直流泄漏电流及耐压试验的测试设备及接线
6kv以上的电缆交流耐压和直流泄漏试验
6kv以上的电缆交流耐压和直流泄漏试验
电缆交流耐压试验是指在一定的测试条件下对电缆进行耐压测试，以检测电缆绝缘的耐压性能。
该试验通常采用交流电源，测试电压往往高于电缆额定工作电压。
在进行耐压试验时，要求电缆绝缘能够承受一段时间内的高电压而没有击穿或漏电。
对于6kv以上的电缆，一般的交流耐压试验标准要求如下：
1. 测试电压：一般为电缆额定电压的1.5倍，即9kV。
2. 断开区段：将电缆两端短路，以断开被测区段与其他电缆的连接，避免影响其他电缆。
3. 试验时间：一般为5分钟。
4. 试验条件：环境温度为20℃±5℃，相对湿度不超过80%。
直流泄漏试验是指在一定的测试条件下对电缆进行泄漏电流测试，以检测电缆绝缘的质量。
该试验通常采用直流电源，测试电压一般高于电缆额定工作电压。
在进行泄漏试验时，要求电缆绝缘能够在一定的电压下保持良好的绝缘性能，泄漏电流要小于规定的限值。
对于6kv以上的电缆，一般的直流泄漏试验标准要求如下：
1. 测试电压：一般为电缆额定电压的1.5倍，即9kV。
2. 断开区段：将电缆两端短路，以断开被测区段与其他电缆的连接，避免影响其他电缆。
3. 试验时间：一般为15分钟。
4. 试验条件：环境温度为20℃±5℃，相对湿度不超过80%。
需要注意的是，具体的试验标准可能因不同的电缆类型和规范
而有所不同，以上内容仅为一般标准，具体试验参数请根据相关标准进行确定。
另外，在进行这些试验时，需要保证试验设备和操作人员的安全，并严格按照安全操作规范进行操作。
(完整版)泄漏电流和直流耐压试验
泄漏电流和直流耐压试验一、泄漏电流由于绝缘电阻测量的局限性，所以在绝缘试验中就出现了测量泄漏电流的项目。
关于泄漏电流的概念在上节中已加以说明。
测量泄漏电流所用的设备要比兆欧表复杂，一般用高压整流设备进行测试。
由于试验电压高，所以就容易暴露绝缘本身的弱点，用微安表直测泄漏电流，这可以做到随时进行监视，灵敏度高。
并且可以用电压和电流、电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺陷。
它属于非破坏性试验。
由于电压是分阶段地加到绝缘物上，便可以对电压进行控制。
当电压增加时，薄弱的绝缘将会出现大的泄漏电流，也就是得到较低的绝缘电阻。
1、泄漏电流的特点测量泄漏电流的原理和测量绝缘电阻的原理本质上是完全相同的，而且能检出缺陷的性质也大致相同。
但由于泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压整流设备供给，并用微安表直接读取泄漏电流。
因此，它与绝缘电阻测量相比又有自己的以下特点：（1）试验电压高，并且可随意调节。
测量泄漏电流时是对一定电压等级的被试设备施以相应的试验电压，这个试验电压比兆欧表额定电压高得多，所以容易使绝缘本身的弱点暴露出来。
因为绝缘中的某些缺陷或弱点，只有在较高的电场强度下才能暴露出来。
（2）泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。
（3）根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。
因为要换算首先要知道加到被试设备上的电压是多少，兆欧表虽然在铭牌上刻有规定的电压值，但加到被试设备上的实际电压并非一定是此值，而与被试设备绝缘电阻的大小有关。
当被试设备的绝缘电阻很低时，作用到被试设备上的电压也非常低，只有当绝缘电阻趋于无穷大时，作用到被试设备上的电压才接近于铭牌值。
这是因为被试设备绝缘电阻过低时，兆欧表内阻压降使“线路”端子上的电压显著下降。
（4）可以用)u (f i =或)t (f i =的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。
泄漏电流与加压时间的关系曲线如图1-7所示。
高压电缆泄漏电流和直流耐压试验分析
高压电缆泄漏电流和直流耐压试验分析发表时间：2018-06-19T16:21:41.743Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：王昆1 孟祥伟1 缴春景2[导读] 摘要：本文针对高压电缆泄漏电流和直流耐压试验，简单介绍了试验的方法及原理，深入分析了影响泄漏电流和直流耐压试验的主要因数，并针对这些因数提出了合理的预防措施。
（1.海洋石油工程股份有限公司天津 300452；2.中海油田服务股份有限公司天津 300452）摘要：本文针对高压电缆泄漏电流和直流耐压试验，简单介绍了试验的方法及原理，深入分析了影响泄漏电流和直流耐压试验的主要因数，并针对这些因数提出了合理的预防措施。
通过对试验结果分析判断方法的探讨，较为全面的提出了关于电缆泄漏电流和直流耐压试验的判断依据和指导性意见。
关键词：泄漏电流；吸收比；闪络；XLPEAbstract：In view of the leakage of electricity and DC withstanding voltage test for high voltage power cable, this article introduces the method and principle of the test. It goes deep into analyses the main factors which can influence the leakage of electricity and DC withstanding voltage test. It also advanced some reasonable guard against measures for the factors. Through discussing the analysis method of the test, it advanced the basis of judgment and the guiding suggestions about the leakage of electricity and DC withstanding voltage test for high voltage power cable.keywords：the leakage of electricity；absorptance；flashover；XLPE1引言在电气工程安装施工过程中，所有高压电缆在敷设后，均要进行安装交接试验；运行中的电缆及电力设备由于容易受不良环境的影响而造成不同程度的损伤，使得其绝缘性能下降，因此也要进行定期的预防性试验。
直流泄漏及直流耐压
3.直流耐压试验的特点 a.试验设备轻小 I=ωCXU b.能同时测量泄漏电流:通过测量泄
漏电流，更有效地反映绝缘内部 的集中性缺陷。 曲线1：良好的绝缘泄漏电流随电 压直线上升，且电流值小； 曲线2：如果绝缘受潮，电流大； 曲线3：绝缘中有集中性缺陷存在， 如泄漏电流超标，应查找原因； 曲线4：如0.5倍试验电压附近泄漏 电流迅速增长（电子活动增加）， 说明绝缘损坏严重，有击穿的危 险。
为提高外绝缘闪络电压，直流输出电压采用负极性。 如采用正极性输出，相当于正极性棒-板电极，在强电场作用下 ，棒极附近产生电子崩，因中和作用，电子崩中的电子迅速进入棒 电极，正离子向板极的运动速度慢而暂留在棒电极附近，使棒-板电 极间场强提高，击穿电压降低。平均击穿场强7.5千伏/厘米。 负极性输出时，相当于负极性棒-板电极，电子崩中的电子迅速 向板极运动，同样，因暂留原因，棒极附近正电荷浓度很大，相当 于产生反向电场，使棒-板电极间场强削弱，提高放电电压。平均击 穿场强20千伏/厘米。 两种极性平均击穿场强相差2.7倍左右。由于负极性输出直流电 压的极性效应，提高了外绝缘闪络电压，而加强了对绝缘的考核。
2.脉动幅值的测量误差不大于实际脉动幅值的10%及其直流电压算术平均
值的1%，二者数值中较大者。
①用高电阻串联微安表测量
U:R/I
I：100微安-500微安
R
U
R：10MΩ/kV
PA μA
F
R1 U1
R2 V
用高电阻串联微安表测量
用分压器与低压电压表测量
②用分压器与低压电压表测量
U1
R1 R2 R3
○ 必要时可作 I= f(t) I=f (u)曲线 ○ 按规程要求和比较法。
注意事项
直流泄露电流及直流耐压试验
第25卷 第1期 农 业 与 技 术 Vol.25 No.1 直流泄露电流及直流耐压试验 吴登科 （辽宁省参窝水库管理局发电厂 １１１００９ ） 【摘 要】 电气设备试验是保证设备安全运行的重要措施。
通过试验可以发现设备内部隐藏的缺陷，并通过检修加以消除，以免运行中设备在工作电压或过电压下击穿，造成停电或设备破坏。
因此，对电气设备按规定进行试验，是“防隐患于未然”，是保证电力安全生产的一个重要措施。
这里，我们总结了直流泄露电流及耐压试验中一些体会，作些浅显的分析。
【关键词】设备；缺陷；直流泄露电流；耐压试验 中图分类号：ＴＭ ０ 文献标识码：Ａ 直流泄露电流试验是测量在被试绝缘物上施以不同的直流电压下的泄露电流值；而直流耐压试验是在被试物上施以高于几倍工频电压的直流电压，并历时一定时间的一种抗电强度试验。
由于在实际中试验接线方法相同，且同时进行，这里我们把二者结合在一起进行一些要点分析。
泄露电流及耐压试验接线，在实际工作中，一般微安表接于低电位侧较普遍，今以电机试验为例，如图１所示，试验中用微安表μＡ来指示泄露电流值；用Ｃｚ来代表高压出线端等效对地电容；调压设备ＢＺ；变压设备Ｂ；泄流电阻Ｒ；电压指示表Ｖ等主要元件组合在同一箱体内，直流电源由高压整流设备器（硅堆）供给。
这样就可以得到由不同参数元件匹配相对应的直流电源设备。
图１ 直流耐压及泄漏电流试验接线原理图 １ 在试验中所加直流电压要小于固定电压Ｕａ 对于良好绝缘物，其传导电流与外加直流电压呈直线关系（如图２），但实际上，这种关系仅在一定范围之内保持近似的线性关系，在０～Ｕａ部分中绝缘物体离子活动相对稳定，因而绝缘电阻表现为近似直线，电流曲线近似为线性，而当外施电压超过Ｕａ后，离子活动加剧，电流增长要比电压来得快，Ｉ、Ｒ曲线呈弯曲状，为图中Ｕａ—Ｕｂ部分。
当所加电压大于Ｕｂ时，电流急剧增长以到 最后将导致绝缘破坏发生击穿。
因此，对良好绝缘其伏安特性近似于直线。
电缆直流耐压试验及泄漏电流的测试
电缆直流耐压试验及泄漏电流的测试
直流耐压试验也是测试其绝缘能力的，可进一步发现局部缺陷，泄漏电流对于判断电缆的质量是非常重要的指标。
主要试验设备有升压试验变压器、整流装置、球隙装置、静电电压表等。
试验注意事项有以下几点：
1）升压速度应平稳，不宜太快，一般不得大于1kV/s。
以免升压太快时充电电流过大烧坏设备，或在升压过程中就可能将有缺陷的电缆击穿，必须注意这种情况发生时立刻将调压变压器恢复到零位。
2）在升压过程中，于0.25、0.5、0.75、1.0倍试验电压下各停留1min读取泄漏电流。
当加到额定试验电压时，应读取1、2、3、4、5min时的泄漏电阻值。
3）耐压试验时，按升压速度达到规定试验电压值后，按标准规定保持一定时间，然后迅速地加以放电。
放电时必须先经过限流电阻接地放电几分钟，然后再直接接地。
放电必须有足够长的时间，以保证安全，试验若不继续进行，则保持接地状态。
4）试验中，一般将导电线芯接负极性。
测量泄漏电流的微安表可以接在低压端，也可以接在高压端。
当接在低压端时，必须测量在试验电压下，不连接被试电缆时的杂散电流，然后将接有被试电缆的泄漏电流减去这个数值。
当接在高压端时，微安表的操作必须使用绝缘棒。
为了避免高压引线的电晕电流引入微安表而影响泄漏
电流的真正值，高压引线要加以屏蔽。
为了保护微安表不致因泄漏电流忽然增大发生撞针或烧坏情况，最好装置放电管及并联短路闸刀。
直流泄漏和直流耐压试验
一、试验的意义和特点
※直流耐压试验的特点：
直流耐压试验在一定程度上带有破坏性试验的性 质。其缺点在于：由于交、直流下绝缘内部的电压 分布不同，而且直流耐压试验对绝缘的考验不如交 流下接近实际。
规程中要求做直流耐压试验的设备有：金属氧化 物避雷器电导电流测量（直流1mA电压U1mA和 0.75 U1mA下的泄漏电流）、 发电机和电动机定 子绕组等。
高压试验技术系列讲课 直流泄漏和直流耐压试验
李旺
一、试验的意义和特点
※测量直流泄漏电流的意义：
测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原 理基本相同。不同之处在于：直流泄漏试验的电压 一般比兆欧表电压高，并可任意调节。因而它比兆 欧表发现缺陷的有效性高，能灵敏地反映瓷质绝缘 的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝 缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。
1、微安表的读数来回跳动，可能是有交流分量通过， 宜读取平均值；若无法读数，则应检查微安表保护回 路，或加大滤波电容，必要时可改变滤波方式。
2、微安表的读数周期性变化，可能是被试品绝缘不 良，从而产生周期性放电，这时应查明原因，并加以 消除。
3、如微安表的读数突然减小，可能是电源回路引起； 如突然增大，可能是试验回路或试品出现闪络，或内 部断续性放电引起。
二、直流耐压试验接线
※直流高压电源：
前述的简单整流电路中， 最大直流输出只能接近试验 变压器的峰值电压，而欲获 得更高的直流电压，常用倍 压整流来实现。
当需要较高的直流电压， 而倍压线路又不能满足要求 时，可用多级串接线路。现场一般采用成套的中频电源直流 发生器。一般要求直流电压的脉动率不大于2％。
二、直流耐压试验接线
※直流电压和泄漏电流的测量：
目前普遍采用高电阻串联微安表测量。 用直流微安表测量被 试品的泄漏电流时，要使测量安全可靠。除需要对微安表进行 保护外，还应消除杂散（空泄）电流的影响。消除杂散电流是 提高试验准确度的关键。
直流耐压及泄露电流试验
（3）各相泄漏电流相差过大 现 象：各相泄漏电流超过30%，充电现象正常。 分析结果：缺陷部位远离铁芯端部，或者套管脏污。
试验的分析判断
（4）泄漏电流不成比例上升 现 象：同一相相邻试验电压下，泄漏电流随电压不成比例上升超过20% 分析判断：绝缘受潮或者脏污。 （5）充电现象不明显 现 象：无充电现象或充电现象不明显，泄漏电流增大 分析判断：这种现象大多是受潮，严重的脏污，或有明显贯穿性缺陷。 （6）试验结果分析
各相泄漏电流差别不应大于最小值的100%；或者三相泄漏电流在20微 安以下；与历次试验结果不应有明显变化。
总结
（1）实验装置和试验接线正确 （2）实验措施完备 （3）实验过程安全，实验数据可信 （4）分析实验结果
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前者特点： 试验电压较高，并且可随意调节； 灵敏度高，可多次重复比较； 可以换算出绝缘电阻值； 通过泄漏电流与加压以及加压时间的关系曲线判断绝缘状况。
直流泄漏及直流耐压试验的特点
2 .直流耐压与交流耐压试验比较
前者优点：设备轻； 能同时测量泄漏电流； 能从电压和电流的对应关系观察绝缘状态； 对绝缘损伤较小，所需试验设备容量也小； 能发现端部缺陷和间歇性缺陷。
前者缺点：对绝缘的考验不如交流下接近实际。
直流泄漏及直流耐压试验的特点
3 .泄漏电流试验原理
1、泄漏电流试验时可以作出泄漏电流与加压时间的关系曲线和泄漏电流 与所加电压的关系曲线，通过这些曲线可以判断绝缘状况。
2、泄漏电流试验中所用的直流电源的电压高并可任意调节，并用微安 表来指示泄漏电流值。
直流泄漏及直流耐压试验的特点
确认条件
设备接地
开票
试验准备Βιβλιοθήκη 检查措施测量布置现场
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一、直流高压的获得
(一)半波整流电路
半波整流电路及其测量接线如图1-2所示。
一般用于测量大容量变压器、电缆等泄漏电流和进行直流耐压试验。
图1-2 半波整流电路原理接线图
半波整流电路分为以下几部分。
1. 交流高压电源
这部分包括试验变压器T2、自耦式调压器T1和控制保护装置等。
理想情况下，输出的直流高压Ud=√2U1=√2KU2，式中K为试验变压器T2的变比；U1、U2为其一次二次侧电压。
当要求直流高压准确度高时，如用于测量避雷器泄漏电流时，必须从高压侧直接测量直流高压。
如用换算值则可能误差较大。
2. 整流部分
整流部分包括高压硅堆和稳压电容器（滤波电容器），作用是整流滤波，获得较理想的直流波形。
一般情况下，高压硅堆的额定反峰电压应大于所加最高交流电压有效值的2√2倍，额定电流也应满足试验电流的要求。
多只硅堆串联时，为了使每只硅堆电压分配均匀，需并联均压电阻R，其数值一般为硅堆反向电阻的1/3～1/4倍。
稳压电容器电容C的选择：当试验电压为3～10kV时，C＞0.06μF；15～20kV 时，C＞0.015μF；30kV以上时，C＞0.01μF。
因大容量设备，如大型发电机、变压器、电缆等试品本身电容量较大，测量其泄漏电流或进行直流耐压试验时，可以不加稳压电容。
3. 保护电阻R1
保护电阻R1的作用是限制被试品击穿时短路电流，保护试验变压器、硅堆及微安表。
一般采用水电阻作为保护电阻。
选用原则是：当试品击穿时，既能将短路电流限制在硅堆的最大允许电流之内，又能使控制保护装置的过流保护可靠动作。
正常工作时水电阻上压降不宜过大（应在试验电压的1%以下），一般按10Ω/V 取值。
试验中常用有机玻璃管、透明硬塑料管冲水制成，其表面爬电距离常按3～4kV/cm考虑。
4. 微安表
微安表用于测量泄漏电流。
表的量程可以根据试品的种类适当选择。
在测量中微
安表有三种接线方式：
(1) 微安表接在试品高压端，如图1-2中PA1位置。
这种接线的有点是测出的泄漏电流准确，排除了部分杂散电流的影响，接线简单。
缺点是微安表处于高电位，必须有良好的绝缘屏蔽；微安表位置距离实验员较远，读数不便，更换量程不易。
另外，有一些微安表头在高电压磁场下易极化，造成较大的测量误差。
在被试品接地端无法断开时常采用这种接线。
(2) 微安表接在高压试验变压器T2的一次（高压）绕组尾部，如图1-2中PA2位置。
这种接线的微安表处于低电位，具有读数安全、切换量程方便等优点。
一般成套直流高压装置中的微安表采用这种接线。
这种接线的缺点是高压导线等对地部分的杂散电流均通过微安表，测量结果误差较大，如图1-3所示。
图1-3 通过微安表PA2的杂散电流路径示意图
I1—电晕电流；I2—漏电流；I—通过PA2的杂散电流
(3) 微安表接在试品低压端，如图1-2中PA3位置。
当被试品的接地端能与地断开并有绝缘时（如避雷器），可采用这种接线方法。
这种接线的微安表处于低电位，高压引线等部分杂散电流不经过微安表，读数、切换量程方便，屏蔽容易。
推荐尽可能采用这种接线。
图1-4 微安表保护回路示意图
一般专用的微安表保护回路，如图1-4所示。
图中C1是滤波电容，滤掉测量回路中的交流分量并保证放电管稳定放电，减少指针摆动，便于读数。
其数值可为0.5～5μF/150V。
当回路中出现超过微安表量程的泄漏电流时，放电管迅速放电，将微安表两端短路。
以保护微安表。
放电管放电电压一般约50～100V。
R1为增压电阻、微安表流过较大电流时，增压电阻R1增加放电管两端压降，使放电管放电。
R1的数值可按下式计算
R1=U／I×106,Ω
式中U——放电管实际放电电压，V；
I——微安表满量程电流，μA。
电感线圈L一般取1H左右。
其作用是防止突然短路时放电管来不及动作，冲击电流损坏微安表。
通常电感线圈可用电能表电压线圈或小变压器绕组代替。
(二)倍压整流电路及多级串接整流电阻
当需要较高的直流高压时，如对35kV电缆进行直流耐压试验，对110kV及以上磁吹及氧化锌避雷器进行泄漏电压试验时，就要采用倍压及三级串接整流，其接线如图1-5所示。
图1-5 倍压整流及三级串接整流接线图
(a)倍压整流；(b)三级串接整流
倍压整流〔见图1-5(a)〕可以输出对地为2Umax的直流高压。
其原理为：当电源电压为正半波时（变压器接地端为负），变压器经过硅堆V1导通，对C1充电到Umax；负半波时，变压器与电容C1的电压叠加，经硅堆V2对电容C2充电，如果C1≥C2，则C2经过一个周波充到2Umax；一般C1＝C2，所以C2经若干周波后充到2Umax，即为变压器输出电压峰值的2倍。
串接式整流装置也是根据以上原理制成的，其接线如图1-5(b)所示。
理想情况下（即不考虑效率及损耗），图中1、2、3电的对地电压值分别可达到2Umax、4Umax、8Umax。
(三)成套直流高压试验仪器
近年来，随着电子技术的广泛应用，研制出了晶体管直流高压试验仪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直流高压发生器。
如我公司自行研发生产的HSXZGF系列直流高压发生器，电压等级从60～400kV,且设备体积小，重量轻，广泛应用于试验现场。
其使用与操作可参照HSXZGF 系列直流高压发生器说明书进行。
二、直流高压的测量
直流高压的测量是泄漏电压试验中重要的一部分。
试验时所加直流电压的准确与否对试验结果影响很大，如对FCZ3-110J型避雷器加压110kV时，谢了电流为370μA，试验合格，加压至114kV泄漏电流为460μA，试验不合格。
直流高压的测量方法一般有以下几种：
1. 在试验变压器低压侧测量
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＝√2KU2
式中UDC——被试品上所加直流电压，V；
K——变压器变比；
U2——变压器低压侧电压有效值，V。
这种测量方法由于忽略了被试品的泄漏电压及保护电阻的压降等，精度不高。
在对直流高压精度要求不高时可采用。
2. 用高压静电电压表测量
对不同范围的直流高压选用不用量程的高压静电电压表，可以直接测出输出电压。
这种测量虽精度较高，但由于现场使用不便，一般只在室内试验时采用。
3. 用高压电阻串联微安表测量
图1-2示出的高压测量就是采用高压电阻R串联微安表PA的测量方法。
这种方法的优点是高压直接测量，测量范围很广，高电阻经过严格校定以后，测量精度也可以保证。
测量原理就是根据欧姆定律。
电阻R可采用金属膜电阻、碳膜电阻，要求阻值稳定，随温度变化电阻作有规律的变化或不变化。
电阻容量及表面爬距也负荷测量电压的要求。
一般应将电阻装在密封绝缘筒内，并采取良好的均压措施，如装防晕帽、防晕环。
绝缘筒表面应绝缘良好，减少电阻本体表面及绝缘表面的泄漏电流。
必要时，微安表应进行屏蔽。
4. 用分压器测量
如图1-6所示，用一高值电阻R1串联一等值电阻R2测量R2上电压U2，再根据分压器的分压比K＝(R1+R2)／R2，计算出被测高压U1＝KU2＝(R1+R2)／
R2×U2。
为安全起见，在R2电阻两端并联一低压放电管。
图1-6 用分压器测量直流高压接线图
5. 用球隙测量
球隙测量直流高压的方法与交流电压测量方法基本相同。
一般在直流电压很高时采用这种测量方法。