高电压技术实验

高电压实验安全操作规程

1.实验前先检查实验设备的连接线以及接地系统是否良好，电

气开关的性能是否正常。

2.认真做好安全防护工作，实验时要求学生必须穿绝缘良好的

胶鞋。

3.实验设备接通电源后（警示红灯亮时），严禁一切人员进入

围栏内的高电压试验区域，不得向遮栏内探头或伸手，以保证人身的安全。

4.实验过程必须按照实验指导书的操作规程进行。

5.实验过程中如发现异常应立刻切断电源，并尽快检查故障原

因。如果发生人身事故应立刻进行抢救。

6.检查设备或更换接线时要先用接地棒对实验设备进行放电，

在未亲眼看到设备接地之前，不得接近或触摸高压设备。

7.实验完毕后必须断开总电源。

8.在本实验室进行实验的人员必须遵守实验安全操作规程。

实验一：绝缘预防性实验

电缆绝缘电阻和吸收比的测量

一、实验目的

1．了解测试绝缘电阻和吸收比的意义；2．掌握测量绝缘电阻及吸收比的原理和操作方法；

3．根据所作试验结果分析电缆绝缘的状况。

二、实验内容

1．用兆欧表（摇表）测量电缆的绝缘电阻，掌握吸收比的测量方法；

2．根据测量的绝缘电阻，计算电缆的吸收比，判断电缆的绝缘性能。

三、实验设备

兆欧表

⏹兆欧表是测量绝缘电阻的专用仪表。

⏹兆欧表的电压等级有：100、250、500、

1000、2500、5000V六种规格。

⏹兆欧表的结构有：手摇式、晶体管式、数

字式。

四、绝缘电阻及吸收比的测量方法(一)绝缘电阻试验

电力设备中的绝缘材料（电介质）是不导电的物质，也就说绝缘电阻很高，但并不是绝对的不导电。在一定的直流电压作用下，电介质中有微弱的电流通过，这个电流称为泄漏电流（或称为电导电流）。

绝缘电阻是指加于试品上的直流电压与流过试品泄漏电流之比，即：R f= U /I g

R f——绝缘电阻，Ω（或MΩ）

U——直流电压，V

I g——泄漏电流，A（或μA）

⏹如果被测量物体的绝缘电阻很低，说明物体的绝缘已经老化。

⏹绝缘老化的原因：

☐长期受电场、热、机械应力和环境因素等影响，

使物体内部发生复杂的化学和物理变化，导致其

性能逐渐下降。

⏹绝缘老化的表现：

☐变色、粉化、发泡、发粘等等。

(二)吸收现象和吸收比

⏹在直流电压电压下，绝缘中泄漏电流随时间而变化的现象称为绝缘介质的吸收现象。

⏹在绝缘试验中，把60S的绝缘电阻与15S的绝缘电阻之比称为吸收比，即K=R 60/R 15。K值越大，电气设备绝缘的耐电性能越好。K值越小，表明设备绝缘可能受潮。通常认为K在1.3~1.5时绝缘是良好的。⏹

当被试品原始干燥时，吸收现象明显，K值大。当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，K 值小。因此可由K值大小来衡量绝缘介质的好坏。

（三）实验方法

实验步骤：

使用兆欧表时先作一次开路和短路试验，检查兆欧表是否正常。先将兆欧表开路，摇动兆欧表的摇把，摇至额定转速，检察指针是否指在“ ”处。然后，将兆欧表的“线”（L）与“地”（E）两个接线端短路，轻轻摇动摇把，检察指针是否指在“0”处，合格后方可使用。

C B A

实验步骤

⏹接好被试品，摇动兆欧表均匀加速，到达规定转速（通常为120转/分）时，保持转速恒定，分别记下第15秒和60秒时的读数。

⏹测量的试品为三芯电缆，应每一相对另外两相分别进行测量，再交替进行测量。

☐测A相时，A接“线路”端子，B相和C相一起接在“地”端子。

☐测B相时，B接“线路”端子，A相和C相一起接在“地”端子。

☐测C相时，C接“线路”端子，A相和B相一起接在“地”端子。

注意事项：

⏹1. 作绝缘电阻和吸收比试验时，兆欧表的两根引出线不能相互接触，线路端的引线不能放在地上，测量时兆欧表的转速必须保持额定转速。

⏹2. 对电容较大的电缆试品，在试验快结束时候，应设法在摇表仍处于额定转速时断开L 或者E引线，以免摇表停止转动时，试品向摇表放电而冲击指针，造成摇表指针的损坏。

六、思考题

1．测量绝缘电阻能发现绝缘的哪些缺陷？2．影响绝缘电阻测量结果的因素有哪些？

实验二：不均匀电场气体间隙的工频放电实验

实验三：均匀电场气体间隙的工频放电实验

一、实验目的

1、了解不均匀电场气体间隙放电电压和

电极距离的关系。

2、观察不均匀电场气体间隙放电、击穿

现象。

3、分析在不均匀电场下，电极极性对空

气间隙击穿电压的影响。

4、掌握击穿电压的换算。

二、实验内容

⏹测量尖—板电极不同电极距离的工频击穿

电压；

⏹测量球—球电极不同电极距离的工频击穿

电压；

⏹作出标准条件下气体间隙击穿电压和电极

距离的实验曲线。

三、实验设备

⏹400KV工频高压发生器

组成：控制操作台、调压器、油浸式升压器、限流电阻、分压器。

⏹尖——板放电试验台

⏹球——球放电试验台

⏹峰值电压表

四、实验原理：

⏹电介质可分成三类：

☐气体电介质(空气、SF6气体、等）

☐固体电介质（电陶瓷、硅橡胶、环氧板、等）

☐液体电介质（变压器油、等）

⏹气体绝缘特性：

☐气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）☐气隙上的电场足够强时，撞击游离产生的电子会成为

撞源粒子，从而形成电子崩

☐气隙在强电场作用下，产生强烈游离，并发展到自持放电，气隙就被击穿

⏹空气击穿的特点：

☐空气击穿后具有“自恢复”的特性