Prüfprinzip des Stehspannungsprüfers

Als der Transformator erstmals hergestellt wurde, wurde er lange Zeit nicht in rauen Umgebungen getestet. Als die Nennspannung und -frequenz zur Prüfung extern angelegt wurde, reichte die Spannung zwischen den Wicklungswindungen, -schichten und -segmenten nicht aus, um die Durchschlagspannung an den dielektrischen Defekten zu erreichen, was es schwierig machte, an diesen Isolationsdefekten Entladungen und Durchschläge zu verursachen. Der Leerlaufstrom und die Leerlaufleistungsaufnahme dieses Transformators mit versteckten Gefahren durch Isolationsfehler unterschieden sich nicht wesentlich von denen ähnlicher Transformatoren mit guter Isolationsleistung, daher war es schwierig, diese versteckten Gefahren zu finden;
Bei der Induktions-Stehspannungsprüfung wird an den Transformator eine Spannung angelegt, die mehr als das Zweifache der Nennspannung beträgt. Dadurch kann an den Längsisolationsfehlern eine höhere und konzentriertere Feldstärke aufgebaut werden. An den dielektrischen Fehlern erreicht und überschreitet die Spannung zwischen den Wicklungswindungen, -schichten und -segmenten die Durchschlagspannung. Bei der Induktions-Stehspannungsprüfung wird an den Transformator eine Frequenz angelegt, die mehr als das Zweifache der Nennfrequenz beträgt. Durch die höhere Frequenz kann die Durchschlagspannung des festen Dielektrikums erheblich verringert werden, wodurch die Isolationsfehler leichter durchbrochen werden können. Die bei der Induktions-Stehspannungsprüfung angegebene Einwirkzeit der externen Spannung kann auch den Durchbruch der Isolationsfehler sicherstellen. Daher kann die Induktions-Stehspannungsprüfung die Qualität der Längsisolationsleistung des Transformators zuverlässig ermitteln.
Der Grund dafür, dass die Frequenz der Stromversorgung, die beim Test der Induktionsfestigkeitsspannung an den Transformator angelegt wird, über dem Zweifachen der Nennfrequenz liegt, besteht darin, dass die Kennlinie des Erregerstroms i des Transformators – die Amplitude des Hauptmagnetflusses Фm – im Allgemeinen so ausgelegt ist, dass sie bei der Nennfrequenz und Nennspannung nahe am gekrümmten Sättigungsteil liegt (siehe Abbildung 1) und dass der Hauptmagnetfluss Фm durch die externe Spannung U bestimmt wird, wenn die Netzfrequenz unverändert bleibt:
U= E=4.44WfФm Фm
U――externe Versorgungsspannung, V △Фm
E――induzierte elektromotorische Kraft der erregten Wicklung, V
f – Frequenz der externen Stromversorgung, Hz
W――Anzahl der Windungen der erregten Wicklung, n
Daher führt das Anlegen einer Spannung △ii über dem Zweifachen der Nennspannung an den Transformator zwangsläufig zu einer starken Sättigung des Kerns und der Hauptmagnetfluss Фm erhöht sich △Фm, Abbildung 1
Wie aus Abbildung 1 ersichtlich, steigt der Erregerstrom i stark an, wodurch der Transformator erhitzt wird und durchbrennt. Damit der Transformatorkern auch bei mehr als der doppelten Spannung noch ungesättigt ist, muss die Frequenz der Stromversorgung auf mehr als das Zweifache der Frequenz erhöht werden.
Beim induktiven Spannungstest wird eine Stromversorgung mit einer Spannung von mehr als dem Zweifachen und einer Frequenz von mehr als dem Zweifachen an die Primärseite des Transformators angelegt. Der Hauptmagnetfluss des Transformators induziert gleichzeitig die induzierte elektromotorische Kraft E1 und E2 auf der Primär- und Sekundärseite, und sie sind jeweils mehr als das Zweifache ihres Nennbetriebszustands. Daher kann der induktive Spannungstest gleichzeitig die Längsisolationsleistung der Haupt- und Sekundärwicklungen testen. Natürlich können wir bei Bedarf auch von der Sekundärseite des Transformators testen, aber die angelegte Spannung sollte mehr als das Zweifache der Leerlaufspannung des Transformators im Nennbetriebszustand betragen, und die Frequenz sollte auch mehr als das Zweifache der Nennfrequenz betragen.
Systemaufbauprinzip des Aino-Transformator-spezifischen induktiven Stehspannungsprüfers
Der von der Aino Company auf den Markt gebrachte Transformator-Induktivitätsprüfer verwendet den 80c196kc-Einzelchip-Mikrocomputerchip von Intel als Steuer- und Berechnungskern des Systems. Er besteht aus Messschaltung, Steuerschaltkreis, Leistungsmodul und Benutzerschnittstellenschaltung. Seine Schlüsseltechnologie ist die Spannungsregelung mit variabler Frequenz und Präzisionsmessung.