机场灯用隔离变压器泄漏电流测试研究

1、机场灯用隔离变压器泄漏电流测试研究强耀根摘要:本文论述用直流高压电测试助航灯光隔离变压器泄漏电流测试时串接电流表的部位,合理的测试方法及注意事项。关键词:直流高压隔离变压器泄漏电流检测助航灯光隔离变压器泄漏电流测试是标准MH/T 6008-1999助航灯光隔离变压器重要检测项目之一,它采用将隔离变压器放置水中,通以规定电压和电流,经过规定的一段时间后,测量泄漏电流。目前,采用输入15KV高压直流电,串接电流表,测量泄漏电流,并且进行多次测量,确定该变压器泄漏电流是否符合标准规定。1、问题的提出起初试验时我们按图1进行了仪表串接,测量泄漏电流。 图1随着直流电压的升高,到一定的高压电压时,电流表

2、出现了较大的泄漏电流,明显出现了与实际不符的状况。为何会这样呢?为此,我们按上图把负极线断开,将被试变压器悬空,切断有可能泄漏因素。但是,随着直流电压的升高,电流表也出现较大的微安泄漏电流,这说明我们的测量方法存在瑕疵。我们对此进行研究。2、产生原因通常,在3000V 直流测量试验时一般都按图1进行仪表串接测量试验的,也未明显发生上述状况, 众所周知:霍尔定律:=I I出入式中:流出的电流流入的电流出入=II所有流入的电流等于所有流出的电流。可是,按图连接的电路,在测量15KV 直流高压时确发生了断开负极,电流表有电流显示。是什么原因出现泄漏呢?通过试验:用无源电流表仅串接正极,在断开负极时有

3、电流显示如下图2。 图 2从电容定义知道:dEq U U C B A =式中:c电容q 电荷UU BA 电位差E 电场强度 电荷密度d 两级距离任何导体之间实际上都存在着电容。不仅导线与导线之间存在电容,就是导线与电器元件、金属外壳之间也都存在着电容。这些分布电容。一般情形下,分布电容值甚小,我们知道平时使用的测量电压一般直流在3000V 以下,测量泄漏电流在mA 档,可忽略不计。但是在高电压状态下测微安电流就另当别论了。另外,电容中介电系数,物质的复介电常数表明了物质的电学性质影响与其电磁波能量的相互作用。复介电常数的实部表明了极化作用(能量存储;虚部表明了传导作用(能量损耗。表达式为: 复

4、介电常数 "'j o+=式中:'复介电常数实部,表明物质存储电荷的能力 "'复介电常数虚部,表明物质中电场能量的损耗物质的复介电常数以真空介电常数为标准,得出相对复介电常数or rorr=nr rr ono r or j j =orrnr rr j =o真空介电常数,o=8.854×10-12(F/m ;(法拉/米 r r 相对介电常数实部 n r相对损耗因子虚部当空气和绝缘层的介电系数在一定的情况下,U A 不断升高超过相对介电强度就有传导作用(能量损耗。还有,在实际应用中,任何电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,在高电场的状态下

5、,电荷通过导线表面的空气发生游离,这就要消耗功率,也就是在断开负极的状态下,电流表也发生指针摆动的,出现微安电流的情况。3、解决的办法我们按图1连接测出的泄漏电流是被试变压器泄漏电流和图2的导线表面的空气发生游离发散泄漏电流两个部分,不是我们需要的被试变压器泄漏电流。假如要被试变压器真正泄漏电流就要换一种连接方法。如图3方法连接。 图 3将线圈的两端接正极,把外壳铝箔串接电流表,再接入负极,这样,导线表面的空气发生游离的发散泄漏电流不再流入电流表,而流过电流表的是被试变压器的泄漏电流。达到了我们测试被试变压器泄漏电流的目的。通过试验,证实了我们按图3的连接方法测试是正确的,也是被试变压器泄漏电

6、流。4、方法的改进我们试验测量时,是变压器线圈接正极,在外壳接负极,但是,我国电力行业标准DL/T596-1996电力设备预防性试验规程中规定:“在进行直流高压试验时,应采用负极性接线。”这就告诉我们正极性接线,存在着不足。标准要求,机场助航灯用隔离变压器是放在水中满负荷运行一段时间后进行检测,而且进行多次循环检测。然而,被试变压器受潮是从外壳向里渗透的。在变压器线圈接正极,外壳接负极,根据电渗透现象,在变压器绕组正极形成有内向外的电场。 变压器线圈接正极图A 变压器线圈接负极图B水分的流向图图4由电场作用下,绝缘体中线圈的水分子带正电荷有内向外排斥,使其水分含量相对减少,从导致测试时泄漏电流

7、减少;当被试变压器线圈接负极时,绝缘体中的水分子受其吸引而渗入,使其线圈内部的水分子相对增加,更加容易检测出泄漏电流。如图4所示。所以,在泄漏明显比较大,怀疑其线圈受潮的情况下,采用负极性接线容易检测出泄漏电流,是个好方法。还有,杂散电流影响,高压部分对地线距离太近,高压导线直径太细,导体部分有尖角。都有可能影响测量的准确性。试验过程中,微安表指针来回摆动但是摆动幅度较小,则可能有交流分量流过。微安表指针来回摆动,但是摆动幅度大,则可能绝缘不良发生周期性放电。诺试验过程中指针朝减小方向偏转摆动,可能高压电源不稳造成的。若指针朝增大方向突然摆动,则试品或试验回路可能有闪络现象。若泄漏电流随时间增加,而逐步上升,则可能绝缘老化。另外,接线正确,试品正常,直流电流表指针不动或偏转很小,则试验可能在交流状况下。5、结论1、测量机场助航灯用隔离变压器泄漏电流时,假如有渗漏受潮现象,宜采用负极性接线容易检测出泄漏电流。2、如果渗漏现象不明显,采用正极性接线,更加方便,结