耐電壓測(cè)試儀器的特性及應(yīng)用
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耐電壓測(cè)試儀器(以下簡(jiǎn)稱耐壓測(cè)試儀)常用于電器產(chǎn)品或電子元器件等的絕緣性能試驗(yàn)和參數(shù)測(cè)試，它與絕緣電阻測(cè)試儀器(絕緣電阻表)配合，可非破壞性地檢查被試品的絕緣水平，并與泄漏電流測(cè)試儀器、接地電阻測(cè)試儀器等組成“安規(guī)測(cè)試”四大件，用于家用電器的電氣安全性能測(cè)試，也常用于電機(jī)、電線電纜、電容器等元器件的測(cè)試。由于被試品及其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性，耐壓測(cè)試儀的產(chǎn)品也是形形色色，交直流耐壓儀、絕緣耐壓測(cè)試儀、程控耐壓測(cè)試儀、自動(dòng)耐壓側(cè)試儀、三合一、四合一、脈沖耐壓測(cè)試儀、電容器耐壓測(cè)試儀……等”令人目不暇接。要科學(xué)地進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，就應(yīng)有針對(duì)性地選用耐壓測(cè)試儀，同時(shí)，耐壓測(cè)試儀在許多情況下又具有“標(biāo)準(zhǔn)”屬性和“計(jì)量”屬性。其“標(biāo)準(zhǔn)”屬性是指儀器是否能夠滿足被試品的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(包括試驗(yàn)方法)，有國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，也有國(guó)際認(rèn)證組織的標(biāo)準(zhǔn)。滿足標(biāo)準(zhǔn)與否、滿足何種標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量準(zhǔn)確與否，對(duì)被試產(chǎn)品的安全性能、市場(chǎng)范圍有著重要意義，成為不可忽視的考察內(nèi)容。
2 耐電壓試驗(yàn)
耐電壓試驗(yàn)就是對(duì)被試物品施加一個(gè)高于工作或運(yùn)行中可能遇到的過(guò)電壓數(shù)值的交流或直流電壓，并經(jīng)歷一段時(shí)間，以檢查其絕緣水平。直流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓較高時(shí)，也能從一定程度上反映被試品的絕緣性能，但對(duì)保證被試品的安全運(yùn)行是不夠的。因?yàn)樵谥绷麟妷鹤饔孟?，分層介質(zhì)中的電壓分布與電阻成正比，這與在交流電壓作用下分層介質(zhì)中的電壓分布與電容量成反比不同。所以，為了進(jìn)一步暴露被試品的缺陷，檢查被試品的絕緣水平，確定能否安全使用，還應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)芨玫啬M被試品在實(shí)際使用中承受過(guò)電壓的情況，比起直流耐壓來(lái)，往往能更有效地發(fā)現(xiàn)被試品的局部缺陷，如絕緣損傷等。直流耐壓試驗(yàn)可用于交流耐壓試驗(yàn)之前初步檢驗(yàn)絕緣狀況，也用于有極性的被試品，因?yàn)檫@樣的被試品在施加交流過(guò)電壓后會(huì)在電壓極性變換時(shí)呈現(xiàn)很小的阻抗，無(wú)法判斷絕緣性，甚至損壞被試品，如電解電容器、二級(jí)管等。有些被試品在交流電壓下呈現(xiàn)低阻抗或?qū)嶋H總是運(yùn)行在直流狀態(tài)下時(shí)，也用直流進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，如電解電容器等。
由于交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓一般比工作電壓高許多，對(duì)絕緣性能不良的被試品來(lái)說(shuō)，是一種破壞性試驗(yàn)。對(duì)于造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的被試品，進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)前，應(yīng)先進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量、直流泄漏甚至直流耐壓試驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)絕緣性能有缺陷，應(yīng)進(jìn)行綜合分析和判斷，才能決定該被試品是否能承受交流耐壓試驗(yàn)的電壓，然后再進(jìn)行試驗(yàn)，以免對(duì)被試品造成破壞和損傷。
3 交流耐壓測(cè)試裝置的類型和特性
3.1 調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗(yàn)裝置
調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知，工頻電網(wǎng)電壓經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)整，升壓變壓器升壓后輸出，施加在被試品上。當(dāng)S1按下時(shí)，交流接觸器JLC吸合，按照一定的程序調(diào)整調(diào)壓器，使電壓表示值逐步升至試驗(yàn)電壓值，觀察電流表，經(jīng)一定時(shí)間后，電流值仍在允許范圍內(nèi)，可確認(rèn)被試品的耐壓性能符合要求；如電流表示值超出允許范圍，說(shuō)明被試品耐壓不良，按下S2，切斷試驗(yàn)電源；如被試品發(fā)生擊穿，升壓變壓器電流急劇上升，則過(guò)流繼電器動(dòng)作，切斷JLC電源，從而切斷輸入電源，保護(hù)試驗(yàn)裝置不被損壞。
3.2 小型調(diào)壓器升壓型耐壓測(cè)試儀
如圖2所示，這類耐壓測(cè)試儀與前一類的控制部分不同。工頻電網(wǎng)電壓在繼電器J吸合后，經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)整，升壓變壓器升壓之后輸出，施加在被試品上。當(dāng)按下START時(shí)，繼電器J吸合，按照一定的程序調(diào)整調(diào)壓器，使電壓表示值逐步升至試驗(yàn)電壓值，漏電流由電阻器R3轉(zhuǎn)換為電壓，送到比較器的二個(gè)輸入端之一，與比較器另一端預(yù)先設(shè)置好的對(duì)應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)電流I1的基準(zhǔn)電壓值V1進(jìn)行比較，當(dāng)V>V1時(shí)，比較器輸出的電信號(hào)使控制器及時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，切斷高壓輸入電源，從而保護(hù)被試品或試驗(yàn)裝置免遭破壞，并驅(qū)動(dòng)聲、光裝置，送出相應(yīng)警告信號(hào)，提示被試品耐壓試驗(yàn)失敗。如電流I在定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，則控制器在收到定時(shí)結(jié)束信號(hào)時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器J動(dòng)作，切斷高壓輸入電源，自動(dòng)結(jié)束一次試驗(yàn)。電流表可監(jiān)視試驗(yàn)過(guò)程中電流的大小和變化。
評(píng)論