閃絡試驗

閃絡試驗

閃絡試驗是對某一絕緣結構按規定的條件和方式施加電壓直至在氣體或液體電介質中沿絕緣表面發生貫通性放電的試驗。閃絡可能只引起電氣強度的暫時喪失。在壓縮空氣、六氟化硫等氣體和絕緣油中發生沿面放電時,如放電通道深入到固體絕緣內部,絕緣不再是自恢復性的。

介紹

閃絡試驗主要用於絕緣子產品在空氣中進行的試驗。按試驗時絕緣子表面狀況的不同可分為乾、濕和污穢閃絡試驗三種;按施加電壓性質的不同可分為直流、工頻、操作衝擊和雷電衝擊閃絡試驗四種。

閃絡現象

在高電壓作用下,在氣體內沿著 固體絕緣的表面發生的兩電極間的擊穿。發 生閃絡前一瞬時兩電極間的電壓稱為閃絡電 壓。因受固體絕緣的表面狀態、形狀等因素 的影響,閃絡電壓總是低於 (最多等於) 相 同電極結構、相同距離的氣體間隙的火花放 電電壓。沾有污穢 (工業污穢、鹽份等) 的 高壓輸變電設備的絕緣子或絕緣套管,在受 潮 (特別是遇到霧、露、霜或小雪) 時,閃 絡電壓顯著降低,甚至在電氣設備的工作電 壓下閃絡,造成嚴重事故。這種情況稱為污 閃,可以通過改進絕緣設計及定期清掃來防 止。

閃絡試驗類型

(1)絕緣子乾閃絡試驗:在試品乾燥和清潔的狀態下,按規定條件進行的試驗。它是考核戶內絕緣子性能的主要試驗。對戶外絕緣子,也常以工頻乾閃絡試驗作為例行試驗。

(2)絕緣子濕閃絡試驗:在試品處於人造雨下,按規定條件進行的試驗。它是考核戶外絕緣子性能的主要試驗。中國國家標準GB/T 16927.1—1997《高電壓試驗技術》對人造雨有如下規定:雨水的體積電阻率應為100±15Ω·m (20℃時);試驗時在試品上降下均勻的滴狀雨;降雨率的垂直與水平分量均為1.0~2.0mm/min。

(3)直流閃絡試驗:僅用於工作電壓為直流的絕緣結構。直流電壓下絕緣表面沒有明顯的滑閃放電現象。當直流電壓有很大的脈動或者電壓突然有變化時,有可能產生滑閃放電。直流電壓下做濕閃絡試驗時,淋雨表面的不均勻性對閃絡電壓的影響很大。

(4)工頻閃絡試驗:最常用的試驗。當被試品有極不均勻電場並具有強垂直分量時(例如套管),隨電壓升高可能出現沿面滑閃放電。絕緣子在淋雨時的工頻閃絡電壓與絕緣子外形尺寸和傘形有密切關係。

(5)雷電衝擊閃絡試驗:用視在波前時間和視在半峰值時間分別為1.2μs和50μs的標準雷電衝擊電壓波形進行試驗。因正極性的閃絡電壓通常低於負極性的,因此試驗多採用正極性衝擊電壓。雷電衝擊閃絡電壓主要取決於兩電極之間的閃絡距離,淋雨下的閃絡電壓和乾閃絡試驗時基本相同。

(6)操作衝擊閃絡試驗:僅對330kV及以上的產品或絕緣子串進行這項試驗。在大多數情況下正極性的閃絡電壓低於負極性的,試驗多採用正極性的進行。操作衝擊閃絡電壓和電壓波形有很大關係。標準操作衝擊電壓波形的波前時間和半峰值時間分別為250μs和2500μs。操作衝擊電壓下淋雨狀態的閃絡電壓通常低於乾狀態的,下降的程度隨絕緣結構、施加波形而異。

(7)污穢閃絡試驗:電力設備的外絕緣按照規定條件在人工污染和受潮的條件下進行的高電壓試驗。它是電力設備外絕緣在典型污穢條件下的絕緣性能的標誌。依照施加電壓的不同類型可分為直流污穢試驗和交流污穢試驗; 依照施加電壓對被試品的不同效應可分為污穢耐受試驗和污穢閃絡試驗。污穢耐受試驗即對被試品施加規定的耐受電壓並維持一定時間而不引起破壞性放電的人工污穢試驗。污穢閃絡試驗即對被試品施加逐步升高的試驗電壓直至引起破壞性放電的人工污穢試驗,它不是標準試驗,僅在特殊需要時進行。依照不同的塗污方式,人工污穢試驗還可分為固體污層法和鹽霧法。人工污穢試驗要求較大容量的試驗電源,被試品閃絡前泄漏電流最大時,試驗迴路的動態壓降應不超過規定值, 從而保持被試品上有足夠的電壓,為此,各國標準中對人工污穢試驗的電源容量都有所規定。

固體污層法把表面塗有導電懸浮液並已經乾燥的被試品置於霧室中受潮,並施加高電壓的試驗方法。一種是在被試品受潮前就施加高電壓, 另一種是當電導率達到最大值時施加高電壓, 通常最大電導率出現在受潮20~40 min時。污液配方中除包括調整污液電導率的鹽 (NaCl) 外, 還包括硅藻土、高嶺土、砥石粉等惰性材料以及軟化水。被試品表面的污穢度用表面電導率或每平方厘米絕緣表面的附鹽 (NaCl) 等值量來表示。表面電導率即被試品表面的漏導與被試品形狀因數的乘積。產生霧的方法有噴射法和蒸汽法兩種。

鹽霧法用NaCl和自來水配置成一定濃度 (簡稱鹽度)的溶液並噴成霧狀,將清潔的被試品置於鹽霧中並施加高電壓的試驗方法。

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