感应耐压试验给变压器原边加 2倍压和 2倍频 以上的电源 ,变压器的主磁通会使原边和副边同时 感应出感应电动势 E1 和 E2 ,且分别是其额 定工作 状态下的 2倍以上 ,所以感应耐压试验可以同时对 主 、副绕组进行纵绝缘性能的测试 。当然 ,我们也可 以根据需要从变压器的副边进行测试 ,不过所施加 的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的 2 倍以上 ,频率同样是额定频率的 2倍以上 。
感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在 2倍的额定频率以上 ,是因为:变压器的激磁电流 i——— 主磁通振幅 Φm 的特性曲线一般设计在额定频率和额 定电压下接近弯曲饱和部分 (如图 1所示 ) 。
图1 我们用 U1、E1 、N1 分别代 表输入端 的电源 电 压 、感应电动势和初级线圈的匝数 ,用 U 2、E2 、N2 分 别代表输出端的电源电压 、感应电动势和初级线圈 的匝数 。当交流电压 U1 加到初级线圈后 , 在初 、次
在微型电子变压器中 ,由于 匝数多 (数千匝以 上 ) ,线径细 (漆包导线直径 0. 1mm 以下 ) ,在短路 数匝到数十匝的情况下 ,与正常的变压器相比 ,倍频 倍压下的测试电流变化甚小 ,而有功功率的变化则 比较明显 (短路 10匝一般变化在 50%左右 ) 。实验 表明 ,有匝间短路的情况下 ,变压器的功率因数变化 较大 ,有功功率变化较大 ,因此可作 为辅助测试手 段 ,更准确地对变压器的性能进行判断 。
而感应耐压试验给变压器施加 2倍额定电压以 上的电压 ,可在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场 强 ,绕组匝间 、层间和段间的电压达到并超过电介质 缺陷处的击穿电压 ; 感应耐压试验给变压器施加频 率在 2倍的额定频率以上 ,较高的频率又可发大大 降低固体电介质的击穿电压 ,使得绝缘缺陷更容易 被击穿 ;感应耐压试验所规定的外施电压的作用时 间亦可保证绝缘缺陷的击穿 。故感应耐压试验可以 可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。
变压器的纵绝 缘主要依赖于绕 组内的绝缘 介 质 ———漆包线本身的绝缘漆 、变压器油、绝缘纸 、浸渍 漆和绝缘胶等等 (不同种类的变压器可能包含其中一 种或多种绝缘介质 ) ; 纵绝缘电介质很难保证 100% 的纯净度 ,难免混含固体杂质 、气泡或水分等 ,生产过 程中也会受到不同程度的损伤 ;变压器工作时的最高 场强集中在这些缺陷处 ,长期负载动作的温升又降低 绝缘介质的击穿电压 ,造成局部放电 ,电介质通过外 施交变电场吸收的功率即介质损耗会显著增加 ,导致 电介质发热严重 ,介质电导增大 ,该部位的大电流也 会产生热量 ,就会使电介质的温度继续升高 ,而温度 的升高反过来又使电介质的电导增加 。如此长期恶 性循环下去 ,最后导致电介质的热击穿和整个变压器 的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载 电流和空载功耗显著增加 ,并且绕组有灼热、飞弧 、振 动和啸叫等不良现象 。可见利用感应耐压试验检测 出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。
含因子 。取包含因子 k = 2 ,可求扩展不确定度 U :
U = k ×uc (cs ) = 2 ×0. 00152 = 0. 00 31m g /m l 3. 4 测定不确定度的报告与表示
正骨水中测定丹皮酚含量的报告 ,给出不确定
度值 ,结果表示如下 :
CS = (0. 1636 ±0. 00 31 ) m g /m l, k = 2。或 CS = 0. 1 636 mg /m l, U = 0. 0031m g /m l, k = 2。
4 结论
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©
从上述的不确定度分量来看 ,正骨水中丹皮酚 含量测定方法中 ,对照品溶液浓度的不确定度最大 , 其次是重复测定的不确定度 ,最小的不确定度是稀 释倍数 。故在实验中对照品溶液浓度的准确性 ,对 实验结果影响最大。
参考文献 :
[ 1 ] 国 家 质 量 技 术 监 督 局 . 测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 ( JJF1059 - 1999) . 北京 :中国计量出版社 , 1999
现代测量与实验室管理 文章编号 : 1005 - 3387 (2008) 01 - 0025 - 26
2008年第 1期
电源变压器的感应耐压试 验
耿 燕
(河北省医疗器械与药品包装材料检验所 ,石家庄 050019)
摘 要 :电介质强度是检验 电源 变压器的一个重要指标 。而感应耐压试验可 以可靠地检 测出变压 器纵绝缘 性能的好坏 。 本文通过变压器的结构分析了利用感应耐压试验检测电源变压 器质 量的 必要性 。
变压器刚出产时 ,没有经不定期恶劣环境长时 间的考验 ,外施其额定电压和频率的电源作试验 ,绕 组匝间 、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷
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处的击穿电压 ,难以造成这些绝缘缺陷处的放电和 击穿 ,这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能 良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大 的差别 ,故而难以发现这些隐患 。
级线圈中分别感应出交变电动势 E1 、E2 。根据电磁 感应定律 ,其电动势分别为 : E1 = 4. 44 fN1Φm ×10 - 8 (V) , E2 = 4. 44fN2Φm ×10 - 8 (V ) 。当次级线圈开路 时 (不接负载 ) ,变压器空载运行 ,初级线圈中只有 少量的励磁电流通过 ,即空载电流 。如果忽略变压 器的损耗 ,变压器又是空 载 ,则初级 线圈电压降极 小 ,次级电压降为零 ,那么 U 1≈ E1 , U2≈ E2 。所以在 电源频率不变的情况下 ,主磁通 Φm 决定于 外施电 压 U。给变压器加 2 倍额定电压以上的电压必然会 导致铁芯严重饱和 ,主磁通 Φm 增 大 △Φm 增大 ,激 磁电流 i会急剧增加 ,致使变压器发热烧毁 。为使 变压器在加 2倍压以上铁芯仍不饱和 ,则需要提高 电源的频率至 2倍频以上 。
电源变压 器主要由初 、次级绕组 和铁芯构 成。 其初 、次级绕组大多采用密绕多层式结构 。在一个 横截面是矩形的绝缘框架上 ,用高强度漆包线均匀 密绕 ,一层完毕后 ,敷以绝缘材料后 ,再绕第二层 ,直 到匝数合适为止 。根据设计要求 ,在一个线圈框架 上 ,既可以绕制一个绕组 ,也可以绕制多个绕组 。相 对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与 铁芯之间的绝缘而言 ,变压器还有另外一项重要的
绝缘性能指标 ———纵绝缘 。纵绝缘是指变压器绕组 具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘 ,主 要包括绕组匝间 、层间和段间的绝缘性能 ,而国家标 准和国际电工委员会 ( IEC )标准中规定的“感应耐 压试验 ”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测 试方法之一 。感应耐压试验是指给变压器规定的绕 组外施加一电压 ,该电压不低于 2倍的额定电源电 压 ,频率不小于 2倍的最低额定频率 ;要求在该电压 按规定持续的时间内绕组无灼热、飞弧 、击穿或损伤 等现象 ;要求感应耐压试验前后额定工作电源下的 空载电流和功耗无明显的变化 。
表 1是小型变压器耐压试验参数 :
表 1
项目
部位
常态
判定 电流
初级 铁芯
3. 5kV
1mA初级 次芯源自3. 5kV1mA
次级 铁芯
3. 5kV
1mA
抗 电强 度 kV
时间
湿热
判定 电流
1m in 3 kV 5 mA
1m in 3 kV 5 mA
1m in 3 kV 5 mA
时间 1m in 1m in 1m in
关键词 :电源变压 器 ;感应耐压试验 中图分类号 : TM4 文献标识码 : A
0 引言
电源变压器是用来改变交流电压、交流电流的 器件 。作为和产品相关的重要元件 , 其质量好坏直 接影响到整机的质量和用户的安全 。
电介质强度是检验电源变压器的一个重要指标 。 对于电源变压器初级和次级绕组的匝间和层间绝缘 的电介质强度 ,要求必须在潮湿预处理后通过下述试 验 :用其绕组额定电压的两倍或其绕组额定电压范围 上限的两倍 、而频率不低于额定频率两倍的电压加在 绕组的两端 。试验时 ,所有不打算与供电网相连的绕 组必须空载 ,绝缘的任何部分不得发生闪络和击穿 。 试验后 ,不得有可觉察到的变压器损坏现象 。
[ 2 ] 中国实验 室国 家认 可委员会 . 化学 分析中 不确定 度的 评估指南 . 北京 :中国计量出版社 , 2002
[ 3 ] 国家药典 委员 会. 中华人 民共 和国药 典 . 2005年版 一 部. 北京 :化学工业出版社 , 2005
[ 4 ] 国家质 量技 术监督 局. 常用 玻璃 量器 . 计 量检 定规 程 ( JJ G19 6 - 90 ) . 北京 :中国计量出版社 , 199 0
(上接第 24页 )
ucrel ( cs ) =
u2 re l
( rep)
+
u2 re l
(
ck
)
+
u2 re l
(D)
= 01 00152 + 0100902 + 0100 182
= 010093
uc (cs ) = 01163 6 ×01 0093 = 0100152 扩展不确定度 U 可由合成标准不确定度乘以包