一套完整的工頻耐壓試驗(yàn)裝置，主要由以下幾部分構(gòu)成：

試驗(yàn)變壓器：裝置的核心，用于將較低的輸入電壓升高到所需的高試驗(yàn)電壓。通常為單相、油浸式或干式結(jié)構(gòu)。

調(diào)壓控制裝置（控制臺(tái)）：用于平穩(wěn)、連續(xù)地從零調(diào)節(jié)施加到試驗(yàn)變壓器初級(jí)的電壓，從而控制高壓輸出。常見(jiàn)形式有自耦調(diào)壓器、電動(dòng)調(diào)壓器或電子式調(diào)壓系統(tǒng)。

保護(hù)電阻：串聯(lián)在高壓回路中，用于限制試品閃絡(luò)或擊穿時(shí)產(chǎn)生的短路電流，保護(hù)試驗(yàn)變壓器和測(cè)量系統(tǒng)。

測(cè)量系統(tǒng)：用于準(zhǔn)確測(cè)量施加的高電壓。傳統(tǒng)方法采用高壓靜電電壓表或測(cè)量繞組，現(xiàn)代裝置普遍使用電容分壓器配合低壓儀表進(jìn)行測(cè)量，安全且精度高。

補(bǔ)償電抗器（選件）：當(dāng)測(cè)試電容性試品（如長(zhǎng)電纜、GIS）時(shí)，其容性電流會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)變壓器容量需求劇增。并聯(lián)補(bǔ)償電抗器可以提供感性電流進(jìn)行抵消，從而減小所需電源容量。

兩種主流技術(shù)路線

傳統(tǒng)工頻試驗(yàn)變壓器裝置：以上述1、2、3、4項(xiàng)為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)大容量試品試驗(yàn)時(shí)設(shè)備笨重。

串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置：由變頻電源、激勵(lì)變壓器、可調(diào)電抗器、電容分壓器組成。通過(guò)調(diào)節(jié)頻率使回路在工頻下諧振，此時(shí)僅需提供回路有功損耗的電源容量即可獲得巨大的試驗(yàn)容量。這是目前現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大容量設(shè)備（如電力電纜、發(fā)電機(jī)、GIS）進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的主流和首選方法，具有體積小、重量輕、對(duì)電源要求低的巨大優(yōu)勢(shì)。

工頻耐壓試驗(yàn)裝置選型方法

選型的核心是確保裝置的輸出能力和安全性滿足試品要求，可遵循以下步驟：

第一步：明確試品參數(shù)與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

最高試驗(yàn)電壓 (U)：查閱試品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（如DL/T 596）。

試品最大對(duì)地電容量 (C)：從設(shè)備銘牌、出廠報(bào)告或通過(guò)專業(yè)測(cè)試獲取。這是最關(guān)鍵也最容易被忽視的參數(shù)。

第二步：計(jì)算關(guān)鍵電氣參數(shù)

最大試驗(yàn)電流 (I)：使用公式 I = ω × C × U = 2πfCU (f取50Hz)。此電流為試品的電容電流。

所需最小裝置容量 (P)：使用公式 P = U × I。

舉例：為一條10kV電纜（電容量約0.5μF）做21.75kV的耐壓試驗(yàn)，則 I ≈ 2×3.14×50×0.5×10??×21.75×103 ≈ 3.4A， P ≈ 21.75kV × 3.4A ≈ 74kVA。這意味著傳統(tǒng)變壓器方案需要一臺(tái)至少75kVA的沉重設(shè)備，而串聯(lián)諧振方案所需電源輸入容量可能只需其十分之一。

第三步：匹配與確定裝置規(guī)格

額定電壓：裝置的額定輸出電壓應(yīng)略高于計(jì)算出的最高試驗(yàn)電壓U。

額定容量：裝置的額定輸出容量應(yīng)大于計(jì)算出的P。為保障波形質(zhì)量和留有余量，建議選擇容量為計(jì)算值1.2-1.5倍的設(shè)備。

特殊要求校驗(yàn)：

短路電流：裝置應(yīng)能提供足夠的短路電流（通常要求>0.1A），以確保在試品發(fā)生表面閃絡(luò)時(shí)，電壓表指示能有明顯跌落，便于觀察。

海拔與環(huán)境：如在高原地區(qū)使用，需確認(rèn)設(shè)備的高海拔修正系數(shù)。