直流泄漏電流試驗(yàn)是測(cè)量被試物在不同直流電壓作用下的直流泄漏電流值。泄漏電流試驗(yàn)與測(cè)量絕緣電阻的原理基本相同,不同之處在于:
①泄漏電流試驗(yàn)中所用的直流電源一般均由高壓整流設(shè)備供給,電壓高并可任意調(diào)節(jié),并用微安表來(lái)指示泄漏電流值;
②對(duì)不同電壓等級(jí)的被試物,施以相應(yīng)的試驗(yàn)電壓,可以更有效地檢測(cè)出絕緣受潮的情況和局部缺陷(能靈敏地反應(yīng)瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等);
③在試驗(yàn)過(guò)程中要根據(jù)微安表的指示,隨時(shí)了解絕緣狀況。
對(duì)于絕緣良好的絕緣物,其泄漏電流與外加直流電壓應(yīng)是線性關(guān)系,但大量實(shí)驗(yàn)證明,泄漏電流與外施直流電壓僅能在一定有電壓范圍內(nèi)保持近似的線性關(guān)系;當(dāng)直流電壓達(dá)到一定程度時(shí),泄漏電流開(kāi)始不線性地上升,絕緣電阻值隨之下降;當(dāng)直流電壓超過(guò)一定值后,泄漏電流將急劇上升,絕緣電阻值急劇下降,最后導(dǎo)致絕緣破壞,發(fā)生擊穿。在實(shí)際試驗(yàn)中,所加的直流電壓應(yīng)選擇在使其伏安特性近似于直線。當(dāng)絕緣全部或局部有缺陷或者受潮時(shí),泄漏電流將急劇增加,其伏安特性也就不再呈直線了。因此,通過(guò)試驗(yàn)可以檢出被試物有無(wú)絕緣或受潮,特別是在發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷方面,此項(xiàng)試驗(yàn)更有其特殊意義。
泄漏電流試驗(yàn)時(shí)的吸收現(xiàn)象與絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)一樣,具有良好絕緣的大電容量試品的吸收現(xiàn)象十分顯著,泄漏電流將隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。如果在一定電壓下沒(méi)有吸收現(xiàn)象,并且泄漏電流反而隨著作用時(shí)間的加長(zhǎng)而上升,甚至微安表的指示擺動(dòng)或跳動(dòng),則表明異常,應(yīng)查明原因。
1、試驗(yàn)接線及設(shè)備儀器
通通常用字半波整流獲得直流高壓。整流設(shè)備主要由升壓變壓器、整流元件和測(cè)量?jī)x表組成,其中整流元件可采用高壓硅堆,硅堆置于高壓側(cè)。根據(jù)微安表的位置,主要分為:低壓接線法和高壓接線法。
低壓接線法——將微安表接在試驗(yàn)變壓器高壓繞組的尾部接線端。由于微安表處于低壓側(cè),讀表比較安全方便,但無(wú)法消除絕緣表面的泄漏電流和高壓引線的電暈電流所產(chǎn)生的測(cè)量誤差,因此,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)多采用高壓法進(jìn)行。
高壓接線法——將微安表接在試品前。這種接線法,由于微安表牌高壓側(cè),放在屏蔽架上,并通過(guò)屏蔽線與試品的屏蔽環(huán)(濕度不大時(shí),可以不設(shè),而空置在試品側(cè))相連,這樣就避免了接線的測(cè)量誤差。但由于微安表處于高壓側(cè),則會(huì)給讀數(shù)帶來(lái)不便。
2、試驗(yàn)步驟
(1)接線完成后須由工作負(fù)責(zé)人檢查,檢查內(nèi)容包括試驗(yàn)接線有無(wú)錯(cuò)誤,各儀表量程是否合適,試驗(yàn)儀器現(xiàn)場(chǎng)儀表布局是否合理,試驗(yàn)人員的位置是否正確。
(2)將被試品充分放電,指示儀表調(diào)零,調(diào)壓器置零位。
(3)測(cè)量電源電壓值并分清電源的火、地線,電源火、地線應(yīng)與單相調(diào)壓器的對(duì)應(yīng)端子相接。
(4)合上電源刀閘,給升壓回路加電,然后用單相調(diào)壓器逐步升壓至預(yù)先確定的試驗(yàn)電壓值。按被試品要求的停留時(shí)間,讀取泄漏電流值。
(5)加壓過(guò)程中,根據(jù)微安表的指示情況應(yīng)采取的相應(yīng)措施為:
1)指針抖動(dòng)?赡苁俏脖碛薪涣鞣至客ㄟ^(guò),若影響讀出數(shù)值,應(yīng)檢查微安表保護(hù)回路中的濾波元件是否完好。
2)指針周期性擺動(dòng)?赡苁腔芈分写嬖诜闯潆娛贡辉嚻樊a(chǎn)生周期性放電,應(yīng)查明原因,予以解決。
3)若向大沖擊,可能是回路中或試品出現(xiàn)閃絡(luò)或內(nèi)部斷續(xù)放電引起,應(yīng)查明原因,經(jīng)處理后再做試驗(yàn)。
4)指示值過(guò)大。可能是試驗(yàn)設(shè)備或儀器的狀況和屏蔽不良。在排除或扣除不帶試品的泄漏電流值后,才能對(duì)試品做出正確的評(píng)價(jià)。
5)指示值過(guò)小?赡苁窃囼(yàn)接線錯(cuò)誤或?qū)嶋H所加直流試驗(yàn)電壓不足。應(yīng)改正接線或核實(shí)試品上的電壓后,確定是否升壓。
6)試驗(yàn)完畢,應(yīng)先將升壓回路中的單相調(diào)壓器退回零位并切斷電源。
7)每次試驗(yàn)后,必須將被試品先經(jīng)電阻對(duì)地放電,然后對(duì)地直接放電。放電時(shí),應(yīng)使用絕緣棒,并可根據(jù)被試品放電火花的大小,大概了解其絕緣的狀況。
8)再次試驗(yàn)前,必須檢查接地線是否已從被試品上移開(kāi)。
3、影響泄漏電流的因素
(1)高壓連接導(dǎo)線對(duì)泄漏電流的影響。由于接往被試品的高壓連接導(dǎo)線暴露在空氣中,當(dāng)曲率半徑較小處的電場(chǎng)強(qiáng)度高于20kV/cm時(shí),沿導(dǎo)線表面的空氣將發(fā)生游離,對(duì)地產(chǎn)生一定的泄漏電流,因此,影響測(cè)量結(jié)果。增加高壓導(dǎo)線直徑、減少尖端及增加對(duì)地距離、縮短連接導(dǎo)線長(zhǎng)度、采用屏蔽都可以減少這種影響。
(2)表面泄漏電流的影響。泄漏電流可分為兩種,體積泄漏電流和表面泄漏電流。表面泄漏電流的大小,主要決定于被試品的表面情況,如表面臟污和受潮等,并不反映絕緣內(nèi)部的狀況,不會(huì)降低電氣強(qiáng)度。在泄漏電流試驗(yàn)中,所要測(cè)量的是何種泄漏電流。在惡劣條件下,表面泄漏電流要比體積泄漏電流大很多,將使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大誤差,為了獲得比較正確的試驗(yàn)結(jié)果,必須采用加屏蔽的辦法,以消除表面泄漏電流的影響。
(3)溫度的影響。直流泄漏電流試驗(yàn)同絕緣電阻試驗(yàn)一樣溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響極為顯著。對(duì)于B級(jí)絕緣的發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō),當(dāng)溫度每增高 10 ℃ ,泄漏電流約增加0.6倍,故對(duì)任何溫度下的泄漏電流值,應(yīng)用下式換算至75℃時(shí)的泄漏電流
式中 t——試驗(yàn)時(shí)被試物的溫度;
It——溫度為t℃時(shí)的泄漏電流值。
對(duì)于A級(jí)絕緣的被試品,可用下式換算:
式中 α——溫度系數(shù),α=0.05~0.06/℃;
It1——溫度為t1時(shí)的泄漏電流;
It2—— 換算至溫度為t2時(shí)的泄漏電流;
最好在被試品溫度為30~80℃時(shí),進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)。因?yàn)樵谶@樣的溫度范圍內(nèi),泄漏電流的變化較為明顯。在低溫時(shí)變化較小,故應(yīng)在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)剛停下后的熱狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。在低溫下,尤其是在零度以下測(cè)量泄漏電流,是得不到正確結(jié)果的。 |