電極垂直度偏差對擊穿電壓測試結(jié)果的影響及分析

絕緣油擊穿電壓測試對電極的相對位置有嚴(yán)格要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定兩電極需保持軸線重合且垂直于油杯底面，以確保電極間形成均勻的平行電場。當(dāng)電極存在垂直度偏差時(shí)（如電極傾斜、軸線偏移），會(huì)導(dǎo)致電極間的間隙不均勻，出現(xiàn)“單邊間隙小、單邊間隙大"的現(xiàn)象。根據(jù)電場強(qiáng)度計(jì)算公式E=U/d（其中E為電場強(qiáng)度，U為施加電壓，d為電極間隙），間隙較小的區(qū)域會(huì)形成更高的電場強(qiáng)度，該區(qū)域的絕緣油會(huì)首先達(dá)到擊穿場強(qiáng)并發(fā)生擊穿，導(dǎo)致測試得到的擊穿電壓值低于絕緣油的真實(shí)值。

垂直度偏差的影響程度與偏差角度正相關(guān)，當(dāng)偏差角度較小時(shí)（如≤0.5°），間隙不均勻度較低，測試誤差通常在5%以內(nèi)；當(dāng)偏差角度超過1°時(shí)，間隙不均勻度會(huì)顯著增加，部分區(qū)域的電場強(qiáng)度會(huì)比均勻電場高20%以上，測試誤差可達(dá)到10%~20%。此外，垂直度偏差還會(huì)導(dǎo)致多次測試的擊穿位置固定在間隙較小的一側(cè)，使平行測試結(jié)果的離散度增大，進(jìn)一步降低測試結(jié)果的可信度。例如，某型號測試儀的電極垂直度偏差為1.5°時(shí)，對同批次絕緣油的5次平行測試結(jié)果分別為42kV、40kV、41kV、39kV、40kV，平均值為40.4kV，而更換垂直度合格的電極后，測試平均值為46.2kV，誤差高達(dá)12.6%。