電力機器の絶縁性能試験では、AC耐圧（AC耐電圧試験器）とDCハイポット（DC耐電圧試験器）は最も重要な2つの試験ツールです。前者は正弦波 AC 高電圧を出力し、機器の実際の動作中の交流電界をシミュレートします。後者は安定した DC 高電圧を出力し、容量性負荷の漏れ電流の正確な測定に一般的に使用されます。この 2 つは似たような機能を持つように見えますが、原理、適用可能なシナリオ、リスクはまったく異なります。間違った機器を選択すると、欠陥が見逃されるだけでなく、絶縁体に回復不能な損傷が生じる可能性があります。
AC Hipot - 実際の作業条件をシミュレートする「圧力テスト」
ACハイポットは電源周波数(50Hz)または特定の周波数で交流高電圧を出力し、その電圧極性が周期的に反転し、絶縁材に両方向の電気的ストレスを与えます。この試験方法は、大多数の電力機器 (変圧器、開閉装置、GIS など) の実際の動作状態に最も密接に関連しているため、IEC、GB、DL/T などのほとんどの安全規格による型式試験および工場試験の必須オプションとしてリストされています。
利点は次のとおりです。
電圧をゆっくり上げ下げする必要がなく、検査後の放電も必要なく、操作手順が簡単です。
絶縁体の部分放電やコロナなどの初期欠陥を効果的に刺激し、エアギャップや湿気などの絶縁劣化に敏感です。
試験結果は機器の定格電圧と直接相関することができ、判断基準が明確です。
欠点も同様に明白です。
長いケーブルや大容量コンデンサなどの容量性負荷の場合、連続的な容量性電流により大量の無効電力が消費されるため、機器の出力容量（kVA）が大きくなり、機器が大型化して高価になります。
大容量の試験サンプルでは、故障が発生した場合、故障点のエネルギーが高く、損傷範囲が拡大する可能性があります。
DC Hipot - 容量性負荷の正確な検査
DC Hipot は AC をユニポーラ DC 高電圧に整流し、安定した電圧をテストサンプルに印加します。テスト中、初期充電電流は急速に減衰するため、その後は最小限の漏れ電流のみを維持する必要があります。したがって、必要な機器の電力は、同じ電圧レベルの AC Hipot よりもはるかに低くなり、機器がより軽量で持ち運びやすくなります。
主な利点:
高圧電力ケーブル、電力コンデンサ、発電機の固定子巻線などの大容量機器に特に適しています。試験電流は絶縁抵抗と吸収率のみを反映するため、絶縁劣化の程度を正確に解析することが容易です。
直流電圧下では絶縁体内の誘電損失がなく、容量電流による発熱がないため、絶縁損傷のリスクが軽減されます。
装置は小型、軽量で、現場での移動が簡単です。たとえば、武漢UHVが製造するZGFシリーズ直流高電圧発生器は、高周波電圧倍加技術を採用しており、電圧精度は±0.3%で、重量は同容量の電源周波数試験用変圧器の数分の1にすぎません。
制限:
DC 電圧は一方向にのみ印加されるため、交流電界の下での絶縁応答をシミュレートすることはできません。極性の影響が大きい一部の絶縁材料については、十分に包括的ではない可能性があります。
テスト終了後は、放電ロッドを使用して完全に放電する必要があります。そうしないと、残留電荷が人の安全を危険にさらしたり、偶発的な故障を引き起こす可能性があります。
一部の規格 (家電製品や情報技術機器など) では、交流の代わりに直流の使用が許可されていません。交換が必要な場合は、通常、等価ピーク電界を得るために電圧を交流の実効値の√2倍（約1.414倍）まで上げる必要があります。
選定戦略 ～「素材」に基づいた「試験」の実施と規格の優先順位付け～
まず、テスト対象の機器に対応するテスト手順に厳密に従う必要があります。たとえば、DL/T 596「電力機器の予防試験規則」では、電源変圧器、遮断器、および変圧器については、AC耐電圧を優先する必要があると明確に規定されています。ゴム絶縁電源ケーブルの直流耐電圧（または超低周波交流耐電圧）は現場での試験を推奨します。
次に、現場の状況を考慮します。テスト対象物が長さ数十キロメートルのケーブルの場合、DC Hipot を選択すると電力容量の要件が大幅に軽減され、機器の輸送が容易になります。テスト対象が GIS または変電所の主変圧器である場合、容量性電流を補償するために AC Hipot を選択し、共振デバイスと整合させる必要があります。
AC Hipot と DC Hipot の関係は、「誰が誰を置き換えるか」というものではなく、電圧極性、サンプル容量特性、安全規格の正確な 3 次元一致に基づいた補完的なツールです。選択する際は、AC シミュレーション動作、DC 集束静電容量、に注意してください。基準が収益を決定し、現場の利便性が決まります。正しい選択をすることによってのみ、高電圧耐電圧試験が真に電力網の安全性の「門番」となることができます。