在高壓下測(cè)試電纜有助于確定是否存在濕氣、助焊劑或可能已經(jīng)滲透到絕緣體或連接器后殼破損處的污染物，并確保電線之間的絕緣體能夠承受高于正常工作電壓的臨時(shí)電壓偏移，而不會(huì)分解。高壓測(cè)試的結(jié)果通常顯示電線之間的絕緣電阻在數(shù)百兆歐或更高。要求 5 吉?dú)W絕緣電阻的測(cè)試規(guī)范并不少見(jiàn)。

許多高可靠性電纜包括圍繞所有導(dǎo)體的編織屏蔽層。屏蔽層防止外部電干擾耦合到內(nèi)部導(dǎo)體上的信號(hào)，并阻止可能由內(nèi)部導(dǎo)體上的正常信號(hào)產(chǎn)生的電噪聲輻射到環(huán)境中。然而，屏蔽電纜使高壓測(cè)試復(fù)雜化，因?yàn)槠帘蜗鄬?duì)于內(nèi)部導(dǎo)體的電容大大增加。由于與電線相比，屏蔽層的表面積大得多，因此屏蔽層和導(dǎo)體之間的電容成比例增加。電容會(huì)隨著電纜長(zhǎng)度的增加而進(jìn)一步增加。

圖1：帶屏蔽的 5 芯電纜的橫截面視圖

隨著電容的增加，帶電屏蔽層存儲(chǔ)的能量也會(huì)增加到可能對(duì)操作員造成危害的水平，并且如果發(fā)生絕緣擊穿，可能會(huì)因電弧加熱而損壞電纜的絕緣層。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)在電容器中的能量直接隨電容和電壓的平方而增加：E = ? CV 2。

許多測(cè)試規(guī)范要求屏蔽層作為附加導(dǎo)體參與高壓測(cè)試。下面的語(yǔ)句來(lái)自一個(gè)典型的規(guī)范：在屏蔽層和導(dǎo)體之間施加 500 Vdc的測(cè)試電位時(shí)，組件應(yīng)表現(xiàn)出不小于500 MΩ 的絕緣電阻。

自動(dòng)高壓測(cè)試設(shè)備將向一根導(dǎo)體施加直流電壓，而所有其他導(dǎo)體保持零伏。通常，對(duì)于每根電線，電壓會(huì)逐漸升高，保持“駐留時(shí)間”，并在對(duì)該電線的測(cè)試完成后逐漸下降。對(duì)電纜中的每個(gè)導(dǎo)體重復(fù)此過(guò)程，例如，五芯電纜，上升-暫停-下降循環(huán)將重復(fù)五次，每次都在連續(xù)的電線上。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，一根電線的絕緣實(shí)際上被測(cè)試了兩次，一次是當(dāng)電線本身接收到高電壓（+ 到 - 電線絕緣層的極性）時(shí)，另一次是當(dāng)同一根電線保持零伏而另一根電線稍后接收電壓時(shí)測(cè)試（– 到第一根電線上的 + 極性）。

當(dāng)在測(cè)試中包括屏蔽層時(shí)，它只是電纜中的另一根“電線”，并遵循相同的過(guò)程。在這種情況下，當(dāng)所有其他電線都為零伏時(shí)向屏蔽層施加電壓時(shí)，屏蔽層會(huì)容納更多的電荷比在屏蔽層為零伏的任何一根電線上施加電壓時(shí)。隨著屏蔽層上電荷的增加，屏蔽層中存儲(chǔ)的能量比電線中存儲(chǔ)的能量多得多，并且通過(guò)絕緣擊穿或人體接觸引起的無(wú)意放電將導(dǎo)致相當(dāng)大的電流流動(dòng)。反過(guò)來(lái)，這可能會(huì)熔化絕緣層中的針孔，導(dǎo)致電纜損壞和無(wú)法使用，或者更糟的是，如果放電是由人體接觸引起的，則會(huì)對(duì)操作員造成危險(xiǎn)的電擊危險(xiǎn)。在達(dá)到測(cè)試電壓之前，即使是在 upramp 上對(duì)屏蔽充電的行為也可能超過(guò)測(cè)試儀的跳閘電流（表示擊穿的預(yù)設(shè)電流限制）。

電線絕緣中使用的典型聚合物塑料可防止電流在任何方向上與電場(chǎng)矢量一樣好地流動(dòng)。那么將看到，在任意兩根導(dǎo)線之間，無(wú)論向?qū)Ь€ A 施加高電壓，同時(shí)將導(dǎo)線 B 保持在零伏，還是相反，絕緣都以相同的漏電阻起作用。由于屏蔽層被視為導(dǎo)體，通常會(huì)在兩個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)試，因此可以通過(guò)不向屏蔽層施加高壓來(lái)避免針孔絕緣損壞和觸電的風(fēng)險(xiǎn)增加，同時(shí)仍然向帶屏蔽層的每根電線施加高壓在測(cè)試期間保持在零伏。這樣做絕不會(huì)降低測(cè)試的有效性。

參考前面給出的測(cè)試規(guī)范，在導(dǎo)體和屏蔽層之間施加 500 Vdc 測(cè)試絕緣，就像在屏蔽層和導(dǎo)體之間施加它一樣。因此，通過(guò)僅在導(dǎo)體和屏蔽層之間進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)者消除了與向屏蔽層施加電壓相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

在CAMI Research 制造的CableEye ? 測(cè)試儀中，任何導(dǎo)體都可以在測(cè)試期間通過(guò)簡(jiǎn)單地在“HiPot Enable”列中表示來(lái)抑制高壓。在此屏幕截圖中，試驗(yàn)者展示了如何抑制施加到屏蔽層的高壓：

即使不向屏蔽層施加電壓，屏蔽電纜在高壓測(cè)試時(shí)仍可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)殡S著電纜長(zhǎng)度的增加，導(dǎo)體本身會(huì)存儲(chǔ)越來(lái)越多的電荷。通常，在這種情況下，上升期間的充電電流可能接近或超過(guò)正常跳閘電流。通過(guò)降低斜坡率來(lái)對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，以便瞬時(shí)充電電流永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到跳閘電流。這顯示了它是如何使用CableEye測(cè)試儀完成的。在此屏幕截圖中，將升壓從 5000 V/s 降低到 1200 V/s：

圖2：控制升溫速率

一些電纜有多組屏蔽線組合成一個(gè)束，例如屏蔽雙絞線，或編織成一根電纜的同軸導(dǎo)體束。當(dāng)內(nèi)部屏蔽組合在一起并施加高壓時(shí)，電容問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。此外，報(bào)告的泄漏是總和 并聯(lián)屏蔽母線和它們屏蔽的電線之間的所有泄漏。這個(gè)總和很可能會(huì)超過(guò)允許的泄漏，并導(dǎo)致計(jì)算出的絕緣電阻太低，從而導(dǎo)致測(cè)試失敗，尤其是在有大量屏蔽組合在一起的情況下。平均泄漏當(dāng)然是分組中泄漏的總和除以分組中的導(dǎo)體數(shù)量。屏蔽層包含的電線越多，泄漏（正常）越大，并且該組的總絕緣電阻越低。

由于上述原因，只要在高壓下測(cè)試其他電線時(shí)屏蔽層保持在零伏，就不需要向屏蔽層導(dǎo)體施加電壓來(lái)準(zhǔn)確測(cè)試絕緣電阻。當(dāng)所有屏蔽層的高壓都被抑制時(shí)，電纜不會(huì)因不必要的漏電疊加而發(fā)生故障。