低壓電器設備絕緣技術性能檢測與分析

呂誠

（中檢質技檢驗檢測科學研究院有限公司 浙江省杭州市 310022）

為進一步保證低壓設備持續(xù)性處于安全、穩(wěn)定運行狀態(tài)，一般針對低壓電器基于正常作業(yè)及故障狀況下需具備的多元化功能進行系統(tǒng)性驗證。低壓電器需結合我國相關規(guī)程，需積極開展多個試驗項目，主要包含絕緣電阻、耐壓測試等，不同試驗測試內容最終呈現(xiàn)的性能反映不盡相同。良好的絕緣性能為電器設備提供良好的運行環(huán)境，以及更持久的電力運行系統(tǒng)，對低壓電器設備絕緣性能檢測技術規(guī)范和測試方法，有助于確保電氣設備良好運行，需對其加以重視。通過上述絕緣性能測試項目，可全方位掌握低壓電器自身實際應用指標，以此確定其絕緣性能和質量，完善整個電力系統(tǒng)。眾多測試項目內容和環(huán)節(jié)中，絕緣電阻和耐壓測試作為最為關鍵的指標，測試最終結果對低壓電器整體運行朱狀態(tài)十分關鍵。

1 低壓電器設備類別劃分及特征

1.1 低壓電器設備分類

（1）按照低壓電器自身作用劃分，低壓電器主要包含兩種類別，即控制類、配電類，前者主要是處于整個電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，關鍵設備包含電阻器、啟動器等；后者主要為生活提供便捷，核心設備包含轉換開關、斷路器等。不管為控制類還是配電類低壓設備，其共同作用均為處于整個電路系統(tǒng)中，確保廣大居民和正常企業(yè)實際用電可靠及安全，將不安全隱患遏制于萌芽階段。

（2）按照有無觸電點劃分，可將低壓電器設備劃分為有觸點、無觸點，主要按照實際運行狀況需通過接觸作為劃分標準，無接觸低壓電氣設備多會選用晶體管，進一步實現(xiàn)電器正常運作，保證用電可靠性及安全性；有觸點低壓電器設備則通過控制點促使電器正常運行。上述兩種類型低壓電氣設備均具備自身優(yōu)勢，均深受人們青睞，但后者實際操作成熟性更高，使用頻次較高。

（3）按照控制方式劃分，將低壓電器劃分為自動低壓電器、自控低壓電器，自動低壓電器主要利用人工操作符合開關，保證低壓電器設備運行安全、可靠；自控低壓電器設備主要通過各類型設備有效銜接，保證內部系統(tǒng)均達成共同合作，進一步實現(xiàn)用電可靠性及安全性，達成初期設定目標。

1.2 低壓電器產(chǎn)品的特征

低壓電器產(chǎn)品高效、安全運行過程中，主要包含多個能量實現(xiàn)多元化轉化更新，不同能量實際轉化過程中呈現(xiàn)為非線性特征，大量現(xiàn)象屬于一類瞬態(tài)過程，其進一步導致低壓電器自身復雜程度。傳統(tǒng)理論分析層面，低壓電器主要以電接觸、電弧等為核心，需依附于必要的理論指導和分析運算之外，還需具備成熟的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以此保證最終計算可靠性。因此，低壓電器產(chǎn)品開發(fā)實際周期較長、投入較大，為保證與市場發(fā)展相吻合，低壓配電、控制系統(tǒng)因其自身具有一定的復雜性，對低壓電器設備自身實際工作狀態(tài)性能及結構提出更嚴格的要求，為保證其使用及運行可靠性，需加強對低壓電器設備絕緣性能良好檢測，吻合時代發(fā)展實際需求。

2 低壓電器設備的絕緣質量評價

2.1 絕緣電阻

絕緣電阻主要為布設于兩極間隔離低電壓設備電源接觸結構，若兩個電極正式通電之后產(chǎn)生漏電狀況，表明兩者存在絕緣電阻，絕緣電阻是否處于正常作業(yè)，與多個因素密切相關，如絕緣材料、性能優(yōu)良程度，一定程度影響絕緣電阻工作狀態(tài)是否實現(xiàn)常態(tài)化。使用質量優(yōu)良的絕緣性能材料，產(chǎn)生的電阻成效十分顯著，不良的絕緣性能材料難以發(fā)揮電阻自身成效體現(xiàn)。此外，絕緣保存成效與其自身性能密切相關，若絕緣材料自身存儲環(huán)境不佳，難以保證其自身完整性，且出現(xiàn)受潮現(xiàn)象，絕緣電阻便會下降，反之絕緣成效較為凸顯[1]。

2.2 耐壓測試

從理論層面分析處于不同條件下測量絕緣電阻實際數(shù)值存在一定的偏差，所以為從本質層面減少耐壓測試誤差，需綜合性選取穩(wěn)定環(huán)境開展絕緣電阻耐壓測試，處于溫濕度適宜條件下，選取合適的絕緣材料開展測試，以此保證最終測試結果的可靠性。采取上述操作方可減少絕緣測試誤差，促使用戶用電系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性及安全性。此外，為確保測試最終成果完整性、精準性，可選取多組對比測試模式，通過變更濕度、溫度等因素開展多次比對測試，基于多組相關數(shù)據(jù)信息，最終獲取精細化測試結果，以此為基礎確定絕緣成效，為生產(chǎn)質量更佳的絕緣產(chǎn)品提供技術支撐。

2.2.1 交流耐壓試驗

交流耐壓試驗可進一步直觀發(fā)現(xiàn)較為危險集中化缺陷，可精準性判定絕緣程度，但其自身不足在于即對固體有機絕緣，處于較高交流電壓作用時，會促使其弱點更突顯，所以需合理化選取試驗電壓值。通常正式運行過程中，絕緣變化耐壓試驗電壓數(shù)值選取應低于出廠電壓數(shù)值，且處于不同狀況下設備需進行因地制宜，以此保證試驗電壓數(shù)據(jù)更具科學性、合理性。

2.2.2 直流耐壓試驗

依照我國相關規(guī)程通過直流耐壓試驗，掌握絕緣電器自身實際強度，相較于交流耐壓試驗，其核心優(yōu)勢在于整體設備重量小，絕緣進行直流耐壓試驗過程中，可通過測試泄露電壓觀察其內部絕緣存在的不足，為后續(xù)相關檢測措施提供強有力的措施。直流耐壓試驗電壓的選擇，可結合絕緣工頻交流耐壓試驗電壓和交直流擊穿強度之比，對發(fā)電機定子繞組選取2-2.5倍額定電壓[2]。

3 低壓電器設備絕緣性能檢測影響因素及類型

3.1 低壓電器設備絕緣性能檢測影響因素

低壓電器設備絕緣性能實際檢測過程中，最為核心的便是檢測絕緣電阻，常將電器帶電部分與控制外露非帶電絕緣部分電阻稱為絕緣電阻，若其自身材料受外界影響老化，自身絕緣電阻便會持續(xù)性下降，所以電器設備和漏電安全事故發(fā)生。低壓電器設備絕緣材料實際生產(chǎn)過程中，也不乏存在質量缺陷，此類材料與電源接通之后，處于強電場作用下促使整個材料被擊穿，產(chǎn)生嚴重的損失。定期對低壓電器產(chǎn)品絕緣電阻進行綜合性檢查，可避免此類事故發(fā)生，檢測基本方式為通過測量各類電器設備絕緣電阻、耐壓試驗，判斷其自身絕緣性能是否吻合設備要求。

絕緣電阻處于電器設備中與多個因素密切相關，主要用于測量環(huán)境和設備質量對可降低絕緣的預兆，設備處于高塵環(huán)境條件下，其自身絕緣材料的絕緣電阻會持續(xù)性下降，設備處于高溫狀態(tài)下自身絕緣電阻也會下降。低壓電器設備絕緣材料內絕緣電阻并非處于固定狀態(tài)，主要隨著溫度上升或下降變更，絕緣電阻自身性能和電阻系數(shù)、電氣強度相關聯(lián)，針對其中部分低壓電器設備而言，需進行持續(xù)性工作，而部分僅需進行短周期工作，因各類設備電壓實際負荷狀況也會隨之變化，若設備持續(xù)性處于滿負荷工作狀態(tài)，增加三相設備單相運行、熱擊穿等事故。

3.2 絕緣電阻測量實際類型

絕緣電阻測量作為低壓電器設備電阻測量關鍵內容，其主要為低壓電器帶點于外露非帶電金屬實際電阻，其處于受高溫或潮濕狀態(tài)下，低壓電器產(chǎn)品絕緣加劇老化速度，弱化自身絕緣電阻，以此增加漏電等風險。為從本質層面減少上述安全事故發(fā)生，需結合我國相關規(guī)程持續(xù)性測量各類低壓電器設備絕緣電阻。我國現(xiàn)下實際測量絕緣材料實際性能方式較多，不同測量方式基本原理存在較大差異性，即直接測量法、泄露電流測量法，需積極明晰不同測量方式的特征。測量系統(tǒng)中泄露電流通常呈現(xiàn)為三種形式，主要是指通過兩個導體絕緣層較小實際正常泄露電流，如從火線至地導線泄露電流；電容性泄露電流，形成此種現(xiàn)象主要將絕緣層視為核心基本介質，直流電路中含有電容性泄露電流，常規(guī)下時間周期較短，通常狀況下僅為幾秒鐘[3]。

4 低壓電器設備絕緣技術性能檢測的方法

絕緣材料處于外加電壓作用下呈現(xiàn)導電性能，絕緣電阻實際大小與多個因素密切相關，最為核心的便是體積電阻、表面電阻。以我國相關規(guī)程為核心導向，絕緣電阻測試是測定電氣設備自身絕緣性能作為關鍵性舉措，其主要設備種類較多，如控制、電纜等相關材料。

4.1 直接絕緣電阻測量

通常正常狀況下測量低壓電器產(chǎn)品自身絕緣電阻，可選擇相關儀表較多，其中使用頻次較高的便為萬用表，萬用表可直接測量小電阻。電氣安全實際絕緣性能測量過程中，需結合實際狀況選取專業(yè)工具展開測量儀器，以此保證最終測量結果精準性。兆歐表上主要包含三個端子，即接地（E）、電路（L）、屏蔽（G）接線端子，實際測量過程中通常會選用E、L兩端，實際測量之前需將被測電源切斷，并對地短路放電，嚴禁設備攜帶電進行測量，以此確保人身和設備可靠性及安全性，特別針對具備感應的高壓電設備，需及時采取有效措施予以解決展開測量。應第一時間及時確保被測表面清潔度，降低與電阻直接性接觸，以此確保最終測量結果可靠性及精確性，具體測量過程中需綜合性依照相關規(guī)程檢查相關測量儀表，以此保證其是否處于正常工作狀態(tài)，最為重要的是檢查“0”和“∞”，手動手柄實際搖動過程中需持續(xù)性保證電機工作處于定額轉速中。兆歐表正式使用過程中，需積極確保其自身保持平穩(wěn)、牢固，且采取強有力的措施減少較大影響磁場，將將E和L端進行短接，逐漸遞增手柄搖動實際速度，持續(xù)性表明指針是否停留于“0”位置。具體測量過程中，需保證被測主體目標與實際電源相脫離，將兆歐表上分別引出兩個接線端子L、E，將其與被測產(chǎn)品予以銜接，穩(wěn)定搖動手柄持續(xù)1分鐘，保證以120-150次/分速度，待指針處于穩(wěn)定條件下，

可精準性掌握最終絕緣電阻測量數(shù)值。測量電機測定實際電機，將其中兩端分別銜接至電機外殼、繞組等，若實際測量過程中將兩端實際與兩相繞組予以銜接，測量最終結果指針止步于0位，則判定絕緣失真，需第一時間終止手柄，防止損毀兆歐表[4]。

4.2 泄露電流測量法

低壓電器產(chǎn)品自身泄露電流主要是電器處于外加電壓作用下，流經(jīng)絕緣部分的電源，通過測量泄露電流方式，判定電器產(chǎn)品自身絕緣性能，實際測量過程中使用檢測儀器通常為耐壓型，需增設于兩個導體間超過正常工作電壓幾倍，并測量測試電流。泄露電流測試過程中，也應選用專業(yè)的泄露電流儀，結合我國相關電器規(guī)程及要求，需禁止超過相關上限數(shù)值，各類產(chǎn)品實際出廠之前，需系統(tǒng)性做好測試工作。施加電壓關鍵性部位是電器帶電部分和單一性用于絕緣與帶電部件分隔殼體間，以及帶電部位和用加強絕緣與帶電部件隔離殼體間。若帶電部件和實際金屬殼間實際距離不超過我國相關規(guī)程間隙，施加試驗電壓部位用絕緣材料作為內襯金屬殼。圖1為泄露電流與施加電壓的關系。

圖1：泄露電流與施加電壓的關系

5 結束語

絕緣性能設計作為電器設備結構設計核心內容，加強對低電壓電器設備自身絕緣性能檢測至關重要，若絕緣一經(jīng)損壞增加各類安全事故發(fā)生，易促使設備損壞、人員傷亡，難以保證電器設備穩(wěn)定、安全運行。為保證低壓電器設備正常運行，需選取合理的方式開展絕緣性能檢測，增強檢測方式的有效性，為設備正常運行提供保證。