高电压试验技术.pdf

高电压试验技术高电压试验技术 High vo1tage test techniques GB311.2～～6—83 1983-12-26 发布 发布 1985-10-01 实施实施 国家标准局批准国家标准局批准 高电压试验技术高电压试验技术 第一部分 一般试验条件和要求第一部分 一般试验条件和要求 High voltage test techniques Part 1：：Generaltest condition and requirements GB311.2——83≈IEC60——1——73 代替 代替 GB 311——64 1 引言 1.1 适用范围 本标准适用于额定电压为 3kV 及以上设备的下列试验： a.直流电压绝缘试验； b.交流电压绝缘试验； c.雷电冲击电压绝缘试验； d.操作冲击电压绝缘试验； e.上述电压联合的绝缘试验； f.冲击电流试验 1.2 目的 本标准的目的在于提出关于试品的一般要求并规定通用的试验条件。

1.3 名词术语 本标准所用的名词术语的定义见 GB2900.19—82 《电工名词术语 高电压试验技术和绝 缘配合》 2 试品布置和试验条件 2.1 试品 试品应完整装上对绝缘有影响的所有部件并按照规定的工艺处理 2.2 试品与周围接地体的距离 设备或部件(如套管、绝缘子等)试验时，其电场应尽可能和运行情况相似 试品与接地体或邻近物体的距离， 一般应不小于试品高压部分与接地部分间最小空气距 离的 1.5 倍 在湿试及污秽试验或试品上的电压显然不受外部影响时， 在保证对邻近构件不发生闪络 的条件下，可取较小的距离 注： 如试品和邻近物体的距离受到限制， 允许在试品高压出线端装设特制的屏蔽或防晕 装置以防止产生严重的放电，但此类装置不应影响试品内绝缘的电场 2.3 试品的模拟 在出厂试验时， 允许在模型上或未完全装配好的设备上进行外绝缘试验， 但其外绝缘的 电场与完全装配好的设备的电场应没有显著差别 2.4 干试验 试品应干燥、清洁为保证试验结果的可靠性，户内试验的环境温度一般为 10～40℃ 试品温度达到环境温度后方可进行试验，保证此项要求的措施(如试品在试验环境中的 放置时间等)在各设备标准中规定。

注：某些地区当试验条件受到限制时，允许试验环境温度的下限为 5℃ 3 大气条件 3.1 大气校正因数 外绝缘的破坏性放电电压与试验时的大气条件有关 通常， 给定空气放电路径的闪络电 压随着空气密度或湿度的增加而升高但当相对湿度约大于 80％时，闪络电压会变得不规 则(特别是当闪络发生在绝缘表面时) 利用校正因数可将测得的闪络电压值换算到参考大气条件下的电压值； 反之， 也可将参 考大气条件下规定的试验电压值换算到试验条件下的数值需要考虑两个校正因数： a.空气密度校正因数 Kd； b.湿度校正因数 Kh 破坏性放电电压正比于 Kd／Kh 耐受试验时加在外绝缘上的电压由规定的耐受电压乘上 Kd／Kh来确定同样，将实测 的破坏性放电电压值除以 Kd／Kh就校正到标准大气条件下的电压值 在同时包括外绝缘和内绝缘的情况下，电压值是否需要校正，由有关设备标准规定 在试验报告中一般应注明试验期间的实际大气条件，并须说明是否作了校正 .注：参考大气条件是为了比较试验结果而选取的一种特定大气条件 3.2 标准大气条件 标准大气条件是： 温度 t0=20℃ 压力 b0＝1.013×105N／m2＝1013mbar 湿度 h0＝11g／m3 注：1013mbar 的压力相当于 0℃时水银气压计上汞柱高度为 760mm。

若以 mm 计的汞柱高度为 H，则以毫巴表示的压力：bH=1013 760这里，略去了温度对汞柱高度影响的修正 3.3 空气密度和湿度的校正因数 如果大气压力 b 用毫巴表示，温度 t 为摄氏温度，空气密度校正因数： Kb bt tdmn =×+ +  00273 273湿度校正因数： Kh=(K)w 因数 K 列于图 1 中， 它是绝对湿度的函数， 根据电压形式分别采用曲线 a 或 b； 指数 m、 n 和 w 与电压的形式和极性以及闪络距离 d 有关，如表 1 和图 2 所示由于缺少更确切的资 料，假定 m 和 n 相等 图 1 湿度校正因数 K 与绝对湿度的关系曲线(其用法见表 1) 图 2 空气密度校正用的指数 m 和 n 值以及湿度校正用的 w 值与放电距离 (以 m 为单位)的关系曲线(其用法见表 1) 表 1 大气校正因数的应用 空气密度校 正 湿度校正 试验电压形 式 电极形状 极性 指数 m 和 n因数 K 指数 w 球对球间隙 ± 0 0 棒对棒间隙， 悬式绝缘子 ± 1.0 1.0 直流电压 棒对板间隙， 支柱绝缘子 ± 1.0 见图1曲线b1.0 0 球对球间隙 ～ 1.0 0 交流电压 支柱绝缘子， 悬式 绝缘子， 棒对棒间 隙 ～ 见图2曲线c见图1曲线a见图 2 曲线 a 棒对板间隙 ～ 见图 2 曲线 a 当 h＞11g/m3取 w=0 球对球间隙 ± 0 0 + 1.25 棒对板间隙 - 0 + 1.25 雷电冲击电 压 支柱绝缘子， 悬式 绝缘子， 棒对棒间 隙 - 1.0 见图1曲线b1.0 球对球间隙 ± 1.0 1.0 0 0 + 见图 2 曲线 b 操作冲击电 压 支柱绝缘子， 悬式 绝缘子， 棒对板间 隙棒对棒间隙 - 见图2曲线a见图1曲线a0 对于不属于表 1 中所述类型的电极装置，不作湿度校正，只对空气密度进行校正，其指 数取 m=n=1。

湿试验和人工污秽试验不作湿度校正；这种试验的空气密度校正问题正在考虑中 3.4 湿度测量 湿度测量通常用通风式精密干湿球湿度计绝对湿度是干、湿两个温度计读数的函数， 可由图 3 查出；同时也可查到相对湿度测量时应在达到稳定的数值后仔细读数，以免在确 定湿度时造成过大的误差 只要具有足够的准确度，其他确定湿度的方法亦可采用 图 3 空气湿度与干、湿球温度计读数的关系 表 2 在试品上的淋雨条件 分类 单位 数值 垂直分量 mm/min 1.0～1.5 所有测量点的平均淋雨率 水平分量 mm/min 1.0～1.5 单独每次测量和每个分量的极限值 mm/min 0.5～2.0 收集到的雨水温度 ℃ 周围环境温度±15 收集的水校准到 20℃的电阻率1)(见图 4) Ω·m 100±15 注：1)对操作冲击，如果得不到规定的水电阻率，可使用较低的值，但在试验报告中须 说明实际值 4 湿试验 本标准的规定旨在模拟自然雨对外部绝缘的影响， 并用于所有类型的电压试验和各类设 备的试验 4.1 淋雨条件的规定列于表 2 4.2 表 2 中淋雨率的测量用一个量雨器，它具有两个隔开的开口均为 100～750cm2的 容器。

其深度均不小于直径的 1／2；一个开口测水平分量，一个开口测垂直分量测定时 间应不小于 1min量雨器在一足够大的范围内缓慢移动，以消除单个喷嘴喷射不均匀的影 响 另一个不精确的作法是只测量垂直分量，用目测来判断淋雨方向与水平面是否成 45° 角 4.3 湿试验时，试品的安放位置应与其工作条件一致；在试品上降下均匀的滴状雨， 雨滴淋到的区域应超出试品的外形尺寸范围 注：如试品有几种工作位置，则湿试验允许只在一种位置和一种淋雨方向下进行，此时 试品在淋雨状态下的电气强度应是最低的 图 4 雨水电阻率的温度校正因数α与温度的关系 ρ20=ρtα 式中：ρ20和ρt——20℃和 2℃的电阻率； α——温度校正因数 4.4 试品的高度超过 1m 时，应在接近试品的顶部、中部和底部测量淋雨量试品的水 平尺寸很大时，应采用类似的测量方法 4.5 试品按上述规定条件至少预淋 15min 后再施加电压预淋时间可以包括调整喷射 所需要的时间 如果采用特殊的方法能保证有效均匀的淋雨， 或者在较短时间间隔后重复进 行试验时，预淋时间可以缩短 4.6 湿试验的试验程序一般和本标准相应的干试验所作的规定相同。

通常，对所有交 流和直流湿耐压试验，如在重复试验中不再发生闪络，建议允许闪络一次 4.7 只要能满足本标准表 2 规定的淋雨条件，任何形式的喷嘴均可采用 图 5 是实际应用中认为比较满意的一种喷嘴型式 图 5 喷嘴 附加说明： 本标准由中华人民共和国机械工业部和中华人民共和国水利电力部提出 本标准由西安高压电器研究所和武汉高压研究所负责起草 本标准主要起草人冯昌远、靖洪民、王济德、罗卓林、陆宠惠、张仁豫、王文端 高电压试验技术高电压试验技术 第二部分 试验程序第二部分 试验程序 High Vo1tage test techniques Part2：：Test procedures GB311.3——83≈IEC60——2——73 代替 代替 GB311——64 1 引言 1.1 适用范围 本标准适用于额定电压为 3kV 及以上设备的下列试验： a.直流电压绝缘试验； b.交流电压绝缘试验； c.雷电冲击电压绝缘试验； d.操作冲击电压绝缘试验； e.上述电压联合的绝缘试验； f.冲击电流试验 注：本标准不包括污秽试验 1.2 目的 本标准的目的在于： 规定试验电压和电流的产生及试验方法； 规定试验结果的处理方法 并提出试验是否合格的判据。

1.3 名词术语 本标准中冲击电压绝缘试验和冲击电流试验的有关名词术语的定义见 GB2900.19—82 《电工名词术语 高电压试验技术和绝缘配合》 2 直流电压试验 2.1 直流电压试验的有关定义 2.1.1 脉动 脉动是指对电压算术平均值的周期性波动脉动幅值是指最大值和最小值之差的一半 脉动因数则是脉动幅值与算术平均值之比值 2.1.2 试验电压值 试验电压值是指算术平均值 2.2 试验电压 2.2.1 对试验电压的要求 除在有关设备标准中另有规定外，试品上的电压应是脉动因数不大于 3％的直流电压 要注意接入试品可能影响脉动因数 2.2.2 试验电压的产生 试验电压一般用整流装置产生， 也可用静电发生器产生 对试验的要求取决于被试品的 型式和试验条件， 这些要求主要由电源所提供的试验电流的数值和种类来满足 关于试验电 流的组成见 2.4 电源的额定输出电流应足以使试品电容在相当短的时间内充电但当试品电容很大时， 也允许长达几分钟的充电时间电源(包括储能电容)还应能供给泄漏和吸收电流以及任何内 部和外部的局部放电电流，但电压降不应过大以致影响试验结果在做内绝缘试验时，这些 电流通常很小，但作绝缘子湿试时，泄漏电流可达数十毫安，有时可遇到放电量为 10-2C 的 预放电脉冲。

2.3 试验电压的测量 2.3.1 用 GB311.4—83《高电压试验技术 第三部分 测量装置》规定的装置测量 测量算术平均值、最大值、脉动因数和试验电压的瞬时压降时，所用测量装置应能满足 GB311.4 的规定在测量脉动因数和瞬态压降时，测量装置的频率特性应符合要求 2.3.2 利用球隙测量 当只测试验电压最大值时，可以使用球隙此时，往往是确定放电时的球隙距离和与试 验电压有关的其他变量的读数之间的关系 这个关系可能受试品和球隙的接入以及湿试时雨量等因素的影响 因此， 用球隙校准时 和试验时的条件应相同 还要注意， 由于大气污染可能使球隙测量直流电压出现不规则的情 况 校准时，最好用 100％的试。