郑家引

（福建省产品质量检验研究院，福州 350000）

1 低压电器耐压试验的重要性

目前，我国低压电器主要应用于建筑行业、电器行业以及工业生产等。近几年，我国建筑以及房地产在经济投入上逐渐呈现出上升趋势，并且其配电系统同样呈现出持续性增长模式，使低压电器行业的增长基础速度由负面状态转化为正面状态。同时，对低压电器主要应用范围和领域基础增长趋势以及全行业产业链的相关数据进行详细信息分析，从而得到了相关结论：在未来几年的发展过程中，整个生产行业基础要求的增长速度需要不断提升至10%以上，加上现阶段由于低压电器一般应用在房地产行业或者建筑后期的收尾阶段，因此低压电器在建筑行业应用环节上的增长速度一般与房地产开发面积呈现出正比关系。根据我国相关管理部门的进一步报告，随着我国城市化建设效率不断提高，预计在未来10年内会达到65%以上。我国相关政策的激励同样使城市房价得到了全面提升和复苏。与此相对应的是房地产建筑环节上的低压电器基础需求增长速度随之不断提高，并且在未来几年内会持续呈稳定状态[1]。低压电器排行如表1所示。

表1 低压电器排行

2 低压电器耐压试验影响因素

2.1 设备影响因素

2.1.1 设备电源频率

低压电器产品实施耐压试验过程中，试验频率一般为45～65 Hz，加上现阶段大多数低压电器产品的绝缘材质与试验电压频率呈现出正比关系，因此低压电器增高试验电源的热量击穿可能性则不断增加。然而，现阶段我国耐压试验电压频率主要由电源所决定，如果设备电源频率能够保证在45～65 Hz，则其设备差距相对较小，所以一般不会考虑其影响因素。

2.1.2 电源波形影响

低压电器耐压试验过程中，因为试验电源波动所产生的波形一般为正弦波，所以在试验过程中，针对固体绝缘性材料的穿透与电压波形具有明显联系。其中，若试验电压波形已经产生了明显的畸形变化，将会对电压表波形的峰值产生明显的冲击性，从而导致击穿和破坏电气产品的绝缘部分，进而导致绝缘材料的基础介质损耗不断增加，使电气强度不断减少和降低。若电力网络所产生的电源压强波形属于正弦波，则在实际试验过程中所产生的电压波形产生畸形时，其电压波形峰值数据会有较大的提高幅度，此时则应检查仪器设备所使用的调压器是否为接触式自耦调压器、变压器铁心磁密是否适当等[2]。

2.2 试验技术方式影响因素

在低压电器耐压试验实施过程中，其试验技术方式的影响因素比较复杂，包括试验信息数据的选择、电压施加位置选择、电压施加技术、电压数据测量以及电压施加时间等。其中，试验数据的选择与工频耐压试验压力数值以及电器产品额定绝缘数值具有明显关系，因此在试验时选择电压的施加位置时应该格外关注电器产品以及外部框架的连接等情况。

低压电器耐压试验开始时，所施加的电压数值不能高于规定数值的一半，随后需要在5 s内将其提升至标准数值范围内，并且试验电压在数据测量环节上需要确保试验电路不会产生波动问题。为了进一步确保试验电路不产生变压器电压测量问题，通常需要使用全数量进一步开展基础指示。其中，电器产品在绝缘材料的使用过程中，不仅需要承受额定电压的长期作用，而且需要电器设备耐受国家标准额定电压的长期作用，加上现阶段我国标准文件中试验电压所需要的施加时间一般为5 s左右，所以低压电器试验需要根据国家标准文件，保证其电压施加时间为1 min左右。针对无机绝缘材料内部结构进行详细探索时，如陶瓷、云母以及玻璃等相关材质，若进行1 min或5 s的试验后不产生击穿问题，则表示在额定电压环境下进行长期工作之后仍然不会出现击穿情况。以上介质的击穿与电压实际施加条件与时间具有明显的关系，电压波形数据趋势如图1所示[3]。

图1 电压波形数据趋势

根据图1中的相关数据可以看出，其绝缘击穿电压数据与电压施加时间具有明显的关系。从图1能够进一步观察出，随着电压施加的时间限度不断增加，其介质击穿的电压数值将不断下降，尤其是比例关系中最开始的击穿电压数值会迅速下降，但在时间不断增加后，其关系却逐渐区域平稳。现阶段，大多数电气产品在试验过程中其绝缘材料普遍具备明显特殊性，因此大多数电气产品额定电压普遍小于标准数值，则电气产品在额定电压能够正常使用时不会产生介质击穿。

2.3 空气环境影响

在低压电器耐压试验过程中，其周边空气温度以及湿度不仅会严重阻碍和影响电气产品的绝缘表面湿润程度，还会影响产品表面的凝露水平，从而导致电气产品的内部绝缘温度和湿度不断提高[4]。当电气产品的绝缘表面湿度和温度不断增加时会产生凝露问题，最终极易导致产品绝缘表面产生击穿或闪络问题。另外，材料绝缘内部温度和湿度不断增加同样会导致绝缘材质的基础损耗不断提高和增加，从而减少电气产品的绝缘耐压结构强度，此种现象将会引起绝缘材质内部被击穿。在正常空气质量条件环境下，其空气区域的间隙达到3 mm之后，可耐受电压数值为5 kV，但是在空气间隙中会导致空气内部产生游离问题，否则会被电压所击穿。

3 低压电器耐压试验技术要点

3.1 变压器容量要点

第一，在正常测试过程中，想要保证耐压试验结果的精准性，则变压器温度提高不能超过标准的数值范围。第二，试验环节中，当样品被击穿时，变压器需要提供足够大电流，并且准确通过绝缘点的准确击穿位置。根据现阶段变压器容量测试现状进行综合分析，一般情况下低压电器耐压试验容量一般为0.5 kVA，并且由于变压器基础容量与线路短路阻碍之间具有明显的联系，其中电压器的电路阻力应该保证在标准范围内，从而确保在最小数值试验环节上被击穿时电流输出不少于0.5 A。因此，该电流数值需要根据国际电工委员会（International Electro technical Commission，IEC）的标准而定。

3.2 设备电流技术要点

低压电器耐压试验实施过程中，在试验数据电压的实际作用下，试验样品的绝缘介质内部结构中，其电力强度达到某一临界数值时，试验的基础绝缘性基础功能则会不断减少和丧失，从而导致电流泄露情况不断增加。当低压电器耐压试验达到高压电流预先整合的电流数值时，其继电器则会产生明显动作，从而切断高压线路的基础输出。加上现阶段基础耐压数据试验一般以继电器为基础条件，能够判定试验样品是否可以被击穿，所以在整个试验环节上需要针对电流继电器的整定进行详细探索和研究，从而针对测试样品做进一步判断[5]。

3.3 温度上升试验技术要点

低压电器耐压试验的主要目的是进一步测量电器设备中零部件在标准条件下温度提升的数值。其中，不同类型和等级的绝缘材料、连接零部件以及引导结构体，在极限数值条件下在实施标准中都有明确规定。

电器零部件的温度提升信息测量主要分成两个种类，即设备表面温度提升信息测量和设备线圈温度提升测量。设备表面温度提升信息测量标准文件中明确规定，除了个别使用温度设备进行数据测量以外，一般需要使用热电偶法开展数据测量，进一步将温度数据测量转化为电能数据测量。

一般情况下，需要充分利用金属结构导体内部电阻会随着温度变化而使测量温度提升的情况。若测试设备环境大于0 ℃的室温条件，则需要开展温度提高基础试验，同时需要充分考虑周边基础温度对于试验结果的影响，从而将修改的系数转化为最高温度介质。

3.4 绝缘性试验

电气产品的基础绝缘质量水平一般需要使用绝缘电阻以及耐压试验评定设备基础的绝缘性能，其中绝缘电阻参数在测量时需要使用兆欧表示。通常被测试电气设备工作基础电压越高，绝缘参数的数值越大，因此设备运转过程中必须使用等级较高的兆欧仪器进行测量。

绝缘设备测试过程中，针对低压电器的基础绝缘性，必须可以承担交流工作频率，并且实际进行耐压试验时需要搭配整套的测试设备和系统，如高压变压设备、压力调节设备、数据测量仪表以及基础保护装置等。除此之外，绝缘材料在测试过程中，其基础击穿电压以及绝缘电阻则需要随着温度和基础湿度进行全面探索。因此，为了确保产品在标准技术规定下可以正常运转，必须积极开展绝缘试验，以考核产品的耐潮性能。

3.5 接通能力试验

在设备接通能力试验过程中，试验技术主要分为两种模式。第一，利用交流电源的运转特点，经过大容量的整流装置之后转变为直流供电模式。第二，利用大功率直流发电设备进行电机供电。在设备基础连通能力试验过程中，其基础接通能力和判断能力的试验被定义为额定接通和短路分断能力试验。因此，实际开展额定接通和分断基础能力试验时，其仪器通电之前的电路和电压取决于电压波动的最大数值。同时，被测试电器进线前段所产生的抗组数据不能大于总体抗组数值的10%。

3.6 耐受电流能力试验

开关电器使用过程中，其开关电器在短时间内的基础耐受电流能力与电流运行周期需要利用分量有效数值和最大峰值表示。因此，在进行三相数据试验时，峰值电路主要以最大一项电流峰值作为基础标准，并且要使用直流电气的稳定数值进一步表示。

4 结语

电器产品进行工频耐受电压试验的影响因素不仅包括试验设备、试验方法和环境方面的影响，还包括电器产品本身因素的影响，如试品表面是否清洁、有无污染或灰尘等。同时，产品在完成通断试验或寿命试验之后进行工频耐受电压试验时，同样会产生相应的影响因素。通过分析电器产品工频耐受电压试验影响因素，进一步对试验结果进行分析。当绝缘材料发生击穿时，需要判断其固体介质的击穿是电击穿还是热击穿，或者是绝缘表面的击穿还是内部的击穿，从而通过击穿现象判断电器产品固体介质是击穿现象还是闪络现象。