电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施

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摘 要：电气设备的绝缘效果的好坏直接影响到使用人员的生命安全，一般在实验室或现场通过模拟高电压环境和操作高电压来检验电气设备的绝缘效果。文章通过对电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施进行分析，以期能够提供一个借鉴。

关键词：电气设备绝缘；高电压试验；安全防护

中图分类号： F407 文献标识码： A

1.高压试验

1.1按照试验的性质划分

（1）破坏性试验，是指在试验中，施加于设备上的电压超过了设备所能承受的工作电压，然后才能发现危险性较大的集中性缺陷所在的地方，并且可以直接检验出该设备的裕度或者绝缘耐压水平。在进行耐压试验时，被试设备绝缘可靠性的考验更加的严格，但是会带来一定的风险，即可能对设备的绝缘造成一定的损伤，并且会带来被试设备的绝缘能力下降等不可逆转的后果。（2）非破坏性试验，是指用较低的试验电压对设备进行试验，再根据试验得到的数据，判断设备的绝缘性能，及时地发现问题，然后实施改进措施，但是此类的试验方法做出的判断不够精准。

1.2按照试验的范围划分

（1）大修试验指的是在大修过程中或者是在大修之后所做的检查试验项目。做完定期试验的项目之后，还应该做一些别的包括机械方面的试验，比如局部放电、断路器分合闸速度和时间、穿心螺栓绝缘电阻、电动机定转子间隙测量、油箱密封试验等等。（2）检查试验指的是在大修试验或者定期试验时，试验结果有问题，需要进一步深层次地查明具体障碍时所做的试验，比如氧化锌避雷器工频参考电压试验、空载电流、压力释放器、绕组频率响应等等。（3）定期试验指的是每隔一个时间段就对设备进行的试验，其目的是为了及时发现设备中存在的隐患。比如油中溶解气体色谱分析、直流泄漏、绕组直流电阻、交流耐压、介质损耗因数等等。

2.电气设备的高电压试验.

2.1工频高电压试验

工频高电压试验在检测电气设备绝缘能力的试验中是较为常见的一种试验，其优点在于它不但能检测电力设备在工频电压下的绝缘性能，还可以检测电力设备对操作过的电压以及雷电过压的承受范围，从而避免了进行操作冲击试验和雷电冲击试验的实验技术以及设备仪器的繁杂与高难度。为了能够获得工频高电压，在工频高电压试验时通常将其串联起来或者使用高压试验变压器产生，相对于容量比较大的被试品，比如：电缆和电容器，则可以通过串联谐振回路产生。

在高压试验室里最基本的设备则是工频电压装置，是产生其他高电压设备的基础部分。通常由油浸式变压器作为试验变压器，其工作原理与一般的电力变压器的工作原理无太大差别，只是其工作条件和结构有所不同。

（1）试变压器体积小，结构较简单。试变压器运用于试验中，所以不考虑因产热问题而安装冷却器，简化了变压器的结构，与此同时由于容量比较低，试验用的变压器的油箱相对较小些，不同点是试验变压器具有很长的高压套管。（2）试验变压器绝缘条件要求较高。在工频高压试验中，试验变压器需要承担较高的工频高电压，所以试验变压器的绝缘性能要更高，因为工频高电压不会对试验变压器加过电压，其跨度也不大，所以对于试验变压器的绝缘性能要求相对较低。（3）试验变压器容量较小试验变压器的容量是因被试验者的容量大小决定的，被试验设备在被电流击穿时，变压器会自动关闭，以防造成电流长时间短路。工频高电压试验基本电路如图1所示，其采用核心设备是一个或多个串联起来的试验变压器，以此同时所用的基本设备包括组合过滤器（LF、CF）、变压器保护电阻（R1）、电压表（PV1、PV2）及调压器（AV）等等。

图1工频高电压试验基本电路

工频高电压试验方法是：按照一定的速度把被试验品的电压不断地提高达到额定电压为止，此时计算其所承受的时间。为了确保被试验品的合格度，需要在被提升到被试验品的额定电压后维持1min左右，持续的时间可根据具体情况来定，在规定的时间段内被试验品依然完好无损，则可以确定被试验品的工频耐压试验合格。

2.2冲击高电压试验

相对于工频高电压试验，冲击高电压试验无论是在实验设备还是技术上要求都要更高，成本投资也要多，因此常规的工程试验中采用的较少，电气设备绝缘预防性试验也对该试验不做特殊要求，但有时候为了测试电气设备对过电压的耐压和绝缘性能，就需要用到冲压高电压试验，来制造雷电冲击电压波和操作冲击电压波从而对设备进行测试。

作为电力设备高电压试验的基本项目之一，冲击高电压试验可以测试电气设备在雷击过电压以及操作过电压下的绝缘能力，在放电机理等很多研究领域也有用到，该试验可以通过一定的发生器回路来产生很高的电压，图2所示即为一种常见的冲击高电压的发生器回路。冲击高电压试验对冲击电压发生器有两点要求，一是输出的电压要足够高，一般为从几十万伏到几百万伏，二是由于标准雷电冲击波和操作过电压波都为脉冲波，因此要求输出的电压有一定的波形。冲击电压发生器由一定数量的电容器组成，先将电容器并联起来，由直流电源进行充电，然后串联各电容器形成放电回路。在产生操作冲击电压时，要选择相应的冲击回路元件进行配置，避免试样的非破坏性放电电流对产生的冲击波性造成过大的干扰，影响测试结果，最后将得到的波形结果进行分析并和相关测试规定标准进行对比，确定被试验设备的绝缘性能是否符合要求。

图2冲击高电压试验基本电路

3.高压电试验中的安全防护措施

3.1在高电压试验之前一定制定好科学合理的实验方案，方案不能违背《电力安全工作规程》中的相应要求，同时对试验所需的设备提前做好测试工作，有可能的话还可以拟定好应急方案以防试验中意外的产生。

3.2试验开展前将所需工作进行适当分配，每个试验人员都要清楚自身的工作及责任，明确严格遵守操作规程，保障自身安全的重要性，试验中认真操作，出现意外及时报告。

3.3试验中的高压试验环节至少要安排两人进行，工作人员不能全为新手，负责人要有丰富的实践操作经验，安全注意事项及危险点分析要提前讲解清楚，认真领会并在相关记录上填写确认记录，不得无票作业，工作时积极配合，谨慎操作。

3.4试验前对设备进行一定的检查，试验用到的设备保证容量和仪表量程符合实验要求，仪表的插头和转换开关等各项操作装置要标明，并且测试正常方能进行试验，有可能的话尽量准备一个备用的试验设备。

3.5对于试验装置的电源开关，一定要采用双极开关，同时保证开关能够明显断开，这有利于对试验装置的分闸和合闸两种工作状态进行清楚的区分。对于直流泄露电流和交直流耐压试验中试验装置的电源尽可能地安装过流保护装置，没有条件的话至少也要安装瞬时电流脱扣开关和熔断件，以及利用红绿指示灯进行指示，最大程度地保障装置的可靠运行和安全。

3.6加强企业员工的安全意识

（1）加强员工技能培训。作为工作人员，只有其自身的业务水平提高了，才能在工作中尽量避免出现错误。所以在日常工作中，企业就应该定期有目标性的对企业员工进行专业技能培训，并且总结前人的经验教训，不要再犯相同的错误。员工受到了高水平的岗前培训，对高压电气试验有了真正意义上的了解后，才能在工作时真正运用上所学的内容，从而有效的在专业技术层面上去除安全隐患，保障安全。（2）加强职工安全意识。企业员工有了专业技术性的水准后，更重要的是具备安全意识。现场操作时，员工应该在工作前就制定好试验计划、步骤，准备好被测设备的历史试验记录，确定电气连接状态，安装位置及使用环境等，认真选择好试验设备，工具，记录本，标示牌等等。

结束语

当前我国的高电压绝缘技术虽然正在以高速发展，但是仍然存在着一些问题，高电压绝缘技术是一项需要精确计算的技术，因此需要落实试验的每一步骤，并加强安全管理，以实现电气设备的绝缘试验的安全性。

参考文献：

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