機(jī)械性能試驗(yàn)

高壓電器的基礎(chǔ)試驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)的事故，約有80%是高壓電器機(jī)械性能不好引起的。機(jī)械性能試驗(yàn)內(nèi)容包括：①機(jī)械操作試驗(yàn)。用來(lái)檢查產(chǎn)品在規(guī)定操作能源下正常工作的性能。②時(shí)間特性試驗(yàn)。測(cè)出產(chǎn)品的動(dòng)作時(shí)間，例如合閘時(shí)間、分閘時(shí)間、重合閘操作的無(wú)電流時(shí)間、金屬短接時(shí)間等。③速度特性試驗(yàn)。開(kāi)關(guān)觸頭的分合速度是高壓開(kāi)關(guān)電器的重要參數(shù)之一，對(duì)斷路器尤為重要。斷路器速度有平均速度和瞬時(shí)速度，產(chǎn)生主要影響的是剛分和剛合的瞬時(shí)速度。剛分瞬時(shí)速度指斷路器分閘過(guò)程中，動(dòng)觸頭剛與靜觸頭脫離接觸的瞬間，動(dòng)觸頭所具有的速度。剛合瞬時(shí)速度指斷路器在合閘過(guò)程中，動(dòng)觸頭剛接觸靜觸頭的瞬間，動(dòng)觸頭所具有的速度。④機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)。高壓開(kāi)關(guān)電器（連同操動(dòng)機(jī)構(gòu)），在不帶電情況下進(jìn)行連續(xù)操作規(guī)定次數(shù)的試驗(yàn)，用以考核產(chǎn)品各部位的機(jī)械強(qiáng)度和磨損能力。此試驗(yàn)又稱(chēng)機(jī)械壽命試驗(yàn)。這里的“壽命”指制造廠應(yīng)保證的各種機(jī)械特性仍能保持穩(wěn)定的少操作次數(shù)。產(chǎn)品壽命的真正終結(jié)，要視各具體產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)而定。所以這種試驗(yàn)實(shí)際是機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)。⑤密封試驗(yàn)。對(duì)充有氣體或液體介質(zhì)的產(chǎn)品進(jìn)行的試驗(yàn)，以測(cè)其密封性能。⑥防雨試驗(yàn)。對(duì)戶(hù)外產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)，考核其防雨性能。⑦破冰試驗(yàn)。對(duì)帶外刀閘的戶(hù)外產(chǎn)品進(jìn)行的試驗(yàn)，考核其破冰能力。⑧耐寒試驗(yàn)。⑨耐地震試驗(yàn)。

載流能力試驗(yàn)

用于考核導(dǎo)電回路通以正常工作電流和短時(shí)的短路電流后的溫升和動(dòng)/熱穩(wěn)定性。主要有：①溫升試驗(yàn)。當(dāng)高壓電器產(chǎn)品通過(guò)正常工作電流時(shí)，由于電阻損耗、渦流損耗和磁滯損耗，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，其中一部分散失到周?chē)橘|(zhì)中去，一部分加熱載流導(dǎo)體使其溫度升高。溫度升高的多少由發(fā)熱和散熱兩方面因素決定,同時(shí)與載流體通過(guò)的電流大小、載流回路截面和材料、機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件接觸面的接合質(zhì)量和產(chǎn)品裝配質(zhì)量等因素有關(guān)。②回路電阻測(cè)量。高壓電器載流回路的電阻大小能夠反映產(chǎn)品的接觸狀態(tài)和裝配質(zhì)量，所以常用測(cè)回路電阻的辦法來(lái)判斷產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)。③動(dòng)/熱穩(wěn)定試驗(yàn)。又稱(chēng)短時(shí)耐受電流試驗(yàn)。用于考核高壓電器在閉合狀態(tài)下，耐受短路電流熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)的能力。

開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)

高壓開(kāi)關(guān)電器的一項(xiàng)主要性能試驗(yàn)。驗(yàn)證高壓開(kāi)關(guān)電器在工作電壓下，開(kāi)斷短路（正常）電流的能力和關(guān)合短路（正常）電流的能力。根據(jù)高壓開(kāi)關(guān)電器在電力系統(tǒng)的使用情況，其開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)包括：①端部短路開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)。指發(fā)生在高壓開(kāi)關(guān)電器出口端短路時(shí)的開(kāi)斷、關(guān)合能力試驗(yàn)。②失步開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)。又稱(chēng)反相開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)。連接兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)斷路器，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，兩電力系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失去同步的現(xiàn)象。此時(shí),斷路器將分?jǐn)鄡蓚€(gè)系統(tǒng)使其解列,這種性能的開(kāi)斷稱(chēng)為失步開(kāi)斷。③近區(qū)故障的開(kāi)斷試驗(yàn)。指離斷路器出口幾公里處的短路開(kāi)斷試驗(yàn)。由于帶有一段線(xiàn)路，其短路電流比端部短路電流小一些，但恢復(fù)電壓比端部短路時(shí)嚴(yán)格。④電容電流的開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)。電容電流指空載長(zhǎng)線(xiàn)充電電流、電容器組電流及電纜線(xiàn)路充電電流。⑤小電感電流開(kāi)斷和關(guān)合能力試驗(yàn)。小電感電流指空載變壓器的勵(lì)磁電流、電動(dòng)機(jī)電流和電抗器電流。其開(kāi)斷特點(diǎn)是斷路器在開(kāi)斷過(guò)程中，易發(fā)生截流而產(chǎn)生過(guò)電壓。⑥發(fā)展性故障的開(kāi)斷試驗(yàn)。發(fā)展性故障是指斷路器在開(kāi)斷小電感電流或容性電流時(shí)，由于產(chǎn)生的過(guò)電壓危及電力設(shè)備的絕緣而造成電源短路的故障。此故障的特點(diǎn)是，斷路器中本來(lái)流過(guò)的是小電感電流或電容電流，由于突然電源短路而變?yōu)楹艽蟮亩搪冯娏?，給斷路器的開(kāi)斷帶來(lái)很大困難，并由于滅弧室的機(jī)械強(qiáng)度不夠而發(fā)生爆炸事故。⑦并聯(lián)開(kāi)斷試驗(yàn)。指電力系統(tǒng)的一種特殊接線(xiàn)情況，即一條輸出線(xiàn)路由兩個(gè)供電電源供電，每一供電線(xiàn)路均各用一臺(tái)斷路器保護(hù)。輸出線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí)，兩臺(tái)斷路器均需開(kāi)斷。由于兩臺(tái)斷路器的動(dòng)作時(shí)間總有先后，先分?jǐn)嗟臄嗦菲飨乳_(kāi)斷，而后分?jǐn)嗟臄嗦菲髁鬟^(guò)的短路電流將由原來(lái)分擔(dān)的一部分突然增加到全部。情況與發(fā)展性故障相似，同樣會(huì)給斷路器帶來(lái)很大的困難。⑧異相接地故障的開(kāi)斷試驗(yàn)。指斷路器兩側(cè)出現(xiàn)不同相接地的短路開(kāi)斷試驗(yàn)。斷路器兩側(cè)短路的這一段開(kāi)斷電壓由正常開(kāi)斷時(shí)的相電壓提高為線(xiàn)電壓。

絕緣性能試驗(yàn)

絕緣性能試驗(yàn)檢驗(yàn)高壓電器產(chǎn)品耐受電力系統(tǒng)正常工作電壓和各種過(guò)電壓的能力，以確保高壓電器可靠運(yùn)行。絕緣性能試驗(yàn)包括：①工頻耐壓試驗(yàn)。主要檢驗(yàn)高壓電器產(chǎn)品耐受電力系統(tǒng)長(zhǎng)期工作電壓及內(nèi)部操作過(guò)電壓的能力。有短時(shí)（1 分鐘）工頻耐壓試驗(yàn)和長(zhǎng)時(shí)間工頻耐壓試驗(yàn)。②沖擊耐壓試驗(yàn)。沖擊電壓是一極短時(shí)間的脈沖高壓。用沖擊電壓來(lái)模擬大氣過(guò)電壓對(duì)高壓電器產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其在大氣過(guò)電壓作用下的絕緣性能。有操作沖擊電壓試驗(yàn)和雷電沖擊電壓試驗(yàn)。

特殊環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)

特殊環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)包括濕熱帶條件試驗(yàn)、高原氣候條件試驗(yàn)和污穢試驗(yàn)等。

試驗(yàn)方法高壓電器的試驗(yàn)項(xiàng)目是根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)其要求而定出的。高壓電器的試驗(yàn)盡可能按電力系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行。其主要試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)方法有5種。

機(jī)械速度特性試驗(yàn)方法 主要有3種:①電磁振蕩器法：采用交流電磁式機(jī)械振蕩器。當(dāng)振蕩器的線(xiàn)圈通入交流 50赫電流時(shí)，其振蕩筆尖開(kāi)始作每秒100次的振動(dòng)。操作試驗(yàn)時(shí)，振蕩器筆尖連結(jié)在斷路器動(dòng)觸頭直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)部分的薄片上，并描繪出振蕩波。波形上任何兩個(gè)相鄰波峰間的時(shí)間間隔為0.01秒，薄片上縱向的長(zhǎng)度即為斷路器動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的行程。由此可求出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的速度特性。②行程記錄器法：行程記錄器由厚度相同的一組金屬片和一組絕緣片相間疊制而成。其滑動(dòng)觸頭與斷路器動(dòng)觸頭相連，并用電池與光線(xiàn)示波器的振子接通。當(dāng)斷路器動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)起動(dòng)示波器即可以拍攝出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)的波形，并由此計(jì)算出斷路器的時(shí)間特性和速度特性。③霍耳效應(yīng)傳感器法：其原理同行程記錄器法，只是將行程記錄器換成霍耳效應(yīng)傳感器。測(cè)量較準(zhǔn)確并且方便。

溫升試驗(yàn)法 用一調(diào)壓變壓器和大電流變壓器組成試驗(yàn)回路，對(duì)被測(cè)試電器供給所需的工作電流。被測(cè)試電器的安裝接線(xiàn)方式與在電力系統(tǒng)中工作的情況相同。用熱電偶測(cè)量其溫度。

動(dòng)熱穩(wěn)定試驗(yàn)法 開(kāi)關(guān)、變壓器等電器在短路工況下，應(yīng)能承受短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力和熱效應(yīng)的影響而不致?lián)p壞。這兩項(xiàng)要求分別稱(chēng)為動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。動(dòng)熱穩(wěn)定試驗(yàn)方法是：用沖擊發(fā)電機(jī)或電網(wǎng)與降壓大電流變壓器組成供電回路，對(duì)被測(cè)試的高壓電器供電。高壓電器的導(dǎo)電回路呈閉合狀態(tài)接于變壓器的二次側(cè)，并成短路形式。高壓電器與變壓器的連接方式和所選用的連接母線(xiàn)與電力系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行情況相同或處于不利條件下。熱穩(wěn)定電流一般等于斷路器的額定開(kāi)斷電流，用有效值表示。動(dòng)穩(wěn)定電流包括非周期分量，用峰值表示，數(shù)值一般為熱穩(wěn)定電流的2.5倍。

開(kāi)斷關(guān)合能力試驗(yàn)法 按電源裝置有以下 3種方法。 ①網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)法:以電力系統(tǒng)作為試驗(yàn)供電電源。缺點(diǎn)是度驗(yàn)容易受到電網(wǎng)容量的限制；恢復(fù)電壓受電網(wǎng)的電感和對(duì)地電容限制,因而不易調(diào)整;試驗(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)次數(shù)受到限制。其主要試驗(yàn)設(shè)備是試驗(yàn)變壓器、合閘開(kāi)關(guān)、保護(hù)開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)短路電流和功率因數(shù)用的電感和電阻、調(diào)頻電容和調(diào)頻電阻等。②沖擊發(fā)電機(jī)試驗(yàn)法：利用一種特制的巨型同步發(fā)電機(jī)作為試驗(yàn)電源對(duì)高壓電器進(jìn)行試驗(yàn)。其優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)方便，試驗(yàn)等價(jià)性好。缺點(diǎn)是投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，維護(hù)復(fù)雜。主要試驗(yàn)設(shè)備是一套沖擊發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、勵(lì)磁機(jī)和同步電機(jī)。其他設(shè)備同網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)方法相同。③振蕩回路試驗(yàn)法：用充滿(mǎn)電荷的電容器對(duì)電感線(xiàn)圈放電，用由此得到的工頻交流電源對(duì)高壓電器進(jìn)行試驗(yàn)。其優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、方便，適宜作大量研究性試驗(yàn)。缺點(diǎn)是試驗(yàn)等價(jià)性稍差，只能作分?jǐn)嘣囼?yàn)，并且只適用于燃弧時(shí)間短的斷路器。其主要試驗(yàn)設(shè)備有帶整流充電裝置的電容器組、電感線(xiàn)圈。點(diǎn)火球隙和合閘開(kāi)關(guān)等。

按試驗(yàn)方法又有以下3種。①完全試驗(yàn)法:按斷路器規(guī)定的額定電壓和額定開(kāi)斷電流對(duì)其進(jìn)行整臺(tái)的直接試驗(yàn)。這種試驗(yàn)接近實(shí)際開(kāi)斷情況。但這種試驗(yàn)方法必須供給斷路器全部容量，對(duì)大容量斷路器來(lái)說(shuō)這幾乎是不可能的。對(duì)于中等容量的斷路順，也要有巨大的設(shè)備。因而這種試驗(yàn)方法只用在小容量的斷路器上。②部分試驗(yàn)法：取斷路器一相的部分?jǐn)嗫谶M(jìn)行直接試驗(yàn)，然后推算出整臺(tái)斷路器的額定開(kāi)斷容量。此方法適用于有多斷口串聯(lián)的斷路器，并且各斷口的工作條件完全相同。③合成試驗(yàn)法：隨著電力系統(tǒng)容量的增大，高壓電器的開(kāi)斷容量也越來(lái)越大。單獨(dú)使用網(wǎng)絡(luò)、沖擊發(fā)電機(jī)、振蕩回路系統(tǒng)進(jìn)行完全試驗(yàn)、部分試驗(yàn)都已滿(mǎn)足不了高壓電器開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的需要。因此出現(xiàn)了合成試驗(yàn)法。由于斷路器在短路電流的弧道熄滅以前，電弧電壓很低，所以先用一套低壓電源供電；當(dāng)電弧電流過(guò)零后，再用一套高壓電源提供加在斷路器斷口兩端的恢復(fù)電壓，以此考核電弧是否會(huì)重燃。這種試驗(yàn)回路稱(chēng)合成回路。合成試驗(yàn)法設(shè)備投資少，試驗(yàn)等價(jià)性也得到世界各國(guó)的公認(rèn)，大容量的開(kāi)斷試驗(yàn)多采用此試驗(yàn)法。

絕緣性能試驗(yàn)法 被測(cè)試電器是完整的一臺(tái)或一級(jí)，與鄰近物體的距離要與使用情況相同。試驗(yàn)時(shí)加電壓部位是：①每極在分閘和合閘位置的導(dǎo)電部分對(duì)地間；②相間導(dǎo)電部分之間(分閘位置、合閘位置分別進(jìn)行)；③分閘狀態(tài)下同極的斷口間