电压击穿强度试验设备的五项常见故障排除

电压击穿强度试验设备的五项常见故障排除

一、电压击穿点检测异常

典型现象：
重复测试时击穿电压数值波动＞10%，出现阶梯状击穿而非瞬时跳变
根本原因排查：

电网波动导致测试电源纹波＞0.5%（核查电源监控波形）

油浸式电极池介质油老化（介电强度＜35kV/2.5mm需更换）

试样夹持力不足（接触电阻波动＞20%）

解决方案：

选用三相稳压电源+LCL滤波器组合，使输入电压稳定度达到±0.1%

添加六氟化硫气体干燥装置（露点≤-60℃），每500次测试更换硅胶吸附剂

采用气动液压混合压紧系统（压力范围0-5MPa可调，精度±2%）

案例验证：
某电缆厂通过升级到DINV型稳压电源，使110kV交联聚乙烯电缆的击穿电压离散度从12.3%降至2.8%。

二、试样异常放电

表面爬电故障（放电通道呈树枝状）

诱因：试样表面碳化物堆积（CT扫描可见5μm级凸起）

处理流程：
① 异丙醇超声清洗40kHz/15min
② 等离子清洗（Ar/O2=4:1，500W处理5min）
③ 涂覆硅基防闪络涂层（厚度20±5μm）

内部局部放电（伴有超声波信号）

检测方法：
超声探头（40-200kHz）配合相位解析系统

控制措施：
抽真空至10Pa保持30min后充入SF6+Kr混合气体（比例7:3）

三、测试数据漂移

基线漂移（每小时偏移＞3%量程）

校正步骤：
① 断开高压侧，测量本底电流应＜1pA
② 清洁绝缘支柱（超纯水+氧化铈抛光膏）
③ 检查均压环间隙（推荐0.5-0.8mm）

温度敏感故障（25℃→50℃时误差＞8%）

热管理改造：
在变压器油道内加装铜制蜂窝散热器
关键接点涂抹氮化硼导热膏（＞8W/m·K）  

四、安全联锁失效

电弧冲击防护

三级防护体系：
1级：陶瓷灭弧罩（通流能力20kA/0.1s）
2级：磁吹线圈+旋弧装置（电弧移动速度＞150m/s）
3级：压力释放阀（爆破压力0.25±0.02MPa）

紧急停机异常

诊断流程：
① 测试光耦响应时间（应＜0.5ms）
② 检查限位开关接触电阻（应＜0.1Ω）
③ 验证机械联锁杆运动是否卡滞

五、高压源震荡失效

高频谐振（伴有10kHz以上啸叫）

优化方案：
在变压器次级并联RC吸收电路（C=2nF/10kV，R=100Ω）
加强接地网结构（网格尺寸≤0.5m×0.5m）

低频抖动（50Hz工频干扰）

改进措施：
增加双层坡莫合金磁屏蔽层
采用同轴双屏蔽电缆（内层覆盖率≥95%）