抗电强度试验浅析 - 安规与电磁兼容网

  很多感性和容性器件在磁场和电路中都会具有贮存能量的性质。通常，磁场中的能量会转换成其他能量形式，有时，磁能被释放为高压脉冲进入配电系统，而且这样的释放是经常的（如在电动机启动过程中）。因为高压脉冲会通过配电系统进入设备的电源线上，而配电系统的所有绝缘（包括产品的内部绝缘），都必须具有足够的抗电强度以承受不仅是系统的正常工作电压，而且要经受正常的系统过压。因此，产品产品中的绝缘必须能承受高压试验以确定出现在配电系统中受到高压脉冲作用时绝缘不会被击穿。

   常用的几个定义：

——破坏性放电：固体、液体、气体介质及组合介质在高电压作用下，介质强度丧失的现象。破坏性放电时，放电完全桥接被试绝缘，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。

——闪络：沿绝缘介质表面发生的破坏性放电。

——火花放电：在气体或液体介质中发生的破坏性放电。

——击穿：在固体介质中发生的破坏性放电。

——纹波：纹波是对直流电压算术平均值的周期性脉动。

——纹波幅度：纹波的最大值与最小值之差的一半。

   试验电压施加：对试品施加电压时应从足够低的电压值开始，以防止操作瞬变过程引起的过电压的任何影响，然后应缓慢地升高电压以便能在仪器仪表上准确读数，但也不能太慢，以免造成接近试验电压时试品上承受电压时间过长。

   对于型式试验，若试验电压达75%以上，以每秒5%试验电压的速率上升，通常可以满足上述要求。将试验电压保持到规定的时间后，切断充电电源，通过适当电阻由滤波电容器和试品放电来降低电压。

   达到稳态的时间取决于试品部件的电阻和电容。

   稳态达到规定的电压后，在该电压下保持1min
   试验电压如果不是正弦波，在同一电压有效值的振幅值，可能比正弦波时增高，绝缘容易发生击穿。试验电压的频率越高，电压作用的时间越长，绝缘中由介质产生的热量越多，发生击穿的可能性越大。

   抗电强度试验电压波形应为两个半波相同的近似正弦波且峰值与方均根值之比应在21/2±0.07以内，如满足这些要求，则认为高压试验结果不受波形崎变的影响。在整个试验过程中试验电压的测量值应保持在规定电压值的±1%以内。当试验持续时间超过60s，在整个试验过程中试验电压测量值可保持在规定值的±3%以内。
50/60Hz供电的设备推荐试验60Hz的交流电压试验可能会得到更接近实际使用情况的结果。

   试验步骤：

——功能检查：主要检查仪器的功能是否正常，输出电压是否能准确实在地加到了试品上。首先确定需施加的电压值和设置的漏电流报警限，然后用一标准电阻验证仪器输出电压是否与显示电压一致，仪器测试夹具及连线是否完好，漏电流到设定值是否能正确报警。如，需用3000V交流电试验被试样品时，设定漏电流报警限为10mA，则可用一300k欧姆的标准电阻来验证，将标准电阻连接到耐压仪输出端，当输出电压刚超过3000V时耐压仪能正确报警且显示正确的电压。功能检查完应作好功能检查记录，一般要求每天上午或下午第一次作测试时需进行功能检查。

——试品连接：把试品放在绝缘台架上，先连接耐压仪的地线输出端子夹到试品的被试绝缘的易触及端上，然后把耐压仪的高电压输出端子夹连接到被试绝缘的另一端。如：一般试验样品的一次电路与外壳之间的加强绝缘时，把耐压仪的地线端子夹连接到外壳上，把耐压仪的高电压输出端子夹连接到电源初级（一般为插头上）。

——施加电压：施加电压时，不能太快，也不能太慢。试验电压施加时间由有关具体标准规定，并且在频率为45~65Hz范围内与频率无关，如果有关设备标准未规定试验电压的施加时间，则电压耐受时间为60s（即在规定的试验电压下保持60s）。本标准规定耐受时间为60s。

——试验结束：试验结束时，应切断耐压仪电源，然后旋转电压调节旋钮，使输出电压降低到零，通过适当电阻由滤波电容器和试品放电来降低电压，最后先取下高电压测试夹，后取下地线测试夹，取走试品。