交直流耐压试验设备选型方法说明

交直流耐压试验设备选型是一个系统工程，需要综合考虑以下关键因素：

1. 确定试验类型（交流 or 直流）

根据被测设备类型和相关标准要求选择。

通用原则： 优先选择能模拟运行工况的交流耐压。当试品电容量过大，导致交流试验设备过于笨重时，考虑直流耐压或交流变频谐振。

2. 关键性能参数

额定输出电压（kV）：

必须大于或等于标准规定的最高试验电压。

需考虑一定的裕度（如20%），以备后续更高电压等级的测试需求。

额定输出容量（kVA）或电流（mA）：

交流设备： 容量 P = ωCU²，其中C是试品电容量，U是试验电压。必须准确估算或查阅设备手册获取试品的电容量，并据此计算所需容量。

直流设备： 输出电流 I = 2πfCU。同样需要估算电容量。对于电缆和大型发电机，泄漏电流可能较大，需要选择输出电流足够的设备。

电压测量精度：

通常要求总不确定度优于3%（符合GB/T 16927.1要求）。

波形畸变率：

交流输出电压应为近似正弦波，畸变率通常要求<5%。

3. 设备类型与技术选择

传统工频试验变压器：

优点： 结构简单，技术成熟，波形好。

缺点： 容量大时，设备非常笨重，不适合现场对大容量试品试验。

适用： 实验室、工厂及现场对小容量试品（如互感器、绝缘子）的试验。

串联谐振耐压设备：

原理： 利用电抗器与试品电容谐振，在试品上产生高电压，而电源只需提供有功功率，因此所需电源容量大大减小。

优点：

重量轻、体积小，非常适合现场试验。输出电压波形好。

当试品发生击穿时，谐振条件被破坏，高压自动消失，短路电流小，对试品的损伤小。

类型： 调感式、调频式。目前变频谐振是主流。

适用： 几乎所有大容量试品的现场交流耐压试验，如长电缆、GIS、大型变压器、发电机。

超低频（0.1 Hz）耐压设备：

原理： 用0.1 Hz交流电代替50Hz工频，对电缆等容性负载进行试验，设备容量可降至工频的1/500。

优点： 设备更轻便，对XLPE电缆无累积损伤。

缺点： 等效性仍存在争议，且标准中对电压换算有特定要求。

适用： 中低压电缆，特别是老旧电缆和运维中的绝缘诊断。

4. 功能与安全性

过流、过压、闪络保护： 必须具备快速、可靠的保护功能，以保护设备和试品。

自动升降压与计时： 提高测试效率和准确性，减少人为误差。

远程控制： 保证操作人员的安全距离。

接地与屏蔽： 设备必须有良好的接地设计，防止感应电和干扰。

5. 便携性与使用环境

现场使用： 优先选择串联谐振或超低频设备，重点关注设备的重量、体积、分体式设计的搬运便利性。

实验室/工厂使用： 可选择传统试验变压器或固定式谐振系统。

环境条件： 考虑温度、湿度、海拔高度（高海拔需进行电压校正）等。