電氣設備的直流耐壓試驗方法及注意事項

·直流耐壓試驗和交流泄漏試驗的原理、接線及方法*相同，差別在于直流耐壓試驗的試驗電壓較高，所以它除能發現設備受潮、劣化外，對發現絕緣的某些局部缺陷具有特殊的作用、往往這些局部缺陷在交流耐壓試驗中是不能被發現的。

    1.直流耐壓試驗較之交流耐壓的特點
    (1) 設備較輕便。
    在對大容量的電力設備（如發動機）進行試驗，特別是在試驗電壓較高時，交流耐壓試驗需要容量較大的試驗變壓器，而當進行直流耐壓試驗時，試驗變壓器的容量可不必考慮。通常負荷的泄漏電流都不超過幾毫安，核算到變壓器側的容量微不足道。因此，直流耐壓試驗的試驗設備較輕便，如直流高壓發生器。
    (2) 絕緣無介質極化損失。
    在進行直流耐壓試驗時，絕緣沒有極化損失，因此不致使絕緣發熱，從而避免因熱擊穿而損壞絕緣。進行交流耐壓試驗時，既有介質損失，還有局部放電，致使絕緣發熱，對絕緣的損傷比較嚴重，而直流下絕緣內的局部放電要比交流下的輕得多?；谶@些原因，直流耐壓試驗還有些非破壞性試驗的特性。
    (3) 可制作伏安特性。
    進行直流耐壓試驗時，可制作伏安特性曲線，可根據伏安特性曲線的變化來發現絕緣缺陷。并可由此來預測擊穿電壓，泄漏電流急劇增長的地方，表示即將擊穿，此時即停止試驗。根據預測的直流擊穿電壓，可以估算出交流擊穿電壓的幅值，換算公式為：
    交流擊穿電壓幅值直流擊穿電壓
    式中Ｋ——鞏固系數，與設備的絕緣材料和結構有關，可用直流擊穿電壓與交流擊穿電壓的幅值來表示，其直一般在1.0--4.2范圍內。
    (4) 在進行直流耐壓試驗時，一般都兼做泄漏電流測量。由于直流耐壓試驗時所加電壓較高，故容易發現缺陷。
    (5) 易于發現某些設備的局部缺陷。對電纜來說，直流試驗也容易發現其局部缺陷。
    說明：交流耐壓對絕緣的作用更近于運行情況，因而能檢出絕緣在正常運行時的zui弱點。因此，直流耐壓試驗和交流耐壓試驗不能互相代替，必須同時應用于預防性試驗中，特別是電機、電纜等更應當作直流試驗。

    2. 直流耐壓試驗應注意的事項
    (1) 試驗電壓的確定
    進行直流耐壓試驗時，外施電壓的數值通常應參考該絕緣的交流耐壓試驗電壓和交、直流下擊穿電壓之比，但主要是根據運行經驗來確定。
    (2) 試驗電壓的極性
    電力設備的絕緣分為內絕緣和外絕緣，外絕緣對地電場可以近似用棒—板電極構成的不對稱、極不均勻電場中，氣體間隙相同時，由于電暈空間電荷對電場畸變造成的極性效應，負棒—正極的火花放電電壓是正棒—負極的火花放電電壓的2倍多。
    電力設備的外絕緣水平通常比其內絕緣水平高，施加負極性試驗電壓外絕緣更不容易發生閃絡，這有利于實現直流耐壓試驗檢查內絕緣缺陷的目的。
    對電纜等油浸紙絕緣的電力設備，由于電滲現象，其內絕緣施加負極性試驗電壓時的擊穿電壓較正極性低10％左右，也就是說，電纜心接負極試驗電壓檢出缺陷的靈敏度更高，即更容易發現絕緣缺陷。
    直流耐壓試驗的時間可比交流耐壓試驗的時間（1min）長些。直流耐壓試驗結果的分析判斷，可參閱交流耐壓試驗分析判斷的有關原則。
    (3) 測量電力電纜是應注意
    ① 電力電纜不能采用交流耐壓試驗，只能采用直流耐壓試驗。
     電力電纜電容大，進行交流耐壓試驗需要容量大的?試驗變壓器，不切合實際；
     交流耐壓試驗有可能在油紙絕緣電纜空穴中產生游離放電而損害電纜，同樣高的交流電壓損害電纜絕緣強度遠大于直流電壓；?
     直流耐壓可同時測量泄漏電流，根據泄漏電流變化或泄漏電流與試驗電壓關系，可判斷電纜絕緣情況；?
     如電纜存在局部空隙缺陷，直流電壓大部分加壓在與缺陷相關的部位上，這就更易暴露電纜的局部缺陷。?
       避免和防止交流耐壓試驗破壞電纜的絕緣。 
    ② 電力電纜直流耐壓試驗時，必須采用負極性連接
    電纜直流擊穿強度與電壓極性有關。如果纜芯接正極，在電場作用下，電纜絕緣層中水分將會滲透移向電場較弱的鉛皮，結果使缺陷不易發現，擊穿電壓比纜芯接負極時提高10％。這些還與電力電纜絕緣厚度、溫度及電壓作用時間有關。因此，對電力電纜進行直流耐壓試驗要采用負極性連接，對高壓硅堆的使用必須注意極性。
    ③ 電力電纜直流耐壓試驗時。必須仔細記錄纜芯實際溫度
    電纜絕緣電阻同其他高壓電器一樣，隨溫度上升而減小、溫度降低而升高；泄漏電流隨溫度上升而增大、溫度下降而減小，可見，溫度對試驗數據有很大的影響，按記錄進行換算是很重要的。
    對電力電纜記錄溫度的方式又不同于變壓器、高壓互感器及少油斷路器。如曾測試過一條200m長的1OKV電纜，5次測試的絕緣電阻和泄漏電流數據都很近，沒有異常變化，就是氣溫相差很大，如按記錄氣溫進行試驗數據換算后比較，變化很大。則會懷疑電纜問題?經詳細分析，結論是電纜沒有問題，試驗方法是正確的。原因是這條電纜長期設備敷設在120cm以下的潮濕土壤里，電纜周圍溫度與氣溫不一樣，一年四季基本上是恒溫的，加上電纜每次測試，已停電2個多小時，電纜纜芯溫度已降到接近土壤溫度，因此，5次試驗數據根本不需按記錄氣溫作換算依據。如要用溫度換算到標準溫度數值，也應測量土壤溫度作依據。
    電力電纜如停電時間較長，絕緣試驗時要注意記錄電纜所處環境溫度。不同放置地點的溫度都有不同，放置露天電纜以記錄氣溫為準，放置水中電纜以記錄水溫為準，對剛停役電纜要測試電纜的纜芯溫度，如無準確的纜芯溫度數值，可測量芯直流電阻，然后，按照廠家給定已知溫度直流電阻數值，換算出當時纜芯溫度。這樣，記錄電纜的溫度才有實際意義。
    ④ 電力電纜絕緣電阻試驗時。必須將電纜中剩余電荷放盡
    電力電纜的電容量很大，進行直流耐壓試驗后，剩余電荷的能量還比較大，會直接影響絕緣電阻和吸收比的測量。如果電纜在*次直流耐壓試驗后，放電時間很短，未將剩余電荷放盡，就進行絕緣電阻試驗，充電電流與吸收電流將比*次減小，這樣，就會出現絕緣電阻虛假增大和吸收比減小現象。
    直流耐壓試驗后立即進行絕緣電阻試驗，會產生絕緣電阻減小和吸收比增大的虛假現象，這種情況主要是采用絕緣電阻表接線電壓極性與直流耐壓電壓極性相反而引起的。電纜在直流耐壓試驗中，介質吸收了直流耐壓的電荷，如果這些剩余電荷沒有放電放盡，立即用絕緣電阻表測量，那么絕緣電阻表需要輸出很多異姓電荷去中和剩余電荷，造成絕緣電阻降低。因此，在直流耐壓試驗后，若進行絕緣電阻試驗，短電纜要經5min以上放電時間。250w以上長電纜要經10min以上放電時間。
    ⑤ 電力電纜直流泄漏電流試驗時，必須擦凈電纜頭，并加屏蔽。
    進行直流泄漏電流試驗時，消除表面泄漏是個值得注意的問題。戶外或戶內電纜頭表面泄漏處理情況直接影響泄漏電流。表面泄漏電流大小，主要決定于電纜頭上的表面情況，尤其是戶外電纜頭表面受潮、骯臟，雖然在實際上不會降低其電氣強度，但是卻嚴重影響絕緣水平鑒定的準確性。在惡劣環境下，電纜戶外頭上的表面泄漏電流遠遠大于體積泄漏電流，影響試驗結果，使試驗數據不能反映絕緣真實情況。必須將電纜頭擦干凈，并采用電纜兩面頭加屏蔽的辦法消除。采用電纜的另一相作為被試相端屏蔽通道，利用此法可*消除電纜兩頭表面泄漏的影響，可測出電纜絕緣的真實泄漏電流數據