高壓電壓擊穿儀器試驗

一、概述

     【高壓電壓擊穿儀器試驗】【高壓電壓擊穿儀器試驗】【】【】【】是測試有關產品耐電壓擊穿強度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗條件，可以直觀，準確。快速。可靠地對各種被測對象進行擊穿電壓，漏電流等各項測試。采用計算機操控，可以方便地把試驗結果進行數據存儲、處理.曲線顯示及打印。經過多年不斷改進完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評。

生產參考如下標準：

ASTMD149-97：電介質擊穿電壓及絕緣強度，導電性能試驗。（美國材料與試驗協會標準）

GB/T1408__2006：絕緣材料電氣強度試驗方法

GB/T1695_2005：硫化橡膠工頻電壓擊穿強度和耐電壓試驗。

GB/T3333：電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法；

GB/T12656：電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法

HG/T3330：絕緣漆漆膜擊穿強度測定法。

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二、技術指標

輸入電壓：AC 220V±10%

 電源頻率：50-60Hz

試驗變壓器功率：5kVA

調壓器功率      5kVA

輸出電壓：AC 0～100kV  

測量精度：±1.5%

量程：高壓檔；低壓檔。

升壓方式選擇功能：1；連續方式；2；逐級方式；3；慢速方式。

升壓速率:0.1KV/S-3.0KV/S

外形尺寸：630mm*520mm*760mm(50kV產品)； 1570mm*1240mm*1850mm（100kV產品）

術語說明：

⒈擊穿電壓(V)：用連續均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發生擊穿時的電壓值，以kV表示。

⒉擊穿強度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個電間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說明

由于試驗經常是在高電壓條件下進行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護設計。

1.前端裝有空氣開關做過流保護；（設定值20A.），

2.試驗箱采用具有良好絕緣特性的有機玻璃制成。測試電壓頭安全放電距離對四周均大于250mm（350mm），試驗時箱壁對操作者構成良好防護墻，以確保安全。

3.試驗變壓器高壓側尾端及儀器外殼均已安全接地。

4.電路上設有過流保護、過壓保護，（要求：儀器主機電源和計算機電源必須分相。）

5.五級安全斷電控制：

⑴漏電保護器

⑵總電源開關

⑶高壓斷電開關

⑷復位開關

⑸試驗箱門安全開關

特別提示：安裝本儀器的試驗室必須裝備符合相關標準要求的接大地保護線；

接地保護線端子位于主機后板左下,（接地電阻小于4歐姆。）

輸入電源功率：LJC-100kV型不低于5kVA

四、整機組成

⒈升壓部件：由調壓器和升壓器組成升壓部分。

⒉驅動部件：由步進電機均勻調節升壓變壓器。

⒊檢測部件：由集成電路組成的測量電路。

⒋計算機測控系統。

五、操作步驟

⒈打開試驗機右側的總電源開關,預熱30分鐘

⒉打開計算機進入Windows XP 系統。

A 電壓擊穿試驗

(1) 用鼠標雙擊桌面快捷方式進入用戶試驗界面。

(2) 圖一所示試驗界面窗口。

圖一

進入系統后，可根據需要，設定交流或直流試驗。

工具欄內的各個圖標按鈕功能如圖二所示。

(3)點擊參數設置按鈕顯示如下：

各輸入框內添加說明

a. 試驗單位：作試驗的單位或者機構。

b. 送試單位：試樣的提供單位或者機構。

c. 執行標準：試驗方法和條件所遵循的標準，設備執行的是ASTM D149-97 標準。

d. 試驗方法：試樣的試驗過程和結果的處理，本設備執行的是ASTM D149-97 標準，有三種試驗方法為別稱之為：

（I）連續升壓(Short Time)：試樣電壓從零開始以選擇的升壓速率勻速升壓，直到試樣擊穿為止，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

（II）逐級升壓(Step by Step)：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以梯度時間為時間長度，穩定電壓，梯度時間結束后繼續以選定的升壓速率升壓，達到下一個梯度電壓值再穩定電壓，如此過程直到試樣擊穿。對于擊穿電壓的確定分為兩種情況，如果試樣擊穿發生在升壓的過程中，那么擊穿電壓為前一個梯度的電壓；如果擊穿發生在梯度時間內，則擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓。

（III）慢速升壓(Slow Rate)：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以選定的升壓速率升壓直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

e. 環境濕度：試驗室的濕度。

f. 環境溫度：試驗室的溫度。

g. 試驗介質：試驗中使用變壓器油作為介質浸沒試樣，減少試樣閃絡等影響試驗結果。

h. 試驗人員：試驗的操作者。

i. 電形狀： 接觸試樣表面的電形狀，本設備使用圓形電。

j. 電尺寸： 本設備使用圓形φ25mm重50g的銅電。

k. 使用量程： 設備量程為0～100kV。

l. 峰降電壓： 試樣擊穿時試樣兩邊的電壓會產生一個由高的峰值突降到一個低值的現象，二者的差值稱之為峰降電壓。隨量程的不同和試樣的不同會有區別。一般選用1.0kV作為一個比較合適的值使用，當然不排除有特殊的情況。

m. 初始電壓：在逐級升壓(Step by Step)和慢速升壓(Slow Rate)兩種試驗方法中需要到達一個初始電壓的過程，會使用到此參數。Short Time方法不使用此參數。

n. 梯度電壓：在逐級升壓(Step by Step)試驗方法中，穩定電壓=初始電壓+梯度電壓×（N-1），N為梯度的次數。

o. 材料名稱：制成試樣的材料。

p. 終止電壓：是試驗的一個保護措施，防止由于參數設置不當引起的無限升壓，實際采集到的電壓值大于此參數時，系統自動停止，電機返回初始位置，同時這也是曲線坐標上的一個參數。

q. 梯度時間：在Step by Step試驗方法中，穩定電壓的時間段長度，以秒為單位。

r. 試樣制備：對試樣的修整處理，或特殊的環境條件處理。

s. 存儲路徑：試驗數據在磁盤中的保存位置，可以手動選擇路徑及對文件命名，若不選擇則系統會對數據自動命名保存到默認位置。按選擇路徑按鈕即可手動選擇路徑和文件命名。

(4)根據試驗要求輸入參數，然后點擊“保存【參數設置】數據”按鈕，出現如下提示后，點擊確定。

(5)打開試驗箱門，按標準要求夾好試樣，打開鎖開關，合上恢復開關，關上門，按下“高壓準備”按鍵，紅燈被點亮，用鼠標點擊界面“準備試驗”按鈕進行試驗開始前的檢測工作。

(6) 檢測通過后，“開始試驗”按鈕被激活，此時可以做試驗了。

(7) 鼠標點擊“開始試驗”后，試樣擊穿或點擊“結束試驗”，電機自動返車回到初始位置。打開試驗箱門，取出試樣，一個試驗完成。在做下一個試驗前，注意：選擇“試驗序號”如果做下一個試驗不希望覆蓋上一個數據請點擊下一個序號。否則不改變序號他將覆蓋原來的試驗數據，切記。

(8) 幾組試驗結束后，需要保存試樣的試驗結果及曲線。此時需要把試驗序號后的“是否有效”點選上，點擊“保存試驗數據”將根據您的選擇保存已勾選的試樣數據。

(9) 如果你需要打印試驗報告，聯接打印機，點擊“打印預覽”按鈕，進行預覽及進一步打印。報告格式及內容如圖。

(10)試驗結束后，關閉總電源，清潔儀器。

六 、試驗準備和環境

1.試樣的處理

⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵預處理和條件處理：處理條件和方法可根據產品的性能和要求從本標準附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產品標準另行規定。

⑶絕緣材料的電氣強度隨溫度和含水量而變化。除被測試材料另有規定外，試樣應在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經過受潮或浸液體媒質的試樣在試驗前應用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗完畢不應超過5分鐘。

2.媒質：

⑴氣體媒質：采用空氣，如有閃絡可在電周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電之間有一毫米左右的環狀間隙，環寬30mm。

⑵液體媒質：常態試驗及90℃以下的熱態試驗采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內的熱態試驗采用清潔的過熱氣缸油。

3.試驗環境：

⑴常態試驗環境：溫度為20±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態試驗或潮濕環境試驗條件由產品標準參照錄中表2予以規定。

擊穿的判斷：

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復施加試驗電壓來判斷。

試驗的預處理、條件處理：

預處理：為減少試樣因放置條件的不同而產生的影響，以使試驗結果有較好的重復性和可比性。預處理條件可由表1選取。

表1    預處理條件

條件處理：試驗前，試樣在規定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規定的時間后進行試驗，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理條件由表2選取。機械應力處理條件和方法按產品標準規定。

表2    條件處理與試驗環境

注：條件處理時間由產品標準規定

注意事項：

本儀器試驗過程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能，試驗中請與儀器保持1.5米的距離。

本儀器之控制計算機專為電壓擊穿試驗機設計，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用

七：使用前須知

本儀器為高壓試驗設備，使用前請仔細閱讀如下內容

1：儀器安裝時，要具備立的接地線（接地電阻小于4歐姆）

2：使用前。操作者要仔細閱讀使用說明書。掌握具體的操作方法和步驟；

3；儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質的環境下使用；

4：每次更換試樣或接觸高壓電前。必須進行放電（直流測試狀態），且放電時間不小于5秒；

5：試樣被擊穿瞬間，會有火花產生并伴有聲響，這屬于正常現象；

6：每次進行試驗前。必須檢查儀器接地線是否接觸良好。