電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護之探討

商洛供電公司 宋 勇

電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護之探討

商洛供電公司 宋 勇

隨著科技不斷的發展，各種新興電器的迅速普及，由電器設備漏電造成的安全事故也時有報道。電氣設備的絕緣能力并不是一成不變的，電器設備在日常的運行過程當中，由于局部過熱產生的熱效應，受潮，磨損，光照時間過長及化學侵蝕等影響，會導致其絕緣品質下降，絕緣能力降低，有的甚至會出現絕緣缺陷，即完全喪失絕緣能力，很容易導致用電安全事故的發生。為了防止電器設備漏電導致的安全事故，有必要定期對電氣設備絕緣進行檢測，檢測其絕緣能力。實驗室檢測電氣設備絕緣能力的方式有很多，但是高電壓試驗最為準確，同時也最為便捷。高電壓試驗有很多種，其中以直流高電壓試驗及沖擊電壓試驗最為常用。因此，通過對直流高電壓試驗及沖擊電壓試驗進行詳細的了解，并在了解的基礎上進行分析，提出相應的安全防護措施，對提高試驗效率，對防止在實驗過程中安全事故的發生具有重要意義。

電氣設備；高電壓實驗；安全防護；絕緣

1 引言

在日常的使用過程當中，由于電器設備運行的環境并不是一成不變的，這會導致電器設備絕緣品質的降低，使設備出現絕緣缺陷。從廣義上來講，電氣設備的絕緣缺陷主要分為兩大類。第一類為局部性或集中性缺陷，造成此缺陷的原因有三種，即絕緣開裂、絕緣局部磨損與絕緣局部受潮。第二類為整體性和分布性缺陷。造成此缺陷的原因有很多，主要是受潮、過熱及長期運行過程中所引起的絕緣整體老化、變質、受潮、絕緣性能下降等。

通常情況下，檢測電氣設備絕緣能力的方式為高電壓試驗。電器設備絕緣高電壓試驗有交流高電壓試驗、直流高電壓試驗、沖擊電壓試驗、穩態高電壓的測量、沖擊電壓的測量及光電與數字化測量技術。但是常用的為前兩種。這篇文章通過對交流高電壓試驗及直流高電壓試驗進行詳細的敘述，旨在為電器設備進行絕緣的高電壓試驗的安全防護提出有效的措施，防止相關安全事件的發生。

2 電器設備絕緣的高電壓試驗

2.1 交流高電壓試驗

2.1.1 交流高電壓試驗簡介

交流高電壓電器絕緣試驗所采用的交流電壓頻率范圍為45Hz～65Hz，其電壓的產生則是通過工頻試驗變壓器。對于不同的電氣設備，在進行交流高電壓試驗時應該采用不同的交流電壓頻率，例如變壓器的感應試驗，采用的交流電壓頻率最大為500赫茲，而對于固體絕緣的加速老化試驗，則采用的交流電壓頻率為幾千赫茲的高頻交流電壓。

2.1.2 交流高電壓試驗具有的特點

（1）交流高電壓試驗電壓高。由于試驗的目的是利用絕緣擊穿試驗來檢驗電器產品的絕緣性能，因此電壓設置主要是模仿雷電過電壓或者內部過電壓，通過這種高電壓來進行檢驗。（2）電壓波形應該是正負半波對稱的正弦波形，頻率在45～55Hz范圍內，電壓的有效值等于幅值除以波頂系數[1]。調壓裝置在調節電壓時可以按照規定的速度連續、平穩地調。（3）在交流高電壓試驗實驗過程當中，變壓器通常是間斷作業，連續工作的情況較少，變壓器的容量較小，因此，在變壓器安全系數設計時，通常會采用較小的安全系數。

2.1.3 交流高電壓試驗對調壓裝置的要求

（1）調壓裝置輸出電壓質量要好。在調壓器輸出電壓波形方面，以正弦波或相似波形為最佳，輸出電壓下限最好為零。（2）調壓特性好。主要就是調壓器的阻抗要適宜，既不能太大，也不能太小；調壓特性曲線平滑線性；調節方便、可靠。

2.1.4 交流高壓試驗注意事項

交流高壓試驗主要注意以下兩個方面的問題。第一，注意防止試驗過程中可能出現過電壓的情況。第二，要防止試驗電壓出現波形畸變。

2.2 直流高電壓試驗

2.2.1 直流高壓試驗設備

實驗所需的具體設備具體如下：測量泄漏電流、沖擊電壓發生器及沖擊電流發生器等的直流高壓電源等。

2.2.2 對直流電源的要求

通常情況下，我們常用脈動等來表示直流電壓的特性。電氣設備絕緣的直流高壓試驗當中的直流電源在提供負載電流時，對脈動電壓的要求較高，要求脈動電壓要非常小，換句話說，就是直流電源要有一定程度的負載能力。

2.2.3 直流高壓試驗特點

（1）試驗設備的容量較小。整套直流耐壓試驗裝置的體積較小，重量較輕。（2）在直流耐壓試驗過程當中可以同時測量到電流的泄漏情況，能夠反映絕緣材料內部的具體缺陷情況。（3）直流高壓試驗是一種非破壞性試驗，在實驗過程當中不會導致試驗材料的分解或老化。

2.2.4 注意事項

（1）在直流高壓試驗過程當中，電源的容量并不是一成不變的，要根據不同的實驗對象及試驗目的，選擇相應的最合適的電源容量。通常情況下，直流高壓試驗所需的試驗電流在幾安培到幾十安培之間，因此，在進行具體的實驗時，要根據實驗對象確定電源容量，從而提高實驗的準確性。（2）在直流高壓試驗過程當中，要注意保護電路。當試品放電或發生器輸出端發生對地短路時，為了限制電容器柱的放電電流和流經高壓硅的電流，需在試品與高壓輸出端之間串接一保護電阻[2]。

3 電氣設備絕緣的高電壓試驗安全防護措施

3.1 實驗前的安全防護措施

由于電氣設備絕緣的高電壓試驗要求是十分嚴謹的，在進行實驗之前，首先要明白本次實驗的目的，就是本次實驗是為了解決什么問題。還要充分了解實驗的對象，比如說這個電氣設備的廠家是那里，電氣設備使用的年限，電氣設備電阻為多少，有沒有進行過維修，如果有的話，是那一部分進行了維修，這一部分故障出現的原因是什么。其次，要是先制定實驗計劃，實驗的成功離不開精心準備的實驗方案，如果沒有準備實驗方案就直接實驗的話，容易出現卡殼現象，即由于某些客觀或主觀原因，在完成中間某一步之后，不知道下一步做什么，同時，在制定實驗方案時也要仔細分析實驗可能出現那些突發狀況及困難，針對這些突發狀況與困難，要制定出相對的措施。特別是要制定應急方案，防止突發狀況發生時毫無舉措。將制定出的措施要交給同行看看，看看存不存在漏洞與其他需要注意的事項。最后就是在進行實驗之前要認真閱讀實驗室注意事項及相關儀器的使用說明。由于不同實驗室存在著不同的安全情況，在做實驗之前，要認真閱讀實驗室安全注意事項。同時，由于實驗儀器并不是只是個人使用，是公共的儀器，每次做完實驗后，都會填寫儀器使用記錄，因此，在實驗之前要認真看一下儀器記錄本，看看儀器的使用情況，是否存在問題。

3.2 實驗人員工作職責劃分

對于電氣設備絕緣高電壓試驗，需要一些實驗人員，在進行相關高電壓試驗時，要明確規定相關實驗人員的任務及職責，并且要為各實驗人員進行實驗的講解及一些相關的安全知識與注意事項，使他們對實驗有一個總體的認識，對他們對自己負責的那一部分實驗有深刻的了解，確保其在實驗過程當中能夠對自己的實驗部分進行準確的操作及自身的安全。同時，還應該確保每一位實驗人員在遇到突發狀況時能夠按照應急方案及時做出應急處理，要能夠對自己管理的環節的問題進行有效的控制[1]。在電氣設備絕緣高電壓試驗進行過程當中，要集中注意力，并且要時刻提醒相關的實驗操作人員要集中注意力，仔細操作，注意細節及自身的安全。

3.3 實驗過程中的安全防護措施

在電氣設備絕緣高電壓試驗進行過程當中，會用到一些開關裝置，這些裝置關系到實驗的成敗，因此，對開關等裝置要進行合理使用，確保實驗順利的完成。在實驗中，開關要使用雙極開關，一方面是為了能夠確保開關明顯斷開，另一方面，是為了確保實驗中，操作人員對分閘和合閘進行有效的區分[3]。此外，在實驗中還應該用過流保護裝置進行保護，以保障實驗的順利進行，同時也是對實驗人員人身安全的有效保障，避免發生安全事故[4]。

3.4 實驗結束后的安全防護措施

實驗結束后，要按照電源開關的序對所有的電源開關進行關閉，同時，要將在實驗過程中所有臨時安裝的電路（比如說線路的鏈接）進行拆除，防止人員不在時出現安全事故。在關閉所有的開關及清理所有的臨時電路后，要清理與打掃試驗現場，清理實驗工具，同時把儀器的開關及檔位調整制定的位置，防止其他人員使用時出現安全事故，在實驗儀器記錄本上填寫實驗儀器的狀況，方便下面的人員進行使用。

4 結論

高電壓試驗作為實驗室檢測電氣設備絕緣能力的主要手段，在實驗進行過程中要規范操作，注意安全，防止安全事故的發生。在進行高電壓試驗時，在實驗前要充分了解實驗對象，精心準備實驗方案、應急方案及考慮可能會遇到的困難及解決措施，同時要對實驗人員進行安全講解及職責的劃分。實驗過程中要按照要求進行錯做，規范實驗步驟。實驗結束后要按照順序關閉電源，清理實驗現場，按照要求關閉實驗設備，并在實驗儀器記錄本上對實驗儀器的運行狀況進行如實的記錄。只有這樣，才能夠對防止實驗過程中的安全事故的發生，對提高試驗效率。

[1]王洋.分析高壓電氣設備絕緣試驗新技術[J].黑龍江科技信息.2014(32).

[2]蘇毅.電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].電器開關.2013(02).

[3]李健.楊欣.淺談電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].山東工業技術.2014(23).

[4]莊春意.電氣設備絕緣的高電壓試驗與安全防護措施[J].電子制作.2014(08).