耐電壓測試儀器的特性及應(yīng)用
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耐電壓測試儀器(以下簡稱耐壓測試儀)常用于電器產(chǎn)品或電子元器件等的絕緣性能試驗和參數(shù)測試，它與絕緣電阻測試儀器(絕緣電阻表)配合，可非破壞性地檢查被試品的絕緣水平，并與泄漏電流測試儀器、接地電阻測試儀器等組成“安規(guī)測試”四大件，用于家用電器的電氣安全性能測試，也常用于電機、電線電纜、電容器等元器件的測試。由于被試品及其試驗標(biāo)準(zhǔn)的多樣性，耐壓測試儀的產(chǎn)品也是形形色色，交直流耐壓儀、絕緣耐壓測試儀、程控耐壓測試儀、自動耐壓側(cè)試儀、三合一、四合一、脈沖耐壓測試儀、電容器耐壓測試儀……等”令人目不暇接。要科學(xué)地進行耐壓試驗，就應(yīng)有針對性地選用耐壓測試儀，同時，耐壓測試儀在許多情況下又具有“標(biāo)準(zhǔn)”屬性和“計量”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標(biāo)準(zhǔn)(包括試驗方法)，有國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，也有國際認(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)、計量準(zhǔn)確與否，對被試產(chǎn)品的安全性能、市場范圍有著重要意義，成為不可忽視的考察內(nèi)容。
2 耐電壓試驗
耐電壓試驗就是對被試物品施加一個高于工作或運行中可能遇到的過電壓數(shù)值的交流或直流電壓，并經(jīng)歷一段時間，以檢查其絕緣水平。直流耐壓試驗的試驗電壓較高時，也能從一定程度上反映被試品的絕緣性能，但對保證被試品的安全運行是不夠的。因為在直流電壓作用下，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)進行交流耐壓試驗。交流耐壓試驗?zāi)芨玫啬M被試品在實際使用中承受過電壓的情況，比起直流耐壓來，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。直流耐壓試驗可用于交流耐壓試驗之前初步檢驗絕緣狀況，也用于有極性的被試品，因為這樣的被試品在施加交流過電壓后會在電壓極性變換時呈現(xiàn)很小的阻抗，無法判斷絕緣性，甚至損壞被試品，如電解電容器、二級管等。有些被試品在交流電壓下呈現(xiàn)低阻抗或?qū)嶋H總是運行在直流狀態(tài)下時，也用直流進行耐壓試驗，如電解電容器等。
由于交流耐壓試驗的試驗電壓一般比工作電壓高許多，對絕緣性能不良的被試品來說，是一種破壞性試驗。對于造價高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的被試品，進行此項試驗前，應(yīng)先進行絕緣電阻測量、直流泄漏甚至直流耐壓試驗，若發(fā)現(xiàn)絕緣性能有缺陷，應(yīng)進行綜合分析和判斷，才能決定該被試品是否能承受交流耐壓試驗的電壓，然后再進行試驗，以免對被試品造成破壞和損傷。
3 交流耐壓測試裝置的類型和特性
3.1 調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗裝置
調(diào)壓器升壓型交流耐壓試驗裝置的結(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，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電壓值，觀察電流表，經(jīng)一定時間后，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，說明被試品耐壓不良，按下S2，切斷試驗電源；如被試品發(fā)生擊穿，升壓變壓器電流急劇上升，則過流繼電器動作，切斷JLC電源，從而切斷輸入電源，保護試驗裝置不被損壞。
3.2 小型調(diào)壓器升壓型耐壓測試儀
如圖2所示，這類耐壓測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，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，送到比較器的二個輸入端之一，與比較器另一端預(yù)先設(shè)置好的對應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)電流I1的基準(zhǔn)電壓值V1進行比較，當(dāng)V>V1時，比較器輸出的電信號使控制器及時驅(qū)動繼電器動作，切斷高壓輸入電源，從而保護被試品或試驗裝置免遭破壞，并驅(qū)動聲、光裝置，送出相應(yīng)警告信號，提示被試品耐壓試驗失敗。如電流I在定時器設(shè)定的時間內(nèi)未超過標(biāo)準(zhǔn)，則控制器在收到定時結(jié)束信號時驅(qū)動繼電器J動作，切斷高壓輸入電源，自動結(jié)束一次試驗。電流表可監(jiān)視試驗過程中電流的大小和變化。
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