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艾諾變壓器感應耐壓測試儀測試原理
文章來源:山東艾諾儀器     文章發布時間:2017-08-29    點擊次數:
測量依據
        變壓器感應耐壓測試儀所面向的對象主要是變壓器、互感器行業。
        相對于變壓器的主絕緣即繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣而言,變壓器還有另外一項重要的絕緣性能指標――縱絕緣。縱絕緣是指變壓器繞組具有不同電位的不同點和不同部位之間的絕緣,主要包括繞組匝間、層間和段間的絕緣性能,而國家標準和國際電工委員會(IEC)標準中規定的“感應耐壓試驗”則是專門用于檢驗變壓器縱絕緣性能的測試方法之一。
        感應耐壓試驗是指給變壓器規定的繞組外施一電壓,該電壓不低于2倍的額定電源電壓,頻率不小于2倍最低額定頻率;要求在該電壓按規定持續的時間內繞組無灼熱、飛弧、擊穿或損傷等跡象;要求感應耐壓試驗前后額定工作電源下的空載電流和功耗無明顯的變化。
        變壓器的縱絕緣主要依賴于繞組內的絕緣介質——漆包線本身的絕緣漆、變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等等(不同種類的變壓器可能包含其中一種或多種絕緣介質);縱絕緣電介質很難保證100%的純凈度,難免混含固體雜質、氣泡或水份等,生產過程中也會受到不同程度的損傷;變壓器工作時的最高場強集中在這些缺陷處,長期負載運作的溫升又降低絕緣介質的擊穿電壓,造成局部放電,電介質通過外施交變電場吸收的功率即介質損耗會顯著增加,導致電介質發熱嚴重,介質電導增大,該部位的大電流也會產生熱量,就會使電介質的溫度繼續升高,而溫度的升高反過來又使電介質的電導增加。如此長期惡性循環下去,最后導致電介質的熱擊穿和整個變壓器的毀壞。這一故障表現在變壓器的特性上就是空載電流和空載功耗顯著增加,并且繞組有灼熱、飛弧、振動和嘯叫等不良現象??杉酶杏δ脫故匝榧觳獬霰溲蠱魘欠窈兇菥等畢菔羌潯匾?。
 
適用標準:
《gbt 15290-1994 電子設備用電源變壓器和濾波扼流圈總技術條件》、《gb-t 8554-1998 電子和通信設備用變壓器和電感器 測量方法及試驗程序》、
《GB 4706.21-2002 家用和類似用途電器的安全 微波爐的特殊要求》、《IEC 60335-2-25-2010家用和類似用途電器.安全性.第2-25部分:微波爐(包括組合微波爐)的詳細要求》

測量原理
(一)感應耐壓試驗可以檢驗出變壓器縱絕緣性能好壞的原因:
第一,變壓器剛出產時,沒有經過惡劣環境長時間的考驗,外施其額定電壓和頻率的電源作試驗,繞組匝間、層間和段間的電壓不足以達到電介質缺陷處的擊穿電壓難以造成這些絕緣缺陷處的放電和擊穿,這種存在絕緣故障隱患的變壓器與絕緣性能良好的同類變壓器的空載電流和空載功耗沒有太大的差別,故而難以發現這些隱患;
而感應耐壓試驗給變壓器施加2倍額定電壓以上的電壓,可在縱絕緣缺陷處建立更高更集中的場強,繞組匝間、層間和段間的電壓達到并超過電介質缺陷處的擊穿電壓;感應耐壓試驗給變壓器施加頻率在2倍的額定頻率以上,較高的頻率又可以大大降低固體電介質的擊穿電壓,使得絕緣缺陷更容易被擊穿;感應耐壓試驗所規定的外施電壓的作用時間亦可保證絕緣缺陷的擊穿;故感應耐壓試驗可以可靠地檢測出變壓器縱絕緣性能的好壞。
第二,感應耐壓試驗給變壓器施加電源的頻率之所以在2倍的額定頻率以上,是因為:變壓器的激磁電流i――主磁通振幅Фm的特性曲線一般設計在額定頻率和額定電壓下接近彎曲飽和部分,又因在電源頻率不變的情況下,主磁通Фm決定于外施電壓U:
 
U= E=4.44WfФm                  
U ――外施電源電壓,V            
E ――加電繞組的感應電動勢,V  
f ――外施電源頻率,Hz
W――加電繞組的匝數,n
所以給變壓器加2倍額定電壓以上的電壓               
必然會導致鐵芯嚴重飽和,主磁通Фm增大△Фm,所以,激磁電流i會急劇增加,致使變壓器發熱燒毀;為使變壓器在加2倍壓以上鐵芯仍不飽和,則需要提高電源的頻率至2倍頻以上。
第三,感應耐壓試驗給變壓器原邊加2倍壓以上,2倍頻以上的電源,變壓器的主磁通會使原邊和副邊同時感應出感應電動勢E1和E2,且分別是其額定工作狀態下的2倍以上,所以感應耐壓試驗可以同時對主、副繞組進行縱絕緣性能的測試。當然,我們也完全可以根據需要從變壓器的副邊進行測試,不過所施加的電壓應當是變壓器額定工作狀態下空載電壓的2倍以上,頻率同樣是額定頻率的2倍以上。
(二)艾諾968系列感應耐壓測試儀能更好地檢驗出變壓器縱絕緣性能的好壞:
艾諾AN968系列變壓器感應耐壓測試儀是檢測變壓器縱絕緣性能的專業設備,采用多項獨有和國際領先技術,具有優秀的高精度有功功率測量的能力,能夠更有效地用于某些微型電子變壓器的匝間短路判定。
在微型電子變壓器中,由于匝數多(數千匝以上),線徑細(漆包導線直徑0.1mm以下),在短路數匝到數十匝的情況下,與正常的變壓器相比,倍頻倍壓下的測試電流變化甚小,而有功功率的變化則比較明顯(短路10匝一般變化在50%左右)。實驗表明,有匝間短路的情況下,變壓器的功率因數變化較大,有功功率變化較大,因此可作為輔助測試手段,更準確地對變壓器的性能進行判斷。
參照5W小型變壓器初級短路的測試報告(見附錄一),電流、功率、功率因數指標都可做為變壓器匝間短路的判定依據,其中功率測量方法,可以作為最好的判定依據。由于AN968測試儀采用快速判斷的方式,模擬無損檢測,不對被測試變壓器造成損壞,在保證優質準確測試的前提下,可以有效地提高生產效率,是實驗室和變壓器生產線的理想選擇。