ارزیابی قابلیت تحمل ولتاژ عایق تجهیزات الکتریکی

ابزاری فنی برای آزمایش و ارزیابی عایق مقاومت در برابر ولتاژ تجهیزات الکتریکی. برای اطمینان از عملکرد عادی تجهیزات، باید از سازه‌های عایق برای جداسازی قسمت‌های برق‌دار تمام تجهیزات الکتریکی از قسمت‌های متصل به زمین یا سایر بدنه‌های برق‌دار غیربرابر استفاده شود. استحکام دی الکتریک یک ماده عایق به صورت میانگین قدرت میدان الکتریکی شکست در امتداد ضخامت (واحد kV/cm) بیان می شود. ساختار عایق تجهیزات الکتریکی مانند عایق ژنراتورها و ترانسفورماتورها از مواد مختلفی تشکیل شده است و شکل ساختاری نیز بسیار پیچیده است. هر گونه آسیب موضعی به ساختار عایق باعث می شود که کل تجهیزات عملکرد عایق خود را از دست بدهند. بنابراین، قابلیت عایق بندی کلی تجهیزات به طور کلی تنها با ولتاژ آزمایشی (واحد: کیلوولت) قابل تحمل است. ولتاژ تست مقاومت عایق می تواند نشان دهنده سطح ولتاژی باشد که تجهیزات می توانند تحمل کنند، اما معادل قدرت عایق واقعی تجهیزات نیست. نیاز خاص برای هماهنگی عایق سیستم قدرت، هماهنگ کردن و فرموله کردن ولتاژ تست مقاومت عایق تجهیزات الکتریکی مختلف برای نشان دادن نیازهای سطح عایق تجهیزات است. تست ولتاژ مقاومت عایق یک آزمایش مخرب است (به تست عایق مراجعه کنید). بنابراین، برای برخی از تجهیزات کلیدی در حال کار که فاقد قطعات یدکی هستند یا به زمان طولانی برای تعمیر نیاز دارند، باید به دقت بررسی کنید که آیا آزمایش ولتاژ مقاومت عایق را انجام دهید یا خیر.

هنگامی که تجهیزات الکتریکی مختلف در سیستم برق کار می کنند، علاوه بر تحمل ولتاژ کاری AC یا DC، دچار اضافه ولتاژهای مختلفی نیز خواهند شد. این اضافه ولتاژها نه تنها دامنه بالایی دارند، بلکه دارای شکل موج و مدت زمان بسیار متفاوتی با ولتاژ کاری هستند. تأثیر آنها بر عایق و مکانیسم هایی که ممکن است باعث خرابی عایق شوند نیز متفاوت است. بنابراین لازم است از ولتاژ تست مربوطه برای انجام تست ولتاژ مقاومت تجهیزات الکتریکی استفاده شود. تست های ولتاژ مقاومت عایق مشخص شده در استانداردهای چینی برای سیستم های برق متناوب عبارتند از: ① تست ولتاژ مقاومت فرکانس توان کوتاه مدت (1 دقیقه). ② آزمون ولتاژ مقاومت طولانی مدت فرکانس قدرت. ③ تست ولتاژ مقاومت DC؛ ④ آزمایش ولتاژ مقاومت در برابر موج شوک عملیاتی؛ ⑤ تست ولتاژ مقاومت در برابر موج شوک رعد و برق. همچنین تصریح می کند که عملکرد عایق تجهیزات الکتریکی 3 تا 220 کیلوولت تحت ولتاژ کاری فرکانس توان، اضافه ولتاژ موقت و اضافه ولتاژ عملیاتی به طور کلی با آزمایش ولتاژ مقاومت فرکانس توان کوتاه مدت آزمایش می شود و آزمایش ضربه عملکرد مورد نیاز نیست. برای تجهیزات الکتریکی 330 تا 500 کیلو ولت، آزمایش ضربه عملیاتی برای بررسی عملکرد عایق تحت اضافه ولتاژ عملیاتی مورد نیاز است. تست ولتاژ تحمل فرکانس توان طولانی مدت آزمایشی است که برای شرایط تخریب عایق داخلی و آلودگی عایق خارجی تجهیزات الکتریکی انجام می شود.

استانداردهای تست ولتاژ مقاومت عایق دارای مقررات خاصی در هر کشور هستند. استانداردهای چینی (GB311.1-83) سطح عایق پایه تجهیزات انتقال و تبدیل برق 3-500kv را تعیین می کند. 3-500kv انتقال قدرت و تجهیزات تبدیل ضربه رعد و برق مقاومت در برابر ولتاژ، فرکانس قدرت یک دقیقه مقاومت ولتاژ. و تجهیزات انتقال و تبدیل برق 330-500kv ولتاژ مقاومت ضربه ای برای عملیات تجهیزات الکتریکی. بخش تولید تجهیزات الکتریکی و بخش بهره برداری سیستم قدرت باید در هنگام انتخاب موارد و مقادیر ولتاژ تست برای تست ولتاژ مقاومتی، استانداردها را رعایت کنند.

تست ولتاژ مقاومت فرکانس قدرت

برای تست و ارزیابی توانایی عایق تجهیزات الکتریکی برای تحمل ولتاژ فرکانس برق استفاده می شود. ولتاژ تست باید سینوسی و فرکانس با فرکانس سیستم قدرت یکسان باشد. معمولاً مشخص می شود که برای آزمایش قابلیت مقاومت ولتاژ کوتاه مدت عایق از آزمایش ولتاژ مقاومتی یک دقیقه ای و برای آزمایش خرابی تدریجی داخل عایق مانند تخلیه جزئی از آزمایش ولتاژ مقاومت طولانی مدت استفاده می شود. آسیب، تلفات دی الکتریک و آسیب حرارتی ناشی از جریان نشتی. عایق خارجی تجهیزات برق در فضای باز تحت تأثیر عوامل محیطی جوی است. علاوه بر آزمایش ولتاژ مقاومت فرکانس توان در حالت سطح خشک، آزمایش مقاومت ولتاژ در یک محیط جوی شبیه سازی شده مصنوعی (مانند حالت مرطوب یا کثیف) نیز مورد نیاز است.

ولتاژ سینوسی AC را می توان بر حسب مقدار پیک یا مقدار مؤثر بیان کرد. نسبت مقدار پیک به مقدار مؤثر جذر دو است. شکل موج و فرکانس ولتاژ آزمایشی که عملاً در حین آزمایش اعمال می شود، به طور اجتناب ناپذیری از مقررات استاندارد منحرف می شود. استانداردهای چینی (GB311.3-83) تصریح می کنند که محدوده فرکانس ولتاژ آزمایش باید 45 تا 55 هرتز باشد و شکل موج ولتاژ آزمایش باید نزدیک به موج سینوسی باشد. شرایط این است که نیم موج مثبت و منفی باید دقیقاً یکسان باشند و مقدار پیک و مقدار مؤثر یکسان باشند. نسبت برابر با 0.07 ± است. به طور کلی، به اصطلاح مقدار ولتاژ تست به مقدار موثر اشاره دارد که بر مقدار پیک آن تقسیم می شود.

منبع تغذیه مورد استفاده برای آزمایش شامل یک ترانسفورماتور تست ولتاژ بالا و یک دستگاه تنظیم کننده ولتاژ است. اصل ترانسفورماتور آزمایشی مانند ترانسفورماتور قدرت عمومی است. ولتاژ خروجی نامی آن باید الزامات آزمایش را برآورده کند و فضایی را برای آزادی ایجاد کند. ولتاژ خروجی ترانسفورماتور آزمایشی باید به اندازه کافی پایدار باشد تا به دلیل افت ولتاژ جریان پیش از تخلیه در مقاومت داخلی منبع تغذیه، خروجی تغییر نکند. ولتاژ به طور قابل توجهی نوسان می کند تا از مشکلات اندازه گیری جلوگیری شود یا حتی بر روند تخلیه تأثیر بگذارد. بنابراین منبع تغذیه آزمایشی باید ظرفیت کافی داشته باشد و امپدانس داخلی باید تا حد امکان کوچک باشد. به طور کلی، الزامات ظرفیت ترانسفورماتور آزمایشی بر اساس میزان جریان اتصال کوتاهی که می تواند تحت ولتاژ آزمایشی تولید کند، تعیین می شود. به عنوان مثال، برای آزمایش نمونه های کوچک عایق جامد، مایع یا ترکیبی در حالت خشک، جریان اتصال کوتاه تجهیزات باید 0.1A باشد. برای آزمایش عایق خود بازیابی (عایق ها، سوئیچ های جداکننده و غیره) در حالت خشک، جریان اتصال کوتاه تجهیزات مورد نیاز است که کمتر از 0.1A نباشد. برای آزمایش باران مصنوعی عایق خارجی، جریان اتصال کوتاه تجهیزات لازم است که کمتر از 0.5A نباشد. برای آزمایش نمونه هایی با ابعاد بزرگتر، جریان اتصال کوتاه تجهیزات باید 1 آمپر باشد. به طور کلی، ترانسفورماتورهای آزمایشی با ولتاژ نامی پایین تر عمدتاً از سیستم 0.1A استفاده می کنند که به 0.1A اجازه می دهد تا به طور مداوم از طریق سیم پیچ ولتاژ بالا ترانسفورماتور جریان یابد. به عنوان مثال، ظرفیت ترانسفورماتور آزمایشی 50 کیلوولت بر روی 5 کیلو ولت و ظرفیت ترانسفورماتور آزمایشی 100 کیلوولت 10 کیلوولت است. ترانسفورماتورهای آزمایشی با ولتاژهای نامی بالاتر معمولاً از سیستم 1A استفاده می کنند که به 1A اجازه می دهد به طور مداوم از طریق سیم پیچ ولتاژ بالا ترانسفورماتور جریان یابد. به عنوان مثال، ظرفیت ترانسفورماتور آزمایشی 250 کیلوولت 250 کیلوولت و ظرفیت ترانسفورماتور آزمایشی 500 کیلوولت 500 کیلوولت است. به دلیل ابعاد کلی تجهیزات تست ولتاژ بالاتر، بزرگتر، ظرفیت معادل تجهیزات نیز بزرگتر است و منبع تغذیه آزمایشی نیاز به ارائه جریان بار بیشتری دارد. ولتاژ نامی یک ترانسفورماتور آزمایشی بیش از حد بالا است که باعث ایجاد مشکلات فنی و اقتصادی در هنگام ساخت می شود. بالاترین ولتاژ یک ترانسفورماتور آزمایشی در چین 750 کیلو ولت است و تعداد بسیار کمی از ترانسفورماتورهای آزمایشی در جهان با ولتاژ بیش از 750 کیلو ولت وجود دارد. به منظور پاسخگویی به نیازهای تست ولتاژ متناوب تجهیزات برق ولتاژ فوق العاده و ولتاژ فوق العاده بالا، معمولاً چندین ترانسفورماتور آزمایشی به صورت سری وصل می شوند تا ولتاژ بالا به دست آید. به عنوان مثال، سه ترانسفورماتور آزمایشی 750 کیلوولت به صورت سری به هم متصل می شوند تا ولتاژ آزمایشی 2250 کیلو ولت به دست آید. به این ترانسفورماتور تست سری می گویند. هنگامی که ترانسفورماتورها به صورت سری متصل می شوند، امپدانس داخلی بسیار سریع افزایش می یابد و به میزان زیادی از مجموع جبری امپدانس های چندین ترانسفورماتور بیشتر می شود. بنابراین، تعداد ترانسفورماتورهای متصل شده به صورت سری اغلب به 3 عدد محدود می شود. ترانسفورماتورهای آزمایشی نیز می توانند به صورت موازی برای افزایش جریان خروجی متصل شوند یا به شکل △ یا Y برای عملکرد سه فاز متصل شوند.

برای انجام تست‌های ولتاژ مقاومت فرکانس برق بر روی نمونه‌های با ظرفیت الکترواستاتیک بزرگ مانند خازن‌ها، کابل‌ها و ژنراتورهای با ظرفیت بالا، لازم است دستگاه منبع تغذیه هم ولتاژ بالا و هم ظرفیت بالا باشد. در تحقق این نوع دستگاه منبع تغذیه مشکلاتی وجود خواهد داشت. برخی از بخش ها تجهیزات تست رزونانس سری ولتاژ بالا فرکانس برق را اتخاذ کرده اند (به تجهیزات تست تشدید سری ولتاژ بالا AC مراجعه کنید).

آزمایش ولتاژ مقاومت در برابر ضربه رعد و برق

توانایی عایق تجهیزات الکتریکی برای مقاومت در برابر ولتاژ ضربه رعد و برق با شبیه سازی مصنوعی شکل موج جریان صاعقه و مقادیر پیک آزمایش می شود. با توجه به نتایج اندازه گیری واقعی تخلیه صاعقه، اعتقاد بر این است که شکل موج رعد و برق یک منحنی دو نمایی تک قطبی با سر موجی به طول چندین میکروثانیه و دم موجی به طول ده ها میکروثانیه است. اکثر رعد و برق ها دارای قطبیت منفی هستند. استانداردهای کشورهای مختلف در سراسر جهان موج شوک صاعقه استاندارد را به صورت زیر کالیبره کرده اند: زمان جلوی موج ظاهری T1=1.2μs که به عنوان زمان سر موج نیز شناخته می شود. زمان اوج نیم موج ظاهری T2=50μs که به عنوان زمان دم موج نیز شناخته می شود (شکل را ببینید). انحراف مجاز بین مقدار پیک ولتاژ و شکل موج تولید شده توسط دستگاه آزمایش واقعی و موج استاندارد عبارت است از: مقدار پیک، ± 3%; زمان سر موج، ± 30%؛ زمان اوج نیم موج، ± 20٪. شکل موج استاندارد رعد و برق معمولاً به صورت 1.2 /50μs بیان می شود.

ولتاژ تست ضربه رعد و برق توسط یک ژنراتور ولتاژ ضربه تولید می شود. تبدیل خازن های متعدد ژنراتور ولتاژ ضربه ای از موازی به سری از طریق بسیاری از شکاف های توپ احتراق به دست می آید، یعنی زمانی که شکاف های توپ احتراق برای تخلیه کنترل می شوند، چندین خازن به صورت سری به هم متصل می شوند. سرعت افزایش ولتاژ در دستگاه تحت آزمایش و سرعت افت ولتاژ پس از مقدار پیک را می توان با مقدار مقاومت در مدار خازن تنظیم کرد. مقاومتی که بر سر موج تأثیر می گذارد مقاومت سر موج و مقاومتی که بر دم موج تأثیر می گذارد مقاومت دم موج می گویند. در طول آزمایش، زمان سر موج از پیش تعیین شده و زمان پیک نیم موج موج ولتاژ ضربه ای استاندارد با تغییر مقادیر مقاومت مقاومت سر موج و مقاومت دم موج به دست می آید. با تغییر قطبیت و دامنه ولتاژ خروجی منبع تغذیه اصلاح شده، می توان قطبیت مورد نیاز و مقدار پیک موج ولتاژ ضربه را به دست آورد. از این طریق، ژنراتورهای ولتاژ ضربه ای از صدها هزار ولت تا چند میلیون ولت یا حتی ده ها میلیون ولت قابل درک هستند. ولتاژ بالاتر مولد ولتاژ ضربه ای طراحی و نصب شده توسط چین 6000 کیلو ولت است.

تست ولتاژ ضربه رعد و برق

محتوا شامل 4 مورد است. ①آزمایش ولتاژ مقاومت در برابر ضربه: معمولاً برای عایق های غیر خود ترمیم کننده مانند عایق ترانسفورماتورها، راکتورها و غیره استفاده می شود. هدف آزمایش این است که آیا این دستگاه ها می توانند ولتاژ مشخص شده توسط درجه عایق را تحمل کنند یا خیر. ② تست فلاش اور ضربه 50٪: معمولاً از عایق های خود ترمیم شونده مانند عایق ها، شکاف های هوا و غیره به عنوان اشیا استفاده می شود. هدف تعیین مقدار ولتاژ U با احتمال فلاش اوور 50 درصد است. با انحراف استاندارد بین این مقدار ولتاژ و مقدار فلاش اوور، سایر احتمالات فلاش اوور را نیز می توان تعیین کرد، مانند مقدار ولتاژ فلاش اوور 5 درصد. U به طور کلی به عنوان ولتاژ مقاومت در نظر گرفته می شود. ③تست شکست: هدف تعیین استحکام واقعی عایق است. عمدتاً در کارخانه های تولید تجهیزات الکتریکی انجام می شود. ④تست منحنی ولتاژ-زمان (آزمایش منحنی ولت-ثانیه): منحنی ولتاژ-زمان رابطه بین ولتاژ اعمال شده به آسیب عایق (یا فلاش عایق چینی) و زمان را نشان می دهد. منحنی ولت-ثانیه (منحنی V-t) می تواند مبنایی برای در نظر گرفتن هماهنگی عایق بین تجهیزات محافظت شده مانند ترانسفورماتورها و تجهیزات حفاظتی مانند برقگیرها فراهم کند.

علاوه بر آزمایش با موج کامل ضربه های رعد و برق، گاهی تجهیزات الکتریکی با سیم پیچی مانند ترانسفورماتورها و راکتورها نیز نیاز به آزمایش با امواج کوتاه با زمان برش 2 تا 5 میکرو ثانیه دارند. برش می تواند در ابتدا یا انتهای موج رخ دهد. تولید و اندازه گیری این موج کوتاه و تعیین میزان آسیب وارد شده به تجهیزات همگی نسبتاً پیچیده و دشوار است. تست ولتاژ ضربه رعد و برق به دلیل فرآیند سریع و دامنه بالا، الزامات فنی بالایی برای تست و اندازه گیری دارد. روش‌ها، روش‌ها و استانداردهای دقیق آزمون اغلب برای مرجع و اجرا در هنگام انجام آزمایش‌ها مشخص می‌شوند.

تست اضافه ولتاژ ضربه ای عملیات

با شبیه سازی مصنوعی شکل موج اضافه ولتاژ ضربه ای عملکرد سیستم قدرت، توانایی عایق تجهیزات الکتریکی برای مقاومت در برابر ولتاژ ضربه ای عملیات آزمایش می شود. انواع مختلفی از شکل موج ها و پیک های اضافه ولتاژ عملیاتی در سیستم های قدرت وجود دارد که به پارامترهای خط و وضعیت سیستم مربوط می شود. به طور کلی، این یک موج نوسانی ضعیف با فرکانس از ده ها هرتز تا چندین کیلوهرتز است. دامنه آن مربوط به ولتاژ سیستم است که معمولاً چندین برابر ولتاژ فاز تا 3 تا 4 برابر ولتاژ فاز بیان می شود. امواج ضربه ای عملیاتی بیشتر از امواج ضربه ای رعد و برق دوام می آورند و اثرات متفاوتی بر عایق بودن سیستم قدرت دارند. برای سیستم های قدرت 220 کیلو ولت و کمتر، می توان از آزمون های ولتاژ مقاومت در برابر فرکانس توان کوتاه مدت برای آزمایش تقریباً وضعیت عایق تجهیزات تحت اضافه ولتاژ عملیاتی استفاده کرد. برای سیستم‌ها و تجهیزات ولتاژ فوق‌العاده و ولتاژ فوق‌العاده 330 کیلو ولت و بالاتر، اضافه ولتاژ عملیاتی تأثیر بیشتری بر عایق دارد و دیگر نمی‌توان از آزمایش‌های ولتاژ فرکانس کوتاه مدت برای جایگزینی تقریباً آزمایش‌های ولتاژ ضربه‌ای عملیاتی استفاده کرد. از داده‌های آزمایش می‌توان دریافت که برای شکاف‌های هوای بالای 2 متر، غیرخطی بودن ولتاژ تخلیه عملیاتی قابل توجه است، یعنی ولتاژ مقاومت با افزایش فاصله شکاف به آرامی افزایش می‌یابد و حتی از فرکانس توان کوتاه‌مدت کمتر است. ولتاژ تخلیه بنابراین، عایق باید با شبیه سازی ولتاژ ضربه ای عملیاتی آزمایش شود.

برای شکاف های طولانی، عایق ها و عایق خارجی تجهیزات، دو شکل موج ولتاژ آزمایشی برای شبیه سازی اضافه ولتاژ عملیاتی وجود دارد. ① موج فروپاشی نمایی غیر تناوبی: شبیه موج شوک رعد و برق، با این تفاوت که زمان سر موج و زمان نیمه پیک بسیار بیشتر از طول موج شوک صاعقه است. کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی توصیه می کند که شکل موج استاندارد ولتاژ ضربه ای عملیاتی 250/2500μs باشد. هنگامی که شکل موج استاندارد نمی تواند الزامات تحقیق را برآورده کند، می توان از 100/2500μs و 500/2500μs استفاده کرد. امواج فروپاشی نمایی غیر تناوبی نیز می توانند توسط ژنراتورهای ولتاژ ضربه ای تولید شوند. اصل تولید امواج شوک صاعقه اساساً یکسان است، با این تفاوت که مقاومت سر موج، مقاومت دم موج و مقاومت شارژ باید چندین برابر افزایش یابد. مجموعه ای از ژنراتورهای ولتاژ ضربه ای معمولاً در آزمایشگاه های ولتاژ بالا استفاده می شود که مجهز به دو مجموعه مقاومت هستند، هم برای تولید ولتاژ ضربه صاعقه و هم برای تولید ولتاژ ضربه عملیاتی. طبق مقررات، انحراف مجاز بین شکل موج ولتاژ ضربه ای تولید شده و شکل موج استاندارد عبارت است از: مقدار پیک، ± 3%; سر موج، ± 20%؛ زمان نیمه اوج، ± 60٪. ② موج نوسان ضعیف: طول نیم موج 01 باید 2000 ~ 3000μs باشد و دامنه نیم موج 02 باید تقریباً به 80 درصد دامنه نیم موج 01 برسد. موج نوسان ضعیف شده در سمت ولتاژ بالا با استفاده از یک خازن برای تخلیه سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور آزمایش القا می شود. این روش بیشتر در آزمایش‌های موج عملیاتی ترانسفورماتور قدرت در محل در پست‌ها استفاده می‌شود و از خود ترانسفورماتور آزمایش‌شده برای تولید شکل موج‌های آزمایشی برای آزمایش توانایی مقاومت در برابر ولتاژ استفاده می‌شود.

محتویات آزمایش اضافه ولتاژ ضربه ای شامل 5 مورد است: ① آزمایش ولتاژ مقاومت در برابر ضربه. ② 50% آزمایش فلاش اوور ضربه ای عملیاتی. ③ تست شکست. ④ تست منحنی زمان ولتاژ (تست منحنی ولت-ثانیه)؛ ⑤ آزمایش منحنی سر موج ولتاژ ضربه ای. چهار تست اول همان الزامات تست مربوطه در آزمایش ولتاژ ضربه صاعقه است. آزمایش شماره 5 برای مشخصه های تخلیه شوک عملیاتی مورد نیاز است زیرا ولتاژ تخلیه یک شکاف هوایی طولانی تحت تأثیر امواج ضربه ای عامل با سر موج ضربه تغییر می کند. در طول موج مشخصی مانند 150μs، ولتاژ تخلیه کم است و به این سر موج، سر موج بحرانی می گویند. طول موج بحرانی با طول شکاف کمی افزایش می یابد.

تست ولتاژ مقاومت DC

از برق DC برای آزمایش عملکرد عایق تجهیزات الکتریکی استفاده کنید. هدف این است: ① تعیین توانایی تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا DC برای مقاومت در برابر ولتاژ DC. ② به دلیل محدودیت ظرفیت منبع تغذیه آزمایشی AC، از ولتاژ بالا DC به جای ولتاژ بالا AC برای انجام تست های مقاومت ولتاژ در تجهیزات AC با ظرفیت بزرگ استفاده کنید.

ولتاژ آزمایش DC عموماً توسط منبع تغذیه AC از طریق یک دستگاه یکسو کننده تولید می شود و در واقع یک ولتاژ ضربانی تک قطبی است. یک مقدار حداکثر ولتاژ U در اوج موج و یک مقدار حداقل ولتاژ U در پایین موج وجود دارد. به اصطلاح مقدار ولتاژ آزمایش DC به مقدار میانگین حسابی این ولتاژ ضربانی اشاره دارد، یعنی بدیهی است که ما نمی‌خواهیم ضربان بیش از حد بزرگ باشد، بنابراین ضریب ضربان S ولتاژ آزمایش DC بیش از 3 نباشد. درصد، یعنی ولتاژ DC به دو قطب مثبت و منفی تقسیم می شود. قطبیت های مختلف مکانیسم های عمل متفاوتی بر روی عایق های مختلف دارند. یک قطبیت باید در تست مشخص شود. به طور کلی، قطبی که به شدت عملکرد عایق را آزمایش می کند برای آزمایش استفاده می شود.

معمولاً برای تولید ولتاژ DC بالا از مدار یکسو کننده نیمه موج یا تمام موج تک مرحله ای استفاده می شود. با توجه به محدودیت ولتاژ نامی خازن و پشته سیلیکون ولتاژ بالا، این مدار به طور کلی می تواند 200 تا 300 کیلو ولت خروجی دهد. در صورت نیاز به ولتاژ DC بالاتر می توان از روش آبشاری استفاده کرد. ولتاژ خروجی مولد ولتاژ DC آبشاری می تواند 2n برابر ولتاژ پیک ترانسفورماتور قدرت باشد که n نشان دهنده تعداد اتصالات سری است. افت ولتاژ و مقدار ریپل ولتاژ خروجی این دستگاه تابعی از تعداد سری، جریان بار و فرکانس شبکه AC می باشد. اگر تعداد سری ها زیاد باشد و جریان خیلی زیاد باشد، افت ولتاژ و ضربان به سطوح غیرقابل تحمل می رسد. این دستگاه مولد ولتاژ DC آبشاری می تواند ولتاژی در حدود 2000-3000 کیلو ولت و جریان خروجی تنها ده ها میلی آمپر را تولید کند. هنگام انجام آزمایشات محیط مصنوعی، جریان پیش تخلیه می تواند به چند صد میلی آمپر یا حتی 1 آمپر برسد. در این زمان باید یک دستگاه تثبیت کننده ولتاژ تریستور برای بهبود کیفیت ولتاژ خروجی اضافه شود. لازم است زمانی که مدت زمان 500 میلی‌ثانیه و دامنه آن 500 میلی‌آمپر است، هنگامی که پالس جریان قبل از تخلیه یک بار در ثانیه جریان می‌یابد، افت ولتاژ ایجاد شده از 5 درصد تجاوز نکند.

در تست پیشگیرانه عایق تجهیزات سیستم قدرت (به تست عایق مراجعه کنید)، اغلب از ولتاژ بالا DC برای اندازه گیری جریان نشتی و مقاومت عایق کابل ها، خازن ها و غیره استفاده می شود و تست ولتاژ مقاومت عایق نیز انجام می شود. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که وقتی فرکانس در محدوده 0.1 تا 50 هرتز باشد، توزیع ولتاژ در محیط چند لایه اساساً بر اساس ظرفیت خازن توزیع می‌شود. بنابراین، تست مقاومت ولتاژ با استفاده از فرکانس فوق‌العاده پایین 0.1 هرتز می‌تواند معادل تست ولتاژ مقاومت فرکانس قدرت باشد که از استفاده از ولتاژ مقاومت در برابر ولتاژ بزرگ جلوگیری می‌کند. دشواری تجهیزات تست ولتاژ تحمل AC نیز می تواند وضعیت عایق تجهیزات تحت آزمایش را منعکس کند. در حال حاضر تست های ولتاژ مقاومت با فرکانس فوق العاده پایین بر روی عایق انتهایی موتورها انجام می شود که موثرتر از تست های ولتاژ مقاومت فرکانس قدرت می باشد.

شرکت تولیدی واشین الکتریک با مسئولیت محدود