電壓擊穿測試儀的操作方法總結

電壓擊穿測試儀操作方法總結

一、 安全注意事項

1.  必須接地： 儀器、測試臺、操作人員（通過絕緣墊或接地腕帶）必須可靠接地。這是防止電擊的首要保障。

2.  安全防護： 測試區域必須設置醒目的高壓危險警示標志，并使用安全圍欄或連鎖裝置，防止他人誤入。操作人員應佩戴符合標準的絕緣手套（必要時）。

3.  環境要求： 測試環境應干燥、清潔、無塵、無強電磁干擾。濕度、溫度需符合標準和設備要求（通常在標準實驗室條件下進行）。

4.  絕緣油要求： 如果使用絕緣油（如變壓器油）浸沒測試樣品：

       油必須清潔、干燥、符合標準（如IEC 60296）。

       油杯（測試槽）必須清潔干燥。

       定期檢測油的擊穿強度，及時更換或處理劣化油。

5.  兩人操作原則： 強烈建議高壓測試時有兩人在場，一人操作，一人監護。監護人需熟悉應急程序。

6.  放電！放電！放電！ 測試結束后、接觸任何測試部件（電極、樣品、油杯）之前，必須先使用儀器自帶的放電棒或通過儀器放電功能，對高壓端、電極、樣品進行充分放電，并確認放電完成（儀器顯示電壓為零）。這是防止殘余高壓電擊的關鍵步驟！

7.  熟悉急停按鈕： 明確知道急停按鈕的位置，在發生任何異常情況（如飛弧、異常聲響、異味）時，立即按下急停按鈕切斷高壓輸出。

8.  禁止觸碰： 在測試進行中或高壓未全放電前，絕對禁止用手或任何物體觸碰高壓電極、連接線、樣品或油杯內部。

二、 設備原理簡述

電壓擊穿測試儀在樣品（固體絕緣材料或絕緣油）的兩個電極間施加一個連續升高的交流或直流電壓，直到樣品失去絕緣性能（發生擊穿）。儀器記錄下發生擊穿瞬間的電壓值，即為該樣品的擊穿強度（單位通常為 kV/mm 或 kV）。

三、 操作步驟總結

 (1) 測試前準備

1.  環境檢查： 確認實驗室溫濕度符合標準（如 GB/T 10580, IEC 60243, ASTM D149 等）和設備要求。

2.  儀器檢查：

       確認電源線、接地線連接牢固可靠。

       檢查高壓輸出線、電極連接線無破損、松動。

       檢查放電棒狀態良好。

       清潔電極（用無水乙醇等合適溶劑，干燥后使用）。

       檢查急停按鈕功能正常。

       如有安全聯鎖裝置，確認其有效。

3.  樣品準備：

       根據相關標準（如GB/T 1408.1, IEC 60243-1, ASTM D149）制備樣品（尺寸、厚度、平整度、邊緣處理等）。

       樣品應清潔、干燥、無缺陷（氣泡、雜質、劃痕等）。

       精確測量樣品厚度（多點測量取平均）。

4.  絕緣油準備（如適用）：

       確保油杯徹清潔干燥。

       倒入符合標準的新鮮或過濾干燥的絕緣油，油量需浸沒樣品和電極，并高于電極頂部一定距離（按標準）。

       靜置一段時間（如15-30分鐘）以消除氣泡。

5.  電極安裝：

       選擇合適的電極（球形、圓柱形、平板形等，按標準規定）。

       將樣品小心放置在測試臺（或油杯中）的下電極上。

       小心放置上電極，確保電極與樣品表面接觸良好、對中、無傾斜。電極間距或壓力按標準要求調整（對于固體材料）。

6.  儀器設置：

       開機預熱（按說明書要求時間，通常幾分鐘）。

       設置測試參數：

           測試模式： 擊穿測試 (Breakdown)。

           升壓方式： 連續升壓 (Short-Time)、逐級升壓 (Step-by-Step) 或慢速升壓 (Slow Rate-of-Rise)，按標準選擇。

           起始電壓： 通常從0開始。

           升壓速率： 關鍵參數！ 嚴格按照所執行標準設定（如 0.5 kV/s, 1 kV/s, 2 kV/s, 3 kV/s 等）。錯誤的速率會導致結果無效。

           終止電壓/電流： 設置一個略高于預期擊穿電壓的值作為安全上限，或設置擊穿判據電流（如電流達到多少mA時判定為擊穿）。

           測試次數： 設定單次或多次測試（通常一個樣品需測多個點或多個樣品）。

           電壓類型： AC（工頻交流）或 DC（直流），按標準選擇。

       輸入樣品信息（可選）：如編號、厚度等。

       檢查所有設置無誤。

 (2) 進行測試

1.  安全確認：

       關閉測試艙門（如有）。

       確保所有人員處于安全位置，無人靠近測試區域。

       監護人確認環境安全。

2.  啟動測試： 按下“啟動"、“開始"或“測試"按鈕。儀器自動開始升壓。

3.  監控過程：

       密切觀察電壓表/屏幕顯示電壓上升情況。

       注意聽是否有異常放電聲（如輕微的嘶嘶聲可能是電暈，劇烈爆裂聲通常是擊穿）。

       觀察電流指示（如有）。電流突然急劇增大通常意味著擊穿。

       觀察樣品狀態（如果可視）。

4.  擊穿發生：

       當樣品發生擊穿時，儀器會檢測到電流激增或電壓驟降，自動切斷高壓輸出并記錄擊穿電壓值。

       儀器通常會發出提示音（如蜂鳴聲）。

5.  結束單次測試： 一次測試完成。

 (3) 測試后操作

1.  放電： 至關重要！

       不要立即打開艙門或觸碰任何部件！

       使用儀器面板上的“放電"按鈕或功能進行內部放電（等待放電完成指示）。

       必須使用放電棒（一端可靠接地，另一端先接觸儀器接地端，然后緩慢、逐點接觸高壓電極、上電極、下電極、樣品、油杯壁等可能帶電的部位），進行徹的外部放電。聽到“啪"的放電聲是正常的，需持續接觸直到無放電聲和火花。確認全放電！

2.  取出樣品/更換樣品：

       確認放電完成后，小心打開艙門（如有）。

       用絕緣工具（如絕緣鑷子）取出被擊穿的樣品（可能碳化、有孔洞）。注意樣品可能很燙或有尖銳邊緣。

       檢查電極是否有燒蝕或污染，必要時清潔。

       如需測試下一個點或下一個樣品，重復步驟（1）中的樣品準備和電極安裝。

3.  記錄數據：

       記錄儀器顯示的擊穿電壓值。

       記錄樣品厚度、測試環境（溫濕度）、升壓速率、電極類型、測試日期等所有相關信息。

       如儀器自動存儲數據，確保存儲成功。

4.  多次測試： 重復步驟 (2) 和 (3)，直到完成所有預定測試次數或樣品數量。

 (4) 全部測試完成后

1.  關閉高壓： 確保高壓輸出已關閉。

2.  清理：

       取出所有樣品和碎片。

       清潔電極和測試臺（或油杯）。妥善處理廢油（按環保規定）。

       將電極、連接線等歸位。

3.  關閉儀器： 按照說明書順序關閉儀器電源（通常先關高壓部分，再關主電源）。

4.  整理數據： 計算平均擊穿強度（擊穿電壓 / 樣品厚度），分析結果，出具報告。

四、 補充說明與常見注意事項

   電極維護： 電極表面光潔度對結果影響很大。定期檢查、清潔和拋光電極（按標準或說明書要求）。嚴重損壞的電極需更換。

   溫度記錄： 測試時準確記錄環境溫度（有時需要樣品溫度），因為溫度會影響結果。

   濕度控制： 濕度對某些材料（特別是親水性材料）的擊穿強度影響顯著，務必嚴格控制。

   油中氣泡： 絕緣油中的氣泡是導致異常低擊穿值的主要原因，確保油靜置充分且操作時避免引入氣泡。

   邊緣效應： 對于固體材料，電極邊緣的電場集中可能導致非本征擊穿。標準電極和樣品制備旨在盡量減小此影響。

   異常結果處理： 如果某個測試值明顯偏離其他值（如過低），檢查樣品是否有缺陷、電極接觸是否不良、是否有外部放電（閃絡）而非樣品本征擊穿。判斷是否為有效擊穿點，必要時剔除無效數據或重新測試。

   校準： 定期（按計量要求，通常一年）對儀器進行計量校準，確保電壓、電流測量精度。

五、 關鍵安全事項再強調

   可靠接地是生命線！

   測試中嚴禁觸碰任何高壓部件！

   測試后接觸任何部件前必須先徹放電！

   保持警惕，注意觀察異常！

   熟悉并遵守所有安全規程和應急預案！