电气设备的预防性试验ppt课件
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电气设备绝缘的预防性试验
•当绝缘严重受潮或有贯穿 性导电通道时，绝缘电阻 达稳态值的所需时间大大 缩短，稳态电阻值降低， 吸收现象不明显，吸收比 接近于1。
•一般情况，K值不应小于1.3。
•高电压工程基础
•高电压工程基础
• 某些容量较大的电气设备，其吸收过程很长，吸收比K不 能充分反映绝缘吸收的全过程。引入另一指标极化指数P — 加 压10min时的绝缘电阻R10’与加压1min时的绝缘电阻R1’的比值 ：
• ia是由夹层极化(有损极化)产生的电 流，而夹层极化建立所需时间较长 ，所以较为缓慢地衰减到零，这部 分电流又称为吸收电流； Ig是不随 时间变化的恒定分量，称为电介质 的泄漏电流或电导电流。
•吸收曲线
•高电压工程基础
• 当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流 随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。因此， 根据I15/I60的变化，就可以初步判断绝缘的状况。
•双层介质的等值电路
•分界面上将积聚起一批多余的空间电荷，这就是夹层极化引起 的吸收电荷，电荷积聚过程所形成的电流称为吸收电流。
•这种在双层介质分界面上出现的电荷重新分配的过程，就是夹 层极化过程。 •由于夹层极化中有吸收电荷，故夹层极化相当于增大了整个电 介质的等值电容。
•高电压工程基础
• 由于这种极化涉及电荷的移动和积聚，必然伴随能量损耗 。由于电荷的积聚是通过介质的电导进行的，而介质的电导一 般很小，所以极化过程较慢，一般需要几分之一秒、几秒、几 分钟、甚至几小时，所以这种极化只有在直流和低频交流电压 下才能表现出来。
•高电压工程基础
•3、试验结果的分析判断
• 比较法：
➢ 将泄漏电流值与规程规定值比较； ➢ 将泄漏电流值与历史数据比较； ➢ 对发电机、变压器等重要设备，由电压—电流关系曲线结
高压电气设备预防性试验(电缆)PPT课件
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电缆的种类、结构和特点
聚乙烯和交联聚乙烯绝缘电力电缆如不用铅、铝包而 用聚乙烯作护套时，为了对故障电流提供回路，在电 缆绝缘层的半导体屏蔽层外尚需有一层铜带。截面应 满足在单向接地故障或不同地点两相同时发生故障时 短路容量的要求。交联电缆的铠装层和屏蔽层应分别 用带绝缘的胶合导线单独接地，铜屏蔽层接地线的截 面积不应小于25mm2 （如铜丝屏蔽接地线截面与铜丝 屏蔽层截面积相等），铠装层接地线的截面积不应小 于10mm2。使金属护层上任一点非接地处的正常感应 电压，在未采取不能任意接触金属护层的安全措施时，
相同，工程上用的电介质，在一定程度上来说，都是不均匀
的，在电压作用下，都有可能产生这一现象。聚乙烯绝缘层
中电树枝的特点是，树枝放电是从材料不连续点或界面引发
出来，其特点是，树枝管连续，内空而没有水分，管壁上有
聚乙烯因放电而分解产生的碳粒痕迹，分枝少而清晰，如下
-
16
图（A）。
高压电缆的绝缘特性
第二类称为电化树技，它的产生原因基本上与电树枝相同，只 不过在空隙中渗进了其它化学溶液。因为聚乙烯绝缘电缆一般 没有完全密封的金属护套，土地中的化学成分就可以渗透过电 缆护套、绝缘层而到达线芯表面，与导体材料起化学反应，其 生成物（如亚硫酸铜、硫化物溶液等）在电场作用下蔓延伸入 绝缘层形成树技物，称为电化树技。这种树技呈棕褐色，它在 比形成电树技低得多的场强下即可产生。典型电化树技的图象 如下图（B）所示。
-
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电缆的主要参数
4、电缆的主要参数
电缆的长期允许载流量。 电缆的长期允许 载流量，这是指在允许的导线工作温度下和 一定的环境温度下的允许通过电流。
电缆的短时允许负载电流。 实际上过载能 力一般不大于3KV者为10%；6~10KV者为 15%；連续2 h
电气试验
2.特性试验：主要是指对电力设备的
电气或机械方面的某些特性进行试验， 如电机、变压器直流电阻的测试、断路 器导电回路的接触电阻测试、互感器的 变比、极性，断路器的分合闸时间、速 度及同期性的测试等。
三． 各类试验方法各有所长，各有局限。 试验人员应对试验结果进行全面综合分 析：
1.与该产品出厂及历次试验的数据进行比较， 分析设备绝缘变化的规律和趋势； 2 .与同类或不同相别的设备的数据进行比较， 寻找异常； 3.将试验结果与《规程》给出的标准进行比较， 综合分析是否超标，判 断是否有缺陷和薄弱环 节。
预防性试验的意义
高压设备的运行条件比较恶劣，长期承受来自化 学、机械、湿度、电力等方面因素的作用，且大 部分都安装在室外， 受环境影响较大，致使电 气设备绝缘成薄弱环节而容易损坏，使某些电气 特性发生变化影响正常运行。通过认真细致的预 防性试验，可以尽早发现绝缘缺陷和薄弱环节， 电气特性的现状及其变化情况，改进绝缘维护， 减少绝缘损坏事故，延长设备使用寿命，配合检 修人员分解试验，提高检修质量和设备的可靠性， 有利于发、供、用电的安全运行。
电气试验
一、电气试验的分类
1． 电气试验是保证电力设备安全可靠 运行的重要手段，按种类一般分为出厂 试验、交接验收试验、预防性试验。
1. 出厂试验指的是电力设备生产厂家根 据国家有关标准和产品技术条件规定的 试验项目，对每台场产品所进行的检查 试验。试验目的在于检查产品设计、制 造、工艺的质量，防止不合格产品出厂。 大容量重要设备（如发电机、大型变压 器）的出厂试验应在使用单位人员的监 督下进行。每台电力设备制造厂家应出 具齐全合格的出厂试验报告。
交接试验的意义：
1.检查鉴定制造单位生产的电气设备的质量是 否合格。 2.检查电气设备运输、保管、安装过程中是否 损坏。 3.向使用单位表明电气设备的安装质量状况， 以判断设备是否能投入运行。 4.为以后设备使用部门运行监督和检修提供基 础性参考技术数据。
高压电气设备预防性试验(电气设备1)
保护电阻R的选择。以间隙击穿后工频电流不超过0.7A
为宜。（带非线性分路电阻的应小于0.3A。）
2008-05 12
避雷器试验 电压测量。不能进行高压侧测量，可以进行低压测量， 但低压电压表的精度不能太低，应为0.5级。 升压速度。升压速度一般可控制为：10KV及以下者为 3~5KV/S。20~35KV为15~20KV/S。一般说来，从加压 开始，升到避雷器放电大致经过5~7S的时间。 放电的时间间隔。试验三次，取三次的平均值作为放电 电压。每次间隔时间不得小于1分钟。否则由于间隙内 部没有充分去电离，而造成放电电压偏低或分散性大。 对于带并联电阻的FZ型、FCZ型和FCD型避雷器，对加 压时间提出了特殊要求。加压超过灭弧电压以后的时间 应不大于0.2S。间隙放电后，通过避雷器的放电电流应 在0.5S内切断，电流幅值应限制在0.2A以下。 4.底座绝缘电阻。 5.检查密封情况。
2008-05
17
避雷器试验
金属氧化锌避雷器阀片的劣化机理 金属氧化物避雷器阀片的劣化包括长期工频劣化、过电压冲击
劣化和热，崩溃三种情况。 由于金属氧化物避雷器没有间隙，运行中其阀片长期处于工作 电压下，它的非线性伏安特性将随时间推移，发生小电流区域 漂移的现象，且由于电荷向晶界层积聚，引起晶界层电阻变低， 势垒高度降低，即出现长期工频劣化。 另外，在长尾波过电压或短尾波过电压作用下，阀片的伏安特 性也将发生暂时性的漂移，一般2～3天内即可恢复，但是随着 过电压次数的增加，时间加长，伏安特性漂移加大恢复可能减 慢，导致避雷器在持续运行电压下泄漏电流不断增大，即出现 过电压冲击劣化。 长期工频劣化和过电压冲击劣化都是积累效应。而水分的介入， 无论是液态还是气态，都会迅速有力地加剧阀片的劣化。最终 影响金属氧化物物避雷器的热稳定性。 当阀片劣化到一定程度，发致在运行中或某激发后产生的热量 大于自身散热量，这时热稳定性被破坏，就会出现热崩溃。这 是一个过程，量变引起了质变。
电气设备绝缘预防性试验ppt课件
120020/7/10
.
离子式极化示意图
| E|0
E
121020/7/10
.
3、偶极子转向极化
• 存在于极性电介质中（具有永久性偶极矩 ）； • 无外电场时，分子无序排列，不呈现极性； • 在电场作用下，顺电场方向定向排列，示出极性。
122020/7/10
.
• 特点： • 极化所需的时间也较长，约10-10～10-2s； • 非弹性，消耗能量。
.
1、电子式极化
• 电子轨道受到外电场的作用时，相对于原子核产 生位移，原子中正、负电荷的作用中心不再重合.
• 极化强度与正、负电荷作用中心间的距离成正比， 且随外电场的增强而增大。
• 特点
• 极化所需的时间极短，约10-15s；
• 具有弹性，当外电场去掉后，依靠正、负电 荷间的吸引力，作用中心又马上重合，整体 呈现非极性，没有损耗；
工程意义： 1）选择绝缘材料 2）多层介质合理配合 3）判断绝缘状态
6.5
4.5 3.0～3.5
离子性
云母 电瓷
5～7 5.5～6.5
二、电介质的电导
• 离子电导：
• 以离子为载流子。 • 在电场或外界因素影响下，离解成正负离子。
• 电子电导：
• 以自由电子为载流子。 • 出现电子电导电流时，表明电介质已被击穿。
• 温度的影响不大，温度升高时，εr略为下降。
28020/7/10
.
E
E
绝缘
- 绝缘 +
UE.dx常数，同时还U要 Q C满足
29020/7/10
.
2、离子式极化
• 发生在离子式结构，如云母、陶瓷材料。 • 正、负离子的作用中心发生偏移。 • 特点：
电气设备预防性试验教程
介质损耗因数tgδ 温度换算 1) 油浸式电力变压器 tgδ 2= tgδ 1·（1.293-1.325）0.1(t2-t1)= tgδ 1·K2 tgδ —温度为t2时的损耗因数 tgδ 1—温度为t1时的损耗因数 K1=1.40.1(t1-t2) K2=(1.293～1.325)0.1(t2-t1) 2) 其他设备换算到20℃时的tgδ 20温度换算系数 表 tgδ 20=K·tgδ t
高压设备试验方法
对试验环境、试验设备、标准表计、安全技术 的一般要求 根据中华人民共和国国家标准（GB311.2-83） 结合现场试验的实际情一部分一般试验条件和要求，
试品布置和试验条件 1、试品 （1）试品应完整装上对绝缘有影响的所有部 件，并按照规定的工艺处理。 2、试品与周围接地体的距离 （1） 设备或部件（如套管、绝缘子等）试验 时，其电场应尽可能和运行情况相似。 （2）试品与接地体或邻近物物体的距离，一 般应不小于试品高压部分与接地部分间最小空 气距离的1.5倍。
根据综合分析，一般可对设备作出判断结论： 合格、不合格或对设备有怀疑。对不合格的， 应及时进行检修。为了能做到有重点地或加 速处理缺陷，应根据设备结构特点，尽量做 部件的分节试验，以进一步查明缺陷的部位 或范围。对有怀疑或异常、一时不易确定是 否合格的设备．应采用缩短试验周期的措施， 或在良好天气下、或在温度较高时进行复测， 来监视设备可疑缺陷的变化趋势，或验证过 去测量的准确性。
试验项目、周期的确定和技术要求的由来
各类设备(如变压器、电容器、SF6开关设备、 支持绝缘子等)的试验项目和试验周期，由设
备运行的可靠性和安全情况，决定是否需要增
减或修改。
技术要求的来源和依据，大体上可归纳成两类：
高压电气设备试验方法参考文档ppt课件.ppt
二、试验特点：
试验设备轻小。
能同时测量泄漏电流。
对绝缘绝缘损伤较小。
1. 对绝缘的考验不如交流下接近实际。
5
U
15
第二节 从使用情况来认看识，到闭了胸贫式困的户使贫用困比的较根广本泛原。因，敞才开式能开盾始构之对症中下有挤药，压然式盾后药构到、全病除部。敞开近年式来盾构国家，对但在扶贫近工些年作高的度城市重视地，下工已经程展施工开了中“已很精准少扶使用贫”，项在此目 不再说 明。
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
三、测量方法：
断开被试物电源，将被试物接地放电。
拆除被试物一切对外联线，擦去被试物表面的污垢。
抄录被试物的铭牌、规范，并记录运行编号(位置) 、被试物温度 和室温。
将搖表放置平稳，搖动把手到额定转速(一般为每分钟120转)， 此时应指“∞”。用线短接“火线(L)”端子与“地线(E)”端子， 应指零(轻搖以免损坏表计)。然后将被试物地线接于搖表“E ” 端子上，被测量部分的引出线应接于搖表的“L”端子上。如果 被试物表面泄漏可能较大时，需加屏蔽。屏蔽线应接在搖表的 “G”端子上。在线接好后，使火线脱离被试物，悬空。空搖至 额定转速，指针应指“∞”，然后将火线接至被试物并开始记时。
第一节
绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量
四、影响因素和分析判断：
1.影响因素
湿度 相对湿度小于80%
温度影响 环境温度不低于5℃
表面状态的影响 必要时加屏蔽
试验电压大小的影响
电气设备上剩余电荷的影响
兆欧表容量的影响 1mA
接线和表计型式的影响
2.分析判断
查“规程”应该大于规定的允许值
纵（历史数据）、横（各相、同类设备）向比较
a) 排除外界因素
电气设备绝缘预防性试验
电气设备绝缘预防性试验
4、泄漏电流：任何一种绝缘材料没有绝对不导电的， 在绝缘材料两端加上电压，总会有电流通过，这个电流 的有功分量就叫做泄漏电流。
5、介质损耗角。介质在交流电压下流经电阻的有功分 量与流经电容的无功分量的比值，即总电流与电压之间 的夹角的余角δ称为介质损失角，δ的正切值称为介质 损耗正切，用来反映电介质损耗的大小
10．出厂调试口 11. 操作功能键 12. 注意事项
电气设备绝缘预防性试验
正接法
反接法
电气设备绝缘预防性试验
正接法：(被试设备的低压测量端或二次端对地绝 缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试 设备高压端；专用低压电缆从仪器的Zx端引出接 被试设备低压端此时，Cx的芯线跟屏蔽层等效， 可相连；但Zx的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无 取样，无法测量；
试验中的注意事项：
在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器 往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋 势，被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停
止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现 的，则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪 络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理 后，再进行试验。
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
缺点
由于绝缘电阻的测量中试验电压较低，故仅对 绝缘缺陷贯通在被试品两极之间时，其绝缘电阻 才会有明显的变化，才能较灵敏地检测出缺陷来 ，而对于绝缘只有局部缺陷，两极间仍有部分良 好的绝缘的被试品，其绝缘电阻降低很少，绝缘 电阻测量就不能灵敏的检查出来。
4、泄漏电流：任何一种绝缘材料没有绝对不导电的， 在绝缘材料两端加上电压，总会有电流通过，这个电流 的有功分量就叫做泄漏电流。
5、介质损耗角。介质在交流电压下流经电阻的有功分 量与流经电容的无功分量的比值，即总电流与电压之间 的夹角的余角δ称为介质损失角，δ的正切值称为介质 损耗正切，用来反映电介质损耗的大小
10．出厂调试口 11. 操作功能键 12. 注意事项
电气设备绝缘预防性试验
正接法
反接法
电气设备绝缘预防性试验
正接法：(被试设备的低压测量端或二次端对地绝 缘)专用高压电缆从仪器后侧的Cx端上引出接被试 设备高压端；专用低压电缆从仪器的Zx端引出接 被试设备低压端此时，Cx的芯线跟屏蔽层等效， 可相连；但Zx的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无 取样，无法测量；
试验中的注意事项：
在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器 往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋 势，被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停
止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现 的，则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪 络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理 后，再进行试验。
或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而 判断绝缘内部的缺陷
包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、 局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等
破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电
压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝 缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤
缺点
由于绝缘电阻的测量中试验电压较低，故仅对 绝缘缺陷贯通在被试品两极之间时，其绝缘电阻 才会有明显的变化，才能较灵敏地检测出缺陷来 ，而对于绝缘只有局部缺陷，两极间仍有部分良 好的绝缘的被试品，其绝缘电阻降低很少，绝缘 电阻测量就不能灵敏的检查出来。
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（3）杂散电流造成的误差 要求直流高压部分不发生电晕，或者高压引线采用屏蔽
线，被试品的低压极和测量装置用接地屏蔽笼屏蔽起来。
（4）被试品的接地 有些设备一端必须直接接地，测量系统串接在高压侧回
路中。应将测量系统放在屏蔽笼中，尽可能将试品的高压极 和引线屏蔽起来，并与电源侧的高压引线连接于A处。
6.3 介质损耗角正切的测量
一般情况，tg是随温度上升而增大的。现场试验时，设 备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tg值
换算至20℃。
（2）试验电压的影响
良好的绝缘，在其额定电压范围内，tg值是几乎不变。
如果绝缘中存在气泡、分层、脱壳等，当所加试验电压足以 使绝缘中的气泡或气隙放电，或者电晕、局部放电发生时，
高电压工程基础
（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验 前应将试品接地放电一段时间；
（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的 泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽， 屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；
（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；
（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到 ∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间， 分别读取15s和60s的绝缘电阻值；
（5）测试时必须记录温度。
6.2 泄漏电流的测量
H
T.O.
L
S
R
P
K
C A
高电压工程基础
测量泄漏电流的电路图
T.O.—被试品；H—高电位电极； L—低电位电极；A—直流电位表；
R—保护电阻；P—放电管；
某设备绝缘的泄漏电流曲线
曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮； 曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；
高电压工程基础
第6章 电气设备的预防性试验
6.1 绝缘电阻的测试 6.2 泄漏电流的测量 6.3 介质损耗角正切值的测量 6.4 局部放电的测试 6.5 电压分布的测量 6.6 绝缘油的电气试验和气相色谱分析 6.7 绝缘状态的在线监测
高电压工程基础
电气设备绝缘缺陷的分类：
a. 集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝 缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）
W
V
I tg
C
V
2
tg
高电压工程基础
介质损失角正切tg ： 交流电压作用下电介质中电流的有功
分量和无功分量的比值，是一个无量纲的数，反映的是电 介质内单位体积中能量损耗的大小。
（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg）与
绝缘介质的形状、大小无关，只与介质的固有特性有关。
H
~
C' 1
C' 2
F
Gx
CN
A u R3
Cx
G
R4
D
B C4
C13
C14
外界电场干扰源
高电压工程基础
（2）外界磁场的干扰
电桥工作时处在交变磁场中，桥路内将感应出一干扰 电势，也会造成测量结果的不准确。
U
D
R 3
A
R 4
G
C4 B
C ，R
x
x
C N
C
3. 影响测量结果的因素
高电压工程基础
（1）温度的影响
U CA U CB
U AD U BD
ZZ
x N 或Z Z Z Z
x4
3N
Z3
Z4
C R4 C
x
N
R
3
tg C 4 R 4
10000
R
4
tg C 4
高电压工程基础
2. 外界电磁场对电桥的干扰
（1）外界电场的干扰
包括试验时的高压电源和试验现象其他高压带电体引起 的干扰。
Ig
Ig
吸收曲线
t
t 0： U U C2
1
C1 C2
U U C1
2
C1 C2
t ： U U R1 1 R1 R2
RR
(C1 C 2 ) 1 2
R R
1
2
U U R2 2 R1 R2
高电压工程基础
当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总 电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。 因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。
曲线4：绝缘有击穿的危险
高电压工程基础
绝缘材料受潮后，与吸收电流相比，泄漏电流会增加。 当介质上所加电压去掉后，介质放电会出现吸收过程类似的 过程，但没有泄漏电流现象。由此可根据下面的极化指数和 泄漏指数来判断受潮程度。
极化指数
I（ 加 上 电 压 1分 钟 后 的 电 流 ） 1
I（ 加 上 电 压10分 钟 后 的 电 流 ）
U
R
I
I
吸收比：K
60
6 0
15
a
R15
U
I 60
I15
显然，对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好， 则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig 大增，Ia迅速衰减，Ka值接近于1。
绝缘电阻和吸收比的测量
1. 兆欧表的原理和接线图
高电压工程基础
2. 试验方法和影响测量结果的因素
（2） 测量tg可以有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、
绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以及绝缘有脏污或 劣化等缺陷。
1. 西林电桥的基本原理
1 Z x R x j C x
IX
CX
~U A
Z R
R3
3
3
高电压工程基础
C
IN
1
RX
CN
Z N j C N
G C4
D
B
R4
1 Z 4 1 R4 j C 4
10
泄漏指数
I
（
10
加
上
电
压
1
0
分
钟
后
的
电
流
）
I
（
D10
开
始
放
电
1
0
分
钟
后
的
电
流
）
对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于 30，就可以判定为受潮。
高电压工程基础
测量泄漏电流应注意的事项：
（1）电压的稳定性 直流电压的脉动系数不大于3%，电压降落尽可能低。
（2）测量仪表的保护
6.1 绝缘电阻的测试
双层介质的吸收现象
A
i
K
R1
U 1
C1
高电压工程基础阴影部分的源自积为绝缘在充电过 程中逐渐“吸收”的电荷。
这种逐渐“吸收”电荷的现象叫 做“吸收现象”，对应的电流称 为吸收电流。它是由于介质中偶 极子逐渐转向，并沿电场方向排 列而产生的。
R 2
U 2
C 2
U
o
双层介质的等值电路
b. 分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、 变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
试验方法的分类：
a. 破坏性试验，或叫耐压试验。 b. 非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝缘的 办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）
破坏性试验和非破坏性试验各有其特点，所反映的绝缘 缺陷的性质是不同的，且对不同的绝缘结构和材料的有效性 也不一样。
线，被试品的低压极和测量装置用接地屏蔽笼屏蔽起来。
（4）被试品的接地 有些设备一端必须直接接地，测量系统串接在高压侧回
路中。应将测量系统放在屏蔽笼中，尽可能将试品的高压极 和引线屏蔽起来，并与电源侧的高压引线连接于A处。
6.3 介质损耗角正切的测量
一般情况，tg是随温度上升而增大的。现场试验时，设 备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tg值
换算至20℃。
（2）试验电压的影响
良好的绝缘，在其额定电压范围内，tg值是几乎不变。
如果绝缘中存在气泡、分层、脱壳等，当所加试验电压足以 使绝缘中的气泡或气隙放电，或者电晕、局部放电发生时，
高电压工程基础
（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验 前应将试品接地放电一段时间；
（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的 泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽， 屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；
（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；
（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到 ∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间， 分别读取15s和60s的绝缘电阻值；
（5）测试时必须记录温度。
6.2 泄漏电流的测量
H
T.O.
L
S
R
P
K
C A
高电压工程基础
测量泄漏电流的电路图
T.O.—被试品；H—高电位电极； L—低电位电极；A—直流电位表；
R—保护电阻；P—放电管；
某设备绝缘的泄漏电流曲线
曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮； 曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；
高电压工程基础
第6章 电气设备的预防性试验
6.1 绝缘电阻的测试 6.2 泄漏电流的测量 6.3 介质损耗角正切值的测量 6.4 局部放电的测试 6.5 电压分布的测量 6.6 绝缘油的电气试验和气相色谱分析 6.7 绝缘状态的在线监测
高电压工程基础
电气设备绝缘缺陷的分类：
a. 集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝 缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）
W
V
I tg
C
V
2
tg
高电压工程基础
介质损失角正切tg ： 交流电压作用下电介质中电流的有功
分量和无功分量的比值，是一个无量纲的数，反映的是电 介质内单位体积中能量损耗的大小。
（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg）与
绝缘介质的形状、大小无关，只与介质的固有特性有关。
H
~
C' 1
C' 2
F
Gx
CN
A u R3
Cx
G
R4
D
B C4
C13
C14
外界电场干扰源
高电压工程基础
（2）外界磁场的干扰
电桥工作时处在交变磁场中，桥路内将感应出一干扰 电势，也会造成测量结果的不准确。
U
D
R 3
A
R 4
G
C4 B
C ，R
x
x
C N
C
3. 影响测量结果的因素
高电压工程基础
（1）温度的影响
U CA U CB
U AD U BD
ZZ
x N 或Z Z Z Z
x4
3N
Z3
Z4
C R4 C
x
N
R
3
tg C 4 R 4
10000
R
4
tg C 4
高电压工程基础
2. 外界电磁场对电桥的干扰
（1）外界电场的干扰
包括试验时的高压电源和试验现象其他高压带电体引起 的干扰。
Ig
Ig
吸收曲线
t
t 0： U U C2
1
C1 C2
U U C1
2
C1 C2
t ： U U R1 1 R1 R2
RR
(C1 C 2 ) 1 2
R R
1
2
U U R2 2 R1 R2
高电压工程基础
当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总 电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。 因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。
曲线4：绝缘有击穿的危险
高电压工程基础
绝缘材料受潮后，与吸收电流相比，泄漏电流会增加。 当介质上所加电压去掉后，介质放电会出现吸收过程类似的 过程，但没有泄漏电流现象。由此可根据下面的极化指数和 泄漏指数来判断受潮程度。
极化指数
I（ 加 上 电 压 1分 钟 后 的 电 流 ） 1
I（ 加 上 电 压10分 钟 后 的 电 流 ）
U
R
I
I
吸收比：K
60
6 0
15
a
R15
U
I 60
I15
显然，对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好， 则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig 大增，Ia迅速衰减，Ka值接近于1。
绝缘电阻和吸收比的测量
1. 兆欧表的原理和接线图
高电压工程基础
2. 试验方法和影响测量结果的因素
（2） 测量tg可以有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、
绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以及绝缘有脏污或 劣化等缺陷。
1. 西林电桥的基本原理
1 Z x R x j C x
IX
CX
~U A
Z R
R3
3
3
高电压工程基础
C
IN
1
RX
CN
Z N j C N
G C4
D
B
R4
1 Z 4 1 R4 j C 4
10
泄漏指数
I
（
10
加
上
电
压
1
0
分
钟
后
的
电
流
）
I
（
D10
开
始
放
电
1
0
分
钟
后
的
电
流
）
对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于 30，就可以判定为受潮。
高电压工程基础
测量泄漏电流应注意的事项：
（1）电压的稳定性 直流电压的脉动系数不大于3%，电压降落尽可能低。
（2）测量仪表的保护
6.1 绝缘电阻的测试
双层介质的吸收现象
A
i
K
R1
U 1
C1
高电压工程基础阴影部分的源自积为绝缘在充电过 程中逐渐“吸收”的电荷。
这种逐渐“吸收”电荷的现象叫 做“吸收现象”，对应的电流称 为吸收电流。它是由于介质中偶 极子逐渐转向，并沿电场方向排 列而产生的。
R 2
U 2
C 2
U
o
双层介质的等值电路
b. 分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、 变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
试验方法的分类：
a. 破坏性试验，或叫耐压试验。 b. 非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝缘的 办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）
破坏性试验和非破坏性试验各有其特点，所反映的绝缘 缺陷的性质是不同的，且对不同的绝缘结构和材料的有效性 也不一样。