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[技術(shù)資料] 再談電氣強度試驗時的分斷電流
P:2007-07-18 14:21:49
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原創(chuàng)：再談電氣強度試驗時的分斷電流
看過很多地方討論打高壓試驗時試驗裝置的分斷電流大小的確定問題，不少企業(yè)也經(jīng)常問類似問題。下面談一下個人對這一問題的看法：
1 電氣強度試驗和絕緣的擊穿。
電氣強度試驗是檢查絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料在一定的電場強度下是否發(fā)生擊穿，而實際操作中，過流分斷裝置的動作成為我們判斷的依據(jù)，因此有了問題的來源。也因此，回答這個問題，首先看一下什么叫擊穿。GB4943（IEC60950/UL60950）：“當由于加上試驗電壓而引起電流以失控的方式迅速增大，即絕緣無限制電流時，則認為已發(fā)生擊穿�！倍鳪B14711-2006中小型旋轉(zhuǎn)電機安全要求 標準中更是明確說明“對額定交流1000V及以下直流1500V及以下電機，試驗所用高壓變壓器的過電流繼電器的脫摳電流應(yīng)為100mA。當試驗電流大于或等于100mA時，則判定該電機擊穿。”而UL935在涉及有關(guān)問題時有這樣文字“Some commercially available dielectric testers have an adjustable sensitivity control which will indicate a breakdown when the leakage current exceeds the setting. The control should be adjusted to indicate breakdown (shorted output) and not some arbitrary value of leakage current.”
從IEC60950、UL935等標準我們可以定性地看到什么叫做擊穿：擊穿幾乎可以看作短路的發(fā)生（“無限制電流”作用），而GB14711更明確地將擊穿發(fā)生的判定在試驗中量化。這個量就是100mA！
在看看IEC其它標準，60335、60598、60065……都可以看到100mA這個標準值。
問題是不是到此結(jié)束了呢？不是。100mA是型式試驗（type test）的數(shù)值，例行試驗（routine type）呢？例行試驗這個數(shù)值取多大，為什么？這才是大多數(shù)人要問的問題。
2 例行試驗的取值。
例行試驗與型式試驗不同，它往往是在生產(chǎn)線上進行的，并且用1到幾秒來替代1分鐘，這時的分斷電流值在不同的標準中出現(xiàn)了很大不同。一些標準沒有提及（提及的標準有些也是在最近的版本中才有的），60335定為5mA---30mA（附錄A），60598定為5mA（附錄Q），60065要求不超過100mA（附錄N） ……。而且注意，所有這些附錄都是資料性（informative）附錄，而非規(guī)范性（normative）附錄。（注意：這兩種附錄是有區(qū)別的，后者和標準正文一樣是必須執(zhí)行的，前者是供參考的）。原因是當試驗用短時間替代一個較長時間時，擊穿電流也用小代大，這之間沒有一個嚴格的可換算關(guān)系！
我個人認為60335和60598中規(guī)定的5mA是可取的（帶有在正常狀態(tài)有高泄漏電流的器具可以視情況增直至30mA），這并不意味著這個數(shù)值取5、6、7 …不行，原則是最大限度地保證既不錯判也不致引起漏判！錯判，泄漏電流大，而非擊穿。這通過一定的試驗即可積累出統(tǒng)計數(shù)字。而分斷電流也不宜過大，否則雖然不超過100mA，也可能出現(xiàn)漏判。原因在于擊穿是一個過程，而這個過程是需要一定時間的。盡管這個時間在很多情況下很短，可能不足1-2秒，但是也有可能會更長一些，特別是是對因熱擊穿引起的擊穿，和漏電流于時間有很大關(guān)系，時間短了，容易出現(xiàn)漏判，所以必須減小判定的分斷電流。（從60950擊穿判定中“電流迅速增大…”也可以看出電流的增加是逐步的。所以時間短，分斷電流應(yīng)該減�。�但具體值在實踐中可以通過系列的試驗用統(tǒng)計的方法確定。
3 分斷繼電器的作用和調(diào)整分斷電流的應(yīng)用
分斷繼電器通過分斷電流的預(yù)至，成為了擊穿與否的判定。而該繼電器最原始的意義確往往被忽視了。這個原始作用就是“保護”。保護試驗裝置不會因大的擊穿電流損壞，也保護被測產(chǎn)品不因局部的擊穿而導(dǎo)致整體的徹底報廢。較小的分斷電流可以對被擊穿產(chǎn)品起一定保護作用。擊穿電流大，例如設(shè)到100mA ,在1500V試驗時，擊穿瞬間的功率將近150W，這么大功率，集中在擊穿的那一點，其能量造成的溫升非常高，很有可能將周圍絕緣或其它元件統(tǒng)統(tǒng)破壞，造成整個器具或整個部件的報廢。但同樣條件，如果分斷電流設(shè)在了1mA ,即便擊穿，其時的功率也不過1.5W，產(chǎn)生的熱量有限，擊穿處有可能做適當處理就可修復(fù)。這樣會大大降低報廢的成本。因此這也是適當降低分斷電流的好處。
另外，再告訴大家一個小竅門：有時為了分析問題或修復(fù)產(chǎn)品，需要查找擊穿點，當分斷電流太小時，有時這個擊穿點不好找。這時可以適當加大分斷電流，這樣會比較容易看到“打火”或找到被擊穿的痕跡。不過對想要維修者來說，加大電流要“有數(shù)”，否則找到擊穿位置，其相應(yīng)部位也已徹底損壞而不可修復(fù)了。
［skywish 在 2007-7-18 14:22:12 編輯過］
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