为什么直流耐压试验的试验电压要采用负极性?
发布时间:2025-02-27 14:15阅读次数:
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直流耐压试验是一种常用的电气绝缘测试方法,通过测量电气设备绝缘材料在直流高压下的电阻或泄漏电流,发现绝缘材料中的潜在问题,及时采取维修或更换措施,确保电气设备在正常工作电压下能够可靠地绝缘,减少发生电气事故的风险。相比交流耐压试验,直流耐压试验对电源的稳定性要求相对较低。但在直流耐压试验中,需要选择负极性的直流电压,这主要是基于以下几个原因:
1、容易发现绝缘缺陷在现场实际运行过程中,影响电气设备绝缘的主要因素是绝缘受潮,而绝缘受潮通常是从外皮或外壳附近开始的。直流耐压试验时,高压都施加在带电部件,由于水分子有电渗现象(在外加电场作用下,液体通过多孔固体的运动现象),在电场中具有正离子的性质,带正电。如果施加正极性的直流电压,绝缘中的水分被其排斥而渗向外皮或外壳,使其水分含量相对减少,从而导致泄漏电流减小,不容易发现绝缘缺陷;而施加负极性的直流电压时,绝缘中的水分被其吸引而渗过绝缘向高场强区移动,水分被吸附在高压极附近,导致泄漏电流增大,更容易检测出被测物的绝缘缺陷,为此采用负极性的直流电压。
2、外绝缘不容易发生闪络在极不均匀的电场中,气体的击穿电压与电极所带电荷的极性有很大的关系。在同一棒对板的间隙中,棒带负电时的击穿电压比带正电时要高一倍多,即在不均匀的电场中,棒带负电时放电电压高。电气设备的外绝缘接近于这种极不均匀的电场,一般电气设备的外绝缘水平比内绝缘水平高,内绝缘的缺陷和故障也较外绝缘多。对设备做直流耐压试验,虽然内外绝缘都受到考验,但最主要的还是检查内绝缘;内绝缘主要是液体、固体材料并采用了极间屏蔽等措施,其正、负极性的电压对绝缘击穿的影响不大。例如电缆绝缘在正极性击穿中只比负极性低10%。对设备做直流耐压试验时,一般不希望外绝缘发生闪络,为此采用负极性的直流电压。
3、易于放电,不易击穿在直流耐压试验中,施加的电压是直流电压,而绝缘材料中的缺陷会导致电流泄漏。如果施加的电压是正极性的,那么电流会从绝缘材料的表面流向缺陷处,然后再从缺陷处流向绝缘材料的内部。这样,缺陷处的电流密度会比较大,容易导致绝缘材料的击穿;而如果施加的电压是负极性的,那么电流会从缺陷处流向绝缘材料的表面,然后再从绝缘材料的表面流向电源。这样,缺陷处的电流密度会比较小,不容易导致绝缘材料的击穿,为此采用负极性的直流电压。
4、与实际运行条件相匹配在某些情况下,电气设备在实际运行中可能会承受负极性的电压,因此采用负极性的直流耐压试验可以更好地模拟实际工作条件,评估设备在这种情况下的绝缘性能。需要注意的是,并非所有情况下都必须采用负极性的直流电压进行耐压试验。
具体的选择还要根据被测设备的特点、试验标准和要求来确定。
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