耐電壓測試儀檢定及應(yīng)用

耐電壓測試儀安規(guī)

由于濾波不良產(chǎn)生的紋波導致測量顯示的平均值電壓與峰值電壓的不一致，導致不能正確地用平均值電壓表示實際的決定電壓擊穿的電壓峰值。“紋波系數(shù)”可定義為紋波電壓有效值與平均值之比；也可定義為紋波電壓峰-峰值與平均值之比。因此，測量有幾種方法：一是按定義測量紋波系數(shù)，即紋波峰-峰值的二分之一，實現(xiàn)較困難。二是用交流電壓表測量直流電壓可以近似測量出直流電壓的紋波有效值，由于在耐電壓測試儀檢測中，紋波屬于誤差項，所以這種檢測方法足夠準確，是可用的，直流耐電壓測試儀輸出直流電壓的紋波系數(shù)不應(yīng)超過5%。

這兩種定義在有些情況下是統(tǒng)一的，比如有的耐電壓測試儀顯示的輸出電壓恒為設(shè)定值，那么兩種定義是統(tǒng)一的；如果耐電壓測試儀顯示的輸出電壓為其電壓表的測量值，那么第一種定義是適用的。

耐電壓測試儀輸出信號的參數(shù)

在許多安規(guī)標準中通常對交流耐電壓測試的信號有這樣的規(guī)定——“波形基本為正弦波”，這是一個十分籠統(tǒng)的規(guī)定，安規(guī)儀生產(chǎn)商通常用失真度來衡量其產(chǎn)品對此要求的符合性，考慮到自耦調(diào)壓器式耐壓儀使用市電升壓獲取高壓信號，其波形很難優(yōu)于市電，故在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家計量檢定規(guī)程中規(guī)定耐電壓測試儀的交流輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%，這是一個比較容易達到的要求，因為市電的失真度通常在3%左右，顯然電網(wǎng)污染嚴重的地區(qū)不宜使用自耦調(diào)壓器式耐電壓測試儀。

在安規(guī)標準中通常會對耐電壓測試儀的輸出容量做出規(guī)定，特別是交流耐電壓測試儀，做此規(guī)定的主要目的是：容性被測體在做交流耐電壓測試時，測試儀應(yīng)能夠提供足夠的電流，深層的解釋是，由于容性被測體的交流阻抗小，如果耐電壓測試儀沒有足夠的容量，則有可能因為其內(nèi)阻上的壓降過大，而導致所施加的高電壓信號值不能達到規(guī)定的要求。

電壓擊穿強度或耐電壓試驗的最主要技術(shù)參數(shù)是試驗電壓，交流一般用有效值，直流用平均值表示，決定電壓擊穿的基本因素是絕緣材料能承受的最高電壓或峰值電壓、電壓施加的時間，因此，電壓測量結(jié)果的誤差除由測量設(shè)備產(chǎn)生的誤差外，在很大程度上還取決于測量對象即被測電壓發(fā)生器品質(zhì)本身不確定性引入的誤差，這種誤差產(chǎn)生的主要原因是：

在中國大陸的安規(guī)測試領(lǐng)域中習慣上稱耐電壓測試時流過絕緣介質(zhì)的電流為“擊穿電流”，而國際上廣泛認同的名稱為“漏電流”。“漏電流”的叫法更為科學一些，但“擊穿電流”已被沿襲使用多年。“擊穿電流”更確切的含義應(yīng)為“當絕緣體被擊穿時流過絕緣體的電流”，顯然“擊穿電流”會遠大于沒有擊穿時的“漏電流”。讀者在實際的工作和學習中，只要根據(jù)具體的語言環(huán)境來判斷其含義就可以了。

擊穿電流測量輸出容量輸出電壓的范圍由變壓器鐵心激磁電流引起的磁飽和導致的波形失真，主要表現(xiàn)為由于一次諧波失真或峰值失真，產(chǎn)生的原因一般是鐵心尺寸偏小或鐵心材料質(zhì)量差，也可以叫做原邊失真，用失真度測量儀測量交流電壓的失真，交流輸出耐電壓測試儀輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%。

擊穿電流交流輸出電壓的失真度耐電壓測試儀的輸出容量通常用“VA”（伏安）來表示，由于不同的被測體所要求的耐電壓測試儀的輸出容量不同，再考慮到成本因素，所以安規(guī)儀生產(chǎn)商會有不同規(guī)格（輸出容量）的耐電壓測試儀，JJG 795-2004《耐電壓測試儀》沒有強制規(guī)定輸出容量，而只是規(guī)定實際輸出容量不低于標稱容量90%的原因。

耐電壓測試儀測量功能的參數(shù)任何一種耐電壓測試儀均有其輸出電壓的范圍，交流耐電壓測試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~5.00kV之間，直流耐電壓測試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~6.00kV之間。交流耐電壓輸出有高至10kV的，直流耐電壓輸出則有高至20kV的。

電壓測量輸出電壓的誤差主要指輸出電壓示值與實際輸出電壓的誤差。多數(shù)耐電壓測試儀均具備顯示輸出電壓測量值的功能，但有的程控儀器測試期間顯示的輸出電壓恒為設(shè)定值。對于顯示電壓測量值的耐電壓測試儀，通常采用電壓表的誤差來衡量，這個誤差主要表征耐電壓測試儀電壓表頭的性能。

直流輸出電壓的紋波輸出電壓的誤差

在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》檢定規(guī)程中描述的“擊穿報警電流”也并非指真正意義上的“擊穿”，它也是沿襲了中國大陸對“擊穿電流”的習慣定義，所以稱之為漏電流報警上限更科學一些；在實際的耐電壓測試中，通常會設(shè)定一個漏電流報警上限，實測超過這個限值時通常會認為被測體有絕緣缺陷，但此時不一定發(fā)生了真正的擊穿。“擊穿”的確切含義為“在強電場作用下，電介喪失電絕緣能力的現(xiàn)象”。

相對來說，因為直流耐電壓測試時，當容性被測體充滿電后，擊穿電流會很小，所以各種安規(guī)標準對直流耐電壓測試儀的輸出容量很少做出規(guī)定，而且這也是安規(guī)標準推薦當被測體呈較大的容性時宜采用直流耐電壓測試的原由。

另外一種解釋是指耐壓儀的實際輸出與設(shè)定值之間的誤差，這種定義在著名的安規(guī)儀器中是常見的。

多數(shù)耐電壓測試儀均具備顯示擊穿電流值的功能，但有的程控儀器測試期間顯示的擊穿電流恒為設(shè)定值。對于顯示擊穿電流值的耐電壓測試儀，通常采用電流顯示的誤差來衡量，這個誤差主要表征耐電壓測試儀擊穿電流表頭的性能。