驗(yàn)證測試 


電工和工程師為了確保設(shè)備正常和導(dǎo)線的完整性而進(jìn)行驗(yàn)證測試。驗(yàn)證測試是一種簡單、快速的測試，用來查看絕緣材料的瞬間狀態(tài)，它并不提供診斷數(shù)據(jù)，所使用的測試電壓要比進(jìn)行預(yù)測維護(hù)測試所使用的電壓高許多。由于驗(yàn)證測試主要測試電纜系統(tǒng)，檢查維護(hù)故障、不合格的設(shè)備、嚴(yán)重的老化或污染等情況，所以有時(shí)也被稱為GO/NOGO測試。如果在測試過程中沒有發(fā)現(xiàn)故障，則認(rèn)為設(shè)備是合格的。 


選擇測試電壓 


經(jīng)常要對各種各樣的設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證測試。可以在大約一分鐘內(nèi)使用單一的電壓，通常為500和5000V；也可以對絕緣材料施加高于正常的工作電壓的電壓，來檢測絕緣材料中細(xì)小的缺陷，這是很常見的。對于新的設(shè)備，測試電壓應(yīng)該大約為制造商的工廠測試電壓（高于額定電壓，可以從電纜制造商處獲得該數(shù)據(jù)）的60%到80%。如果您不知道工廠測試電壓，則使用兩倍的電纜額定電壓再外加1000伏特。額定電壓是導(dǎo)線可以接受的長時(shí)間的大電壓量，通常被印刷在電纜上。對于單相、兩相或三相系統(tǒng)來說，電纜的額定電壓是指相－相額定電壓。由于受其承受高壓的能力的限制，前邊所提到的測試方法只適用于測試小型、新的設(shè)備。對于更大的或舊的設(shè)備，或者電線，則使用DC測試電壓（參見表3）。表1所列的是測試旋轉(zhuǎn)式設(shè)備時(shí)通常采用的的驗(yàn)證DC測試電壓（不是制造商的測試電壓）。


驗(yàn)證測試步驟 


進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)證測試時(shí)，遵循下列步驟：
•使用萬用表或兆歐表上的電壓測量功能，確保被測電路未連接任何電源。
•選擇合適的電壓量程。
•將黑色探頭線的末段插入表上的公共端，將測試探針接地(地線)或另一導(dǎo)體。某些時(shí)候，將所有非被測部分的導(dǎo)線全部接地是非常有用的。利用鱷魚夾可以使測量更簡單，結(jié)果更。
•將紅色探頭線的末端插入表上的volt/ohm端，將測試探針連接至被測導(dǎo)線。
•按下測試鍵，施加所希望的電壓，讀出表上所顯示的阻抗值。讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定可能需要幾秒鐘。阻抗值越高越好。 


旋轉(zhuǎn)設(shè)備DC測試電壓 使用的公式 
工廠AC測試，VAC（僅供參考） 2 x (VAC額定值) + 1,000 
大DC設(shè)備測試，VDC 1.28 x (工廠 AC測試電壓) 
大售后服務(wù)測試DC，VDC 0.96 x (工廠 AC 測試電壓) 



表1. 旋轉(zhuǎn)式設(shè)備的驗(yàn)證測試電壓公式





圖4. 被測設(shè)備
•相對于地和管線內(nèi)所有其它導(dǎo)線，測試每一導(dǎo)線。將測量值的數(shù)據(jù)記錄放在一個安全的地方。
•如果某些導(dǎo)線不能通過測試，確定故障，或?qū)?dǎo)線抽出。潮濕的空氣、水分或灰塵都能夠?qū)е伦杩菇档汀?nbsp;


預(yù)測維護(hù)測試 


維護(hù)測試能夠提供關(guān)于導(dǎo)線、發(fā)電機(jī)、變壓器和馬達(dá)現(xiàn)在和將來狀態(tài)的重要信息。有效的維護(hù)測試的關(guān)鍵是良好的數(shù)據(jù)收集。通過檢查所收集的數(shù)據(jù)，可以幫助我們安排診斷和維修工作，這可以降低由于意外造成的停工時(shí)間。下表列出了常用的DC測試電壓和維護(hù)測試。



設(shè)備AC額定值(Volt) DC測試電壓(Volt) 
0 – 100 100 – 250 
440 – 560 500 – 1,000 
2,300 1,000 或更高 
4,100及以上 1,000 或更高 



表2. 針對設(shè)備額定值的維護(hù)測試電壓 


抽查讀數(shù)/短時(shí)阻抗測試 


在短時(shí)測試中，兆歐表被直接跨接在被測設(shè)備上，施加大約60秒的測試電壓。為了在大約一分鐘的時(shí)間內(nèi)使絕緣值讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定，應(yīng)該只對低容性的設(shè)備進(jìn)行該項(xiàng)測試?；镜倪B接步驟和驗(yàn)證測試時(shí)相同，所施加的電壓按DC測試電壓公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)測試好的設(shè)備時(shí)，您會注意到，隨電容容量和吸收電流的降低，絕緣阻抗值會穩(wěn)定上升。由于溫度和濕度會影響測試結(jié)果，應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)溫度（大約20?C/68?F）下、露點(diǎn)之上的環(huán)境下進(jìn)行測試。


當(dāng)設(shè)備的額定值等于或小于1000伏特時(shí)，絕緣讀數(shù)應(yīng)該為1MΩ或更高。當(dāng)設(shè)備額定值高于1000伏特時(shí)，理想的阻抗應(yīng)該為每1000伏特上升1MΩ。所測量的絕緣阻抗值通常會略低于以前記錄的值，其下降的趨勢規(guī)律如圖6所示。絕緣值下降的斜率是絕緣材料老化程度的正常信號。陡峭的下降斜率是絕緣失效或可能出現(xiàn)故障的先兆。






圖5. 絕緣阻抗測試







圖6.絕緣阻抗的一個周期



DC測試電壓 適用的公式 
對于相－相電壓額定值 DCt = 0.8165 x Ep-p 
對于相－地電壓額定值 DCt = 1.414 x Ep-n 



表3.DC測試電壓公式



DCt－在通常的AC操作中與大絕緣電壓相關(guān)的DC測試電壓
Ep-p －相－相電壓額定值
Ep-n－相－地電壓額定值 




步進(jìn)電壓測試 


步進(jìn)電壓測試包括在不同的電壓設(shè)置下的阻抗測試。在這種測試中，對每種電壓施加相同的時(shí)間周期（通常為60秒），然后畫出絕緣阻抗曲線。通過施加步進(jìn)增長的電壓，絕緣阻抗問題會暴露于提高的電壓下，能夠顯現(xiàn)出一些絕緣上的缺陷信息，如針孔、有形損壞，或者脆度等。良好的絕緣應(yīng)該能夠承受電壓的增長，在不同的測試電壓下，其阻抗應(yīng)該保持基本相同。另一方面，尤其是在高壓時(shí)，材料惡化、破裂或被污染的絕緣材料也能承受增長的電流，只是導(dǎo)致絕緣阻抗的降低。這種測試并不受絕緣材料、設(shè)備電容和溫度的影響。由于該項(xiàng)測試需要更長的時(shí)間，所以，只有在絕緣抽查測試結(jié)果不確定時(shí)才進(jìn)行該項(xiàng)測試。抽查測試處理的是阻抗（單一讀數(shù)）隨時(shí)間的改變，而步進(jìn)電壓測試是查找阻抗隨不同的測試電壓變化的趨勢。


介質(zhì)吸收/時(shí)間－阻抗測試 


時(shí)間阻抗測試不依賴于設(shè)備的大小和溫度，它比較受污染的絕緣材料的吸收特性和良好的絕緣材料的吸收特性。時(shí)間阻抗測試電壓的時(shí)間要超過10分鐘的周期，*分鐘內(nèi)，每10秒記錄數(shù)據(jù)，然后每分鐘進(jìn)行記錄。描繪的圖表的斜率的意義能夠確定絕緣的狀態(tài)。阻抗圖表的持續(xù)增長表明絕緣良好；平坦或下降的曲線表明絕緣材料被損壞或受到了污染。






圖7. 步進(jìn)電壓測試







圖8. 良好和不良的測試曲線







圖9.良好和受污染的介質(zhì)吸收測試曲線



確定絕緣質(zhì)量的另一個方法是利用極化指標(biāo)（PI）測試。潮濕環(huán)境和油膩環(huán)境在PI曲線上表現(xiàn)為平坦現(xiàn)象，會導(dǎo)致漏泄電流，并終是線圈短路，對于這種情況，PI指標(biāo)測試是非常有價(jià)值的。極化指標(biāo)是兩個時(shí)間點(diǎn)阻抗讀數(shù)的比值：一個為1分鐘之后的讀數(shù)，另一個是10分鐘之后的讀數(shù)。對于良好的絕緣，在開始時(shí)阻抗值較低，然后隨容性漏泄電流和吸收電流的變小而增大。10分鐘后的讀數(shù)值被1分鐘后的讀數(shù)值除，即可得到結(jié)果。低的極化指標(biāo)表明絕緣存在問題。當(dāng)測試時(shí)間緊迫時(shí)，極化指標(biāo)測試的捷徑是進(jìn)行介質(zhì)吸收率（60/30）秒測試。


發(fā)電機(jī)、變壓器、馬達(dá)和導(dǎo)線的測試連接 


為了測試發(fā)電機(jī)、變壓器、馬達(dá)和配線設(shè)備的絕緣阻抗，我們可以利用前面提到的任意維護(hù)測試。是否選擇spot-reading、步進(jìn)電壓或時(shí)間阻抗測試取決于測試的原因和所獲得的數(shù)據(jù)的有效性。當(dāng)測試發(fā)電機(jī)、馬達(dá)或變壓器時(shí)，可以順序測試或單獨(dú)測試每一線圈/相，而將其它線圈接地。按照這種方法，同時(shí)也測量了相之間的絕緣阻抗。


測試旋轉(zhuǎn)式設(shè)備時(shí)的溫度修正 


對于在不同的溫度下測試電樞和激勵繞組，IEEE推薦了以下的絕緣阻抗公式。Rm = Kt x (kV + 1)表6.AC和DC旋轉(zhuǎn)式設(shè)備的絕緣阻抗公式



絕緣阻抗?fàn)顟B(tài) 60/30秒比值 10/1分鐘比率（PI）

危險(xiǎn) 0 -1.0 0 – 1 
不良 1.0 – 1.3 1 – 2 
良好 1.3 – 1.6 2 – 4 
* 1.6和更高 4和更高 



表4. 近似的介質(zhì)吸收率



認(rèn)證測試 抽取 讀數(shù) 步進(jìn)測試電壓 介質(zhì)吸收測試 極化指標(biāo)測試 
單次讀數(shù) · · 
高的測試電壓 · 
周期性的進(jìn)行 · · · · 
變化的測試電壓 · 
定時(shí)的測量間隔 · · 
診斷信息 · · · · 



表5. 不同的電阻測試



Rm －修正至40?C (104?F)下的大絕緣阻抗，單位為MΩ。
Kt －在一定的線圈溫度下，絕緣阻抗的溫度系數(shù)，可從圖10中查到。
kV – 額定的設(shè)備端－端電壓，單位為千伏。
對于三相系統(tǒng)，測試時(shí)其它兩相接地，所記錄的每一相的阻抗值應(yīng)該被2除。所得到的結(jié)果可以和推薦的小絕緣電阻進(jìn)行比較。