交流電氣強(qiáng)度與直流擊穿強(qiáng)度有什么區(qū)別？

直流耐壓試驗(yàn)也能確定絕緣的電氣強(qiáng)度。與交流耐壓試驗(yàn)相比，它有以下特點(diǎn)：可使試驗(yàn)設(shè)備輕小，也即大容量試品（電纜、電容器等），進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)設(shè)備容量往往過(guò)大（為使試驗(yàn)及調(diào)壓設(shè)備輕便，可以采用諧振試驗(yàn)線路以減小電源設(shè)備容量)。其次是在絕緣進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的同時(shí)，可通過(guò)測(cè)量泄漏電流來(lái)觀察絕緣內(nèi)部集中性缺陷。試驗(yàn)的接線同前面介紹的泄漏電流試驗(yàn)相同。

ZJC-50KV交直流電氣強(qiáng)度與擊穿強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備：

圖3 -18為一臺(tái) 30MW、10.5kV 汽輪發(fā)電機(jī)各相繞組的直流泄漏電流試驗(yàn)曲線，當(dāng)試驗(yàn)電壓升至14kV時(shí)，A相泄漏電流突然急劇增加，經(jīng)檢查，A相端部對(duì)綁環(huán)有一處放電。

直流耐壓試驗(yàn)比交流耐壓試驗(yàn)更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部的絕緣缺陷。其原因是直流下沒(méi)有電容電流從線棒流出，因而無(wú)電容電流在半導(dǎo)體防暈層上造成的壓降，故端部絕緣上的電壓較高，有利于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。

在電力電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，通常也利用泄漏值尋找缺陷。當(dāng)測(cè)得三相泄漏值相差過(guò)大或增長(zhǎng)較快時(shí)，可依具體情況提高試驗(yàn)電壓或延長(zhǎng)耐壓時(shí)間來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷。

直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣損傷較小，如果被試絕緣中有氣泡時(shí)，在直流電壓作用下，當(dāng)作用電壓較高，以至于在氣泡中發(fā)生局部放電后，在電場(chǎng)作用下，氣泡中的正負(fù)電荷將分別反向移動(dòng)，停留在氣泡壁上，如圖3-19所示。這樣，便使得外電場(chǎng)在氣泡里的強(qiáng)度不斷減弱，從而抑制了氣泡內(nèi)部的局部放電過(guò)程，當(dāng)正、負(fù)電荷慢慢地通過(guò)周圍的泄漏電阻中和后，才會(huì)再發(fā)生一次放電。如果在交流電場(chǎng)中，每當(dāng)電壓改變一次方向，空間電荷非但不減弱，卻反而會(huì)加強(qiáng)氣泡里的電場(chǎng)強(qiáng)度，因而加強(qiáng)了局部放電的發(fā)展，不僅如此，做交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，1/2頻率周期里都要發(fā)生局部放電。這種局部放電會(huì)促使油和有機(jī)絕緣材料的分解與老化、變質(zhì)等，并使其絕緣性能降低，擴(kuò)大其局部缺陷，因此直流耐壓試驗(yàn)加壓時(shí)間可以長(zhǎng)，一般采用5-10min。

與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流下接近實(shí)際和準(zhǔn)確。

直流耐壓試驗(yàn)電壓的選取，參考交流耐壓試驗(yàn)電壓和交直流下擊穿強(qiáng)度之比，并主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。例如：對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組取2～2.5倍額定電壓；對(duì)電力電纜，3、6、10kV的取5-6倍額定電壓；20、35kV的取4～5倍額定電壓；35kV及以上的則取3倍額定電壓。直流耐壓的時(shí)間可以比交流耐壓長(zhǎng)些，例如發(fā)電機(jī)試驗(yàn)時(shí)是每級(jí)額定電壓地分段升高，每階段停留Imin，以觀察并讀取泄漏電流值，電力電纜試驗(yàn)時(shí)，在額定電壓下持續(xù)5min，以觀察并讀取泄漏電流值。

直流高壓的測(cè)量，可以用球隙、靜電電壓表或用如圖3-20所示的方法進(jìn)行。圖中R₁、R₂組成的電阻分壓器，在直流電壓作用下沒(méi)有電容電流，所以電阻分壓器R₁中只有電流I流過(guò)，若R₁為分壓器的高壓臂電阻，R₂為低壓臂電阻，則

   (3-10)

電流I一般用微表測(cè)量。如用靜電電壓表測(cè)量，則

   (3-11)

其中分壓比是                  

R₁數(shù)值的選擇視被測(cè)電壓大小而定，一般取流過(guò)R₁的電流為數(shù)百安至1mA。R₁值太高會(huì)造成測(cè)量誤差，因高壓下，高壓臂會(huì)有電暈電流，沿絕緣材料的泄漏電流等(均是微安級(jí)）使式（3-10)、式(3-11）發(fā)生誤差。若R₁中的工作電流大大超過(guò)雜散電流，則這種雜散電流的影響便可不計(jì)。

正常絕緣電氣設(shè)備的工頻試驗(yàn)電壓見(jiàn)表3-2，

此外，為考驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣在雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓下的電氣強(qiáng)度，必須用沖擊高壓和操作沖擊高壓對(duì)絕緣進(jìn)行試驗(yàn)。正常緣電氣設(shè)備的沖擊試驗(yàn)電壓見(jiàn)表3-3。

表3-2   正常絕緣電氣設(shè)備的工煩(50Hz)試驗(yàn)電壓

注  1.第8~11欄中試驗(yàn)電壓值適用于標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（氣壓760mmHg，溫度20℃，絕對(duì)濕度11g/m³），如果試驗(yàn)時(shí)大氣條件不符標(biāo)準(zhǔn)條件，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)電壓進(jìn)行校正。

    2.第5欄中斜線下的數(shù)值適用于外部絕緣能分別試驗(yàn)的油浸式電器設(shè)備的內(nèi)部絕緣。

表3-3     正常絕緣電氣設(shè)備的沖擊試驗(yàn)電壓

注  第6~10欄中試驗(yàn)電壓適用于標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（氣壓氣壓760mmHg，溫度20℃，絕對(duì)濕度11g/m³），如實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣條件和標(biāo)準(zhǔn)條件不符，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)電壓進(jìn)行校正。