关于电气设备绝缘的试验

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第六章 电气设备绝缘试验(二)
工频高压试验 直流高压试验 雷电冲击高压试验 操作冲击高压试验
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12
§6-1 工频高压试验
交流耐压:是交流设备的基本耐压方式。适用于 ≤220kV以下的电力设备。 Key words: 累积效应,幅值(变压器85%)、时间 (1min)
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13
一、工频高压的产生
耐压试验 (破坏性试验)
1.绝缘电阻与吸收比的测量 2.泄漏电流的测量 3.介质损耗角正切的测量 4.局部放电的测量
1.工频高压试验 2.直流高压试验 3.冲击高压试验
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3
绝缘的监测和诊断技术分类对比
分类
优势
耐压试验 有效、可信
不足
可能导致绝缘破坏 (绝缘缺陷已较严重) 不能揭示缺陷的性质和根源
二、局部放电的危害
不影响电气设备的短时绝缘强度。但若在运行电压下长期 存在局部放电现象,这些微弱的放电能量和由此产生的一 些不良效应,如不良化合物的产生,就可以慢慢地损坏绝 缘,日积月累,最后可导致整个绝缘被击穿,发生电气设 备的突发性故障。
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5
三、局部放电特点 当介质内部发生局部放电时,伴随着发生许多现象。有些 属于电的:如电脉冲的产生,介质损耗的增大和电磁波放 射;有些属于非电的:如光、热、噪音、气体压力的变化 和化学变化等。
C
理想情况可获得空载输出 电压等于2nUm(n为级数)
~ 串级直流高压发生器原理图
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26
§6-3 冲击高压试验
雷电冲击高压试验
雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电压 的能力。只在制造厂进行本项试验,因为试验会 造成绝缘的积累效应,所以在规定的试验电压下 只施加3次冲击。 国家标准规定额定电压≥220kV,容量≥120MVA 的变压器出厂时应进行本项试验。

电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验
•3.6 交流耐压试验
耐压试验
对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压 进行试验。在试验过程中可能引起设备绝 缘的损坏,故又称破坏性试验。
为避免设备损坏,耐压试验要在非破坏性 试验后进行,即在非破坏试验合格后方允 许进行。
处于低电位,调试方便安全,主要用于实验室试验
•反接线:D点接高压,C点接地,试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度,有可靠的接地线 ,适用于现场试验
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电气设备绝缘试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中:有许多 一端接地的试品,如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备,要改成对地绝 缘是不可能的,只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
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电气设备绝缘试验
5)测量介损的功效
测量介损能有效地发现的缺陷:
(1)绝缘受潮 (2)穿透性导电通道 (3)绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等 (4)老化劣化,绕组上附积油泥 (5)绝缘油脏污、劣化等
测量介损不易发现的局部性缺陷:
(1)非穿透性局部损坏(测介损时没有发生局部放电) (2)很小部分绝缘的老化劣化 (3)个别的绝缘弱点
电气设备绝缘试验
•4). 测量的影响因素
•(1)温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
•(2)试验电压的影响——测量 与

于判断绝缘的状态和缺陷的类型,图3-13
的关系,有助
•(3)试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净,必要时

加屏蔽
•(4)试品电容量的影响——对电容量大的试品,测

第四章 电气设备的绝缘试验

第四章 电气设备的绝缘试验

电感线圈L:在试品意外击穿时 限制电流脉冲并加速V的动作 其值在0.1~1.0H范围内 并联电容C’:可使微安表的指示 更加稳定 开关S平时短接,读数时才打开
三、测量时的注意事项: 1、用一开关将微安表短路,以保护微安表。
2、测量结束后要对被试品进行充分放电。
Байду номын сангаас
3、测量小容量试品时,需接入滤波电容以减小电压脉动。
实际中,绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地 底座上的,即被试品的一极是固定接地的,这时得用反 接线。
C
1、外界电场的干扰影响:由于周围带电部分通过桥臂间的电容( 杂散电容)产生干扰电流,干扰电流流入桥臂造成测量误差。
在反接线的情况下,电桥调 Rx 平衡的过程以及所得的tg δ和 Cx的关系式均与正接线无异, 不同的是接地点移到C点,原 A 来的两个调节臂直接接到高电 压下,此时R3,C4,检流计P和屏 R3 蔽网均处于高电位,故必须保 证足够的绝缘水平和采取可靠 的保护措施。
CN Cx P R4 C4 D U B
图4-7 西林电桥反接线原理图
消除措施: 1)加设屏蔽:在被试品高压部分加屏蔽罩,并将屏蔽罩与电桥的屏 蔽相连。 2)采用移相电源:先测出干扰电流的相位,然后对电源相位进行调 整,达到调整的目的。
tg
tg1 tg 2 2
tg
tg1 tg 2 2
由于兆欧表的电压最高为2.5kV,发现缺陷的能力受到限制,所以, 利用泄漏电流的测量,进一步发现绝缘的缺陷。 泄漏电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致 泄漏电流测量的特点: 1、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多,能发现兆欧 表所不能发现的某些缺陷。如:分别在20kv和40kv电压下测量额定电 压为35kv及以上变压器的泄露电流值,能相当灵敏的发现瓷套开裂、 绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。 2、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的,所以可以在升压过 程中监视泄露电流的增长动向。 绝缘良好的发电机,泄漏电流值较小,且随电压呈线形上升,如 曲线1所示; 如果绝缘受潮,电流值变大,但基本上仍随电压线性上升,如曲 线2; 曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷,应尽可能找出原因加以消除; 如果在电压尚不到直流耐压试验电压Ut 的1/2时,泄漏电流就已急 剧上升,如曲线4,则这台发电机甚至在运行电压下就可能发生击 穿。

电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验一、概述电气设备绝缘试验是指对电气设备的绝缘性能进行测试和评估的一种方法。

该试验旨在确保电气设备的绝缘性能符合国家和行业标准,以保障设备的安全运行和人身安全。

二、试验目的通过电气设备绝缘试验,可以达到以下目的: 1. 验证电气设备的绝缘材料和绝缘结构的质量; 2. 测试设备的耐电压能力; 3. 评估设备的耐久性和稳定性; 4. 保证设备在正常运行时不会发生绝缘失效导致事故。

三、试验方法电气设备绝缘试验通常采用以下几种方法: 1. 直流耐压试验(DC测试):将设备两个绝缘部分之间施加特定的直流电压,持续一段时间,以评估设备的绝缘能力。

2. 交流耐压试验(AC测试):将设备两个绝缘部分之间施加特定的交流电压,持续一段时间,以评估设备的绝缘能力。

3. 高压耐压试验:将设备两个绝缘部分之间施加较高的电压,以测试设备在异常情况下的绝缘能力。

4. 局部放电试验:通过检测设备绝缘部分的局部放电现象,评估设备的绝缘状况。

四、试验过程电气设备绝缘试验的一般步骤如下: 1. 准备工作:确保设备正常运行,并进行必要的安全措施。

2. 设定试验参数:根据设备类型和试验要求,设定试验电压、试验时间等参数。

3. 施加电压:按照设定的试验参数,将电压施加到设备的绝缘部分。

4. 持续时间:根据试验要求,设定试验的持续时间。

5. 观察和记录:在试验过程中记录设备的绝缘状况和试验结果。

6. 试验完成:根据试验结果评估设备的绝缘性能。

五、注意事项在进行电气设备绝缘试验时,需要注意以下事项: 1. 试验前应确保试验设备和环境的安全。

2. 严格按照试验标准和要求进行试验。

3. 制定合适的试验计划和流程,确保试验过程的准确性和可靠性。

4. 在试验过程中及时观察和记录试验数据,确保试验结果的准确性。

5. 试验后应对设备进行全面检查和评估,及时修复和更换出现问题的绝缘部分。

六、结论通过电气设备绝缘试验,可以评估电气设备的绝缘状况,并发现潜在的绝缘失效问题。

电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验
绝缘预防性试验概念:为了对绝缘状态作出判断,
需对绝缘进行各种试验和检测,通称为绝缘预防性试验。
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电气设备绝缘试验
绝缘的测试和诊断技术分类:
1)按照对设备造成的影响程度分类(两类)
非破坏性试验,亦称绝缘特性试验:在较低电压下或用
其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性,采用综合 分析的方法来判断绝缘内部的缺陷
处于低电位,调试方便安全,主要用于实验室试验
•反接线:D点接高压,C点接地,试品一端直接接地。电桥本体应有
高绝缘强度,有可靠的接地线 ,适用于现场试验
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电气设备绝缘试验
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•正接线
电气设备绝缘试验
•西林电桥反接线
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现场试验中:有许多 一端接地的试品,如 敷设在地下的电缆及 摆在地面的重大电气 设备,要改成对地绝 缘是不可能的,只能 改变电桥回路的接地 点。这样就产生了一 种反接法的西林电桥
泄漏电流值发生剧增 •3—有集中性缺陷;4—有危险的集中性缺陷
的试验电压值愈低。
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电气设备绝缘试验
•1)泄漏电流实验接线图
•T
•~
•V
•b
•kV
•a
•a接线:测量准确,μA 表在低压侧, •读数操作安全,但试品不接地
•b接线:试品一端接地,测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电 极及引线的电晕,需加屏蔽。仪表在高压侧,操作观察时特别注意安全
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电气设备绝缘试验
•介质的吸收现象
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电气设备绝缘试验
•电压按电容反比分配 •电压按电阻正比分配
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3 电力设备绝缘试验原理及方法

3 电力设备绝缘试验原理及方法

3 电力设备绝缘试验原理及方法电气设备绝缘试验类型非破坏性试验1、绝缘电阻、吸收比;2、介质损耗角正切(tg );3、局部放电;4、绝缘油气相色谱分析等。

电气设备绝缘试验类型破坏性试验1、交流耐压试验;2、直流耐压试验;3、雷电冲击试验;4、操作冲击耐压试验。

常用绝缘材料气体:空气、六氟化硫、CO2、氮气等;液体:变压器油、电缆油、电容器油等;固体:无机材料:云母、石棉、电瓷、玻璃等;有机材料:纸、棉纱、木材、塑料等。

主要针对的问题:绝缘受潮、表面脏污、贯穿性裂纹、贯穿性放电痕迹常用兆欧表类型、电压等级:100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V1绝缘电阻、吸收比试验选用兆欧表时的注意事项1.对有介质吸收现象的发电机、变压器等设备,绝缘电阻值、吸收比值和极化指数随兆欧表电压高低而变化,故历次试验应选用电压相同和负载特性相近的兆欧表。

2.对二次回路或低压配电装置及电力布线测量绝缘电阻,并兼有进行直流耐压试验的目的时,可选用2500V兆欧表。

由于低压装置的绝缘电阻一般较低(1M S2-20MQ ) ,兆欧表输出电压因受负载特性影响,实际端电压并不高。

用2500V兆欧表代替直流耐压试验时,应考虑到由于绝缘电阻低而使端电压降低的因素。

绝缘电阻的测量原理:绝缘电阻测量过程中的电流曲线ic:电容电流;ia:吸收电流;ig:泄漏电流1、手摇式兆欧表测试原理(比流计)兆欧表接线端子:线路端子(L ),接地端子(E ),屏蔽(或保护)端子(G)。

一、兆欧表工作原理手摇式兆欧表使用前的检查事项短路检查:短接L、E,缓慢摇动手柄,观察指针是否指“0”。

开路检查:摇动手柄达额定转速120r/min,观察指针是否指“∞”。

2、电子式兆欧表测试原理兆欧表接线端子:线路端子(L),接地端子(E),屏蔽(或保护)端子(G)。

二、绝缘电阻测量的值;当电容量特规程规定:测量60s时的绝缘电阻值,即R60S别大时,吸收现象特别明显,如大型发电机、电力电缆等,可以采。

电气设备绝缘预防性试验

电气设备绝缘预防性试验
电气设备绝缘预防性试验
4、泄漏电流:任何一种绝缘材料没有绝对不导电的, 在绝缘材料两端加上电压,总会有电流通过,这个电流 的有功分量就叫做泄漏电流。
5、介质损耗角。介质在交流电压下流经电阻的有功分 量与流经电容的无功分量的比值,即总电流与电压之间 的夹角的余角δ称为介质损失角,δ的正切值称为介质 损耗正切,用来反映电介质损耗的大小
10.出厂调试口 11. 操作功能键 12. 注意事项
电气设备绝缘预防性试验
正接法
反接法
电气设备绝缘预防性试验
正接法:(被试设备的低压测量端或二次端对地绝 缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试 设备高压端;专用低压电缆从仪器的Zx端引出接 被试设备低压端此时,Cx的芯线跟屏蔽层等效, 可相连;但Zx的芯线与屏蔽层严禁短接,否则无 取样,无法测量;
试验中的注意事项:
在升压和耐压过程中,如发现电流表指示急剧增加,调压器 往上升方向调节,出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋 势,被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声,应立即停
止升压,降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现 的,则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪 络是由于空气湿度或表面脏污等所致,应将被试品清洁干燥处理 后,再进行试验。
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况,从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类:绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验,即耐压试验:以高于设备的正常运行电
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格,能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度; 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
缺点
由于绝缘电阻的测量中试验电压较低,故仅对 绝缘缺陷贯通在被试品两极之间时,其绝缘电阻 才会有明显的变化,才能较灵敏地检测出缺陷来 ,而对于绝缘只有局部缺陷,两极间仍有部分良 好的绝缘的被试品,其绝缘电阻降低很少,绝缘 电阻测量就不能灵敏的检查出来。

电气设备绝缘试验技术

电气设备绝缘试验技术

电气设备绝缘试验技术概述电气设备是现代社会中不可缺少的一部分,其正常的工作状态对于生产和社会的发展都具有重要的作用。

为了保障电气设备的安全可靠运行,必须对其进行各种试验。

绝缘试验是其中一种非常重要的试验,它可以检验电气设备的绝缘性能是否符合要求,预测其使用寿命和故障率,为设备的使用提供重要参考。

绝缘试验的分类绝缘试验按照试验对象的不同,一般分为三类:1.低压绝缘试验低压绝缘试验主要是对于一些低电压设备、线缆、绝缘材料进行试验,例如,对于电压为1000V以下的低压电器和线缆,可进行交流耐压试验和交直流绝缘电阻试验,这些试验主要是为检验绝缘材料和电器设备安全而设置。

2.中压绝缘试验中压绝缘试验主要是对额定电压在1kV至35kV的电气设备进行试验,例如,对于电动机等中压设备,需要进行交流耐压试验、直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、交流耐过电压试验、局部放电试验等试验。

3.高压绝缘试验高压绝缘试验主要是对于额定电压在35kV以上的电气设备进行试验,例如,对于办公大楼和医院等场所的高压配电系统和变电站设备,需要进行交直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、局部放电试验等试验。

绝缘试验的方法绝缘试验方法主要包括交流耐压试验、直流耐压试验、交直流绝缘电阻试验、交流耐过电压试验、局部放电试验等。

交流耐压试验交流耐压试验是将被试品加以高电压交流电击穿击弱的试验。

试验中的击穿和击弱状态,既可以详细地检验被试品的强度,还可以检验被试品存在的缺陷、质量、处理工艺和界面情况等。

直流耐压试验直流耐压试验是指将被试品加以高电压直流电,在规定时间内不击穿不泄露电流的试验。

该试验可以检测被试品的绝缘过程,包括绝缘材料的稳定性、可靠性和绝缘性能等。

交直流绝缘电阻试验交直流绝缘电阻试验是指将被试品加以低电压交、直流电,考察其绝缘电阻的试验。

该试验是常规试验之一,是绝缘试验的基础,也是绝缘强度试验、局部放电试验和交直流耐电压试验的前提条件。

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第五章电气设备绝缘试验(一)电气设备绝缘试验可分为两大类:
(1)耐压试验(破坏性试验):模仿设备绝缘在运行过程中可能受到的各种电压,对绝缘施加与之相等的或更为严格的电压,从而考研绝缘耐受这类电压的能力,称为耐压试验。

对绝缘考察严格,但容易造成不必要的绝缘损坏。

(2)检查性试验(非破坏性试验):测定绝缘某些方面的特性,并据此间接地判断绝缘的状况,称为检查性试验。

这类试验一般在较低的电压下进行,通常不会导致绝缘的击穿损坏。

由此可见,上述两类试验时互为补充,而不能相互代替的。

当然,应先做检
查性试验,据此再确定耐压试验的时间和条件。

5-1 测定绝缘电阻
绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一,通常都用兆欧表测量绝缘电阻。

其工作原理图可参考图5-1-1。

通常兆欧表的量程为500V、1000V、2500V、5000V等。

图5-1-1 兆欧表原理电路图
如图5-1-2是用兆欧表测套管绝缘的接线图,兆欧表对外有三个接线端子,测量时,线路端子(L)接被试品的高压导体;接地端子(E)接被试品外壳或地;屏蔽端子(G)接被试品的屏蔽环或别的屏蔽电极。

图5-1-2 用兆欧表测套管绝缘的接线图
如前所述,一般电介质都可以用图1-4-2所示的等效电路图来表示。

图中,
串联之路R
P —C
P
代表电介质的吸收特性,如绝缘良好,则最终R
lk
和R
P
的值都很
大,稳定的绝缘电阻值也很高。

反之,绝缘受潮时,则不仅最后稳定的电阻很低,而且还会很快达到稳定值。

因此,也可以用绝缘电阻随时间而变化的关系来反映绝缘的状况。

通常用时间为60s和15s时所测得的绝缘电阻值之比,称为吸收比K,即
K=R
60/R
15
如绝缘良好,则此值应大于1.3~1.5。

对于某些容量较大的电气设备,其绝缘的极化和吸收的过程很长,上述的吸收比K还不能充分反映绝缘吸收过程的整体。

此时可增测极化指数P
P=R
10min /R
1min
如绝缘良好,则此值应大于1.5~2.0。

测量绝缘电阻可以有效发现下列缺陷:
(1)总体绝缘质量欠佳;
(2)绝缘受潮;
(3)两极间有贯穿性的导电通道;
(4)绝缘表面情况不良。

测量绝缘电阻不能发现下列缺陷:
(1)绝缘中的局部缺陷(如非贯穿性的局部损伤、含有气泡等)(2)绝缘的老化
测量绝缘电阻时应注意:(1)试验前将被试品接地放电一定时间。

(2)高压测试连接线应尽量保持架空;
(3)测吸收比和极化指数时,应待电源电压达到稳定后再接入被试品。

(4)每次测试结束后,先断开L端子,防止反向放电。

(5)绝缘电阻与温度有显著的关系。

绝缘温度升高时,绝缘电阻大致按指数率降低,吸收比和极化指数的值也会有所变化,所以,测量绝缘电阻时,应准确记录当时绝缘的温度。

5-2 测定泄漏电流
本试验是将直流高压加到被试品上,测量流经被试品绝缘的泄漏电流。

对于变压器的绕组泄漏电流试验所加电压值可参考表5-2-1。

测量原理接线图如图5-2-1所示。

但实际操作中,一般应用图5-2-2的接线图。

表5-2-1 变压器绕组泄漏电流试验所加电压值
与兆欧表相比,本试验具有下列特点:(1)所加直流电压较高,能揭示兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷;
(2)所加直流电压时逐渐升高的,则在升压过程中,从所测电流与电压关系的线性度可以指示绝缘情况。

(3)兆欧表刻度的非线性很强,难以精确分辨,微安表的刻度则基本上是线性的,能精确读取。

5-3 测定介质损耗因数(tgδ)
介质损耗因数(tgδ)是表征绝缘在交变电压作用下比损耗大小的特征参数,它与绝缘体的形状和尺寸无关,它是绝缘性能的基本指标之一。

一、测试电路
测tgδ的方法有多种,如瓦特表法、电桥法、不平衡电桥法等,其中以
电桥法的准确度最高,最通用的是西林电桥,如图5-3-2所示。

若C
4以μF计,则在数值上,tgδ
x
= C
4。

影响电桥准确度的因素有:
(1)本试验高压电源对桥体杂散电容的影响。

如图5-3-3所示。

(2)外界电场干扰。

(3)外界磁场干扰。

为消除上述几种误差因素,最简单而有效的方法是将电桥的低压部分全部用
接地的金属网屏蔽起来,这样就基本消除了这三种误差。

由图5-3-2可见,这种测试电路要求被试品两端均不接地,这在许多场合是做不到的。

此时,可将电桥颠倒过来,令被试品的一端F点接地,D点和屏蔽网接高压电源,这种接线方式叫做反接线。

二、测试功效
(1)受潮;
(2)穿透性导电通道;
(3)绝缘内含气泡的电离,绝缘分层、脱壳;
(4)绝缘老化劣化,绕组上附着油泥;
(5)绝缘油脏污、劣化等。

对下列缺陷,tgδ法是很少有效果的。

(1)非穿透性的局部损坏;
(2)很小部分绝缘的老化劣化;
(3)个别的绝缘弱点。

三、测试时应注意的事项
1.尽可能分部测试
2.tgδ与温度的关系
一般来说,绝缘的tgδ均随温度的上升而增大,故在测量tgδ应尽量争取在差不多的为年度条件下测。

3.tgδ与试验电压的关系
一般来说,新的、良好的绝缘,在其额定电压范围内,绝缘的tgδ值是几乎不变的,且当电压上升或下降时测量的tgδ值是接近一致的,但若绝缘中存在气泡情况就不同了;当所加试验电压足以使绝缘中的气隙电离或产生局部放电等情况时,tgδ的值将随试验电压u的升高而迅速增大。

4.护环和屏蔽的影响
5-4 局部放电的测试
常用的固体绝缘物总不可能做得十分纯净致密,总会不同程度地包含一些分散性的异物,如各种杂质、水分、小气泡等。

由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物,故在外施电压作用下,这些异物附近将具有比周围更高的场强,当外施电压升高到一定程度时,这些部位的场强超过了该物质的电离场强,该处物质就产生电离放电,称之为局部放电。

介质中气隙局部放电的示意图和等值电路
≈()()
·△U。

测量局部放衡量局部放电强度的最重要物理量是视在放电量△q=C
X
电的方法有两种:
1.直接法
直接法的缺点是抗干扰性能较差。

2.平衡法
绝缘中某些内在局部缺陷(特别是在程度上尚较轻时),用别的方法往往很难发现,而测局部放电法却能以非破坏的方式很灵敏地指示出来,经多年来的研究改进,此项试验方法已渐趋成熟。

5-5 绝缘油中溶解气体的色谱分析(了解)
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