低壓電器產(chǎn)品耐受電壓試驗(yàn)范文

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《電氣制造雜志》2014年第七期

1試驗(yàn)方法影響分析

試驗(yàn)方法的影響包括：試驗(yàn)依據(jù)的選取、試驗(yàn)電壓的施加部位、試驗(yàn)電壓的施加方式、試驗(yàn)電壓的測(cè)量和試驗(yàn)電壓的施加時(shí)間等。試驗(yàn)依據(jù)的選取，工頻耐壓試驗(yàn)電壓值與電器產(chǎn)品的額定絕緣電壓Ui值有關(guān)。試驗(yàn)電壓的施加部位應(yīng)注意電器產(chǎn)品與框架的連接、金屬箔的覆蓋和其他介電試驗(yàn)電壓值低于工頻試驗(yàn)電壓值器件（如電動(dòng)機(jī)、儀表和固態(tài)電子）等連接至試驗(yàn)電路的情況。試驗(yàn)電壓的施加方式按GB10963.1中要求，試驗(yàn)開始時(shí)，施加的電壓不大于規(guī)定值的一半，然后在5s內(nèi)將電壓升至規(guī)定值。試驗(yàn)電壓的測(cè)量只要保證試驗(yàn)電路不發(fā)生諧振情況下在變壓器低壓側(cè)測(cè)量，目前一般采用全數(shù)量來指示。下面主要對(duì)試驗(yàn)電壓施加時(shí)間影響進(jìn)行分析。電器產(chǎn)品絕緣材料在使用中不僅要耐受額定電壓的長期作用，也要耐受暫態(tài)過電壓的短時(shí)沖擊。按照目前低壓電器國家標(biāo)準(zhǔn)要求，低壓開關(guān)電器標(biāo)準(zhǔn)GB7251系列和GB14048系列一般試驗(yàn)電壓的施加時(shí)間要求為5s，而家用及類似場(chǎng)所用標(biāo)準(zhǔn)GB10963.1、GB16917.1和GB16916.1等要求試驗(yàn)電壓的施加時(shí)間為1min。對(duì)無機(jī)絕緣材料如瓷、云母和玻璃等組成的絕緣結(jié)構(gòu)來說，如果進(jìn)行1min或5s工頻耐壓試驗(yàn)不發(fā)生擊穿，則在額定電壓下長期工作也不會(huì)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，因?yàn)檫@些介質(zhì)的擊穿與電壓的施加時(shí)間無關(guān)。而相對(duì)有機(jī)絕緣材料來說，耐壓擊穿既與試驗(yàn)電壓大小有關(guān)，也與電壓施加的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來表示圖1表示絕緣擊穿電壓與施加電壓時(shí)間的關(guān)系曲線圖，即絕緣的伏秒特性曲線。從圖中可以看出，隨著電壓施加的時(shí)間延長，介質(zhì)擊穿電壓值將下降，剛開始時(shí)擊穿電壓值下降得很快，以后漸趨平緩并最后趨于穩(wěn)定。因?yàn)榇蠖鄶?shù)電器產(chǎn)品的絕緣材料具有這種特性，所以電器產(chǎn)品的額定電壓小于圖1中的Uo值，就表示該電器產(chǎn)品在此額定電壓正常使用時(shí)不會(huì)發(fā)生介質(zhì)擊穿。

2環(huán)境方面的影響分析

2.1周圍空氣溫度與濕度的影響周圍空氣溫濕度不僅會(huì)影響電器產(chǎn)品絕緣表面溫濕度的增加和表面出現(xiàn)凝露，也可使電器產(chǎn)品內(nèi)部絕緣的溫度和濕度增加。電器產(chǎn)品絕緣表面的溫濕度增加或出現(xiàn)凝露，容易引起沿絕緣表面的擊穿或閃絡(luò)。絕緣內(nèi)部溫濕度增加可使絕緣的介質(zhì)損耗增加，從而降低電器產(chǎn)品的絕緣耐壓強(qiáng)度，也就是說容易引起絕緣內(nèi)部熱擊穿。

2.2空氣性質(zhì)的影響在正常空氣質(zhì)量條件下，空氣間隙達(dá)到3mm時(shí)可耐受的工頻電壓值為5kV而不致發(fā)生擊穿，但在此空氣間隙中的空氣發(fā)生游離，則可能幾十伏的電壓就發(fā)生擊穿。同樣，空氣中如含有金屬粉末或塵埃，也會(huì)嚴(yán)重影響空氣間隙的擊穿電壓。

2.3氣壓與海拔的影響低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)如GB14048.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品安裝地點(diǎn)的海拔不超過2000m。對(duì)用于海拔高于2000m的電器，需要考慮空氣冷卻作用和介電強(qiáng)度的下降。由于空氣間隙的擊穿與氣壓大小有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)條件下的空氣間隙的擊穿電壓與氣壓成正比關(guān)系，所以在不同海拔條件下進(jìn)行工頻耐受電壓試驗(yàn)，氣壓有較明顯的差異，從而影響試驗(yàn)的結(jié)果。在高海拔的地點(diǎn)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)比在低海拔的地點(diǎn)容易發(fā)生擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。按低壓電器國家標(biāo)準(zhǔn)要求，在海拔2000m以下進(jìn)行工頻耐受電壓試驗(yàn)不考慮氣壓和溫濕度影響，也就是不需要對(duì)電器產(chǎn)品工頻耐受電壓值進(jìn)行修正。

3結(jié)束語

電器產(chǎn)品進(jìn)行工頻耐受電壓試驗(yàn)的影響因素不僅包括試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)方法影響和環(huán)境方面的影響，還包括電器產(chǎn)品本身因素的影響，如試品表面是否清潔、有無污染或灰塵等。產(chǎn)品在進(jìn)行完通斷試驗(yàn)或壽命試驗(yàn)之后進(jìn)行工頻耐受電壓試驗(yàn)，也同樣會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響因素。通過對(duì)電器產(chǎn)品工頻耐受電壓試驗(yàn)影響因素分析，進(jìn)一步對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析，當(dāng)絕緣材料發(fā)生擊穿時(shí)，判斷其固體介質(zhì)的擊穿是電擊穿還是熱擊穿，是絕緣表面的擊穿還是內(nèi)部的擊穿；通過擊穿現(xiàn)象判斷電器產(chǎn)品固體介質(zhì)是擊穿現(xiàn)象或閃絡(luò)現(xiàn)象。

作者：陳有昌單位：福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院