耐電壓測(cè)試儀的主要技術(shù)參數(shù)

一、耐電壓測(cè)試儀輸出信號(hào)的參數(shù)

(一)輸出電壓

1. 輸出電壓范圍

任何一種耐電壓測(cè)試儀其輸出電壓均有范圍，交流耐電壓測(cè)試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~5.00kV，直流耐電壓測(cè)試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~6.00kV。交流耐電壓輸出有高至15kV的，直流耐電壓輸出則有高至20kV的。

2.輸出電壓的誤差

輸出電壓的誤差主要指輸出電壓示值與實(shí)際輸出電壓的誤差。

另外一種定義是指耐電壓測(cè)試儀的實(shí)際輸出與設(shè)定值之間的誤差。這種定義在世界著名的安規(guī)儀器中是常見的，比如中國(guó)臺(tái)灣的華儀、日本的菊水等。

這兩種定義在有些情況下是統(tǒng)一的，比如有的耐電壓測(cè)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(cè)試儀顯示的輸出電壓為其電壓表的測(cè)量值，那么第一種定義是適用的。

(二)輸出電壓持續(xù)(保持)時(shí)間

GB/T 32192—2015《耐電壓測(cè)試儀》明確規(guī)定：“輸出電壓持續(xù)(保持)時(shí)間設(shè)定示值與實(shí)測(cè)值之差不應(yīng)超過實(shí)測(cè)值的5%"；JJG 795—2016《耐電壓測(cè)試儀》規(guī)定了不同準(zhǔn)確度等級(jí)輸出電壓持續(xù)(保持)時(shí)間的要求。

(三)交流輸出電壓的失真度

電壓擊穿強(qiáng)度或耐電壓試驗(yàn)的最主要技術(shù)參數(shù)是試驗(yàn)電壓，交流一般用有效值表示，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以及電壓施加的時(shí)間。因此，電壓測(cè)量結(jié)果的誤差除由測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的誤差外，在很大程度上還取決于測(cè)量對(duì)象即被測(cè)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：

由變壓器鐵心激磁電流引起的磁飽和導(dǎo)致的波形失真，主要表現(xiàn)為二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，也可以叫作原邊失真。用失真度測(cè)量?jī)x測(cè)量交流電壓的失真，交流輸出耐電壓測(cè)試儀輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%。

在許多安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中通常對(duì)交流耐電壓測(cè)試的信號(hào)有這樣的規(guī)定—“波形基本為正弦波"。這是一個(gè)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(duì)此要求的符合性，考慮到自耦調(diào)壓器耐電壓測(cè)試儀使用市電升壓獲取高壓信號(hào)，其波形很難優(yōu)于市電，故在GB/T32192—2015中規(guī)定在空載和額定負(fù)荷(阻性負(fù)載)條件下，耐電壓測(cè)試儀交流輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%。這是一個(gè)比較容易達(dá)到的要求，因?yàn)槭须姷氖д娑韧ǔＴ?%左右，顯然電網(wǎng)污染嚴(yán)重的地區(qū)不宜使用自耦調(diào)壓器耐電壓測(cè)試儀。

(四)交流輸出電壓的頻率

對(duì)于程控式交流耐電壓測(cè)試儀，交流輸出電壓頻率的設(shè)定值和實(shí)際值之差不應(yīng)超過設(shè)定值的1%。

(五)直流輸出電壓的紋波

由于濾波不良產(chǎn)生的紋波導(dǎo)致測(cè)量顯示的平均值電壓與峰值電壓的不一致，導(dǎo)致不能正確地用平均值電壓表示實(shí)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(cè)量紋波系數(shù)有幾種方法：一是按定義測(cè)量紋波系數(shù)，即紋波峰-峰值的二分之一，實(shí)現(xiàn)較困難；二是用交流電壓表測(cè)量直流電壓，可以近似測(cè)量出直流電壓的紋波有效值，由于在耐電壓測(cè)試儀檢測(cè)中，紋波屬于誤差項(xiàng)，所以這種檢測(cè)方法足夠準(zhǔn)確，是可用的。直流耐電壓測(cè)試儀直流輸出電壓的紋波系數(shù)不應(yīng)超過5%。

(六)輸出容量

在安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中通常會(huì)對(duì)耐電壓測(cè)試儀的輸出容量做出規(guī)定，特別是交流耐電壓測(cè)試儀，做此規(guī)定的主要目的是：容性被測(cè)體在做交流耐電壓測(cè)試時(shí)，測(cè)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(cè)體的交流阻抗小，如果耐電壓測(cè)試儀沒有足夠的容量，則有可能因?yàn)槠鋬?nèi)阻上的壓降過大，而導(dǎo)致所施加的高電壓信號(hào)值不能達(dá)到規(guī)定的要求。

相對(duì)來說，因?yàn)橹绷髂碗妷簻y(cè)試時(shí)，當(dāng)容性被測(cè)體充滿電后，擊穿電流會(huì)很小，所以各種安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直流耐電壓測(cè)試儀的輸出容量很少做出規(guī)定，而且這也是安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)推薦當(dāng)被測(cè)體呈較大的容性時(shí)宜采用直流耐電壓測(cè)試的緣由。

耐電壓測(cè)試儀的輸出容量通常用“VA"(伏安)來表示。由于不同的被測(cè)體所要求的耐電壓測(cè)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(huì)有不同規(guī)格(輸出容量)的耐電壓測(cè)試儀，這是GB/T32192-2015沒有強(qiáng)制規(guī)定輸出容量，而只是規(guī)定實(shí)際輸出容量不應(yīng)低于標(biāo)稱容量90%的原因。

(七)擊穿電流

在我國(guó)的安規(guī)測(cè)試領(lǐng)域中，習(xí)慣上稱耐電壓測(cè)試時(shí)流過絕緣介質(zhì)的電流為“擊穿電流"，而國(guó)際上廣泛認(rèn)同的名稱為“漏電流"。“漏電流"的叫法更為科學(xué)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(dāng)絕緣體被擊穿時(shí)流過絕緣體的電流"，顯然“擊穿電流"會(huì)遠(yuǎn)大于沒有擊穿時(shí)的“漏電流"。讀者在實(shí)際的工作和學(xué)習(xí)中，只要根據(jù)具體的語言環(huán)境來判斷其含義就可以了。

在GB/T32192—2015中描述的“擊穿報(bào)警電流"也并非指產(chǎn)生了真正意義上的“擊穿"，它也是沿襲了我國(guó)對(duì)“擊穿電流"的習(xí)慣定義，所以稱之為漏電流報(bào)警上限更科學(xué)一些。在實(shí)際的耐電壓測(cè)試中，通常會(huì)設(shè)定一個(gè)漏電流報(bào)警上限，實(shí)測(cè)超過這個(gè)限值時(shí)通常會(huì)認(rèn)為被測(cè)體有絕緣缺陷，但此時(shí)不一定發(fā)生了真正的擊穿。“擊穿"的確切含義為“在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)喪失電絕緣能力的現(xiàn)象"，