型號(hào)：ZJC-50kv-電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)

一、用途

采用計(jì)算機(jī)控制，通過人機(jī)對(duì)話方式，完成對(duì)絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。主要適用于固體絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時(shí)間的測(cè)試；采用計(jì)算機(jī)控制，可對(duì)試驗(yàn)過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

二、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》 

     第2部分：對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》

3、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》

4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》

三、功能：

1、試驗(yàn)過程中可動(dòng)態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)的曲線可以多種顏色疊加對(duì)比。

2、可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

3、試驗(yàn)條件及測(cè)試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)；

4、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

5、可對(duì)一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

6、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；

7、過電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源；

8、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用，不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī)。

四、主要技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電壓：    AC 220V

2、輸出電壓AC：  0～50KV；DC：0～50KV

3、輸出功率：    5KVA

4、測(cè)量范圍：    0KV～50KV

5、電壓測(cè)量誤差：  ≤ 2％

6、升壓速率：    0.1kV/s ～10 kV/s

7、耐壓試驗(yàn)電壓：  10～50KV連續(xù)可調(diào)

8、耐壓時(shí)間：    0～4H（無電流導(dǎo)通情況下）

9、電源：       220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

10、電源電壓穩(wěn)定度外界電源電壓波動(dòng)≤10%

11、長×寬×高700mm×800mm×1650mm

12、設(shè)備自重：    100kg

13、運(yùn)行環(huán)境溫度：15 ～ 30℃，相對(duì)濕度：30%～85%能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

14、接地要求儀器需要單獨(dú)接地，接地附合國家標(biāo)準(zhǔn)要求

15、接地電阻要求≤4Ω（用戶實(shí)驗(yàn)室自行準(zhǔn)備）

五、主要配置：

1、主機(jī)        一臺(tái)

2、試驗(yàn)臺(tái)      一個(gè)

3、油盒        一個(gè)

4、試驗(yàn)電極     三個(gè)

5、自動(dòng)放電裝置   一套

6、試驗(yàn)軟件     一套

7、計(jì)算機(jī)      一臺(tái)

8、噴墨打印機(jī)    一臺(tái)

9、電源線數(shù)據(jù)線   一套

六、安全說明：

1、要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對(duì)周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

2、直流試驗(yàn)放電保護(hù)功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開啟試驗(yàn)門時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)保護(hù),直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后保護(hù)會(huì)自動(dòng)取消.(注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造成傷害)。

3、增配試驗(yàn)手動(dòng)放電裝置，隨主機(jī)為一體化，當(dāng)直流試驗(yàn)過程中突然斷電，可采用手動(dòng)放電棒進(jìn)行放電，保證試驗(yàn)人員的人身安全。

4、本儀器的電路設(shè)有多項(xiàng)保護(hù)措施，主要有：過流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗(yàn)放電保護(hù)等。

5、六級(jí)高壓安全斷電控制：

              1、總電源開關(guān)

              2、高壓斷電開關(guān)（鑰匙開關(guān)）

              3、調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

              4、試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

              5、高壓變壓器輸入端限流空開

              6、漏電保護(hù)開關(guān)

電壓擊穿試驗(yàn)

大多數(shù)高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但是隨著施加電壓的升高，性能會(huì)逐漸下降。電壓升到一定值時(shí)變成局部導(dǎo)電，此時(shí)稱為材料的擊穿。

定義:

介電強(qiáng)度   試樣擊穿時(shí),單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。通常介電強(qiáng)度越高,材料的絕緣質(zhì)量越好

   Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的電場(chǎng)強(qiáng)度，是高聚物絕緣材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)。聚合物絕緣材料的 Eb 一般為107V/cm左右。 

耐電壓：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,對(duì)試驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及時(shí)間,試樣不被擊穿所能承受的電壓。 

塑料的電擊穿機(jī)理

      問題復(fù)雜---介電擊穿機(jī)理可分為本征擊穿（電擊穿）、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機(jī)理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿

熱擊穿   外部表現(xiàn)是介電強(qiáng)度隨溫度升高而迅速下降；與電壓作用的長短有關(guān)；與電場(chǎng)畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)系不大；擊穿點(diǎn)多發(fā)生在電極內(nèi)部。

       介質(zhì)在電場(chǎng)中產(chǎn)生的熱量大于它能散發(fā)的熱量．使其內(nèi)部溫度不斷升高。溫度升高導(dǎo)致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大．產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N聚集態(tài)，失去耐電壓能力,材料被破壞。

電擊穿    特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作用時(shí)間對(duì)結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)常常出現(xiàn)在電極邊緣其至電極以外。

      在固體介質(zhì)中，總有一些自由電子存在,它們?cè)谕怆妶?chǎng)作用下被加速而撞擊中性原子,致使原子電離，在這種作用繼續(xù)下造成材料擊穿.

      一般來說，工作溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)及損耗大的材料．發(fā)生熱擊穿的幾率高。

介電強(qiáng)度測(cè)定

介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的基本裝置是一個(gè)可調(diào)變壓器和一對(duì)電極。

     試驗(yàn)中使用的試樣厚度為1.59mm.

      實(shí)驗(yàn)方法有兩種 (參見GBl408-2016 ):

短時(shí)法，將電壓以平均速度率逐漸增加到材料發(fā)生介電破壞；

低速升壓法，是將預(yù)測(cè)擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率增加電壓直到發(fā)生擊穿。

介電強(qiáng)度測(cè)試的影響因素

電壓波形及電壓作用時(shí)間影響  

  材料在電場(chǎng)作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為QF介質(zhì)散發(fā)出去的熱量為Qs，當(dāng)QF略大時(shí)就產(chǎn)生熱不平衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高,最后發(fā)生擊穿。因此, 可根據(jù)極限條件QF＝QS來求得熱擊穿電壓VB：

當(dāng)電壓頻率增加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，—般都會(huì)有高次諧波出現(xiàn)，這樣會(huì)使VB降低，因此必須限制這個(gè)量。

作用時(shí)間的影響:多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時(shí)間增加而下降.

   處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，一般規(guī)定試樣擊穿電壓低于20kv時(shí)升壓速度為1.0kv/s;大于或等于20kv時(shí)升壓速度為2.0kv/s。 

溫度的影響 

試樣厚度對(duì)介電強(qiáng)度的影響 

濕度影響  因水分浸入材料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降低擊穿電壓VB值。如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。 

電極倒角的影響   電極邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部,但邊緣效應(yīng)極難消除。為避免電極邊緣成一直角,需采用一定倒角r 。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定r＝2.50mm。 

媒質(zhì)電性能影響     

 高壓擊穿試驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)(如變壓器油)中．其目的為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對(duì)屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小.故標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)要求油的擊穿電壓 VB＞=25kv/2.5mm.

    Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電極邊緣，當(dāng)油臟時(shí)在試樣邊緣處有很明顯的集聚物的痕跡，而在凈油中沒有。

    對(duì)于酚醛層壓板擊穿點(diǎn)在電極內(nèi)部，以熱擊穿為主。油的性能對(duì)該材料沒什么影響