電氣設備的高壓試驗及防范措施

薛坤

摘 要：如今，我國電力系統的電壓等級在不斷的提高，電網水平發展迅速，因此電氣設備的安全經濟運行越來越受到重視。在電力系統中，影響整個電力系統正常運行的關鍵因素是電氣設備的安全性能指標，而影響其安全的因素也是多方面的。電氣設備絕緣強度大小以及系統限制過電壓水平的試驗是安全運行的保障。在進行電氣設備高壓試驗時，必須采取防范措施，確保試驗人員及設備的安全。

關鍵詞：電氣設備 高壓試驗 防范措施 安全

中圖分類號：TM83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0062-02

隨著時代的不斷進步，礦山、工廠等行業的生產不斷向著高效化發展，因而對用電的可靠性、穩定性和安全性有了更嚴格的要求。在電力領域，電力生產必須有安全保障、系統控制調節必須到位、電能傳輸變換必須安全穩定，所以必須時刻保證高壓電氣設備的安全可靠。高壓電氣設備的安全是整個電力系統安全的基礎，這就需要對電氣設備定期或不定期地進行高壓試驗。

1 電氣設備高壓試驗簡介

在現實生活中，各類高壓電氣設備的結構、技術特點和性能都不盡相同。檢驗電氣設備的絕緣參數或性能能否滿足電力系統的安全運行，需要針對電氣設備的種類采取相應的措施進行試驗。

2 高壓電氣試驗的種類

高壓電氣試驗按試驗目的分為預防性試驗和交接性試驗。預防性試驗是需要定期進行的，分為絕緣特性試驗和耐壓試驗。其中耐壓試驗是最重要也是最基本的電氣試驗。耐壓試驗則是一種破壞性試驗，有直流耐壓試驗和交流耐壓試驗2種。耐壓試驗的原理是在試驗進行時對設備不斷地增加電壓，直到超過設備的工作電壓，來考驗設備的絕緣程度，同時還能發現一些集中性的缺陷和危險性較大的缺陷。此時耐電強度達到一定的水平，對電氣的絕緣造成一定程度的破壞。絕緣特性試驗是一種非破壞性試驗，它的原理是通過測量各種特性參數（如絕緣電阻、泄漏電流、介質損耗角正切值等）情況來判斷設備內部絕緣程度，此試驗對電壓條件要求較低，不會損壞設備內部絕緣。這種試驗的缺點是不能有效判斷設備的絕緣耐電強度。2種試驗各有優缺點，需結合實際情況和需求擇優選擇。高壓電氣試驗按設備的不同種類分為高壓母排試驗、變壓器試驗、避雷器試驗、電力電纜試驗、多高壓電機試驗、電壓互感器試驗、電流互感器試驗、斷路器試驗，應嚴格按照相關的規程規定進行試驗。

3 電氣設備高壓試驗的意義

一般情況下，通過電氣高壓試驗判斷設備的絕緣程度、檢查設備安全隱患，一旦發現問題做到及時修復，問題嚴重時則需更換新設備，以防止停電、設備出現損壞、設備發生絕緣擊穿等現象的發生，保證設備安全運行，更要確保電力系統維護工作者及相關工作人員的人身安全。

4 電氣高壓試驗的原理

4.1 交流耐壓試驗的原理

交流耐壓試驗是通過高壓直接鑒定電氣設備絕緣強度，以最快的速度查找電氣設備中是否有集中性的問題，有利于減少絕緣事故及其他安全事故的發生。不足的是，在經歷嚴格的高壓考驗時，絕緣本身的弱點則會變得更加有風險。為確保安全性和有效性，在進行交流耐壓試驗前，必須先進行泄漏電流和介質損耗的相關試驗，且在兩項試驗結果均合格的條件下（如不合格，則需處理）再進行交流耐壓試驗。

4.2 泄漏電流試驗的原理

電氣設備的結構、體積、溫度甚至是設備的潔凈度都影響著泄漏電流的試驗結果，首先估測電流的絕對值，了解絕緣程度，為下一步的科學分析打好基礎。測量泄漏電流一般使用微安表，提高測量精度。以作用電壓和測量出的泄漏電流進行對比，有效判斷絕緣缺陷類型。如果測量出的電流過大，說明試驗回路出現了閃絡的情況，應當查找屏蔽功能和回路設備哪里出現了問題。如果測量出的電流過小，表示電源不穩定而引起的波動，應當查找微安電表或接線情況是否出現了問題。還有一種情況，就是微安表讀數隨著時間的推移而不斷上升，這就說明絕緣老化的問題，也就是說泄漏電流亦能反映設備的絕緣水平。

4.3 介質損耗試驗的原理

在一切電力系統的絕緣設備中，介質損耗因數tgδ可體現設備絕緣是否有劣化變質情況和絕緣整體的受潮情況。測試小型設備時還能夠發現設備中的一些局部缺陷。

4.4 直流耐壓試驗的原理

直流耐壓試驗較為簡易，不會損毀其絕緣功效，具有較高的可靠性，易發現局部缺陷。直流耐壓試驗的電壓較大，可以與泄漏電流試驗一起進行，節約了經濟成本和作業的時間。缺點則是絕緣在直流作用時的內部電壓情況，對絕緣的考驗要遠遠弱于交流耐壓試驗。

4.5 測試絕緣電阻

絕緣電阻值參數使用儀表來測試，絕緣電阻測試儀又名兆歐表，主要類型有500 V、2 500 V和5 000 V等幾種。參數值真實反映一些缺陷，如絕緣是否有受潮情況、是否有老化等現象，測試絕緣電阻是非常必要的。

4.6 高頻震蕩波耐壓試驗的原理

高頻震蕩波耐壓試驗的運作原理是利用直流高壓發射器對充電電容進行有效的充電保護，達到幅值時，再對試驗品進行放電，當等于我們預計的電壓值時，球隙將停止放電。被測量的電氣設備就會在電壓的釋放上形成振蕩式的放電回路，在這個過程中促使數量級的衰減振蕩波電壓的形成。這種試驗的優勢在于對電源容量的要求比較低，容易滿足，能夠較早地對磨損和絕緣缺陷進行處理。缺點是缺乏便利性。

5 進行設備高壓試驗時的防范措施

5.1 對人的防范措施

（1）試驗部署。

在進行高壓試驗時，需由上級主管部門或班組長下達第一種工作票，嚴格依據工作票內容進行電氣設備高壓試驗。嚴格遵守《電力安全規程》中規定的工作許可制度、工作監護制度，還要遵守工作間斷、轉移和終結制度。嚴防試驗中無關人員的介入，提前做好各種突發事件的應對措施，避免人身傷亡事故的發生。

（2）技術方面。

高壓試驗的設備特殊，試驗也非常特殊，試驗前必須保證所有試驗設備的接地情況良好。進行試驗的設備不能帶有殘余電，試驗前要將試驗設備充分放電。先閉合接地刀閘，再將試驗設備直接接地。其中一項試驗完成后，在確保參與試驗人員的安全情況下，將試驗設備再次充分放電，做好下一項試驗準備。放電作業時，監護人監護現場環境，操作人員佩戴安全帽、絕緣手套、穿戴絕緣靴，做好安全措施。還要注意的是，在進行電纜直流耐壓試驗時，工作人員在充分放電完成后，在拆除試驗引線前必須先斷開試驗設備所有電源。

5.2 對設備的防范措施

（1）確保斷開試驗設備的一次、二次設備電源。

（2）進行耐壓試驗時，斷開與該次試驗無關的一次設備和所有二次設備連接線，避免引起感應電或串電，對二次設備造成損壞。

6 結語

簡而言之，為保證電氣設備正常運行必須定期做好電氣設備的高壓試驗。這樣可在事故發生前就檢測出電氣設備運行過程中存在的問題和風險，并能根據試驗結果做好防范措施，亦能把危害降到最低，減少國家經濟損失，對中國電力系統的發展也有著積極作用。特別強調的是，在進行電氣設備的高壓試驗時，由于高壓的危險很大，必須采取各種有效的措施保證人員及設備的安全，一定要按照規定的流程進行，利用科學、保證人員及設備的安全情況下完成試驗，以免造成事故。

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