直流耐压试验

供用电技术专业教学资源库主讲：王运莉直流耐压试验目录CONTENTS直流耐压试验与交流耐压试验的比较供用电技术专业教学资源库1直流泄露、直流耐压的原理、特点2直流泄露、直流耐压试验接线3直流高压电源的获得4直流高压的测量5影响泄漏电流测量的因素6异常现象分析及注意事项7直流耐压试验与交流耐压试验的比较CONTENTS01part供用电技术专业教学资源库直流耐压试验与交流耐压试验的比较1.试验设备轻小直流耐压试验设备比较轻便，便于在现场进行试验2.能同时测量泄漏电流直流耐压试验可以在逐步升压的同时，通过测量泄漏电流，更有效地反映绝缘内部的集中性缺陷。3.对绝缘损伤较小直流高压有抑制气隙内的局部放电过程的作用，交流耐压是降低绝缘性能的破坏性试验。1234电压U（kV）0.5UT泄漏电流I（µA）直流耐压试验与交流耐压试验的比较由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流下接近实际。因此，对于交联聚乙烯电缆，也不主张用直流耐压试验。A直流耐压试验电压值选择是参考绝缘的工频交流耐压试验电压和交、直流下击穿强度之比，并主要根据运行经验来制定的。B直流泄露、直流耐压的原理、特点CONTENTS02part供用电技术专业教学资源库直流泄露、直流耐压的原理、特点直流泄漏电流试验直流耐压试验接线、原理相同，一般同步进行直流泄漏电流测量与绝缘电阻测量的原理基本相同；不同之处在于测量泄漏电流时所用的电源一般采用可调的直流高压装置，并用微安级电流表直接测量流过试品的电流。小提示直流泄露、直流耐压的原理、特点试验原理i1为电容电流；i2为吸收电流；i3为泄漏电流。i=i1+i2+i3吸收曲线从吸收曲线可以看出，电容电流i1和吸收电流i2经过一段时间后趋于零，因此i趋于i3。绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比。

U——加于试品两端的电压，V；i3——对应于电压U，试品中的泄漏电流，μA；R——试品的绝缘电阻，MΩ。直流泄露、直流耐压的原理、特点直流泄漏电流测量与绝缘电阻测量比较有下列优点:试验电压较高，并且可随意调节。用微安级电流表监测泄漏电流，灵敏度高，可多次重复比较。可根据泄漏电流换算出绝缘电阻值，但一般不能用绝缘电阻表测出绝缘电阻值换算出泄漏电流。泄漏电流试验中可作出泄漏电流与加压时间关系曲线和泄漏电流与所加电压的关系曲线，通过曲线可判断绝缘状况。直流泄露、直流耐压试验接线CONTENTS03part供用电技术专业教学资源库直流泄露、直流耐压试验接线半波整流电路1交流高压电源2整流部分3保护电阻R14微安级电流表直流泄露、直流耐压试验接线不受高压对地杂散电流的影响，测量的泄漏电流较准确。但微安表及从微安表至被试品的引线应加屏蔽。由于微安表处于高压，故给读数及切换量程带来不便。微安表接在高压侧试验原理接线PV1—低压电压表PV2——高压静电电压表R——保护电阻TR——自耦调压器PA——微安表TT——试验变压器U2——高压试验变压器二次输出电压直流泄露、直流耐压试验接线微安表处于低电位，具有读数安全、切换量程方便的优点。当被试品的接地端能与地分开时，宜采用(a)的接线。若不能分开，则采用（b）的接线，由于这种接线的高压引线对地的杂散电流I’将流经微安表，从而使测量结果偏大，其误差随周围环境、气候和试验变压器的绝缘状况而异。微安表接在高压侧试验原理接线（a）被试品对地绝缘（b）被试品直接接地直流高压电源的获得CONTENTS04part供用电技术专业教学资源库直流高压电源的获得全波倍压整流电路，输出电压接近试验变压器高压侧峰值电压Umax的2倍，适合于一端接地的被试品。常用的倍压整流电路，不仅可输出对地为2倍Umax的直流电压，而且可采用一端接地的变压器。（一）倍压整流直流电源直流高压电源的获得三串接整流电路当电源为负半波时，V1、V3、V5导通，正半波时，V2、V4、V6导通。当试验变压器电压为Umax时，空载时直流高压端输出电压可达6Umax。右侧每台电容器上的电压为2Umax，1、2、3各点电压分别为2Umax、4Umax、6Umax。左侧电容器C1上的电压是Umax，其余两台为2Umax。工作原理：（二）多级串接直流电源（四）新型测试仪直流高压电源的获得晶体管直流高压试验器和以倍压整流产生高压或经可控硅逆变器再进行倍压整流获得高压的成套试验仪器，如KGF系列、JGS系列和JGF系列等，电压等级为30~400kV，设备具有体积小、质量轻的特点。新型测试仪，如ZGSIV型直流高压试验器，采取的是电压大反馈，因此输出电压的稳定度得到了大幅度提高，电压漂移量极小，高压、过压稳定采用数字拨盘开关，能将整定电压直观显示，并具有较高的整定精度；增设0.75U1mA高精度功能按钮，给氧化锌避雷器测量带来了极大的方便；输出电压调节采用单个多圈电位器，升压过程平衡，调节精度高，操作简单；装设计时器，使之在现场操作时更方便；毫安表为全屏蔽式高压表，可提高高压测量的准确度，且抗干扰、耐冲击。（三）成套直流高压试验仪器直流高压的测量CONTENTS05part供用电技术专业教学资源库直流高压的测量直流高压的测量方法一般有以下几种：在试验变压器低压侧测量用高压静电电压表测量用高压电阻串联微安级电流表测量用分压器测量用球隙或棒——棒间隙测量直流高压的测量在半波整流电路中，通过试验变压器的变比及测量变压器低压侧电压，可近似换算出直流高压值，即

UDC——被试品所加直流电压，V;K——变压器变比；U2——变压器低压侧电压的有效值，V。这种测量方法由于忽略了被测试品的泄漏电流及保护电阻的压降等，因此测量误差较大。在试验变压器低压侧测量直流高压的测量对不同范围的直流高压选用不同量程的高压静电电压表，可以直接测出输出电压。由于现场使用不便，一般在室内试验时采用。用高压静电电压表测量直流高压的测量电阻杆测量电压接线如图所示。测量原理根据欧姆定律。优点：高压直接测量，测量范围广，高压电阻经过严格校正后，精度可以保证。电阻R可采用金属膜电阻、碳膜电阻，要求阻值稳定，随温度变化作有规律变化或变化很小。电阻热容量及表面爬距符合相应规程要求。电阻R组装在密封的绝缘同种，并采用良好的均压措施，如装防晕环。每次使用前，在低电压下校正，根据线性关系换算高压下的电流值。用高压电阻串联微安级电流表测量直流高压的测量用分压器测量

电阻分压器测量准确，携带方便，是高压直流电压测量首选的测量设备，但应注意定期校验。直流高压的测量用球隙或棒——棒间隙测量球隙测量直流高压的方法与交流电压测量基本相同。一般在直流电压很高时采用这种测量方法。影响泄漏电流测量的因素CONTENTS06part供用电技术专业教学资源库影响泄漏电流测量的因素流过试品内部的体积泄漏电流I0高压硅堆及硅堆至微安表高压引线对地杂散电流I1屏蔽线对地杂散电流I2高压引线及高压端通过空气对地的杂散电流I3高压引线输出端及加压端对邻近设备的杂散电流I4设备高压端通过外壳表面对地的泄漏电流I5高压引线的影响影响泄漏电流测量的因素在直流电压较高时，如避雷器泄漏电流，高压杂散电流对试验结果影响很大，现场应采取增加高压引线直径、减少尖端毛刺、进行屏蔽、增加对地距离、给微安表选择适当位置等措施，以减少杂散电流对试验结果的影响。高压引线的影响

在PA3位置进行测量是一种比较精确的测量方法，用这种方法测得的泄漏电流偏小时，应考虑设备接地端对地绝缘是否良好。影响泄漏电流测量的因素电源电压的非正弦波形对测量结果的影响对于用变压器低压侧电压根据变比换算出直流高压输出电压幅值的方法来说，电流、电压的非正弦波会造成输出高压的偏低或偏高，进而影响测量结果。系统中的三次谐波对正弦波的影响1）用波形畸变小的自耦变压器调压；2）选择电源时最好用波形不易畸变的线电压；3）直接在高压侧测量直流高压。一般采用以下方法克服非正弦波的影响：影响泄漏电流测量的因素试验大容量试品时，由于泄漏电流存在吸收过程，即1min时的泄漏电流不一定是真实的泄漏电流，可能包括一定的电容电流和吸收电流，而泄漏电流是指加压1min时的泄漏电流值，因此加压速度对试验结果也有影响。《规程》中对电缆直流耐压试验及泄漏电流测量规定的电压稳定时间为5min，这就是为了克服吸收现象造成的测量误差。逐级加压升压速度电压稳定时间加压速度对泄漏电流测量结果的影响影响泄漏电流测量的因素残余电荷的影响同测量绝缘电阻一样被试品残余电荷对泄漏电流测量也有影响。残余电荷极性与直流输出电压同极性时，泄漏电流有偏小误差；极性相反时，有偏大误差。因此泄漏电流试验前和重复试验时，均要对被测试品进行充分放电。影响泄漏电流测量的因素直流输出电压极性对泄漏电流测量结果的影响泄漏电流试验时，直流输出电压一般采用负极性而不采用正极性。试验证明，直流输出电压的极性对试验结果有影响：测量电缆泄漏电流：若绝缘受潮，电缆芯加正极性试验电压时，由于绝缘中的水分带正电，在电场作用下，水分被排斥移向铅包，造成绝缘中水分相对减少，泄漏电流偏小；电缆芯加负极性高压时，在电场作用下，水分由铅包渗过绝缘向电缆芯集中，使绝缘中水分增加，泄漏电流增大。加负极性直流输出电压，能更严格地判断受潮程度。绝缘有局部缺陷是，负极性高压有助于使绝缘中的水分集中于局部缺陷区，易于发现局部缺陷。影响泄漏电流测量的因素湿度及表面脏污的影响与绝缘电阻测量影响相同，为了消除湿度脏污对测量的影响，应清洁干净瓷表面，在部分瓷裙涂有机硅油、硅脂石蜡，或者用电热风将部分瓷裙表面吹干。异常现象分析及注意事项CONTENTS07part供用电技术专业教学资源库异常现象分析及注意事项从微安表反映出的异常现象1）指针来回摆动2）指针周期性摆动3）指针突然冲击4）指针指示随测量时间而变化5）指针反指6）接好线，未加压，表有指示从泄漏电流数值上反映出的异常情况1）泄漏电流过大2）泄