說(shuō)說(shuō)影響絕緣油擊穿電壓測(cè)試精度的幾個(gè)關(guān)鍵因素:
在電絕緣油的測(cè)試過(guò)程中,絕緣油杯的兩端需要施加可調(diào)節(jié)的高壓電壓。電壓從零逐漸上升。當(dāng)電壓達(dá)到一定值時(shí),絕緣油將被破壞并失去電阻。傳導(dǎo)隨著電弧的產(chǎn)生而發(fā)生,該電壓稱為絕緣油的擊穿電壓。
擊穿電壓與測(cè)試條件密切相關(guān),包括施加電壓的波形,頻率,波峰因數(shù),測(cè)試變壓器的短路電流,電極的形狀,電極之間的距離,電極表面的狀況,油杯的體積,升壓速度,實(shí)驗(yàn)室的溫度和濕度都有關(guān)。由于平行實(shí)驗(yàn)的離散性較大,通常進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),取所有結(jié)果的平均值。這樣,從將絕緣油倒入油杯到*一次擊穿的時(shí)間,每次擊穿之間的時(shí)間間隔,以及該間隔期間油樣是否攪拌也會(huì)影響測(cè)試結(jié)果,成為必須嚴(yán)格控制的測(cè)試條件。
在所有條件中,電極的形狀、電極之間的距離和電極表面的狀況對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響明顯??梢哉f(shuō),不**測(cè)試方法的擊穿電壓,不嚴(yán)格按照規(guī)定的條件測(cè)試擊穿電壓是沒(méi)有意義的。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),不含水分、灰塵、纖維等雜質(zhì)的純絕緣油的分解,始于單個(gè)油分子在電場(chǎng)中的極化和電離。其化學(xué)成分對(duì)擊穿電壓影響不大。不同等級(jí)的油品應(yīng)具有大致相同的擊穿電壓,同一油樣的平行測(cè)試結(jié)果的分散度不應(yīng)過(guò)大,擊穿電壓值應(yīng)較高。然而,這種純油在工業(yè)應(yīng)用中是不存在的。也就是說(shuō),油中總是含有一定量的非油雜質(zhì),而這些雜質(zhì)往往在油分子電離之前在電極之間極化,沿著電場(chǎng)的方向排列,然后形成微小的通路,這些通路連接起來(lái),穿過(guò)兩極,導(dǎo)致絕緣油的快速分解。油中的雜質(zhì)越多,擊穿電壓越低。因此,可以說(shuō)油的擊穿電壓是一個(gè)測(cè)試項(xiàng)目,它反映了油的污染,特別是新油,以及通過(guò)油的擊穿電場(chǎng)的能力來(lái)處理過(guò)的油的清潔度。
1.測(cè)試絕緣油擊穿電壓時(shí)容易遇到的問(wèn)題
(1)油樣不均勻引起的試驗(yàn)可靠性問(wèn)題。由于絕緣油在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中溶解了一些金屬離子、水分子等雜質(zhì),因此倒入油杯時(shí),杯壁和電極表面附著了一些微小的氣泡。在高壓測(cè)試過(guò)程中,由于強(qiáng)電場(chǎng)的影響,油樣的不均勻性會(huì)導(dǎo)致一些更復(fù)雜的絕緣擊穿現(xiàn)象,如電枝擊穿和**放電。因此,測(cè)試方法規(guī)定同一杯樣品應(yīng)測(cè)試5次以上,然后取平均值,以確保測(cè)試的可靠性。
(2)高壓試驗(yàn)中的體積上升現(xiàn)象。通常,絕緣油的擊穿電壓值在10,000至100,000 V的范圍內(nèi)。即使按照測(cè)試電壓的0.55倍的擊穿電壓值計(jì)算,電極兩端的實(shí)際電壓值也可以高達(dá)數(shù)萬(wàn)V,這就產(chǎn)生了高壓測(cè)試技術(shù)中所說(shuō)的容量上升現(xiàn)象,即升壓變壓器次端的電壓值高于一次端的電壓倍增比。
(3)擊穿電流檢測(cè)。擊穿電壓測(cè)試的目的實(shí)際上是檢測(cè)測(cè)試電路中是否存在大電流。但是,升壓變壓器二次側(cè)的電容效應(yīng)明顯導(dǎo)致測(cè)試電路在較高電壓下的充放電電流較大,這將給檢測(cè)帶來(lái)一定的困難。
(4)電磁兼容設(shè)計(jì)。在高壓測(cè)試過(guò)程中,電磁輻射對(duì)外界產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾,這是電路設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的另一個(gè)問(wèn)題。由于體積和重量的限制,便攜式儀器應(yīng)從電路設(shè)計(jì)和各元件的安裝位置等方面考慮。
(5)電路保護(hù)。絕緣油擊穿后,應(yīng)及時(shí)切斷高壓電路,避免測(cè)試油杯內(nèi)油質(zhì)明顯變化。因此,應(yīng)有效保護(hù)切斷高壓電路的繼電器的觸點(diǎn),否則將嚴(yán)重影響測(cè)試精度和儀器的維護(hù)。