電壓擊穿強度試驗設備的五項常見故障排除

電壓擊穿強度試驗設備的五項常見故障排除

一、電壓擊穿點檢測異常

典型現象：
重復測試時擊穿電壓數值波動＞10%，出現階梯狀擊穿而非瞬時跳變
根本原因排查：

電網波動導致測試電源紋波＞0.5%（核查電源監控波形）

油浸式電極池介質油老化（介電強度＜35kV/2.5mm需更換）

試樣夾持力不足（接觸電阻波動＞20%）

解決方案：

選用三相穩壓電源+LCL濾波器組合，使輸入電壓穩定度達到±0.1%

添加六氟化硫氣體干燥裝置（露點≤-60℃），每500次測試更換硅膠吸附劑

采用氣動液壓混合壓緊系統（壓力范圍0-5MPa可調，精度±2%）

案例驗證：
某電纜廠通過升級到DINV型穩壓電源，使110kV交聯聚乙烯電纜的擊穿電壓離散度從12.3%降至2.8%。

二、試樣異常放電

表面爬電故障（放電通道呈樹枝狀）

誘因：試樣表面碳化物堆積（CT掃描可見5μm級凸起）

處理流程：
① 異丙醇超聲清洗40kHz/15min
② 等離子清洗（Ar/O2=4:1，500W處理5min）
③ 涂覆硅基防閃絡涂層（厚度20±5μm）

內部局部放電（伴有超聲波信號）

檢測方法：
超聲探頭（40-200kHz）配合相位解析系統

控制措施：
抽真空至10Pa保持30min后充入SF6+Kr混合氣體（比例7:3）

三、測試數據漂移

基線漂移（每小時偏移＞3%量程）

校正步驟：
① 斷開高壓側，測量本底電流應＜1pA
② 清潔絕緣支柱（超純水+氧化鈰拋光膏）
③ 檢查均壓環間隙（推薦0.5-0.8mm）

溫度敏感故障（25℃→50℃時誤差＞8%）

熱管理改造：
在變壓器油道內加裝銅制蜂窩散熱器
關鍵接點涂抹氮化硼導熱膏（＞8W/m·K）  

四、安全聯鎖失效

電弧沖擊防護

三級防護體系：
1級：陶瓷滅弧罩（通流能力20kA/0.1s）
2級：磁吹線圈+旋弧裝置（電弧移動速度＞150m/s）
3級：壓力釋放閥（爆破壓力0.25±0.02MPa）

緊急停機異常

診斷流程：
① 測試光耦響應時間（應＜0.5ms）
② 檢查限位開關接觸電阻（應＜0.1Ω）
③ 驗證機械聯鎖桿運動是否卡滯

五、高壓源震蕩失效

高頻諧振（伴有10kHz以上嘯叫）

優化方案：
在變壓器次級并聯RC吸收電路（C=2nF/10kV，R=100Ω）
加強接地網結構（網格尺寸≤0.5m×0.5m）

低頻抖動（50Hz工頻干擾）

改進措施：
增加雙層坡莫合金磁屏蔽層
采用同軸雙屏蔽電纜（內層覆蓋率≥95%）