电极垂直度偏差对击穿电压测试结果的影响及分析

电极垂直度偏差对击穿电压测试结果的影响及分析

绝缘油击穿电压测试对电极的相对位置有严格要求，标准规定两电极需保持轴线重合且垂直于油杯底面，以确保电极间形成均匀的平行电场。当电极存在垂直度偏差时（如电极倾斜、轴线偏移），会导致电极间的间隙不均匀，出现“单边间隙小、单边间隙大"的现象。根据电场强度计算公式E=U/d（其中E为电场强度，U为施加电压，d为电极间隙），间隙较小的区域会形成更高的电场强度，该区域的绝缘油会首先达到击穿场强并发生击穿，导致测试得到的击穿电压值低于绝缘油的真实值。

垂直度偏差的影响程度与偏差角度正相关，当偏差角度较小时（如≤0.5°），间隙不均匀度较低，测试误差通常在5%以内；当偏差角度超过1°时，间隙不均匀度会显著增加，部分区域的电场强度会比均匀电场高20%以上，测试误差可达到10%~20%。此外，垂直度偏差还会导致多次测试的击穿位置固定在间隙较小的一侧，使平行测试结果的离散度增大，进一步降低测试结果的可信度。例如，某型号测试仪的电极垂直度偏差为1.5°时，对同批次绝缘油的5次平行测试结果分别为42kV、40kV、41kV、39kV、40kV，平均值为40.4kV，而更换垂直度合格的电极后，测试平均值为46.2kV，误差高达12.6%。