电气强度试验也称穿击电压试验。实际上是测量绝缘的瞬时击穿电压值的试验。众所周知,无论多纯净的绝缘油中总会有一些自由电子在外界的高能射线作用下游离出来,或在局部强电场作用下从阴极冷射出来,这些电子在电场作用下,产生撞击游离,最终会导致绝缘击穿。因这种击穿完全是由电的作用所引起,故称之“电击穿”。由于工程上所用的绝缘油含水、灰尘导电微粒等杂质是不可避免的。而这些杂质在油中形成的“小桥”贯穿电极之间,当“小桥”的电极较大时,将会使泄漏电流增大,发热严重,游离过程增强,最后导致“小桥”通道游离击穿。然而这--过程是与热过程紧密相关的,故称为“热击穿”。
电气强度试验的主要设备有油试验器、油杯、电极、标准规、秒表和温度计等。油杯,用瓷或玻璃制成,其容量不小于200mLo电极,用黄铜或不锈钢制成,表面光洁度为。标准规,用来检查电极的间隙距离,并要求能准确测量2.5mm的间距。
电气试验的试验接线与交流耐压试验基本相同,如图9-2-8所示,在变压器一次侧加装过流脱扣装置2,是为了在试样击穿后,在规定时间内切断电源,从而使短路电流流过试样的时间不会太长,避免电极过热。同时,为了限制短路电流、保护电极6,在二次回路中联了一个小电阻(0.5M0)4。试验用的电极除图9-2-9图(a)中所示为球电极(间隙为2.5mm球电极)外,也可采用如球面电极、平面电极,见图9-2-9(b)(c)所示。
试验时,先将准备好的试样倒入已清洁干净的瓷杯中,并注意电极与油杯壁及试样液面的距离应不小于15mm。试样的温度与室温(一般控制在20~30°C)相同,并要求湿度不高于75%条件下进行。试样倒入瓷杯后要静止15min,待气泡逸出后再作试验。施加试验电压必须从零开始,以3kV/S+20%速度一直上升到试击穿开关脱扣为止。击穿后立即将调压器调回到原起始点。升压过程中,如发生不大的破裂声或电压表指针的震动,可不必介意此种现象,因为它不是击穿,应继续升压。考虑到电缆油的击穿电压有一定的分散性,因此试验时,对一杯试样油要连续作5次击穿试验,每次击穿后用直径小于2mm的玻璃棒在电极间拔弄数次后静止5min,再进行下一次。为了减少击穿产生的游离碳,应将击穿电流限制在5mA以下为宜。根据统计学原理,现取5次击穿电压的算术平均值,作为试验油的平均击穿电压,即为可信数值。5次击穿电压算术平均值Uav计算公式为