DL 418-1991 绝缘液体雷电冲击击穿电压测定法

绝缘液体雷电冲击击穿电压测定法页码，���

绝缘液体雷电冲击击穿电压测定法�

DL�418—91�

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中华人民共和国电力行业标准�

DL�418—91

绝缘液体雷电冲击击穿电压测定法�

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中华人民共和国能源部1991-10-04批准���������1992-04-01实施

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��本标准参照采用国际标准IEC�897(1987)《绝缘液体雷电冲击击穿电压测定法》制订的。�

1�主题内容与适用范围�

��本标准规定了两个试验方法，即方法A和方法B，用来评定绝缘液体在不对称电场中经受标准雷电冲击

的电气强度。�

��方法A——步进试验法：用来提供在特定条件下，绝缘液体雷电冲击击穿电压的估计值。�

��方法B——序贯试验法：这是一种统计试验法，用来检验绝缘液体在某一给定的雷电冲击电压作用下

的击穿概率的假设。�

��本标准适应于使用过的和未使用过的绝缘液体。被试绝缘液体在40℃时的粘度应低于700mm2/s。�

��两种方法均可使用正、负两种极性的冲击。但用于判断化学组份对绝缘液体雷电冲击击穿电压的影响

时，用负极性冲击为宜。�

��此两种方法主要用于建立评定绝缘液体雷电冲击击穿电压的标准程序。它们均可用来判断绝缘液体的

耐雷电冲击特性和由于生产工艺改进、组份发生变化或油源不同时，雷电冲击击穿电压值的变化。�

2�引用标准�

��GB�311.1～311.6�高压输变电设备的绝缘配合�

��GB�7597�电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法�

3�意义�

3.1�在电气设备中使用的绝缘液体，运行中可能要承受叠加于工频电压之上的瞬态操作电压或雷电冲击电

压的作用。�

��这样的瞬态电压无论是单向的还是振荡的，其结果必将是一个正极性或负极性的瞬态电压作用过程。

因此，应该知道绝缘液体在这些条件下的特性。�

���然而，在试油杯中用针-球电极进行实验，要得到冲击击穿电压与实际绝缘系统中绝缘液体的击穿性能

之间的关系，还需要做更多的工作。�

3.2�绝缘液体的冲击击穿是一个至今尚未弄清的复杂现象。概而言之，击穿需要激发和预击穿扰动的传播

(流柱)。�

��由于击穿电压取决于电压波形、电压作用时间和电场分布等因素，因此，为得到有可比性的结果。所

有这些因素都要有明确规定并要严格控制。尽管如此，其结果仍可能产生较大的分散性，可认为这种分散

性与预击穿机理的随机性有关。�

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图�1�试油杯结构图�

1—标准厚度规；2—有机玻璃罩；3—有机玻璃筒；4—针极；5—钢球；�

6—磁体；7—有机玻璃座�

3.3�在对称电场中，击穿特性不受施加电压极性的影响；但在不均匀电场中，施加电压的极性对击穿特性

却有显著的作用，特别是对针-球电极，其极性效应尤为显著。实践证明，在这种电场分布中，液体的化学

成分对负冲击击穿特性起主�要作用。�

��因此，为了区分不同绝缘液体中化学组分的影响，应使用上述的针-球电极结构。�

3.4�冲击击穿电压取决于波头时间，因此，上述方法规定只能用1.2/50ìs的标准波。�

3.5�与工频击穿电压不同，针-球电极的冲击击穿电压，一般情况下与水分、颗粒等各类杂质含量无关。因

此，只要杂质含量不超过液体的可使用极限即可，此处不做特殊规定。�

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4�仪器�

4.1�冲击电压发生器�

��冲击电压发生器应能产生“正”、“负”极性可调的标准雷电全波(1.2±30%/50±20%ìs)；冲击电压

发生器的额定电压应不小于300kV；输出能量在0.1～20kJ之间(用较小输出能量的为宜)。冲击电压发生器

最好带有点火球隙，以便控制升压时的步长。�

4.1.1�冲击电压值的调整。冲击电压峰值可用精确度为1%的手动充电装置进行调整，用精确度为±0.5%的

自动触发装置来进行调整就更好了。�

4.1.2�冲击电压的测量。冲击电压应根据国家标准GB�311.1～311.6中的“第三部分�测量装置”的规定来进

行测量。测量时，用经过精确校准的电阻分压器与峰值电压表配合使用比单独使用示波器优越。测量系统

可按规定用球隙法校正，冲击电压峰值测量误差应不超过3%。�

4.2�试油杯�

��试油杯结构图见图1，它应满足以下要求：�

4.2.1�由一装有垂直电极间隙的容器组成，该容器应可盛装约300mL液体。其金属部件仅限于电极及其支撑

部分，其余部件最好采用透明材料。�

4.2.2�应易于安装、拆卸和清洗，且不漏油，易于更换电极，其尺寸应保证油杯外部的闪络电压大于

250kV。�

4.2.3�所用绝缘材料必须有较高的介电强度，在80℃温度下耐热性稳定，能与被试绝缘液体相容，能耐溶

剂及一般清洗剂。�

4.2.4�电极间隙由可调节距离的针-球结构构成，球电极采用直径为12.5～13mm经抛光的轴承用钢球。它由

一个固定在支座上的磁铁定位。针极采用尖端曲率半径为40～70ìm的钢针，用显微镜来检查尖端的形状和

曲率半径，两电极同心度要好，附录B给出了测量曲率半径的一种方法。�

5�试剂�

��正庚烷：分析纯。�

6�准备工作�

6.1�采样�

��根据GB�7597进行绝缘液体的样品采样。�

6.2�油杯的清洗�

��试油杯的所有部件(包括球电极和针电极)都应该用正庚烷除油污。再用洗涤剂清洗，然后，依次用自

来水、蒸馏水冲洗。最后用无油干燥压缩空气干燥各部件，亦可放在干净的烘箱(温度不高于80℃)内烘

干，并保存在干燥器内备用。�

��按上述步骤所准备的油杯即可用于试验。在新样品进行试验以前，重复上述清洗程序。�

6.3�试验的准备�

6.3.1�试验前，先按6.2条中所述方法备好试油杯和电极。�

6.3.2�试样在试验室内放置一段时间，待油温和室温相近方可试验，室温为15～30℃之间为宜。试样注入

油杯时，应缓缓沿油杯内壁流入，注意切勿有气泡产生。�

6.3.3�调整电极间隙距离。首先轻轻地将两电极接触。可用欧姆表检查其是否接触。然后，将上端针电极

提起，插入误差不大于0.1mm的标准厚度规，固定针电极到所要求的间隙位置。冲击电压发生器的输出施

加于针电极上端，球电极下端�接地，接地线要尽量短。�

7�方法A——步进试验法�

7.1�方法概要�

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��将一个1.2/50ìs的标准雷电冲击电压，通过针-球电极系统施加于被试绝缘液体。按一定级电压逐步升

高施加电压，直至击穿发生。共取得五个击穿值，取它们的算术平均值作为该试样的雷电冲击击穿电压

值。�

7.2�试验步骤�

7.2.1�按6.3条要求做好试验前的准备。试验开始前，液体样至少静止5min。�

7.2.2�根据表按电极间隙为时的预期击穿电压值U，选择合适的试验起始电压值、级电压和电

115mm(e)(Ui)

极间隙。�

表�1�起始电压和间隙的选择�

在15mm时的预期击穿电压U

e50≤U≤100100＜U≤250U＞250

kVeee

间��隙

25±0.115±0.110±0.1

mm

起始电压U

i1.5U-25U-50150

kVee

级�电�压