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Megger 絕緣電阻

電氣測試：干擾、噪聲

Paul Swinerd
Megger產品經理

電氣干擾是進行準確測量的一大敵人，這個問題對高壓絕緣測試來說更是嚴重。但是，究竟什么是電氣干擾？它有什么影響及有什么方法可以解決？Megger產品經理Paul Swinerd為您逐一解答。

什么是電氣干擾？

    電氣干擾這個詞是用來形容一連串的現象，最常見的定義是亂真的電氣或電磁能量產生不需要的效果。例如，在音響系統中，不需要的效果可指背景雜聲。在測量系統中，那些不需要的效果最常表現為不準確或不穩定讀數。

    在測量應用中，相鄰設備引起的電壓和電流會造成干擾。這個情況在變電站十分常見，尤其是在高壓變電站，電源頻率產生的干擾最為常見。

干擾有什么影響？

    在絕緣測試中，電氣干擾將一個AC訊號重疊于DC測試電流上，可導致讀數不正常地改變。假若干擾的水平超過儀表可承受的能力，甚至會阻礙儀表取得讀數。很多操作人員將這個問題視為習以為常的事，但其實這個情況是可以避免的。

    其中一個解決方法當然就是完全地關閉相鄰設備，以消除干擾的來源，但這樣做不但會帶來很大代價而且也不方便。更常見的是，干擾導致測試被忽略，這是非常不可取的，因為診斷絕緣測試的目的就是要避免昂貴而且危險的故障。

絕緣測試儀表能夠怎樣處理干擾？
 
    我們可以把抗干擾的設計加入絕緣測試儀表。事實上，所有于歐盟出售的儀表一定要達到EMC于2009年2月生效的最新版本IEC 61326-1的要求。而Megger在英國多佛的生產基地設有自己的EMC實驗室．能確保所有最新的MIT及S1系列5 kV和10 kV的儀表不單只達到這個標準，更符合重型工業使用的要求。

    但是，這樣還是不足夠的。經驗指出，在極端環境例如高壓變電站，儀表會受到遠高于IEC 61326定立的干擾水平的影響。所以，我們不能只注重測試儀表是否符合標準，更需要考慮其抗干擾規格。

抗干擾規格是指什么？

    儀表制造商能輕易說出它們的高壓絕緣測試儀具有高抗干擾能力，但除非它們能明確指出儀表抗干擾的水平，否則這些說法是無價值的。可是，抗干擾能力應該怎樣表達呢？
    一個典型的規格書會說明儀表具有2 mA、50/60 Hz的抗干擾能力，這表示如果在測試電路中引起的工頻干擾電流為2 mA或以下，該儀器將提供準確可靠的讀數。

    指定允許的最大干擾工頻電流實際上是最壞的情況，因為儀表通常結合了電容濾波，當頻率上升時，有效度就會增加，于是儀表的抗干擾能力也隨電流上升。這對于一些情況是非常有用的，例如是當套管上的電暈放電，通常會產生頻率在千赫范圍以內的電氣干擾。

    具有2 mA的抗干擾能力對大多數應用來說是足夠的，但對于極端環境如運作在300千伏以上的變電站，這是不足夠的。針對這類型的應用，Megger生產了高壓絕緣測試儀，不僅結合專門開發的輸入過濾以減少高頻干擾的影響，還應用固件過濾以除去低頻的影響。

    這些儀表在電源頻率具有4 mA的抗干擾能力，并已成功地在世界上一些干擾最強的開關站應用。然而問題依然存在，干擾水平會否超過4 mA呢？若是超過又可以怎樣處理？
    答案是，超過4 mA干擾水平的情況是非常罕見的，但這不代表它們并不存在。例如，當需要很長的測試導線連接到變壓器頂部的套管時，這個時候導線便會成為有效地接收干擾的天線。在這種情況下，最好的方法就是在最初階段采取措施以盡量減少干擾接收。

    另一種有效的方法是使用屏蔽測試導線。在絕緣測試儀和地面之間的短測試導線不足以接收干擾以引起問題，但使用屏蔽測試導線對于需要較長的連接到被測設設備時更加有利。有見及此，Megger為不同的應用提供合適的3米、10米和15米測試導線。
    當使用屏蔽測試導線時，導線的屏蔽物會連接到絕緣測試儀的防護端，這確保干擾電流會被轉移離開測量中的電路以及被略過。防護端也被用于正常的方式以消除泄漏電流的影響。

    重要的是要注意屏蔽只可有效地降低測試導線接收的干擾，若果測試儀器本身接收到干擾，或例如是架空長電纜接收到干擾，使用可以抵抗高干擾的儀器是唯一方法。
    電氣干擾無疑在高壓絕緣測試，尤其是在變電站環境是一個棘手的問題。透過選擇具有高抗干擾能力的儀表，以及在適當情況下使用屏蔽測試導線，便能夠在最具挑戰的情況下進行準確可靠的測量。

怎樣可以減少干擾的影響？

    減少干擾的其中一個最有效方法就是注意測試導線的鋪排，盡可能使用較短的導線，以及將導線拉近已接地的物件，例如變壓器的外殼。