工頻耐壓試驗是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的有效和最直接的方法。它可用來確定電氣設(shè)備絕緣的耐受水平，它可以判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)運(yùn)行。它是避免在運(yùn)行中發(fā)生絕緣事故的重要手段。

工頻耐壓試驗時，對電氣設(shè)備絕緣施加比工作電壓高得多的試驗電壓，這些試驗電壓稱為電氣設(shè)備的絕緣水平。耐壓試驗?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn)導(dǎo)致絕緣抗電強(qiáng)度降低的各種缺陷。為避免試驗時損壞設(shè)備，工頻耐壓試驗必須在一系列非破壞性試驗之后再進(jìn)行，只有經(jīng)過非破壞性試驗合格后，才允許進(jìn)行工頻耐壓試驗。

對于220kV及以下的電氣設(shè)備，一般用工頻耐壓試驗來考驗其耐受工作電壓和操作過電壓的能力，用全波電壓試驗來考驗其耐受大氣過電壓的能力。但必須指出，在這種系統(tǒng)中確定工頻試驗電壓時，同時考慮了內(nèi)過電壓和大氣過電壓的作用。而且由于工頻耐壓試驗比較簡單，因此，通常把工頻耐壓試驗列為大部分電氣產(chǎn)品的出廠試驗。所以，在交接和絕緣預(yù)防性試驗中都需要進(jìn)行工頻耐壓試驗。

作為基本試驗的工頻耐壓試驗，如何選擇恰當(dāng)?shù)脑囼?/span>電壓值是一個重要的問題，若試驗電壓過低，則設(shè)備絕緣在運(yùn)行中的可靠性也降低，在過電壓作用下發(fā)生擊穿的可能性增加；若試驗電壓選擇過高，則在試驗時發(fā)生擊穿的可能性增加，從而增加檢修的工作量和檢修費用。一般考慮到運(yùn)行中絕緣的老化及累積效應(yīng)、過電壓的大小等，對不同設(shè)備需加以區(qū)別對待，這主要由運(yùn)行經(jīng)驗來決定。我國有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)以及我國原電力工業(yè)部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中，對各類電氣設(shè)備的試驗電壓都有具體的規(guī)定。

按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行工頻交流耐壓試驗時，在絕緣上施加工頻試驗電壓后，要求持續(xù)1min，這個時間的長短一是保證全面觀察被試品的情況，同時也能使設(shè)備隱藏的絕緣缺陷來得及暴露出來。該時間不宜太長，以免引起不應(yīng)有的絕緣損傷，使本來合格的絕緣發(fā)生熱擊穿。運(yùn)行經(jīng)驗表明，凡經(jīng)受得住1min工頻耐壓試驗的電氣設(shè)備，一般都能保證安全運(yùn)行

一、工頻耐壓試驗接線

對電氣設(shè)備進(jìn)行工頻耐壓試驗時，常利用工頻高壓試驗變壓器來獲得工頻高壓，其接線如圖3-12所示。

通常被試品都是電容性負(fù)載。試驗時，電壓應(yīng)從零開始逐漸升高。如果在工頻試驗變壓器一次繞組上不是由零逐漸升壓，而是突然加壓，則由于勵磁涌流，會在被試品上出現(xiàn)過電壓；或者在試驗過程中突然將電源切斷，這相當(dāng)于切除空載變壓器(小電容試品時)也將引起過電壓，因此，必須通過調(diào)壓器逐漸升壓和降壓。r是工頻試驗變壓器的保護(hù)電阻，試驗時，如果被試品突然擊穿或放電，工頻試驗變壓器不僅由于短路會產(chǎn)生過電流，而且還將由于繞組內(nèi)部的電磁振蕩，在工頻試驗變壓器匝間或?qū)娱g絕緣上引起過電壓，為此在工頻試驗變壓器高壓出線端串聯(lián)一個保護(hù)電阻r。保護(hù)電阻r的數(shù)值不應(yīng)太大或太小。阻值太小，短路電流過大，起不到應(yīng)有的保護(hù)作用；阻值太大，會在正常工作時由于負(fù)載電流而有較大的電壓降和功率損耗，從而影響到加在被試品上的電壓值。一般r的數(shù)值可按將回路放電電流限制到工頻試驗變壓器額定電流的1～4倍左右來選擇，通常取0.1Ω/V。保護(hù)電阻應(yīng)有足夠的熱容量和足夠的長度，以保證當(dāng)被試品擊穿時，不會發(fā)生沿面閃絡(luò)。

二、工頻試驗變壓器

產(chǎn)生工頻高壓最主要的設(shè)備是工頻高壓試驗變壓器，它是高壓試驗的基本設(shè)備之一。工頻試驗變壓器的工作原理與電力變壓器相同，但由于用途不同，工頻試驗變壓器又具有以下一些特點。

1.工頻試驗變壓器的特點

工頻高壓試驗變壓器的工作電壓很高，一般都做成單相的，變比較大，而且要求工作電壓在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。由于其工作電壓高，對繞組絕緣需要特別考慮，為減輕絕緣的負(fù)擔(dān)，應(yīng)使繞組中的電位分布盡量保持均勻，這就要適當(dāng)固定某些點的電位，以免在試驗中因被試品絕緣損壞發(fā)生放電所引起的過渡過程使電位分布偏離正常情況太多，可能導(dǎo)致其絕緣損壞。當(dāng)試驗變壓器的電壓過高時，試驗變壓器的體積很大，出線套管也較復(fù)雜，給制造工藝上帶來很大的困難。故單個的單相試驗變壓器的額定電壓一般只做到750kV，更高電壓時可采用串級獲得。三相的工頻高壓試驗變壓器用得很少，必要時可用三個單相試驗變壓器組合成三相。

工頻試驗變壓器工作時，不會遭受到大氣過電壓或電力系統(tǒng)內(nèi)過電壓的作用，而且不是連續(xù)運(yùn)行，因此其絕緣裕度很低。在使用時應(yīng)該嚴(yán)格控制其最大工作電壓不超過額定值。

工頻試驗變壓器的額定容量應(yīng)滿足被試品擊穿(或閃絡(luò))前的電容電流和泄漏電流的需要，在被試品擊穿或閃絡(luò)后能短時地維持電弧。這就是說，試驗變壓器的容量應(yīng)保證在正常試驗時被試品上有必需的電壓，而在被試品擊穿或閃絡(luò)時，應(yīng)保證有一定的短路電流，所以試驗變壓器的容量一般是不大的。一般情況下，由于其負(fù)載大都是電容性的，根據(jù)電容電流的要求，工頻試驗變壓器的容量可按被試品的電容來確定，即

式中  U——被試品的試驗電壓，KV；

      C_X——被試品的電容，Μf;

       f—— 電源的頻率（50），Hz；

       S——工頻試驗變壓器的容量，Kva。

 工頻試驗變壓器的高壓側(cè)額定電流在0.1～1A范圍內(nèi)，電壓在250kV及以上時，一般為1A，對于大多數(shù)試品，一般可以滿足試驗要求。

由于工頻試驗變壓器的工作電壓高，需要采用較厚的絕緣及較寬的間隙距離，所以其漏磁通較大，短路電抗值也較大，試驗時允許通過短時的短路電流。

工頻試驗變壓器在使用時間上也有限制，通常均為間歇工作方式，一般不允許在額定電壓下長時間的連續(xù)使用，只有在電壓和電流遠(yuǎn)低于額定值時才允許長期連續(xù)使用。

由于工頻試驗變壓器的容量小、工作時間短，因此，工頻試驗變壓器不需要像電力變壓器那樣裝設(shè)散熱管及其他附加散熱裝置。

工頻高壓試驗變壓器大多數(shù)為油浸式，有金屬殼及絕緣殼兩類。金屬殼變壓器又可分為單套管和雙套管兩類。單套管變壓器的高壓繞組一端接外殼接地，另一端(高壓端)經(jīng)高壓套管引出，如果采用絕緣外殼，就不需要套管了；雙套管變壓器的高壓繞組的中點通常與外殼相連，兩端經(jīng)兩個套管引出，這樣，每個套管所承受的電壓只有額定電壓的一半，因而可以減小套管的尺寸和質(zhì)量，當(dāng)使用這種形式的試驗變壓器時，若高壓繞組的一端接地，則外殼應(yīng)當(dāng)按額定電壓的一半對地絕緣起來。

國產(chǎn)的工頻試驗變壓器的容量如下，對于額定電壓為50kV時，容量為5kVA，即高壓繞組的額定電流為0.1A；對于額定電壓為100kV時，容量為10kVA或25kVA，即高壓繞組的額定電流為0.1A或0.25A；對額定電壓為150kV，容量為25kVA或100kVA，即高壓繞組的額定電流為0.167A或0.67A；對額定電壓為250～2250kV的工頻試驗變壓器，高壓繞組的額定電流均取1A。

2.串接式工頻試驗變壓器

如前所述，當(dāng)單臺工頻試驗變壓器的額定電壓提高時，其體積和質(zhì)量將迅速增加，不僅在絕緣結(jié)構(gòu)的制造上帶來困難，而只費用也大幅度增加，給運(yùn)輸上亦增加了困難，因此，對于需要500～750kV以上的工頻試驗變壓器時，常將2～3臺較低電壓的工頻試驗變壓器串接起來使用。這在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上和運(yùn)輸方面都有很大的優(yōu)點，使用上也較靈活，還可將三臺接成三相使用，萬一有一臺試驗變壓器發(fā)生故障，也便于檢修，故串接裝置目前應(yīng)用較廣。

圖3-13是常用的三臺試驗變壓器串接的原理接線圖，由圖中可看到。三臺工頻試驗變壓器的高壓繞組互相串聯(lián)，后一級工頻試驗變壓器的電源由前一級工頻試驗變壓器高壓端的激磁繞組供給。因此，第Ⅱ臺工頻試驗變壓器的鐵芯和外殼的對地電位應(yīng)與第Ⅰ臺工頻試驗變壓器高壓繞組的額定電壓U相等，所以它必須用絕緣支架或支柱絕緣子支承起來，絕緣支架或支持絕緣子應(yīng)能耐受電壓U。同理，第Ⅲ臺工頻試驗變壓器的鐵芯和外殼的對地電壓為2U，它也必須用耐受電壓為2U的絕緣支架或支柱絕緣子支承起來。而三臺工頻試驗變壓器高壓繞組串接后的輸出電壓為3U。

串接的工頻試驗變壓器裝置中，各工頻試驗變壓器高壓繞組的容量是相同的，設(shè)為S，但各低壓繞組和激磁繞組的容量并不相等，若忽略其損耗，則第Ⅲ臺工頻試驗變壓器低壓繞組的容量亦為S；第Ⅱ臺工試驗變壓器的輸出容量分為兩部分，一部分由高壓繞組供給負(fù)載，容量為S，另一部分由激磁繞組供給第Ⅲ臺工頻試驗變壓器低壓繞組，其容量亦為S，因此，第Ⅱ臺工頻試驗變壓器的容量為2S；同理可推出，第Ⅰ臺工頻試驗變壓器的輸出容量S_sh為3S。所以，三臺串接的工頻試驗變壓器裝置中，每臺工頻試驗變壓器的容量是不相同的，三臺試驗變壓器的容量之比為3：2：1。三臺工頻試驗變壓器串接，其輸出容量S_sh=3S，如果串接的臺數(shù)為n，則總的輸出容量為nS，而總的裝置容量為

這樣，n級串接裝置容量的利用系數(shù)為

由以上分析可見，隨著工頻試驗變壓器串接臺數(shù)的增加，其利用系數(shù)越來越小，而且串接裝置的漏抗比較大，串接的臺數(shù)越多，漏抗越大，加上工頻試驗變壓器外殼對地電容的影響，每臺工頻試驗變壓器上的電壓分布都不均勻，因此，串接試驗變壓器串接的臺數(shù)不宜過多，一般不超過三臺。

三、調(diào)壓方式

1.對工頻試驗變壓器調(diào)壓的基本要求

(1)電壓可由零至最大值之間均勻地調(diào)節(jié)；

(2)不引起電源波形的畸變；

(3)調(diào)壓器本身的阻抗小、損耗小、不因調(diào)壓器而給試驗設(shè)備帶來較大的電壓損失；

(4)調(diào)節(jié)方便、體積小、質(zhì)量輕、價廉等。

2.常用的調(diào)壓方式

(1)用自耦調(diào)壓器調(diào)壓。自耦調(diào)壓器是常用的調(diào)壓器，其特點為調(diào)壓范圍廣、漏抗小、功率損耗小、波形畸變小、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、價格廉、攜帶和使用方便等。當(dāng)工頻試驗變壓器的容量不大時(單相不超過10kVA)，它被普遍使用。但由于它存在滑動觸頭，當(dāng)工頻試驗變壓器的容量較大時，調(diào)壓器滑動觸頭與線圈接觸處的發(fā)熱較嚴(yán)重，因此，這種調(diào)壓方式只適用于小容量工頻試驗變壓器中的調(diào)壓。

(2)用移圈式調(diào)壓器調(diào)壓。用移圈式調(diào)壓器調(diào)壓不存在滑動觸頭及直接短路線的問題，功率損耗小，容量可做得很大，調(diào)壓均勻。但移圈式調(diào)壓器本身的感抗較大，且隨調(diào)壓器所處的位置而變，但波形稍有畸變，這種調(diào)壓方式被廣泛地應(yīng)用在對波形的要求不是十分嚴(yán)格，額定電壓為100kV及以上的工頻試驗變壓器上。

移圈式調(diào)壓器的原理接線與結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-14所示。帶補(bǔ)償繞組和無補(bǔ)償繞組的調(diào)壓器的工作原理相同。通常主繞組C和輔助繞組D匝數(shù)相等而繞向相反，兩繞組互相串聯(lián)起來組成一次繞組。短路線圈K套在主繞組和輔助繞組的外面。通過短路線圈的上下移動就可以調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓。

當(dāng)調(diào)壓器的一次繞組AX端加上電源電壓U₁后，若不存在短路線圈K，則主繞組C和輔助繞組 D上的電壓各為U₁/2。出于兩繞組C和D的繞向相反，它們產(chǎn)生的主磁通Φ_C和Φ_D如方向也相反，Φ_C和Φ_D只能分別通過非導(dǎo)磁材料(干式調(diào)壓器主要是空氣，油浸式調(diào)壓器則為油介質(zhì))自成閉合回路[圖3-14(b)所示]，由于短路線圈K的存在，鐵芯中的磁通分布將發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)短路線圈K處在最下端，全套住繞組C時，繞組C產(chǎn)生的磁Φ_C幾乎全為短路線圈K感應(yīng)產(chǎn)生的反磁通中Φ_K所抵消，繞組C上的電壓降接近于零，亦即輸出電壓U₂≈0。電源電壓U₁幾乎全部降落在繞組D上。

當(dāng)短路線圈K位于最上端時，情況正好相反。繞組D上的電壓降幾乎為零，電源壓U₁全降落在繞組C上，輸出電壓U₂≈ U₁。而當(dāng)短路線圈K由最下端連續(xù)而平穩(wěn)地向上移動時，輸出電壓U₂即由零逐漸均勻的升高，這樣就實現(xiàn)了調(diào)壓。

一般移圈式調(diào)壓器還在主繞組C上增加一個補(bǔ)償繞組E，其作用是補(bǔ)償調(diào)壓器內(nèi)部的電壓降落，并使調(diào)壓器的輸出電壓稍高于輸入電壓。

移圈式調(diào)壓器沒有滑動觸頭，容量可做得較大，可從幾十千伏安到幾千千伏安。適用于大容量試驗變正器的調(diào)壓。移圈式調(diào)壓器的主要缺點之一是短路阻抗較大，因而減小了工頻高壓試驗下的短路容量。另外，移圈式調(diào)壓器的主磁通要經(jīng)過一段非導(dǎo)磁材料，磁阻很大，因此，空載電流很大，約達(dá)額定電流的1/4~1/3。

(3)用單相感應(yīng)調(diào)壓器調(diào)壓。調(diào)壓性能與移圈式調(diào)壓器相似，對波形的畸變較小，但調(diào)壓器本身的感抗較大，且價格較貴，故一般很少采用。

(4)用電動機(jī)一發(fā)電機(jī)組調(diào)壓。采用這種調(diào)壓方式不受電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響，可以得到很好的正弦電壓波形和均勻的電壓調(diào)節(jié)，如果采用直流電動機(jī)做原動機(jī)，則還可以調(diào)節(jié)試驗電壓的頻率。但這種調(diào)壓方式所需要的投資及運(yùn)用費用都很大，運(yùn)行和管理的技術(shù)水平也要求較高，故這種調(diào)壓方式只適宜對試驗要求很嚴(yán)格的大型試驗基地。

四、工頻高壓的測量

在工頻耐壓試驗中，試驗電壓的準(zhǔn)確測量也是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。工頻高壓的測量應(yīng)該既方便又能保證有足夠的準(zhǔn)確度，其幅值或有效值的測量誤差應(yīng)不大于3%。

測量工頻高壓的方法很多，概括起來講可以分為兩類：即低壓側(cè)測量和高壓側(cè)測量。

1.低壓側(cè)測量

低壓側(cè)測量的方法是在工頻試驗變壓器的低壓側(cè)或測量線圈(一般工頻試驗變壓器中設(shè)有儀表線圈或稱測量線圈，它的匝數(shù)一般是高壓線圈的1/1000)的引出端接上相應(yīng)量程的電壓表，然后通過換算，確定高壓側(cè)的電壓。在一些成套工頻試驗設(shè)備中，還常常把低壓電壓表的刻度直接用千伏表示，使用更方便。這種方法在較低電壓等級的試驗設(shè)備中，應(yīng)用很普遍。由于這種方法只是按固定的匝數(shù)比來換算的，實際使用中會有較大的誤差，一般在試驗前應(yīng)對高壓與低壓之比予以校驗。有時也將此法與其他測量裝置配合，用于輔助測量。

2.高壓側(cè)測量

進(jìn)行工頻耐壓試驗時，被試品一般均屬電容性負(fù)載，試驗時的等值電路如圖3-15所示。電路圖中r為工頻試驗變壓器的保護(hù)電阻的電阻值，X_L表示試驗變壓器的漏抗，C_X為被試品的電容。在對重要設(shè)備、特別是容量較大的設(shè)備進(jìn)行工頻耐壓試驗時，由于被試品的電容C_X較大，流過試驗回路的電流為一電容電流I_C，I_C在工頻試驗變壓器的漏抗X_L上將產(chǎn)生一個與被試品上的電壓U_CX反方向的電壓降落I_CX_L，如圖3-16中所示，從而導(dǎo)致被試品上的電壓比工頻試驗變壓器高壓側(cè)的輸出電壓還高，此種現(xiàn)象稱為“容升現(xiàn)象"，也稱“電容效應(yīng)"。由于“電容效應(yīng)"的存在，就要求直接在被試品的兩端測量電壓，否則將會產(chǎn)生很大的測量誤差；也可能會人為的造成絕緣損傷。被試品的電容量及試驗變壓器的漏抗越大，則“電容效應(yīng)"越顯著。

在工頻試驗變壓器高壓側(cè)直接測量工頻高壓的方法有以下幾種。

(1)用靜電電壓表測量工頻電壓的有效值。靜電電壓表是現(xiàn)場常用的高壓測量儀表。測量時，將靜電電壓表并接于被試品的兩端，即可直接讀出加于被試品上的高電壓值。靜電電壓表的工作原理圖如圖3-17所示。它由兩個電極組成，固定電極1接至被測量的高壓U，可動電極3由懸絲支持、接地，并和屏蔽電極2連接在一起。屏蔽電極的作用是避免邊緣效應(yīng)和外電場的影響，使固定電極和可動電極間的電場均勻。被測量的電壓U加在平板電極1和3之間，電極2中間有一個小窗口，放置可動電極3，在電場力的作用下，電極3可繞其支點轉(zhuǎn)動。若兩電極間的電容量為C，所加的電壓為U，則兩電極間的電場能量。在電場力的作用下，可動電極3繞支點轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩為

式中  α——偏轉(zhuǎn)角；

C——可動電極3與固定電極1之間的電容；

W_C——電容C在外加電壓為U時儲藏的能量。

力矩M₁由懸掛可動電極的懸絲(或彈簧)所產(chǎn)生的反作用力矩M₂來平衡，即

M₂=Kα

式中K——常數(shù)。

在平衡時，M₁=M₂，于是得

由式(3-16)可見，偏轉(zhuǎn)角α的大小和被測電壓U²及有關(guān)，而決定于靜電電壓表的電極形式，為使靜電電壓表的刻度比較均勻，常將可動電極做成特殊的形狀，使隨α的增加而減小。α的大小由固定的懸絲上的小鏡片經(jīng)一套光系統(tǒng)，將光反射到刻度尺上來讀書。

由于α與U²成正比，故用靜電電壓表測得的數(shù)值為交流電壓的有效值；用靜電電壓表測直流電壓時，當(dāng)脈動系數(shù)不超過20%時，測得的數(shù)值與平均值的誤差不超過1%，故可視在直流下靜電電壓表的測量值為平均值。

(2)用球隙進(jìn)行測量工頻電壓的幅值。測量球隙是由一對相同直徑的銅球構(gòu)成。當(dāng)球隙之間的距離S與銅球直徑D之比不大時，兩銅球間隙之間的電場為稍不均勻電場，放電時延很小，伏秒特性較平，分散性也較小。在一定的球隙距離下，球隙間具有相當(dāng)穩(wěn)定的放電電壓值。因此，用球隙不但可以用來測量交流電壓的幅值，還可用來測量直流高壓和電壓的幅值。

測量球隙可以水平布置(直徑25cm以下大都用水平布置)，也可作垂直布置。使用時，一般一極接地。測量球隙的球表面要光滑，曲率要均勻，對球隙的結(jié)構(gòu)、尺寸、導(dǎo)線連接和安裝空間的尺寸如圖3-18所示。使用時下球極接地，上球極接高壓。

標(biāo)準(zhǔn)球徑的球隙放電電壓與球間隙距離的關(guān)系已制成國際通用的標(biāo)準(zhǔn)表（見附錄中的附表3）。當(dāng)且滿足其他有關(guān)規(guī)定時，用球隙測量的準(zhǔn)確度可保持在士3%以內(nèi)，當(dāng)在0.5～0.75時，其準(zhǔn)確度較差，所以附表中的數(shù)值加括號。由此可見，測量較高的電壓應(yīng)使用直徑較大的球隙。

球隙放電點P(圖3-18)對地面的高度A以及對其他帶電或接地物體的距離S應(yīng)滿足表3-1的要求，以免影響球隙的電場分布及測量的準(zhǔn)確度。

表3-1                  球隙對地和周圍空間的要求

用球隙測量高壓時，通過球隙保護(hù)電阻R將交流高電壓加到測量球間隙上，調(diào)節(jié)球間隙的距離，使球間隙恰好在被測電壓下放電，根據(jù)球隙距離S、球直徑D，即可求得所加的交流高壓值。由于空氣中的塵?；蚯蛎娓街募?xì)小雜物的影響(球隙表面需擦干凈)，使球隙最初幾次的放電電壓可能偏低且不穩(wěn)定。故應(yīng)先進(jìn)行幾次預(yù)放電，最后取三次連續(xù)讀數(shù)的平均值作為測量值。各次放電的時間間隔不得小于1min，每次放電電壓與平均值之間的偏差不得大于3%。

氣體間隙的放電電壓受大氣條件的影響，附錄表中的電壓擊穿值只適用于標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，若測量時的大氣條件與標(biāo)準(zhǔn)大氣條件不同，必須按第一章第六節(jié)的公式進(jìn)行校正，以求得測量時的實際電壓。

用球隙測量直流高壓和交流高壓時，為了限制電流，使其不致引起球極表面燒傷，必須在高壓球極串聯(lián)一個保護(hù)電阻R，R同時在測量回路中起阻尼振蕩的作用。這電阻不能太小，太小起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，但也不能太大，以免球隙擊穿之前流過球隙的電容電流在電阻上產(chǎn)生壓降而引起測量誤差。測量交流電壓時，這個壓降不應(yīng)超過1%，由此得出保護(hù)電阻值應(yīng)為

式中  U_max—— 被測電壓的幅值，V；

f——被測電壓的頻率，Hz；

K——由球徑?jīng)Q定的常數(shù)，其值可按表3-2決定，Ω/V。

表3-2                         K的取值

（3）用電容分壓器配用低壓儀表。電容分壓器是由高壓臂電容C₁和低壓臂電容C₂串聯(lián)而成的，C₂的兩端為輸出端，如圖3-19所示。為了防止外電場對測量電路的影響，通常用高頻同軸電纜來傳輸分壓信號。當(dāng)然，該電纜的電容應(yīng)計入低壓臂的電容量C₂中。

為了保證測量的準(zhǔn)確度，測量儀表在被測電壓頻率下的阻抗應(yīng)足夠大，至少要比分壓器低壓臂的阻抗大幾百倍。為此，最好用高阻抗的靜電式儀表或電子儀表(包括示波器、峰值電壓表等)。

若略去雜散電容不計，則分壓比K為

分壓器各部分對地雜散電容C?_e和對高壓端雜散電容C_e的存在，會在一定程度上影響其分壓比，不過，只要周圍環(huán)境不變，這種影響就將是恒定的，并且不隨被測電壓的幅值、頻率、波形或大氣條件等因素而變，所以，對一定的環(huán)境，只要一次準(zhǔn)確地測出電容分壓器的分壓比，則此分壓比可適用于各種工頻高壓的測量。雖然如此，人們?nèi)匀幌ＭM可能使各種雜散電容的影響相對減少。為此，對無屏蔽的電容分壓器，應(yīng)適當(dāng)增大高壓臂的電容值。

電容分壓器的另一個優(yōu)點是它幾乎不吸收有功功率，不存在溫升和隨溫升而引起的各部分參數(shù)的變化，因而可以用來測量高的電壓，但應(yīng)注意高壓部分的防暈。

(4)用電壓互感器測量。將電壓互感器的原邊接在被試品的兩端頭上，在其副邊測量電壓，根據(jù)測得的電壓值和電壓互感器的變壓比即可計算出高壓側(cè)的電壓，為了保證測量的準(zhǔn)確度，電壓互感器一般不低于1級，電壓表不低于0.5級。

五、試驗分析

對于絕緣良好的被試品，在工頻耐壓試驗中不應(yīng)擊穿，被試品是否擊穿可根據(jù)下述現(xiàn)象來分析

(1)根據(jù)試驗回路接入表計的指示進(jìn)行分析：一般情況下，電流表指示突然上升，說明被試品擊穿。但當(dāng)被試品的容抗X_C與工頻試驗變壓器的漏抗X_L之比等于2時，雖然被試品已擊穿，但電流表的指示不變；當(dāng)X_C與X_L的比值小于2時，被試品擊穿后，使試驗回路的電抗增大，電流表的指示反而下降。通常X_C?X_L，不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，只有在被試品容量很大或工頻試驗變壓器的容量不夠時，才有可能發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象。此時，應(yīng)以接在高壓側(cè)測量被試品上的電壓表指示來判斷，被試品擊穿時，電壓表指示明顯下降。低壓側(cè)電壓表的指示也會有所下降。

(2)根據(jù)控制回路的狀況進(jìn)行分析：如果過流繼電器整定適當(dāng)，在被試品擊穿時，過流繼電器應(yīng)動作，使自動空氣開關(guān)跳閘；若過流繼電器整定值過小，可能在升壓過程中，因電容電流的充電作用而使開關(guān)跳閘；當(dāng)過流繼電器的整定值過大時，即使被試品放電或小電流擊穿，繼電器也不會動作。因此，應(yīng)正確整定過流繼電器的動作電流，一般應(yīng)整定為工頻試驗變壓器額定電流的1.3～1.5倍。

(3)根據(jù)被試品的狀況進(jìn)行分析：被試品發(fā)出擊穿響聲或斷續(xù)的放電聲、冒煙、出氣、焦臭味、閃弧、燃燒等都是不允許的，應(yīng)查明原因。這些現(xiàn)象如果確定是絕緣部分出現(xiàn)的，則認(rèn)為被試品存在缺陷或擊穿。

六、注意事項

(1)被試品為有機(jī)絕緣材料時，試驗后應(yīng)立即觸摸絕緣物，如出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱。則認(rèn)為絕緣不良，應(yīng)立即處理，然后再作試驗。

(2)對夾層絕緣或有機(jī)絕緣材料的設(shè)備，如果耐壓試驗后的絕緣電阻值，比耐壓試驗前下降30%，則認(rèn)為該試品不合格。

(3)在試驗過程中，若由于空氣的溫度、濕度、表面臟污等影響，引起被試品表面滑閃放電或空氣放電，不應(yīng)認(rèn)為被試品不合格，需經(jīng)清潔、干燥處理之后，再進(jìn)行試驗。

(4)試驗時升壓必須從零開始，不允許合閘。升壓速度在40%試驗電壓以內(nèi)，可不受限制，其后應(yīng)均勻升壓，速度約為每秒鐘3%的試驗電壓。

(5)耐壓試驗前后，均應(yīng)測量被試品的絕緣電阻值。

(6)試驗時，應(yīng)記錄試驗環(huán)境的氣象條件，以便對試驗電壓進(jìn)行氣象校正。