摘要:电气试验中有关于屏蔽问题的应用是十分广泛的,屏蔽不仅能消除测量误差,还能更好的避免试品误判断的发生,特别是现在科学技术的发达难免会受到外界的干扰,还有就是试验数据超过标准的时候屏蔽都是重要的手段,探讨屏蔽问题对电气试验有着深远的意义。
关键词:电气试验;屏蔽;问题
屏蔽问题在电气试验的应用是十分重要的,现代科学技术尽管很发达,但是电气试验时难免会出现被外界干扰的情况,因此,试验数据超过试验标准时,屏蔽就是一种重要的手段。但是少数试验人员不太了解电气试验的屏蔽知识,而流于表面,在具体的工作中无法真正运用屏蔽的方法,或者由于接线错误都会导致屏蔽不起作用,因此,对屏蔽问题进行探讨和分析是十分重要。
1 绝缘电阻试验
1.1 试样的制备
取国内外屏蔽料生产的电缆各一段,按照标准要求分别将电缆经过相容性老化(100℃,7d)试验。对老化前和老化后的电缆线芯样品,按标准附录所规定的要求制备绝缘屏蔽层和导体屏蔽层试样。
1.2 测试过程和测试电极
针对以上情况,为了避免由于电缆结构和烘箱因素对电缆屏蔽层温度的影响,将热电偶直接安置在电缆屏蔽层之间,试验时读取屏蔽层的温度。由于电缆导体长期允许运行的工作温度为 90℃,导体屏蔽层的工作温度也在 90℃左右,绝缘屏蔽层的温度相对低一些。由此可见,IEC 标准或国家标准在考察半导电屏蔽层的电阻特性时,以 90℃时的电阻为参考值是合理的。测试的内容和过程如下:(1)电缆屏蔽层的电阻-温度特性。在 40~120℃范围内每增 10℃为一个温度点,并在该温度点下稳定 0.5h后测试屏蔽层的电阻值;(2)电缆屏蔽层的电阻-时间特性。测试屏蔽层到达 90℃时的电阻值,并在该稳定温度条件下,测量不同时间的屏蔽层电阻值。其中,绝缘屏蔽层采用镀银电极加自粘铜带绕包;而导体屏蔽层采用镀银电极。
1.3 实验结果
国外半导电屏蔽料生产的电缆的导体和绝缘屏蔽层电阻达到峰值的温度均在 90℃以上。国内半导电料屏蔽生产的电缆的导体屏蔽层电阻达到最大值的温度在 80~90℃之间;绝缘屏蔽层电阻达到最大值的温度超过 90℃。根据这项实验结果可以发现,如果只测 90℃时的电阻值,将无法得到导体屏蔽层的最大电阻值。这与我们在试验过程中常常发现有的试样在升温过程中屏蔽层电阻率不合格,但在烘箱中恒温放置一段时间后,电阻率又合格的现象是相吻合的。根据上面的实验结果发现,不同的电缆屏蔽料生产的电缆屏蔽层的电阻随温度的变化过程以及在恒定温度下电阻随时间的变化过程发现,如果按照 IEC 标准或国家标准规定的加热时间测量,则由于屏蔽层的实际温度不同以及试样的恒温时间不同,导致试验结果不具有可比性。
2 直流泄漏试验对回路连接引线的屏蔽
当测量的试验品发生泄漏的时候,微安表接线应该出现四种位置,其中包括了高压侧接和低压侧接两种方法,如果微安表接在从 A-B 位, 此时电流表连线周围的电流会发生一定的变化,可以观察到电流表断路现象,即电流直接通过导线循环,微安表并没有检验电流通过, 所以说,如果这段引线不进行评比,进而其他两点连线随即发生改变,在导线之间的循环中会较 A-B 中增加一个微安表,因此会使测量结果产生误差,如果利用屏蔽线话把它连接在 A 处,其中的芯线就会成为回路连接线,而引线的电流会变成屏蔽层电流的同时并没有通过微安表,这样一来就消除了对高压引线的影响,一旦屏蔽层连接的不是 A 点而是 B 点的话,屏蔽就会失去效果。如果微安表连接在另外两点位,同样的道理就可以知道,两段的连接线也是不需要进行屏蔽的,另外两段就需要采用屏蔽线,这个时候屏蔽层必须连接在共同点的时候才会有效果。
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通过以上对两种高压侧接线的分析可以看出以下三点:一是微安表如果在哪两个位置的时候,屏蔽中需要的高压线会比较短,产生的误差和影响也会变小,而且容易发生全线屏蔽的状况发生, 这样一来比较适合推广采用。二是如果微安表在另外两个位置的时候,所有的高压引线就会使地电晕电流经过变压器高压绕组构成回路,这样一来就不会再经过微安表,所以就不需要使用屏蔽线。然而,高压引线也会与其他段的引线存在电晕电流,并且是经过微安表的。所以其他段也要使用屏蔽线,不一样的是屏蔽方法必须要连接在其他点的时候才会产生同样的效果。三是如果微安表都不在以上四个位置的时候,那么所有的高压引线对地电晕电流也会经过微安表,同另外两位置一样会使测量造成误差。一旦采用线作为高压连线的话,就会发生屏蔽层和高压连线中的任何一点进行连接,否则屏蔽就会没有效果,即便是做到了正确连接工作,最后电晕电流的最终效果也没有微安表装在高压位置的效果突出。此外,如果变压器的外壳和高压电容器以及高压电压表的低压端都接到同一点上的时候,这些杂散的电流不会经过微安表,将会被屏蔽下去。上述内容中关于对低压侧接线的分析可以看出,微安表在连接不在四个位置而在其他两位置的时候,产生的误差是比较大的,而最开始陈述中的两位置连接效果是最好的,所以应该采取此连接法,并且运用相应的方法消除误差。
3 试品表面泄漏的屏蔽
测量结果可以通过消除试验品表面的泄漏产生影响,可以通过试验品的表面缠绕一些金属丝进行屏蔽,并且按照微安表在高压侧接线和低压侧接线的位置,分成高电位和地电位两种屏蔽方法,其分析如下:
3.1 高电位屏蔽法
屏蔽环与一个点相连接带高电位,与另一点的相连接可以称之为等电位,因此,试验品表面屏蔽环的上半部分就会被屏蔽,相反的如果试验品表面屏蔽环的下半部分就会出现与电压之间的差以及表面泄漏比较大,但是电流并没有经过微安表,所以对测量产生的结果并没有实质性的影响,相对应的电流回路就会使一点之间的循环,如果这一点是试验高压的话,那么屏蔽环就不太适合接近邻近的一端,不然的话就会出现这一点的表面放电现象,从而导致试验品表面出现因为绝缘而遭到破坏。
3.2 低电位屏蔽法
若果微安表连接在其他两点位置的时候,屏蔽环就会与其中的一点相连接,所以试验品表面屏蔽环的下半部分的表面泄漏将为 0,然而屏蔽环的上半部分的表面电压之间的差会比较大,但是当表面电流跨过微安表之后被屏蔽的话,经过微安表的电流只有试验品的体积泄漏电流,如果用图示的话应用虚线来表示。假如微安表在另外两点位置的时候,屏蔽环与其中一点相连接的情况与上述情况相同,唯一不同的是表面泄漏没有经过微安表。在采用低电位屏蔽法进行测量工作的时候,屏蔽环应该装设在接近试验品的低压部位,以防试验品的表面沿着面进行放电。
结语
电气试验的环境千姿百态,复杂多变,这就对工作人员提出更高的要求,电气试验人员要对试验环境及其熟悉,同时提高试验水平,应对复杂多变的试验环境;而且在进行电气试验的时候要根据具体情况进行相应的改变,要使用相应的屏蔽方法,不可盲目的使用屏蔽方法,而且在使用屏蔽方法时,要熟悉电气设备的绝缘情况,只有这样,屏蔽方法才会真正起到其应有的作用,才能真正的减少测量误差,为下一步工作打下坚实的基础。
参考文献:
[1]肖强, 李铱. 试论电气试验屏蔽问题与分析研究[J]. 科技资讯, 2013(24):125-126.
[1]李宏博, 马梦朝. 屏蔽在电气试验的应用实训教学探讨[J]. 中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十七届学术年会, 2012.
作者简介:
杜娟(1988.07-),女,汉,辽宁省朝阳市双塔区,电气工程,工程师,本科,电气试验,
论文作者:杜娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/21
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