对被试设备施加一定的直流电压,在该试验电压下测量绝缘对地及相间的泄漏电流,以判断设备绝缘状况的方法称为泄漏电流试验。由于在进行泄漏电流试验时,所施加的直流试验电压较高,不仅可以测量泄漏电流,还对电气设备进行了耐压考验,因此也称为直流耐压试验。
一、试验目的和意义
对电气设备的绝缘施加直流电压,绝缘电阻将随着所加电压的升高而下降,如果绝缘存在缺陷而劣化,绝缘电阻会随电压的升高而下降得很快。直流耐压及泄漏电流试验的电压是由高压整流设备供给的,电压数值比兆欧表高,并且能够任意调节,对一定电压等级的设备绝缘可以施加相应的试验电压,这样绝缘本身的弱点就更容易显示出来;用微安表测量电流比兆欧表也精确,同时可以在加压过程中随时监视微安表读数。因此,泄漏电流试验比绝缘电阻试验能更有效、更灵敏地反映电气设备受潮、绝缘劣化以及绝缘局部缺陷等方面的状况。
二、试验原理和接线
直流耐压试验是在泄漏电流试验的基础上进行的,该试验能够发现交流耐压试验所不能发现的缺陷(如发电机端部绝缘缺陷)。同时它还具有试验设备较轻便、无极化损失、对绝缘的损伤较小等特点,所以得到了广泛的应用。但要注意,直流耐压试验也是一种破坏性试验。
下图为测量泄漏电流和直流耐压试验的半波整流接线图,图中T1为自耦变压器;T2为升压变压器;V为高压硅堆;μA为微安表;mA为测压用毫安表;C为稳压电容器也叫滤波电容器,作用是整流滤波;R为并联均压电阻;CX为被试品;R1、r为保护电阻。保护电阻R1的作用是限制被试设备绝缘介质击穿时的短路电流,保护变压器、硅堆和微安表。当被试设备绝缘击穿时,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。
由上图可见,微安表的接线有三个位置。
位置I
微安表接在被试设备高压侧,优点是接线简单,不受高压对地杂散电流的影响,测量结果准确;缺点是微安表和高压引线处于高电位,必须有良好的绝缘屏蔽;微安表距离试验人员太远,读数不方便。
位置H
微安表接在T2二次绕组尾部,处于低电位,读数安全方便,但是高压引线等部分的杂散电流对测量结果影响偏大。
位置Ⅲ
微安表接在被试设备低压侧,处于低电位, 读数较为方便,屏蔽容易,测量准确,当被试品的接地端能与地断开,并有绝缘时可采用这种方式。
三、试验步骤
泄漏电流试验和直流耐压试验往往是一起进行的,两个试验的步骤基本相同。
1、确定试验电压值
根据被试设备绝缘的情况,按照《预防性试验规程》要求,确定试验中应施加的直流试验电压,如果泄漏电流试验结合直流耐压试验进行,则应施加的最高试验电压,应是直流耐压试验值。
2、选择试验设备及试验接线方式
根据试验电压的大小、被试设备的容量,选择试验设备和其接线方式。
3、逐级升压和读取泄漏电流值
按直流试验电压的25%、50%、75%、100%等几个阶段逐级升压,每升高到一级电压时,停留一分钟,待微安表指针稳定后,读取泄漏电流值。当电压升高全值时,持续时间不得超过规定的时间。
4、降压、断电和放电
试验结束后,应迅速降低电压到零,再切断电源,而后将被试物对地充分放电,对电容量较大的被试物,放电时间不得少于两分钟。
5、整理记录并绘制电流电压关系曲线
将试验结果填写到记录表格中去,并绘制泄漏电流对所加直流电压的关系曲线。
四、分析和判断
1、泄漏电流值不得超过《预防性试验规程》的要求值,有明显超出时,应查明原因。
2、将泄漏电流值与历次相应数据、与同一设备各相间、与其他同类设备相互比较,不应有显著差别。
3、分析电流电压关系曲线,如果电流随电压增长较快或急剧上升,则表明绝缘不良或内部已有缺陷。