耐電壓測試儀器(以下簡稱耐壓測試儀)常用于電器產(chǎn)品或電子元器件等的絕緣性能試驗(yàn)和參數(shù)測試,它與絕緣電阻測試儀器(絕緣電阻表)配合,可非破壞性地檢查被試品的絕緣水平,并與泄漏電流測試儀器、接地電阻測試儀器等組成“安規(guī)測試”四大件,用于家用電器的電氣安全性能測試,也常用于電機(jī)、電線電纜、電容器等元器件的測試。由于被試品及其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性,耐壓測試儀的產(chǎn)品也是形形色色,交直流耐壓儀、絕緣耐壓測試儀、程控耐壓測試儀、自動耐壓側(cè)試儀、三合一、四合一、脈沖耐壓測試儀、電容器耐壓測試儀……等”令人目不暇接。要科學(xué)地進(jìn)行耐壓試驗(yàn),就應(yīng)有針對性地選用耐壓測試儀,同時,耐壓測試儀在許多情況下又具有“標(biāo)準(zhǔn)”屬性和“計(jì)量”屬性。其“標(biāo)準(zhǔn)”屬性是指儀器是否能夠滿足被試品的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(包括試驗(yàn)方法),有國家頒布的標(biāo)準(zhǔn),也有認(rèn)證組織的標(biāo)準(zhǔn)。滿足標(biāo)準(zhǔn)與否、滿足何種標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量準(zhǔn)確與否,對被試產(chǎn)品的安全性能、市場范圍有著重要意義,成為不可忽視的考察內(nèi)容。
2 耐電壓試驗(yàn)
耐電壓試驗(yàn)就是對被試物品施加一個高于工作或運(yùn)行中可能遇到的過電壓數(shù)值的交流或直流電壓,并經(jīng)歷一段時間,以檢查其絕緣水平。直流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓較高時,也能從一定程度上反映被試品的絕緣性能,但對保證被試品的安全運(yùn)行是不夠的。因?yàn)樵谥绷麟妷鹤饔孟?,分層介質(zhì)中的電壓分布與電阻成正比,這與在交流電壓作用下分層介質(zhì)中的電壓分布與電容量成反比不同。所以,為了進(jìn)一步暴露被試品的缺陷,檢查被試品的絕緣水平,確定能否安全使用,還應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)芨玫啬M被試品在實(shí)際使用中承受過電壓的情況,比起直流耐壓來,往往能更有效地發(fā)現(xiàn)被試品的局部缺陷,如絕緣損傷等。直流耐壓試驗(yàn)可用于交流耐壓試驗(yàn)之前初步檢驗(yàn)絕緣狀況,也用于有極性的被試品,因?yàn)檫@樣的被試品在施加交流過電壓后會在電壓極性變換時呈現(xiàn)很小的阻抗,無法判斷絕緣性,甚至損壞被試品,如電解電容器、二級管等。有些被試品在交流電壓下呈現(xiàn)低阻抗或?qū)嶋H總是運(yùn)行在直流狀態(tài)下時,也用直流進(jìn)行耐壓試驗(yàn),如電解電容器等。
由于交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓一般比工作電壓高許多,對絕緣性能不良的被試品來說,是一種破壞性試驗(yàn)。對于造價高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的被試品,進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)前,應(yīng)先進(jìn)行絕緣電阻測量、直流泄漏甚至直流耐壓試驗(yàn),若發(fā)現(xiàn)絕緣性能有缺陷,應(yīng)進(jìn)行綜合分析和判斷,才能決定該被試品是否能承受交流耐壓試驗(yàn)的電壓,然后再進(jìn)行試驗(yàn),以免對被試品造成破壞和損傷。
3 交流耐壓測試裝置的類型和特性
3.1 調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗(yàn)裝置
調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知,工頻電網(wǎng)電壓經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)整,升壓變壓器升壓后輸出,施加在被試品上。當(dāng)S1按下時,交流接觸器JLC吸合,按照一定的程序調(diào)整調(diào)壓器,使電壓表示值逐步升至試驗(yàn)電壓值,觀察電流表,經(jīng)一定時間后,電流值仍在允許范圍內(nèi),可確認(rèn)被試品的耐壓性能符合要求;如電流表示值超出允許范圍,說明被試品耐壓不良,按下S2,切斷試驗(yàn)電源;如被試品發(fā)生擊穿,升壓變壓器電流急劇上升,則過流繼電器動作,切斷JLC電源,從而切斷輸入電源,保護(hù)試驗(yàn)裝置不被損壞。
這類耐壓試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強(qiáng),輸出功率大(可達(dá)數(shù)十千瓦),輸出電壓高(數(shù)十千伏甚至數(shù)百千伏),但對被試品有電弧、爬電、閃絡(luò)等絕緣性能方面的潛在隱患不敏感,升壓變壓器常用油浸式,體積大,全套裝置很難形成一體,多為人工操作進(jìn)行控制,不便于對多個被試品連續(xù)測試,多用于電力系統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)。