电器耐压试验分析

1  引言

在电气工程施工中，有些电气设备、器件须在现场做耐压试验。对于额定电压一定的电器件，其耐压试验值也是个定值。如额定电压10kV的电器件，不管是电阻元件、容性元件、感性元件，在做耐压试验时，其耐压值全为25kV进行试压。现场试验人员对电器件逐个单独试耐压，加压持续至规定时间，没有出现闪络击穿现象，即认为该电器耐压强度合格。电气设计人员在选用电器件时，大多是按线路电压进行配设该电器件的额定电压。如线路电压为10kV，那么设计在选电器件时，不管是电阻元件、容性元件、感性元件全部选用其额定电压为10kV。以上情况在工程上很常见。但若按此方法设计的电气工程施工后，有些工程会留下很大的安全隐患，甚至会发生电器元件在该电路通电运行中被击穿事故。其原因是有些电器件在不同的电路中，其二端所受的电压是因不同值原因而造成。

2  原理分析

在工程上，一般所说正弦电压、电流的大小都是指有效值，例如交流测量仪表，所指示的读数，电气设备各铭牌上的额定值都是指有效值。但各种器件和电气设备的耐压值，是按正弦量的最大值来考虑。两者的关系是 。

在工程现场，做电器件的耐压强度是对单独元件而做的，当这些电器件接入不同电路中运行时，其二端的受压就可能发生变化。有时，这些器件单独做耐压试验符合要求，若其单独成一回路，通电运行没问题，但是这个器件同其他特性的电器件接成一个回路，通电运行就可能有问题，请看下例电路(附图1)

图  1

设：端电压瞬时值，用相量法可算出电感二端的电压UL，电容二端电压UC。

因为： (U—电压有效值)

相量式：

则：（Z—复阻抗）

则：UL>U

从上得知，当感性元件处在这种电路中运行时，只要R、L、C的电气参数符合上式条件，其二端所受的电压UL大于线路电压U，有的高出几倍。U是有效值，即工程常用的线路电压，设计在选电器件的额定电压时一般取与U相等，其相应的耐压值则是以U的正弦峰值进行计取的。而这个感性元件在这个电路中其二端电压UL都比线路电压U大。当然所受的电压峰值也大，这就是会出现电器件被击穿的原因。

同理也可以算出UC>U的R、L、C参数关系。

3  结束语

上例电路在工程中是有采用的，如电容器串联上电抗器来限制合闸涌流。设计人员在设计电路时所选用的电器件的额定电压，不仅要符合线路端电压的要求，而且还得根据实际运用电路的特点，计算出这个电器件在该电路中运行时其二端所受的电压，然后才选用电器的额定电压。因为额定电压是有效值，那么耐压值就可以根据额定电压的峰值进行计取。且电器耐压值应在设计中说明清楚。让施工人员按设计要求做电器件的耐压试验。当然还得考虑其他因素的影响(如高次谐波、涌流等)。这样才较为安全、可靠。

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