ASTM D1868-20 絕緣系統評估中局部放電（電暈）脈衝檢測和測量的標準測試方法

美國材料與試驗協會（ASTM）制定的標準《ASTM D1868-20 絕緣系統評估中局部放電（電暈）脈衝檢測和測量的標準測試方法》描述了一種在施加測試電壓下檢測和測量絕緣系統端子處局部放電（電暈）脈衝，並確定隨著測試電壓的增加和減少，局部放電（電暈）起始和起始電壓的測試方法。此測試方法還有助於確定視在負載和脈衝重複率等量以及平均電流、二次比和功率等積分量。此測試方法適用於測試頻率範圍從零（直流電壓）至約 2000 Hz 的電壓。

此測試方法直接適用於可表示為雙端電容器的簡單絕緣系統。此測試方法也可應用於高壓電纜等絕緣系統（具有分佈參數）。在這樣的系統中，應該注意衰減和反射現象。

為了本標準的目的，適用以下範圍和定義：

• 電離是指電子從中性分子或原子中流失或轉移到中性分子或原子中，產生帶正電或負電的粒子的過程。
• 局部放電（電暈）是指僅部分橋接導體之間絕緣層的放電。這種放電受瞬態氣體電離過程控制，可以表現為放電通道狹窄的火花形式，或放電通道延長或明顯加寬的彌散輝光形式。局部放電發生在絕緣系統內充滿氣體的空間中，當空間兩端的電壓變化等於其擊穿電壓時，就會發生局部放電。
• 電暈是發生在導體附近氣體中的局部放電。該術語也被用來泛指局部放電。
• 連續局部放電（連續電暈）是以相當規律的間隔重複發生的放電。例如，交流電壓的大約每個週期，或施加的直流電壓每分鐘至少一次。
• 局部放電（電暈）起始電壓是隨著施加電壓的逐漸增加，發生超過指定幅度（可能定義允許的背景雜訊限值）的持續局部放電的最低電壓。許多測試和樣本參數都會影響該值，在某些情況下可能難以實現重複性。
• 局部放電（電暈）熄滅電壓是當施加的電壓逐漸降低到初始電壓以上時，不再發生超過規定幅度的局部放電的最高電壓。許多測試和樣本參數都會影響該值，在某些情況下可能難以實現重複性。
• 局部放電脈衝電壓是由於局部放電而產生的端子脈衝電壓，其表現形式是將電壓源突然串聯在被測絕緣系統的電容上，並在開路條件下在系統端子上檢測到。局部放電脈衝電壓的形狀、上升時間和幅度取決於空腔的幾何形狀、大小、邊界的性質、空腔內氣體的類型和壓力，以及放電場與局部放電脈衝探測器之間的傳輸介質的參數。火花型放電的局部放電脈衝與輝光型放電的局部放電脈衝相比，上升時間明顯較短。
• 局部放電量（端子電暈電荷）是絕緣系統中單一放電的大小，以在系統端子處測量的電荷轉移來表示。所測得的電荷一般不等於放電位置處轉移的電荷，而與放電能量有關係。對於可以視為簡單集總電容器的小樣本，它等於絕緣系統電容與局部放電脈衝電壓的乘積。
• 局部放電（電暈）水平是觀察連續放電過程中發生的最大電流放電的幅度。
• 平均放電（電暈）電流是將給定時間間隔內各個放電的絕對振幅總和除以該時間間隔所得到的值。
• 平方比是給定時間間隔內各個排放量平方和除以該時間間隔。
• 局部放電（電暈）能量是由於單獨放電而從測試電壓源中吸收的能量。
• 局部放電（電暈）功率損耗是透過將測試電壓源所吸收的能量總和除以特定時間段內發生的單一放電而獲得的。
• 局部放電視在功率損失是所有電暈脈衝幅度的時間週期總和乘以熱敏電阻測試電壓。
• 局部放電（電暈）脈衝率是每秒或其他指定時間間隔內發生的放電脈衝的平均數。脈衝數量可以限制為高於預定閾值幅度的脈衝，或限制為指定下限和上限幅度之間的脈衝。
• 局部放電脈衝是由於局部放電而在電路中的特定位置出現的電壓或電流脈衝。

測試期間，樣品的絕緣系統在測試電路中由高壓源通電。樣品中的局部放電（電暈）會導致樣品端子處發生突然的電荷轉移和電壓脈衝。連接到端子的測量裝置經過校準，並根據端子處傳輸的電荷對電壓脈衝做出反應。

絕緣系統中工作電壓下的局部放電（電暈）可能會導致絕緣材料壽命顯著縮短。有些材料比其他材料更容易受到這種放電損害。

在看似固體的絕緣體中存在局部放電（電暈）可能表示存在內部空隙。局部放電測試對於模製、層壓和複合絕緣以及電纜、電容器、變壓器、套管、定子線棒和旋轉機器形式的樣品的設計和檢查很有用。

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