弱電設備電氣連線等耐受過電壓能力實驗

周成

摘要：弱電設備電氣連線等耐受過電壓能力實驗包括差模和共模試驗兩種，差模試驗即針對相鄰不同的絕緣導線，將其中一根芯線接地、另一根芯線則接高壓端，兩根芯線同時承受差模高壓。共模試驗即將芯線接地、并在絕緣層外部纏繞細導線，并將其接入高壓端，這時，則是由單根導線來承受高壓。本文主要從兩種試驗的角度分析弱電設備電氣連線等設備的耐受過電壓能力。

關鍵詞：弱電設備電氣連線耐受過電壓能力差模試驗共模試驗

隨著電力系統的發展，變電站的數量呈現出逐年上升的趨勢，當過電壓波影響到整個低壓弱電系統時，除了會影響設備安全，還會對電氣的連線產生作用，當工頻短路電流以及雷電流進入接地體時，就會出現接地電極升高的情況，這就會對二次系統、低壓弱電系統等設備產生反擊，為了保證設備的安全，必須要確認好變電站二次系統以及低壓弱電系統的電壓能力和絕緣程度，保證過電壓保護、避雷器和低壓弱電系統能夠實現良性的配合。

1 試品與試驗方法

導線類的試品可以在不同的電壓下進行差模以及共模試驗，差模試驗即針對相鄰不同的絕緣導線，將其中一根芯線接地、另一根芯線則接高壓端，兩根芯線同時承受差模高壓。共模試驗即將芯線接地、并在絕緣層外部纏繞細導線，并將其接入高壓端，這時，則是由單根導線來承受高壓。進行差模試驗的最終目的就是為了測量設備連線中電壓波侵入時間以及相間絕緣的實際強度，進行共模試驗就是為了測試地電位升高時地絕緣的實際強度。此外，對于變壓器而言，進行差模試驗的最終目的就是將變壓器兩端接入高壓，以便測試出變壓器的實際縱絕緣。對于變壓器進行共模試驗的目的就是測試變壓器的外殼絕緣。對于電源濾波器的試驗方式與變壓器試驗方式具有一些共同點，進行差模試驗時組要在其輸入側兩端接入高壓，進行共模試驗時則需要將其外殼接地，另外一個輸入端則要接高壓。

一般情況下，被試的繼電器中有兩對常閉和常開接點，在進行差模試驗時，需要選擇其中的一對進行試驗，對于測量接點之間，要在空氣間隙中進行的電壓試驗，在具體試驗的過程中要將外殼接地處理，對于距離接地端近的一端接入高壓，這樣就能夠測量出繼電器外殼的實際放電電壓。

對于環氧板的試驗，需要確定好電極的長度，并分別測量1、1.5、2厘米時的放電電壓。在進行實驗的過程中，電壓幅值相對較小，在進行實驗時的分散性也很小，因此，在實驗過程中每次都要使用新試品，防止累積效應的產生。

2 試驗結果分析

2.1 雷電沖擊電壓試驗結果

在雷電沖擊電壓試驗中，主電容C1采用2μF/60kV脈沖式電容器，對于雷電沖擊電壓測試結果中可以得出，試品雷電沖擊電壓的耐壓性較高，在電壓的作用下，考慮到電壓實際作用時間相對較短，在這種因素的影響下，試品在受到擊穿后不會出現明顯放電痕跡。對于繼電器、電源濾波器以及變壓器而言，如果出現耐受沖擊較低的情況，就必須與過電壓保護器進行密切的配合。同時，在相同電場情況下，同類材料的絕緣層越大，那么擊穿電壓也會相對較高。在試品相同的情況下，差模試驗的電壓要比共模試驗高，究其根本原因，是由于差模試驗絕緣層的影響。

2.2 直流電壓試驗結果

不同的試品直流擊穿電壓不同，在電場相同和材料相同的情況下，材料的絕緣層越厚，那么擊穿的電壓就會越高，對于同類材料差模耐壓以及共模耐壓比例控制在1.2到1.5之間，當進行直流電壓試驗時，試品將會出現放電痕跡，這種痕跡是一種黑色小孔，在電壓較低的情況下，需要適當的延長擊穿時間，但是要控制好整體的時間，在試驗完成后，試品會出現變軟、發熱以及燒焦的情況。此外，為了保證施加在試品的電壓是一種恒定的情況，必須要調整好相應的輸出電壓，保證電容中直流電壓為預設值，再對試品進行加壓，在對于電源濾波器進行差模試驗時，由于電容較大，就難以得到具體的試驗結果。

2.3 工頻交流電壓試驗結果

對于不同的試品，在所加電壓不同時，擊穿時間也會出現相應的不同，在相同工頻電壓下，同類材料的絕緣層越厚，那么擊穿的電壓就會越高，一般情況下，在工頻電壓下試品差模試驗和共模試驗之間的比值介于1.2到2.1之間，擊穿后的特點與直流電壓擊穿結果類似，都會出現黑色小孔，也會伴隨變軟、發熱和燒焦的情況。

3 結語

試驗結果顯示，對于低壓弱點系統的電氣連線設備，差模擊穿電壓要比共模擊穿電壓高，在同等電場下，直流耐壓會相對較高，在具體的試驗過程中可以根據試驗情況進行調整。

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