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绝缘老化诊断中的故障表征

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,除非着火,否则绝缘不可能自发地表现出“故障”。如果在诊断中存在预定的变化量,则样本被判定已经“故障”,就将其取出,不再参与进一步的老化试验。如果减少到原始样本击穿强度或者抗拉强度的50%,通常认定已发生故障。应用诊断试验的问题在于,故障时间的差异不仅来自老化过程中固有的差异,而且诊断本身也增加了一些可变性。

绝缘老化诊断中的故障表征

当老化应力是电压时,如何确定绝缘样本的寿命显而易见——只需测量绝缘击穿所经历的老化时间。电老化使绝缘劣化,如在绝缘上腐蚀出一个贯穿性孔洞,高电压导体对地短路,引起电源跳闸。因此,故障时间可直接测取为电源自动跳闸前所加电压的持续时间。类似的常见情况是某些机械特性(如疲劳寿命),当绝缘材料裂开时,寿命终止。

对大多数其他的老化试验而言,如何判断寿命终止就不那么明晰了。以热耐受试验为例,当一种绝缘材料经受热老化时,绝缘也会丧失机械强度变得较脆,也失去一些质量(即重量变轻)和(或)电气击穿强度降低。然而,除非着火,否则绝缘不可能自发地表现出“故障”。问题是我们如何在这种试验中判定绝缘“寿命”。

解决方法是,在老化到某段时间后应用诊断试验。这种诊断试验可以是破坏性的,如抗拉强度和电气击穿强度试验;诊断试验也可以是非破坏性的,如可采用绝缘电阻、介质损耗因数和局部放电试验。在两种情况下,都要用诊断试验测量未经老化的样本,建立原始样本的典型值。样本在预期的应力下经过一段固定时间后,从老化试验中取出,进行诊断试验。如果在诊断中存在预定的变化量,则样本被判定已经“故障”,就将其取出,不再参与进一步的老化试验。(www.xing528.com)

对于热老化试验,最常见的诊断试验是电气击穿强度和抗拉强度。如果减少到原始样本(未经老化)击穿强度或者抗拉强度的50%,通常认定已发生故障。一个非破坏性诊断试验的实例是,进行热循环试验[29]时采用介质损耗因数增量或局部放电幅值试验。如果在老化试验持续期间,介质损耗因数增量或者局部放电幅值增加到(譬如说)两倍,则认定绝缘样本已发生故障。应用诊断试验的问题在于,故障时间的差异不仅来自老化过程中固有的差异,而且诊断本身也增加了一些可变性。回顾一下,电气击穿强度本身就不是固定的值,而是一个变动值。因此,在所有其他条件都保持不变的情况下,用诊断试验的手段测定寿命时,要求取用更多的样本来克服数据中额外的不确定性。

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