电气设备绝缘的高电压试验与安全防护之探讨

商洛供电公司 宋 勇

电气设备绝缘的高电压试验与安全防护之探讨

商洛供电公司 宋 勇

随着科技不断的发展，各种新兴电器的迅速普及，由电器设备漏电造成的安全事故也时有报道。电气设备的绝缘能力并不是一成不变的，电器设备在日常的运行过程当中，由于局部过热产生的热效应，受潮，磨损，光照时间过长及化学侵蚀等影响，会导致其绝缘品质下降，绝缘能力降低，有的甚至会出现绝缘缺陷，即完全丧失绝缘能力，很容易导致用电安全事故的发生。为了防止电器设备漏电导致的安全事故，有必要定期对电气设备绝缘进行检测，检测其绝缘能力。实验室检测电气设备绝缘能力的方式有很多，但是高电压试验最为准确，同时也最为便捷。高电压试验有很多种，其中以直流高电压试验及冲击电压试验最为常用。因此，通过对直流高电压试验及冲击电压试验进行详细的了解，并在了解的基础上进行分析，提出相应的安全防护措施，对提高试验效率，对防止在实验过程中安全事故的发生具有重要意义。

电气设备；高电压实验；安全防护；绝缘

1 引言

在日常的使用过程当中，由于电器设备运行的环境并不是一成不变的，这会导致电器设备绝缘品质的降低，使设备出现绝缘缺陷。从广义上来讲，电气设备的绝缘缺陷主要分为两大类。第一类为局部性或集中性缺陷，造成此缺陷的原因有三种，即绝缘开裂、绝缘局部磨损与绝缘局部受潮。第二类为整体性和分布性缺陷。造成此缺陷的原因有很多，主要是受潮、过热及长期运行过程中所引起的绝缘整体老化、变质、受潮、绝缘性能下降等。

通常情况下，检测电气设备绝缘能力的方式为高电压试验。电器设备绝缘高电压试验有交流高电压试验、直流高电压试验、冲击电压试验、稳态高电压的测量、冲击电压的测量及光电与数字化测量技术。但是常用的为前两种。这篇文章通过对交流高电压试验及直流高电压试验进行详细的叙述，旨在为电器设备进行绝缘的高电压试验的安全防护提出有效的措施，防止相关安全事件的发生。

2 电器设备绝缘的高电压试验

2.1 交流高电压试验

2.1.1 交流高电压试验简介

交流高电压电器绝缘试验所采用的交流电压频率范围为45Hz～65Hz，其电压的产生则是通过工频试验变压器。对于不同的电气设备，在进行交流高电压试验时应该采用不同的交流电压频率，例如变压器的感应试验，采用的交流电压频率最大为500赫兹，而对于固体绝缘的加速老化试验，则采用的交流电压频率为几千赫兹的高频交流电压。

2.1.2 交流高电压试验具有的特点

（1）交流高电压试验电压高。由于试验的目的是利用绝缘击穿试验来检验电器产品的绝缘性能，因此电压设置主要是模仿雷电过电压或者内部过电压，通过这种高电压来进行检验。（2）电压波形应该是正负半波对称的正弦波形，频率在45～55Hz范围内，电压的有效值等于幅值除以波顶系数[1]。调压装置在调节电压时可以按照规定的速度连续、平稳地调。（3）在交流高电压试验实验过程当中，变压器通常是间断作业，连续工作的情况较少，变压器的容量较小，因此，在变压器安全系数设计时，通常会采用较小的安全系数。

2.1.3 交流高电压试验对调压装置的要求

（1）调压装置输出电压质量要好。在调压器输出电压波形方面，以正弦波或相似波形为最佳，输出电压下限最好为零。（2）调压特性好。主要就是调压器的阻抗要适宜，既不能太大，也不能太小；调压特性曲线平滑线性；调节方便、可靠。

2.1.4 交流高压试验注意事项

交流高压试验主要注意以下两个方面的问题。第一，注意防止试验过程中可能出现过电压的情况。第二，要防止试验电压出现波形畸变。

2.2 直流高电压试验

2.2.1 直流高压试验设备

实验所需的具体设备具体如下：测量泄漏电流、冲击电压发生器及冲击电流发生器等的直流高压电源等。

2.2.2 对直流电源的要求

通常情况下，我们常用脉动等来表示直流电压的特性。电气设备绝缘的直流高压试验当中的直流电源在提供负载电流时，对脉动电压的要求较高，要求脉动电压要非常小，换句话说，就是直流电源要有一定程度的负载能力。

2.2.3 直流高压试验特点

（1）试验设备的容量较小。整套直流耐压试验装置的体积较小，重量较轻。（2）在直流耐压试验过程当中可以同时测量到电流的泄漏情况，能够反映绝缘材料内部的具体缺陷情况。（3）直流高压试验是一种非破坏性试验，在实验过程当中不会导致试验材料的分解或老化。

2.2.4 注意事项

（1）在直流高压试验过程当中，电源的容量并不是一成不变的，要根据不同的实验对象及试验目的，选择相应的最合适的电源容量。通常情况下，直流高压试验所需的试验电流在几安培到几十安培之间，因此，在进行具体的实验时，要根据实验对象确定电源容量，从而提高实验的准确性。（2）在直流高压试验过程当中，要注意保护电路。当试品放电或发生器输出端发生对地短路时，为了限制电容器柱的放电电流和流经高压硅的电流，需在试品与高压输出端之间串接一保护电阻[2]。

3 电气设备绝缘的高电压试验安全防护措施

3.1 实验前的安全防护措施

由于电气设备绝缘的高电压试验要求是十分严谨的，在进行实验之前，首先要明白本次实验的目的，就是本次实验是为了解决什么问题。还要充分了解实验的对象，比如说这个电气设备的厂家是那里，电气设备使用的年限，电气设备电阻为多少，有没有进行过维修，如果有的话，是那一部分进行了维修，这一部分故障出现的原因是什么。其次，要是先制定实验计划，实验的成功离不开精心准备的实验方案，如果没有准备实验方案就直接实验的话，容易出现卡壳现象，即由于某些客观或主观原因，在完成中间某一步之后，不知道下一步做什么，同时，在制定实验方案时也要仔细分析实验可能出现那些突发状况及困难，针对这些突发状况与困难，要制定出相对的措施。特别是要制定应急方案，防止突发状况发生时毫无举措。将制定出的措施要交给同行看看，看看存不存在漏洞与其他需要注意的事项。最后就是在进行实验之前要认真阅读实验室注意事项及相关仪器的使用说明。由于不同实验室存在着不同的安全情况，在做实验之前，要认真阅读实验室安全注意事项。同时，由于实验仪器并不是只是个人使用，是公共的仪器，每次做完实验后，都会填写仪器使用记录，因此，在实验之前要认真看一下仪器记录本，看看仪器的使用情况，是否存在问题。

3.2 实验人员工作职责划分

对于电气设备绝缘高电压试验，需要一些实验人员，在进行相关高电压试验时，要明确规定相关实验人员的任务及职责，并且要为各实验人员进行实验的讲解及一些相关的安全知识与注意事项，使他们对实验有一个总体的认识，对他们对自己负责的那一部分实验有深刻的了解，确保其在实验过程当中能够对自己的实验部分进行准确的操作及自身的安全。同时，还应该确保每一位实验人员在遇到突发状况时能够按照应急方案及时做出应急处理，要能够对自己管理的环节的问题进行有效的控制[1]。在电气设备绝缘高电压试验进行过程当中，要集中注意力，并且要时刻提醒相关的实验操作人员要集中注意力，仔细操作，注意细节及自身的安全。

3.3 实验过程中的安全防护措施

在电气设备绝缘高电压试验进行过程当中，会用到一些开关装置，这些装置关系到实验的成败，因此，对开关等装置要进行合理使用，确保实验顺利的完成。在实验中，开关要使用双极开关，一方面是为了能够确保开关明显断开，另一方面，是为了确保实验中，操作人员对分闸和合闸进行有效的区分[3]。此外，在实验中还应该用过流保护装置进行保护，以保障实验的顺利进行，同时也是对实验人员人身安全的有效保障，避免发生安全事故[4]。

3.4 实验结束后的安全防护措施

实验结束后，要按照电源开关的序对所有的电源开关进行关闭，同时，要将在实验过程中所有临时安装的电路（比如说线路的链接）进行拆除，防止人员不在时出现安全事故。在关闭所有的开关及清理所有的临时电路后，要清理与打扫试验现场，清理实验工具，同时把仪器的开关及档位调整制定的位置，防止其他人员使用时出现安全事故，在实验仪器记录本上填写实验仪器的状况，方便下面的人员进行使用。

4 结论

高电压试验作为实验室检测电气设备绝缘能力的主要手段，在实验进行过程中要规范操作，注意安全，防止安全事故的发生。在进行高电压试验时，在实验前要充分了解实验对象，精心准备实验方案、应急方案及考虑可能会遇到的困难及解决措施，同时要对实验人员进行安全讲解及职责的划分。实验过程中要按照要求进行错做，规范实验步骤。实验结束后要按照顺序关闭电源，清理实验现场，按照要求关闭实验设备，并在实验仪器记录本上对实验仪器的运行状况进行如实的记录。只有这样，才能够对防止实验过程中的安全事故的发生，对提高试验效率。

[1]王洋.分析高压电气设备绝缘试验新技术[J].黑龙江科技信息.2014(32).

[2]苏毅.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施[J].电器开关.2013(02).

[3]李健.杨欣.浅谈电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施[J].山东工业技术.2014(23).

[4]庄春意.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施[J].电子制作.2014(08).