耗很大，會(huì)使電介質(zhì)溫度升高，促使材料發(fā)生老化（發(fā)脆、分解等），如果介質(zhì)溫度不斷上升，甚至?xí)央娊橘|(zhì)熔化、燒焦，喪失絕緣能力，導(dǎo)致熱擊穿，因此電介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣介質(zhì)電性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在外加電壓作用下，電流流過介質(zhì)在介質(zhì)中產(chǎn)生能量損耗，這種損耗成為介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗很大時(shí)，就會(huì)使介質(zhì)溫度升高而老化，甚至導(dǎo)致熱擊穿。因此，介質(zhì)損耗的大小就反映了介質(zhì)的優(yōu)劣狀況。2023/1/1262▉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)，可以把介質(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)的等值電路及相量圖（a）介質(zhì)等值電路（b）等值電路電流、電壓相量2023/1/1263▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

由相量圖可知，介質(zhì)損耗由產(chǎn)生，夾角大時(shí)，就越大，故稱為介質(zhì)損失角，其正切值為：介質(zhì)損耗：由上式可見，當(dāng)U、f、C一定時(shí)，P正比于，所以用來表征介質(zhì)損耗。測(cè)量的靈敏度較高，可以發(fā)現(xiàn)絕緣的整體受潮、劣化、變質(zhì)及小體積設(shè)備的局部缺陷。（4-8）（4-9）2023/1/1264▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理介質(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)，有功電流將增大，tgδ也增大。通過tgδ可反映出絕緣的分布性缺陷。如果缺陷是集中性的，有時(shí)測(cè)tgδ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：（4-10）（4-11）（4-12）2023/1/1265▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理當(dāng)有缺陷部分占的比例很小時(shí)，就很小，所以測(cè)整體的時(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(guó)目前使用的測(cè)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-1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)量。2023/1/1266▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理西林電橋的兩個(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：圖4-16QS1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；C4—可變電容；G—檢流計(jì)2023/1/1267▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理調(diào)節(jié)R3、C4使電橋達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)滿足：解此方程，實(shí)部、虛部分別相等，可得：（4-13）（4-14）（4-15）2023/1/1268▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理當(dāng)tgδ<0.1，誤差允許不大于1%時(shí)，式（4-15）可改寫為：高壓西林電橋是用于工頻高壓，于是ω=2πf=100π是固定的；同時(shí)電橋中的R4取，也是固定的，這時(shí)：（4-16）（4-17）（4-18）tgδ=ωR4C4=KC4×106

式中C4的單位是F，若C4以μF計(jì)則上式可寫為：

tgδ=KC4

式中K=F-1。2023/1/1269▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理于是C4就可以直接分度為tgδ。在西林電橋上tgδ是直讀的。Cx是按R3的讀數(shù)，通過式（4-15）計(jì)算得出。CN一般都用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端均對(duì)地絕緣。2023/1/1270▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理圖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)。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)叫法拉第籠的金屬籠里對(duì)地絕緣起來，使操作者與R3、C4處于等電位。另一種辦法是人通過絕緣連桿去調(diào)節(jié)R3和C4。現(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。2023/1/1271▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理電橋測(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，常被忽視的問題有：

（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

測(cè)試中，容易忽視電場(chǎng)干擾的影響。

（2）高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的影響。現(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%<0.1%。由于標(biāo)準(zhǔn)電容器經(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）試品電容量變化的影響。在用QS1型西林電橋測(cè)量電氣設(shè)備絕緣狀況時(shí)，往往重視值，而容易忽視試品電容量的變化，由此而產(chǎn)生一些事故。2023/1/1272▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理電橋測(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)備絕緣的時(shí)，空氣相對(duì)濕度對(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，對(duì)其測(cè)量結(jié)果影響更大。宜采取其他有效方法，如電熱風(fēng)法、瓷套表面瓷群涂擦法、化學(xué)去濕法等。

（5）測(cè)試電源的選擇。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，有時(shí)會(huì)遇到試驗(yàn)電壓與干擾電源不同步，用移相等方法也難以使電橋平衡的情況。

（6）電橋引線的影響：

1）引線長(zhǎng)度的影響。分析研究表明，在一般情況下，Cx引線長(zhǎng)度約為5~10m，其電容約為1500~3000pF；而CN引線約為1~1.5m，其電容約為300~500pF。當(dāng)R4=3184歐和R3較小時(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很小，但若進(jìn)行小容量試品測(cè)試時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生偏大的測(cè)量誤差。2023/1/1273▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理電橋測(cè)試中的注意事項(xiàng)：

2）高壓引線與試品夾角的影響。測(cè)量小容量試品時(shí)，高壓引線與試品的雜散電容對(duì)測(cè)量的影響不可忽視。

3）引線電暈的影響。高壓引線的直徑較細(xì)時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)電壓超過一定數(shù)時(shí)，就可能產(chǎn)生電暈。例如若用一般的導(dǎo)線做高壓引線，當(dāng)電壓超過50kV后，就會(huì)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象。電暈損耗通過雜散電容將被計(jì)入被試品的

內(nèi)。嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果，并可能導(dǎo)致誤判斷。

4）引線接觸不良的影響。當(dāng)QS1電橋高壓線或測(cè)量引出線與被試品接觸不良時(shí)，相當(dāng)于被試支路串聯(lián)一個(gè)附加電阻。該電子在交流電壓作用下會(huì)產(chǎn)生有功損耗并與被試品自身有功損耗疊加，使測(cè)量的介質(zhì)損耗因數(shù)超過規(guī)定的限值，導(dǎo)致誤判斷。2023/1/1274▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉一、介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量原理電橋測(cè)試中的注意事項(xiàng)：

（7）接線的影響。小電容（小于500pF）試品主要有電容型套管、3~110kV電容式電流互感器等。對(duì)這些試品采用QS1型電橋的正、反接線進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量結(jié)果是不同的。

按正接線測(cè)量一次對(duì)二次或一次對(duì)二次及外殼（墊絕緣）的介質(zhì)損耗因數(shù)，測(cè)量結(jié)果是實(shí)際被試品一次對(duì)二次及外殼絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)。而一次和頂部周圍接地部分的電容和介質(zhì)損耗因數(shù)均被屏蔽掉（電橋正接線測(cè)量時(shí)，接地點(diǎn)是電橋的屏蔽點(diǎn)）。

由于正接地具有良好的抗電場(chǎng)干擾，測(cè)量誤差較小的特點(diǎn)，一般應(yīng)以正接線測(cè)量結(jié)果作為分析判斷絕緣狀況的依據(jù)。

2023/1/1275▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉二、角差測(cè)量法測(cè)量tgδ由于介質(zhì)損耗角很小，如果直接測(cè)量其角差很困難，因此，傳統(tǒng)的測(cè)量方法均采用平衡測(cè)量法。隨著技術(shù)的進(jìn)步及元器件的發(fā)展，可以通過直接測(cè)量電壓和電流的角差來測(cè)量tgδ，即角差法。這種方法免去了平衡測(cè)量法中需要調(diào)節(jié)平衡的繁瑣，大大減少了工作量。角差測(cè)量方法很多，如圖4-17所示為角差法典型的測(cè)量原理接線圖，其工作原理如下：測(cè)量tgδ實(shí)際上就是測(cè)量流過試品容性電流與全電流的相角差，在試驗(yàn)時(shí)同時(shí)測(cè)量流過標(biāo)準(zhǔn)電容器電流（其相角與流過試品的容性電流的相角一致）和流過試品的電流（全電流），這樣可得到二者之間的相角差，從而計(jì)算tgδ數(shù)值。采樣電阻是無感精密電阻。測(cè)量回路將電流信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，通過傅立葉變換能精確穩(wěn)定地測(cè)量畸變波形的相位差。但測(cè)量精度完全由高速高精度器件和計(jì)算處理的精度決定。考慮到正、反接線及高低壓隔離問題，數(shù)據(jù)傳輸可以通過光纖傳輸或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紅外光并發(fā)送到接收器來進(jìn)行隔離。2023/1/1276▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉二、角差測(cè)量法測(cè)量tgδ典型原理接線圖圖4－17非平衡法測(cè)量tgδ接線示意圖2023/1/1277▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉二、tgδ測(cè)量中的抗干擾問題在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，試品和橋體往往處于周圍帶電部分的電場(chǎng)作用范圍之內(nèi)，雖然電橋本體及接線采用了屏蔽措施，但試品無法做到全屏蔽。這就會(huì)通過試品高壓極的雜散電容產(chǎn)生干擾，影響測(cè)量結(jié)果。為了消除或減少由電場(chǎng)干擾引起的誤差，采用平衡法測(cè)量時(shí)可以采用如下措施：（1）加設(shè)屏蔽當(dāng)試品體積不大時(shí)，可用金屬屏蔽罩或網(wǎng)將試品與干擾源隔開，可以減少測(cè)量誤差。（2）采用移相電源由于干擾源的相位一般是無法改變的，因此，可以通過改變電源的相位，使得電源的相位和干擾的相位同相或反相，來達(dá)到消除或減少同頻率干擾的目的。（3）倒相法測(cè)量時(shí)將電源正接和倒相各測(cè)量一次，測(cè)得兩組結(jié)果tgδ1、C1和tgδ2、C2,然后通過式4－19和式4－20計(jì)算求得tgδ和C：＝（4-19）（4-20）2023/1/1278▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉二、采用非平衡法測(cè)量時(shí)，可采用如下措施：（1）采用異頻電源。由于干擾的頻率一般為工頻或工頻的諧波，因此，可將輸入電源整流成直流后通過開關(guān)逆變電路逆變?yōu)楫愑诠ゎl的正弦波，避開干擾的頻率范圍，這樣可大大提高測(cè)量精度。這種方法在非平衡法測(cè)量中使用較多，而且抗干擾的效果較好。（2）補(bǔ)償法。通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，使得測(cè)量波形為不畸變的正弦波形后，計(jì)算得到tgδ和C。2023/1/1279▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷1、影響因素（1）溫度的影響。值受溫度影響而變化，為了比較試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)同一設(shè)備在不同溫度下的變化必須將結(jié)果歸算到一個(gè)鞏固的基準(zhǔn)溫度，一般歸算到20。（2）濕度的影響。在不同的濕度下測(cè)得的值也是有差別的，應(yīng)在空氣相對(duì)濕度小于80%下進(jìn)行試驗(yàn)。（3）絕緣的清潔度和表面泄漏電流的影響。這可以用清潔和干燥表面來將損失減到最小，也可采用涂硅油等辦法來消除這種影響。2023/1/1280▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷2、分析（1）和《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求值作比較。（2）對(duì)逐年的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行比較，在兩個(gè)試驗(yàn)間隔之間的試驗(yàn)測(cè)量值不應(yīng)該有顯著的增加或降低。（3）當(dāng)值未超過規(guī)定值時(shí)，可以補(bǔ)充電容量來分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化。（4）應(yīng)充分考慮溫度等的影響，并進(jìn)行修正。（5）通過測(cè)=f（U）的曲線，觀察是否隨電壓而上升，來判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、裂紋等缺陷。2023/1/1281▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷3、綜合判斷綜上所述，每一項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)反映不同絕緣介質(zhì)的各種缺陷特點(diǎn)及靈敏度各不相同，因此對(duì)各項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果不能孤立、單獨(dú)地對(duì)絕緣介質(zhì)做出試驗(yàn)結(jié)論，而必須將各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果全面聯(lián)系起來，進(jìn)行系統(tǒng)地、全面地分析、比較，并結(jié)合各種試驗(yàn)方法的有效性及設(shè)備的歷史情況，才能對(duì)被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)和缺陷性質(zhì)做出科學(xué)結(jié)論。例如，當(dāng)利用兆歐表和電橋分別對(duì)變壓器絕緣進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果值不高，其絕緣電阻、吸收比較低，則往往表示絕緣中有集中性缺陷；如果值也高，則往往說明絕緣整體受潮。一般說，如果電氣設(shè)備各項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果（也包括破壞性試驗(yàn)）能全部符合規(guī)定，則認(rèn)為該設(shè)備絕緣狀況良好，能投入運(yùn)行。但是對(duì)非破壞性試驗(yàn)而言，有些項(xiàng)目往往不作具體規(guī)定，有的雖有規(guī)定，然而，試驗(yàn)結(jié)果卻又在合格范圍內(nèi)出現(xiàn)“異常”，即測(cè)量結(jié)果合格，增長(zhǎng)率很快。對(duì)這些情況如何作出正確判斷，則是每個(gè)試驗(yàn)人員非常關(guān)心的問題。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析判斷概括為比較法。它包括下列內(nèi)容：2023/1/1282▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷3、綜合判斷（1）與設(shè)備歷年（次）試驗(yàn)結(jié)果相互比較，因?yàn)橐话愕碾姎庠O(shè)備都應(yīng)定期地進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，如果設(shè)備絕緣在運(yùn)行過程中沒有什么變化，則歷次的試驗(yàn)結(jié)果都應(yīng)當(dāng)比較接近。如果有明顯的差異，則說明絕緣可能有缺陷。（2）與同類型設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果相互比較。因?yàn)閷?duì)同一類型的設(shè)備而言，其絕緣結(jié)構(gòu)相同，在相同的運(yùn)行和氣候條件下，其測(cè)試結(jié)果應(yīng)大致相同。若懸殊很大，則說明絕緣可能有缺陷。（3）同一設(shè)備相間的試驗(yàn)結(jié)果相互比較。因?yàn)橥辉O(shè)備，各相的絕緣情況應(yīng)當(dāng)基本一樣，如果三相試驗(yàn)結(jié)果相互比較差異明顯，則說明有異常的絕緣可能有缺陷。2023/1/1283▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷3、綜合判斷（4）與《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的“允許值”相互比較。對(duì)有些試驗(yàn)項(xiàng)目，《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定了“允許值”，若測(cè)量值超過“允許值”，應(yīng)認(rèn)真分析，查找原因，或在結(jié)合其他試驗(yàn)項(xiàng)目來查找缺陷?？傊?，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)態(tài)度，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果必須全面地、歷史地綜合分析，掌握設(shè)備性能變化的規(guī)律和趨勢(shì)，這是多年來試驗(yàn)工作者總結(jié)出來的一條綜合分析判斷試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的重要原則，并以此來正確判斷設(shè)備絕緣狀況，為檢修提供依據(jù)。表4-1列出了非破壞性試驗(yàn)基本方法的比較，在試驗(yàn)中應(yīng)充分利用它們的特點(diǎn)去發(fā)掘絕緣缺陷。2023/1/1284▉介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)

▉三、影響測(cè)試的主要因素及分析判斷3、綜合判斷表4-1非破壞性試驗(yàn)基本方法的比較試驗(yàn)方法能發(fā)現(xiàn)的缺陷不能發(fā)現(xiàn)的缺陷評(píng)價(jià)測(cè)量絕緣電阻貫通的集中性缺陷，整體受潮或有貫通性的受潮部分未貫通的集中性缺陷，絕緣整體老化及游離基本方法之一測(cè)量吸收比受潮，貫通的集中性缺陷未貫通的集中性缺陷，絕緣整體老化用于判斷受潮測(cè)量泄漏電流同絕緣電阻測(cè)量，但較靈敏同絕緣電阻測(cè)量基本方法之一整體受潮、劣化，小體積被試品的貫通及未貫通缺陷大體積被試品的集中性缺陷基本方法之一2023/1/1285▉局部放電試驗(yàn)

▉一、影局部放電及局部放電測(cè)量可檢測(cè)的缺陷種類在電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場(chǎng)強(qiáng)度往往是不相等的，當(dāng)局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，該區(qū)域就會(huì)出現(xiàn)放電，但這種放電并沒有貫穿施加電壓的兩導(dǎo)體之間，即整個(gè)絕緣系統(tǒng)并沒有擊穿，仍然保持絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為局部放電。發(fā)生在絕緣體內(nèi)的稱為內(nèi)部局部放電；發(fā)生在絕緣體表面的稱為表面局部放電；發(fā)生在導(dǎo)體表面而周圍都是氣體的，可稱之為電暈放電。局部放電會(huì)逐漸腐蝕、損壞絕緣材料，使放電區(qū)域不斷擴(kuò)大，最終導(dǎo)致整個(gè)絕緣體擊穿。故必須把局部放電限制在一定水平之下。高壓絕緣設(shè)備都把局部放電的測(cè)量列為檢查產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，產(chǎn)品不但出廠時(shí)要做局部放電試驗(yàn)，而且在投入運(yùn)行之后還要經(jīng)常進(jìn)行測(cè)量。2023/1/1286▉局部放電試驗(yàn)

▉二、局部放電基本物理過程及其主要技術(shù)參數(shù)

局部放電是一種復(fù)雜的物理過程，有電、聲、光、熱等效應(yīng)，還會(huì)產(chǎn)生各種生成物。從電氣性能方面分析，產(chǎn)生放電時(shí)會(huì)有電荷交換、有電磁波輻射、有能量損耗。最明顯的是反映到試品施加電壓的兩端，有微弱的脈沖電壓出現(xiàn)。如果絕緣中存在氣泡，當(dāng)工頻高壓施加于絕緣體的兩端時(shí)，如果氣泡上承受的電壓沒有達(dá)到氣泡的擊穿電壓，則氣泡上的電壓就隨外加電壓的變化而變化。若外加電壓足夠高，即上升到氣泡的擊穿電壓時(shí)，氣泡發(fā)生放電，放電過程使大量中性氣體分子電離，變成正離子和電子或負(fù)離子，形成大量的空間電荷，這些空間電荷，在外加電場(chǎng)作用下遷移到氣泡壁上，形成了與外加電場(chǎng)方向相反的內(nèi)部電壓，這時(shí)氣泡上剩余電壓應(yīng)是兩者疊加的結(jié)果，當(dāng)氣泡上的實(shí)際電壓小于氣泡的擊穿電壓時(shí)，氣泡的放電暫停，氣泡上的電壓又隨外加電壓的上升而上升，直到重新到達(dá)其擊穿電壓時(shí)，又出現(xiàn)第二次放電，如此出現(xiàn)多次放電。當(dāng)試品中的氣隙放電時(shí)，相當(dāng)于試品失去電荷q，并使其端電壓突然下降△U，這個(gè)一般只有微伏級(jí)的電源脈沖疊加在千伏級(jí)的外施電壓上。所有局部放電測(cè)試設(shè)備的工作原理，就是將這種電壓脈沖檢測(cè)出來。其中電荷q稱為視在放電量。2023/1/1287▉局部放電試驗(yàn)

▉三、局部放電測(cè)量的基本回路如圖4－18所示為測(cè)量局部放電的三種基本回路。圖中C代表試品電容，Z（Z）代表測(cè)量阻抗，Ck代表耦合電容，它的作用是為Cx與Zm之間提供一個(gè)低阻抗的通道。Z代表接在電源與測(cè)量回路間的低通濾波器，Z可以讓工頻電壓作用到試品上，但阻止被測(cè)的高頻脈沖或電源中的高頻分量通過。圖4－18（a）中，試驗(yàn)電壓U經(jīng)Z施加于試品Cx，測(cè)量回路由Ck與Zm串聯(lián)而成，并與Cx并聯(lián)，因此稱為并聯(lián)測(cè)量回路。試品上的局部放電脈沖經(jīng)Ck耦合到Zm上，經(jīng)放大器A送到測(cè)量?jī)x器M。這種測(cè)量回路適合于試品一端接地的情況，在實(shí)際工作中應(yīng)用較多。圖4－18（b）為串聯(lián)測(cè)量回路，測(cè)量阻抗Zm串聯(lián)接在試品Cx低壓端與地之間，并經(jīng)由Ck形成放電回路。因此，試品的低壓端必須與地絕緣。圖4－18（c）為橋式測(cè)量回路，又稱平衡測(cè)量回路。試品Cx與耦合電容Ck均與地絕緣，測(cè)量阻抗Zm與Zm分別接在Cx與Ck的低壓端與地之間。2023/1/1288▉局部放電試驗(yàn)

▉三、局部放電測(cè)量的基本回路圖4－18測(cè)量局部放電的基本回路2023/1/1289▉局部放電試驗(yàn)

▉三、局部放電測(cè)量中的抗干擾措施1、干擾來源：廣義的電磁干擾除了包括與局放信號(hào)一起通過電流傳感器進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的干擾以外，還包括影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的干擾，諸如接地、屏蔽、以及電路處理不當(dāng)所造成的干擾等?，F(xiàn)場(chǎng)電磁干擾特指前者，它可分為連續(xù)的周期型干擾、脈沖型干擾和白噪聲。周期型干擾包括系統(tǒng)高次諧波、載波通訊以及無線電通訊等。脈沖型干擾分為周期脈沖型干擾和隨機(jī)脈沖型干擾。周期脈沖型干擾主要由電力電子器件動(dòng)作產(chǎn)生的高頻涌流引起。隨機(jī)脈沖型干擾包括高壓線路上的電暈放電、其他電氣設(shè)備產(chǎn)生的局部放電、分接開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的放電、電機(jī)工作產(chǎn)生的電弧放電、接觸不良產(chǎn)生的懸浮電位放電等。白噪聲包括線圈熱噪聲、地網(wǎng)的噪聲和動(dòng)力電源線以及變壓器繼電保護(hù)信號(hào)線路中耦合進(jìn)入的各種噪聲等。電磁干擾一般通過空間直接耦合和線路傳導(dǎo)兩種方式進(jìn)入測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量點(diǎn)不同，干擾耦合路徑會(huì)不同，對(duì)測(cè)量的影響也不同；測(cè)量點(diǎn)不同，干擾