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摘要：为了能够准确及时的发现直流高压设备中潜在隐患问题，有必要对直流高压进行试验，并对此问题进行深入分析研究。本文选择对直流高压试验中电压极性的研究作为课题进行此方面的问题研究与探讨。
关键词：直流高压试验；电压极性；研究
前言：
在全球都对直流高压试验的研究产生密切关注的形式下，我国作为全球首个对直流高压试验电压的极性出台明确规定的国家脱颖而出，可见我国对这方面的研究还是具有一定优越性的。
一、高压试验中电压极性的研究依据
早在1809年著名科学家罗伊斯就已经在实验过程中发现了电渗现象，它的产生是因为多孔结构形态的固体在和液体进行接触时，由于产生了吸附离子或物质内部结构发生电离而带电荷，液体则带相反电荷。当出现外加电场对其进行影响，就会发生液体相对于固体的移动。比如当我节用一段铜质的线缠绕在烧瓷筒的外部经过简单固定后，再在向瓷筒内倒入实验常用的蒸馏水，之后再在取来一根铜质线安置在附近，这时如果我们将两根铜质的线作为两极，在期间通过装置接入300V左右的直流电后，如果当我们把缠绕在瓷筒的铜质线看做负极，向另一根插在蒸馏水中的铜质线上面接入电源正极，会出现水从烧瓷筒内往外渗出的现象；而当我们通过安置电极性控制变换功能的开关，将通入的电源变成负极时瓷筒内蒸馏水不仅没有停止渗出，居然还出现了连同瓷筒表面的水也都不断向瓷筒内渗入的奇异现象。我国就主要因为电渗现象将负极接线作为高压试验中电压极性的研究主要依据[1]。然而我们知道而且除了电渗现象，现实中对试验的影响因素比较复杂且繁多，所以目前为止我国主要提倡负极性接线的方法。
二、直流电压试验的电压极性试验分析
首先我们要明确直流电压试验对电压极性是有一定条件限制的，电表内部元件很多，其元件的材料都会影响实验效果，所以在进行实际直流电压试验的绝缘试验时为了避免闪络以及绝缘受潮现象的发生必须使用负极性接线方式，也就是进行负极加压，正极接地的试验接线模式。同时还要依据试验中所涉及到物质的性质不同而选择能妥善均衡极性与电压值的适宜试验用电压。由于实际进行工作的电缆线主要都是油浸性质的绝缘性材料，所以他们的工作通常会由于外皮受潮而被影响。当然根据电渗原理我们知道这是由于出于直流高压状态下由绝缘材料构成的电缆线外部受潮出现的水分会因为处在带电的电场环境而产生正电，可是此时由于缆线内部绕组正极性电压的影响作用下，水分会渗出，这样不仅水分小了就连泄漏电流也相应的变小了；可是如果内部出现与此相反地极性电压作用，就会迫使水分受到引力影响从而渗透移向内部绕组部分，很自然这样材料就会蕴含较大的高场强区的水分[2]。与此同时我们就会发现直流高压试验中电压极性并不会对新的电缆以及直流高压中的变压器所测量的泄漏电流带来变化，但是对会对旧电缆以及直流高压中的变压器泄漏电流的测量造成严重影响。为此我们可以总结得出：当出现正极低于低于40KV的电晕电流负极性到50%以上但是不超过80%的程度，基本不会对相对不大的泄漏电流的漏电测量带来改变。
三、直流高压试验中电压极性研究
1.测量泄露电流
运行经验表明，电缆或变压器等油浸式电力设备的绝缘受潮通常是从外皮或外壳附近开始的。根据电渗现象，电缆或变压器绝缘中的水分在电场作用下带正电，当电缆芯或变压器绕组施加正极性一电压时，绝缘中的水分被其排斥而渗向外皮或外壳，使其水分含量相对减小，从而导致泄漏电流减小；电缆芯或变压器绕组施加负极性电压时，绝缘中的水分被其吸引而渗过绝缘向电缆芯或变压器绕组移动，使其绝缘中高场强区的水分相对增大。油浸纸电缆及变压器在不同极性的电压作用下，水分在绝缘中的移动情况。
从而得出以下连个方面的结论。①试验电压极性对新的电缆和变压器泄漏电流的测量结果无影响。因为新电缆和变压器的绝缘基本没有受潮，所含的水分甚微，在电场作用下，电渗现象很弱，故而正、负极性试验电压下的泄漏电流相同。②试验电压极性对旧电缆和变压器泄漏电流的测量结果有明显的影响。这是电渗现象所致。油纸绝缘受潮越严重，-do与十do的差别越显著，所以用负极性试验电压进行泄漏电流测量较为严格，易于发现油纸绝缘电力设备的绝缘缺陷。应当指出，对某些电力设备，如110kV及以上的少油断路器，由于其本身的泄漏电流值较小（<10A），且电渗现象不明显，当试验引线的电晕电流不可忽视时，以采用正极性直流试验电压为宜，这是因为施加正极性试验电压时，引线的起始电晕电压较负极性为高.高压引线对地电场可用典型的棒板电极等效，实测棒—板电极的起始电晕电压Uo，负极性和正极性分别为2.25kV和4kV，即Uo<Uo。这是由于棒极附近正空间电荷的影响。正空间电荷使紧贴正棒附近的电场减弱，而使负棒附近的电场增强。由此导致外施直流试验电压极性不同时，高压引线的电晕电流是不同的。
2.直流耐压试验
虽然在进行电极性耐压研究的直流高压试验时方法很多，但是对开关设备等连接要求都是很严格的。就拿我们将绝缘试验作为检测标准的耐压试验来说吧，由于该试验受到电极造成的影响是很大的，甚至可以说是最严重的。因为，绝缘试验是处于低电压状态下采用不破坏绝缘特质来对内部进行检测工作的，就像绝缘电阻值测量等，虽然此法已经取得了一定有目共睹的成效，但是为了达到试验严谨的科学准确性我们还有必要进行耐压试验电极性方面的探讨，并对以此得出的大量电流数据进行分析找出潜在危害性缺陷，从而得到科学严密的超高保真性的绝缘耐压级别。我们进行电极性变化耐压试验过程中，应该将试验中正负电极进行合理对照，把需要电压施加作业的被试品的实际高电压进行合理增大，对试验中该电压以及被试品所受电压进行实地检测。如果排除客观因素影响简单分析：容性电流越大那么相应的绝缘耐压性也越大；可是当出现电压极性变化后，那么原来相对应的绝缘性就变小，也就是说：进行直流高压试验过程中当电压极性变化后原来的数值基本就会按相反的方向发展。所以为了满足很多被试品试验需要的大容量、高电压标准，与之相对应的试验中所使用的调压器、升压变压器的标准容量就必须变大[3]。可是因为为了不出现电压极性的变化中引起可以认为避免的击穿和利益损害所以必须遵守将耐压试验留在非破坏性试验后面施行的步骤进行。这是由于一般耐压试验所涉及到的被试品，大多是容性负荷性质的，如果被试品出现电容量大的情况时，那么在实际进行试验过程中变压器出现的电容电流就会发生一个大的落差变化。但是因为试验中被试品的实际的电压和试验变压器上的电压出现正反对应，就会由于电容电压变大致使被试品电压出现高于试验变压器实际输出电压的情况，所以在进行电流高压试验时必须在被试品上直接测量实际的电极基本电压数据情况。
总结：
通过流高压试验中电压极性的研究得出三种结论，①进行直流高压试验时，采用负极性试验接线较正极性接线更容易发现电力设备绝缘、特别是油浸纸绝缘的绝缘缺陷。②在测量某些电力设备绝缘的泄漏电流时，若电渗现象不明显，而电晕电流对测量结果又影响较大时，宜采用正极性直流试验电压，以减少电晕电流的影响。③兆欧表的测量结果也可用上述理论进行分析。
参考文献：
[1]黄晓波.对直流高压试验中电压极性的研究[J].科技风，2015，（07）：51-52.
[2]李冰璇.对直流高压试验中电压极性的研究[J].工业设计，2014，（06）：112-113.
[3]陈化钢.对直流高压试验电压极性的分析[J].华北电力技术，2017，（02）：21-22.