耐电弧高压试验仪作为电气绝缘材料测试的核心设备,其保护机制需同时应对高压电弧的瞬态冲击、电磁干扰及操作安全风险。现代试验仪通过构建“硬件隔离-故障监测-智能响应”三层防护体系,实现从源头抑制到末端处置的全流程保护。
一、耐电弧高压试验仪硬件隔离:物理屏障阻断风险传导
1.高压回路与低压控制隔离
采用专用隔离变压器实现电气隔离,阻断高压回路与低压控制回路的直接传导。
2.空间布局优化
高压部件(如电极系统、调压器)集中布置于独立封闭区域,与操作面板保持≥50cm安全距离。试验箱采用双层金属外壳设计,内层为铜质导电层,外层为绝缘树脂层,形成双重屏蔽结构。
3.绝缘材料应用
电极与试样接触区域采用钨棒与陶瓷绝缘片组合,防止电弧放电时金属熔融物飞溅。
二、耐电弧高压试验仪故障监测:多参数实时感知异常
1.过压保护
硬件级响应:TVS瞬态电压抑制二极管并联于高压回路,当电压超过12.5kV设定值时,将尖峰电压钳位至安全范围。
软件级验证:PLC系统以10kHz采样率监测电压,若持续10ms超限,触发调压器断电。
2.过流保护
分级阈值设定:根据GB/T1411-2002标准,将试验电流分为4个区间,每个区间设置独立保护阈值。
双通道检测:霍尔传感器与分流电阻并行采样,消除电磁干扰影响。当电流超限20%时,PLC系统在80μs内切断主接触器。
3.漏电保护
金属外壳与大地间安装零序电流互感器,当漏电电流超过安全阈值时,立即切断主电源。
