交流短時(shí)擊穿電壓的測(cè)置介紹

交流短時(shí)擊穿電壓的測(cè)置：

測(cè)量短時(shí)擊穿電壓時(shí)，用不同方法得到的結(jié)果是不能直接相比的，大多數(shù)絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨著電極間試樣厚度的增加而減小，也隨電壓施加時(shí)間的增加而減小，為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可比性，試樣的厚度誤差不超過0.02mm。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試的擊穿電壓應(yīng)將實(shí)驗(yàn)電壓由零開始以均勻的速度升高直至擊穿發(fā)生。選擇升壓速度時(shí)，應(yīng)使大多數(shù)擊穿發(fā)生在（10-20s）之間，本實(shí)驗(yàn)選用2kv/s的升壓速度。另外，絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和水份含量而變化，因此本實(shí)驗(yàn)中，試樣應(yīng)在溫度為（25±2）℃，相對(duì)濕度為（50±5）%條件下測(cè)試。

環(huán)氧樹脂是熱固性材料，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將試樣做成直徑60mm、厚1mm的圓片，采用兩個(gè)直徑為20mm的球形電極，緊密夾持在兩個(gè)球形電極之間，測(cè)試裝置如下圖所示。為了防止閃絡(luò)，整個(gè)試樣浸泡在變壓器油中進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)時(shí)，剔除實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏離中值15%以上的樣品，對(duì)10個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試。

交流短時(shí)擊穿電壓測(cè)試裝置如上圖所示，裝置用環(huán)氧板和尼農(nóng)螺栓組裝，測(cè)試時(shí)整個(gè)裝置浸泡在變壓器油中，防止沿面閃絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

采用固體絕緣的電工產(chǎn)品，如塑料電纜、電機(jī)、纏繞套管、澆鑄變壓器等，會(huì)由于氣體殘留、熱脹冷縮等原因，在絕緣結(jié)構(gòu)中形成氣隙，這些氣隙在電場(chǎng)作用下就會(huì)產(chǎn)生局部放電ａ由分析可知同一工頻電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度與介電常數(shù)成反比，由于介質(zhì)的介電常數(shù)都較空氣髙，使得氣隙中的場(chǎng)強(qiáng)很高，而且氣隙的擊穿強(qiáng)度比電介質(zhì)低。在外加電場(chǎng)作用下，氣隙會(huì)被更早擊穿，而周圍的電介質(zhì)沒有被擊穿，電極之間不存在貫穿性的導(dǎo)電通道，這種局部擊穿的現(xiàn)象叫放電。周部放電起始電壓與很多因素有關(guān)，除了介質(zhì)特性和氣泡狀態(tài)之外，還與施加電壓的幅值、波形、作用時(shí)間，以及環(huán)境條件等有關(guān)：

（1）電壓幅值

隨著電壓升高，放電：量和放電次數(shù)一般都趨向于增加，這是由于隨著電壓升高，更多更大的氣泡開始放電，即使是單個(gè)氣泡，在較低電壓下，Ｋ是氣泡中很小的部分面積出現(xiàn)放電，隨著電壓升髙，放電的面積增大。另外，在表面放電中，隨著電壓升高，放電沿表面擴(kuò)展，即放電的面積増大，放電的部位增多。

（2）電壓的波形和頻率

當(dāng)工頻交流電壓中含有高次諧波時(shí)，會(huì)使正弦波的頂部變?yōu)榧忭敾蚱巾敗．?dāng)畸變為尖頂波時(shí)，其幅值增大，于是放電起始電壓降低，放電量和放電次數(shù)都有明顯增加。若畸變?yōu)槠巾敳ǎ挥挟?dāng)高次諧波分量較大時(shí)，由于峰值被拉寬，放電次數(shù)有較明顯增加，放電量賂有增加，起始點(diǎn)壓略有升高，提高電壓頻率，將明顯增大放電重復(fù)率，但只要測(cè)試系統(tǒng)有足夠的分辨能力，對(duì)于測(cè)得的放電量不會(huì)有明顯影響。

（3）電壓作用時(shí)間

氣體放電具有一定的隨機(jī)性，電壓作用的長(zhǎng)短對(duì)氣體放電有一定的影響，一般情況下升壓速度快則測(cè)得的局部放電起始電壓偏大，升壓速度慢則測(cè)得的局部放電起始電壓偏小，所以在測(cè)試時(shí)應(yīng)規(guī)定實(shí)驗(yàn)升壓速率。本實(shí)驗(yàn)中裉據(jù)國(guó)標(biāo)，選擇的是0.5kv/s的升壓速率。當(dāng)電壓的作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，一方面可能會(huì)產(chǎn)生沿面放電，另一方面試樣中氣隙中氣體的氣壓、氣體的組成成分都可能發(fā)生變化，從而使測(cè)得的局部放電起始電壓不一致。

（4）環(huán)境條件

環(huán)境的溫度、濕度、氣壓都會(huì)對(duì)局部放電產(chǎn)生影響。溫度升高，氣泡中的壓力增大，液體的吸氣性能改善，這將有利于減弱局部放電。另一方面溫度高會(huì)加速高聚物分解，會(huì)發(fā)低分子物質(zhì)，這又可能加劇局部放電的發(fā)展。濕度對(duì)表面放電有很大影響，當(dāng)表面濕度較大時(shí)，表面電導(dǎo)增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)展成沿面閃絡(luò)，從而改變?cè)嚇铀拥碾妶?chǎng)分布，影響局部放電測(cè)量結(jié)果。《大氣壓力對(duì)局部放電測(cè)試結(jié)果也有一定的影響，在氣壓低的場(chǎng)合，往往更容易發(fā)生局部放電。

考慮上述影響因素，確定本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件。局放起始電壓測(cè)試時(shí)，保持樣品表面千燥清潔，將樣品浸在變壓器油中，以防止電暈放電和沿面閃絡(luò)放電對(duì)試樣結(jié)果的影響。同時(shí)，采用必要的屏蔽措施，減少外界信號(hào)對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，使背景噪聲降到實(shí)驗(yàn)規(guī)定水平以下。實(shí)驗(yàn)采用0.5kv/s的升壓速度，當(dāng)放電量到達(dá)5PC時(shí)（測(cè)試背景為2-3PC），則認(rèn)為發(fā)生了局部放電。

擊穿電壓測(cè)試裝置如上圖所示，試樣由絕緣支座支撐在變壓器油中，測(cè)試時(shí)確保高壓端、低壓端無明顯。