绝缘实验介绍
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
高铁高压供电设备之绝缘试验的基本原理—绝缘试验的基本概念
绝缘试验的基本概念
01 绝缘的缺陷 02 绝缘试验
主要内容
绝缘的缺陷：1、集中性的缺陷（局部性缺陷） 2、分布性的缺陷（整体性缺陷）
绝缘试验： 1、非破坏性试 2、破坏性试验
绝缘试验的基本概念
一、绝缘的缺陷 1、集中性的缺陷（局部性缺陷）
悬式绝缘子的开裂；
发电机绝缘局部磨损、挤压破裂等；
绝缘试验的基本概念
绝缘试验的基本概念
1、非破坏性试验Байду номын сангаас
在绝缘上施加较低的电压或用其他不会损伤绝缘的方法来测量绝缘的各种特性， 进而判断绝缘内部的缺陷情况。
如：绝缘电阻测量、直流泄漏电流测量和介质损失角正切值测量及局部放电测量等。
绝缘试验的基本概念
1、非破坏性试验
在绝缘上施加规定的比工作电压高得多的试验电压，直接检验绝缘的电气强 度， 试验中有可能给绝缘造成一定的损伤。
2、分布性的缺陷（整体性缺陷）
如电机、变压器、套管等绝缘中的有机材料 的受潮、老化、变质等。
无论存在哪类缺陷，绝缘的某些特性都会发生一定的变化，通过测定绝 缘的某些特性参数就可以把绝缘中隐藏的缺陷检查出来。
绝缘试验的基本概念
二、绝缘试验 1、集中性的缺陷（局部性缺陷）
绝缘试验 非破坏性试验（绝缘特性试验） 破坏性试验（耐压试验）
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。
电气设备的绝缘试验ppt课件
4.注意事项 (1)电桥本体接地良好 (2)反接法时,三根引线处于高压,必须悬空 (3)能分开测的试品尽量分开测 (4)应保持试品表面干燥 (5)试品设备有绕阻时,应首尾短接起来
19
三.局部放电的测量
1.作用 能测出绝缘内部是否存在气泡、空隙、杂质 等缺陷
20
2.测量原理
21
22
3.测量回路
51
4.微安表的保护
52
六.直流耐压试验
1.方法与测量直流泄漏电流一致，但它是 检查绝缘情况，试验电压较低
53
2.直流高压的获得
54
55
3.直流高压的测量
56
七、冲击高压试验
1.作用 用来检验高压电气设备在雷电过电压和
操作过电压作用下的绝缘性能和保护性能
57
2.冲击电压发生器的基本回路
58
3.回路元件与输出冲击电压波形的关系
59
60
4.多级冲击电压发生器的基本电路
61
5.测量方法 (1)测量球隙 (2)分压器— 峰值电压表 (3)分压器—示波器
62
8
(二).吸收比的测量 1.吸收比k
吸收比大小可反映绝缘干燥或受潮k值大(大于或 等于1.3)绝缘良好,吸收现象明显;反之,绝缘受潮, 吸收现象不明显
9
2.方法 按测绝缘电阻的方法测15秒和60秒时的电阻 再按公式
可求得k
10
二.介质损耗角正切的测量
1.作用 能有效地测出绝缘受潮、老化等分布性缺陷。 对集中性缺陷不灵敏,体积越大也越不灵敏
11
2.接线方法
12
13
3.使用方法 调节R3 、C4 ，使电桥平衡，即检流计中的
电流为零
电气设备绝缘试验
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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高电压技术-电气设备绝缘试验
高电压技术-电气设备绝缘试验简介在电气工程中，绝缘试验是一项重要的测试方法，用于评估电气设备的绝缘性能。
绝缘试验主要通过施加高电压来检测设备的绝缘强度，以确保设备在正常运行中不会发生电气故障。
本文将介绍高电压技术和电气设备绝缘试验的基本原理、常见方法以及测试过程中的注意事项。
基本原理高电压试验是一种用于检测电气设备绝缘强度的测试方法。
在正常工作条件下，电气设备应具备足够的绝缘性能，以防止漏电、短路等故障发生。
绝缘试验的基本原理是通过施加高电压来产生电气场，检测设备绝缘系统是否能够耐受其引起的电压应力，以判断其绝缘性能是否符合要求。
常见方法直流高电压试验直流高电压试验是最常用的绝缘试验方法之一。
在这种试验中，直流电源通过绝缘试验变压器施加高电压，对设备的绝缘系统进行测试。
直流高电压试验可以根据需要进行不同的试验模式，如耐受电压试验、击穿电压试验等。
交流高电压试验交流高电压试验是另一种常见的绝缘试验方法。
与直流高电压试验不同，交流高电压试验主要考察设备的耐受能力。
在交流高电压试验中，试验变压器将电源交流电压升高到所需值，通过试验设备的绝缘系统施加高电压，以评估其绝缘性能。
脉冲高电压试验脉冲高电压试验是一种对设备绝缘性能进行更严格检测的方法。
脉冲高电压试验通过产生短暂的高电压脉冲，模拟一些特殊工作条件下的电压冲击，以评估绝缘系统对电压冲击的响应能力。
测试过程及注意事项进行电气设备绝缘试验时，需要按照一定的测试过程和注意事项进行操作，以确保测试结果的准确性和可靠性。
1.准备工作：首先需要准备所需的试验设备和试验电源，确保其正常工作状态。
同时，还需要检查试验设备的接地情况，确保试验过程的安全。
2.样品准备：将待测试的电气设备放置在试验装置中，确保设备与试验装置之间的绝缘良好，并连接试验电源。
3.设定试验参数：根据测试要求，设定试验电压、试验时间等参数。
在直流高电压试验中，还可以根据需要设定耐受时间和击穿电压等参数。
绝缘电阻试验PPT课件
测试模式选择
根据被测设备的实际情况选择 适当的测试模式。
开始测试
调整测试参数，如电压、电阻 、时间等，然后启动测试。
观察与记录
在测试过程中，观察被测设备 的反应，记录测试数据。
试验结果记录与处理
数据整理
将测试数据整理成表格或图表 形式，便于分析和比较。
结果判断
根据测试数据判断被测设备的 绝缘性能是否符合要求。
详细描述
总结词：对比标准值、分析 异常数据、综合评估结果
02
01
03
将测试结果与标准值进行对 比，判断被测设备的绝缘性
能是否合格；
对异常数据进行深入分析， 找出可能的原因并采取相应
的措施；
04
05
综合评估测试结果，为被测 设备的维护和检修提供依据。
06 绝缘电阻试验发展趋势与 展望
新型绝缘材料的应用
在高压电机绝缘电阻试验中，通常采 用兆欧表测量绕组对地和相间的绝缘 电阻，以及吸收比和极化指数等参数。
试验结果的分析和判断是试验的关键 环节，需要根据标准和经验进行判断， 对于不合格的绝缘应及时进行处理。
案例二：变压器绝缘电阻试验
变压器是电力系统中的重要设 备之一，其绝缘电阻试验是保 障变压器安全运行的重要手段
总结词
随着科技的发展，新型绝缘材料在绝缘电阻试验中得到广泛应用，提高了设备的电气性能和可靠性。
详细描述
新型绝缘材料如陶瓷、聚合物、复合材料等具有优良的电气性能、耐热性、耐腐蚀性等特点，能够满 足高电压、大容量设备的绝缘要求。这些材料的出现为绝缘电阻试验提供了更多的选择和可能性，有 助于提高设备的电气性能和可靠性。
设备准备
确保绝缘电阻测试仪处 于良好状态，校准并确
绝缘试验分类
绝缘试验分类
一、绝缘试验分类
1、电击试验（分气隙电击试验和接触电击试验）
气隙电击试验（HV Testing）：指施加高电压，测量其单边放电的便携式测试设备。
通常在电压绝缘上施加3KV-70KV不等的高压，在不同温度、湿度条件下，测量击穿此绝缘材料的电压。
接触电击试验（CT Testing）：指用高电流施加到绝缘系统上，在温度和湿度不同的情况下，测量其在一定时间内的热变化以及实验电流的经济性。
2、耐压试验（分直流耐压试验和交流耐压试验）
直流耐压试验（DC Withstanding Voltage Testing）：指施加一定的直流电压，在一定的时间内，测量绝缘系统内的放电流。
交流耐压试验（AC Withstanding Voltage Testing）：指按照一定的工频，施加一定的交流正弦波电压，在一定的时间内，测量绝缘系统内的放电量或热变化量。
3、内阻试验（分接触电阻试验和非接触电阻试验）
接触电阻试验（CR Testing）：指把一定电流施加到两接触点间，测量电压和电流的比值，即就是接触电阻值。
非接触电阻试验（IR Testing）：指用来测量绝缘材料的表面的电阻，借助于一定的电压，而不需要接触就可以测量出来，这种试验主要是用环境温度（20℃）测量，因为温度变化明显会影响电阻的变化。
4、绝缘电阻试验（分接触式绝缘电阻试验和绝缘式电阻试验）
接触式绝缘电阻试验（CRR Testing）：指施加电压，测量接触点间的电阻值，测量绝缘的好坏，当电流沿着铜线漏出时容易检测出来。
绝缘式电阻试验（IR Testing）：指通过控制施加在处理物体上的电压，以及测量其间隙处的电阻值，来检测绝缘材料的质量的试验方法。
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2. 直流高压试验的特点 试验设备容量小，重量轻，便于现场试验； 可同时进行泄漏电流测量
直流耐压试验更能有效发现电机 定子端部的绝缘缺陷 对绝缘损伤小 对交流电气设备绝缘的考验 不如交流耐压试验接近实际
3. 直流高电压的产生
TVR
~
C
半波整流
RL
1 -Um + 2
3 2Um
T +- C1
V2
~
V1
(2)待手摇发电机稳定以后,再将两端子接 在试品上
(3)60秒后再读数 (4)对大容量试品,测好以后先断两端子接
线, 后停手摇发电机 (5)注意温度和湿度的较正
3. 泄漏电流测量
试验电压比兆欧表工作电压高得多: 35kV以下设备：10～30kV 110kV及以上设备：40kV 能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷 电压可随意调节，可监测泄漏电流的变化
流电压下的性能，在有些场合也用来等效地检验 绝缘对操作过电压和雷电过电压的耐受能力。
800kV工频试变
工频高压试验的基本接线
R1
~ TM
T
A
Lf
V PV1
Cf
R2
PV2
kV F
Cx
二. 直流高压试验
1. 直流高压试验的场合
泄漏电流测量
被试品的电容量很大的设备(如长电缆、电力电容器) 常用直流高电压试验来代替工频电压试验。 对直流输电设备进行直流高压试验。
t(s)
t 0 :
t :
电压按电容反比分配
U U
C 2
10
C C
1
2
C
U U
1
20
C C
1
2
电压按电阻正比分配
R
U U
1
1
R R
1
2
R
U U
1
2
R R
1
2
U U U U
10
1
20
2
电压过渡过程：
u 1
R
U
R 1
1
R 2
C 1
C 2
C 2
C2
+-
倍压整流
串级直流高压发生器
空载输出电压：
Uo＝2nUm Um－电源交流电压幅值
n－级数
r
Ro
Uo
三. 冲击高电压试验
冲击高电压试验是用来检验各种高压电气设备 在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保 护性能。
整流充电
冲击电压 发生器本体
被试品
控制系统
冲击电压 测量系统
600kV冲击电压发生器
（一般5～10kV) 于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-11
（4）试品表面泄漏的影响——将试品擦拭干净，必要时
加屏蔽
（5）试品电容量的影响——对电容量大的试品，测 tg 不灵敏，应分别测量各部分的 tg
三. 局部放电及其测量（Partial Discharge,PD)
1. 局部放电一般概念
对于测量套管、 电机、变压器、 电缆等绝缘的 裂缝、气泡等内 在的局部缺陷 比较有效。
i(A)
发电机泄漏电流变化曲线
4
3
2
1
Ut / 2
Ut
1—良好绝缘；2—受潮绝缘；
U(kV)
3—有集中性缺陷；4—有危险的集中性缺陷
泄漏电流实验接线图
VR
T
~
V
C
PV1
b
A
TO
PV2 kV
S
A 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
R 1
R R
1
2
t e
u 2
R
U
R 1
2
R 2
C 1
C 1
C 2
R 2
R R
1
2
t e
时间常数
(C C )
RR 12
1
2 R R
1
2
R1, R2 则 , ia 衰减很快,几秒内就进入稳态
2、 绝缘电阻
基本测试回路
Z m
a)并联测试回路
b)串联测试回路
c)桥式测试回路
数字化测试 脉冲信号
传统方法用示波器观测
计算机辅助测试系统与传统的测试方法相结 合,作出各种谱图和统计量，来分析局部放电
情况。
测量
局放图形
特征提取
识别分类
识别结果
数据库
6 绝缘的高电压试验
一.工频交流耐压试验 工频交流耐压试验是用来检验绝缘在工频交
不能发现的缺陷： (1) 绝缘中的局部缺陷 (2) 绝缘的老化
判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比 较
测量绝缘电阻与吸收比的方法
测量仪表： 为了测准吸收比，需用灵敏度足够高 的兆欧表 。
晶体管兆欧表： 采用电池供电，晶体管振荡器产 生交变电压，经变压器升压及倍压整流后输出直流 电压
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
西林电桥反接线 C
Rx
Cx
CN
A
P
B
R4
R3
C4
D
U
4. tg 测量的影响因素
（1）外界电磁场干扰——屏蔽
（2）温度的影响——尽可能在10~30℃的条件下测量
（3）试验电压的影响——测量 tg 与 U 的关系，有助
局部放电等值电路
气隙 Cg
Ca Cb
Ι Ⅱ
Z
Cg
Ca ~ Um sint
Cb
Ι Ⅱ
C
Ca
CbCg Cb Cg
ug
Cb Cb Cg
Um
s in t
u
Us
ug
Ur
0 Ur
Us
i
0
i
t
形成时间
ug
Us
t
Ur
t
气隙每次放电所释放出的电荷量为：
qr
(Cg
CaCb Ca Cb
)(U
施加直流电压时测得的电阻，通常指吸收电流 衰减完毕后测得的稳态电阻值。 吸收比：
K1
R60 R15
U / I60 U / I15
I15 I 60
K1>1，K1值越大，表示吸收现象越显著，绝缘的性能越好
绝缘状态的判定
吸收比 K（及极化指数 P，下同）的下降。当K =1或接近于 1，则设备基本丧失绝缘能力
令
Cg
Cg
CaCb Ca Cb
则脉冲电流： 放电能量：
i
Cg
dug dt
W
ugidt Cg
Ur Us
ug
dug
1 2
Cg
(U
2 s
U
2 r
)
qr Cg (Us Ur )
W
1 2
qr (Us
U
r
)＝
1 2
q Cg Cb Cb
(U s
特点：灵敏度高，操作简单，且设备不需要停电， 适合在线绝缘监测。
(2). 电气检测法 脉冲电流法 原理：发生局部放电时，试品两端出现瞬时的电 压降落，在检测回路中引起一高频脉冲电流， 将它变换成电压脉冲后用示波器等测量其波形 或幅值，由于其大小与视在放电量成正比，经 过校准就能得到视在放电量，一般单位用pC 此方法灵敏度高，应用广泛。
高电压实验的目的和任务
1.熟悉和掌握高电压试验的基本技术。 2.通过试验，培养同学分析问题和解决问
题的能力，使同学们初步掌握进行高压试 验研究的一些基本方法。 3.树立安全第一的观点，保证人身和设备 的安全是进行高压试验特别强调的问题， 思想上必须自始至终保持高度的重视。
绝缘中的缺陷分类
采用足够大的屏蔽电极，可大大 缩小发生器对周围物体的安全距 离。图中为小块金属片拼成的单 环屏蔽电极，也可以用双环或球形
本章总结： 1. 绝缘试验的意义 2. 绝缘预防性试验的主要项目：
绝缘电阻和吸收比、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电
各试验项目能反映的绝缘缺陷、试验方法 3. 绝缘高压试验
工频耐压试验、直流高压试验、冲击耐压试验
Ur)
设气隙开始出现局部放电（ug Us ）时的外加电压
瞬时值为 U i ，则有：
Us
Cb Cg Cb
Ui
若Ur 0
W
1 2
q Ui Us
(U s
Ur)
则W
1 2
qUi
W的大小对电介质的老化速度有显著影响
3. 局部放电检测方法 伴随局部放电会出现许多现象：电气方面的如
电流脉冲、介质损耗增大、电磁波辐射等；非电方 面的如光、热、噪声、气压变化、化学变化等，利 用这些派生现象可以对局部放电进行测量。
Rx
R3(1 2R42C42 ) 2R42C4CN
∴
tg
1
RxCx
R4Байду номын сангаас4
∵
2f 100
取
R4
10000
则：tg
R4C4
100
10 4