電壓擊穿試驗儀（介電擊穿強度測試儀）

一、滿足標準：

ZJC-100KV電壓擊穿試驗儀（介電擊穿強度測試儀）滿足GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法，第1部分；工頻下試驗》 第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求》、GB/T1695-2005《 硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法》、GB/T 3333-1999《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法、GB/T 12656-1990《電容器紙工頻擊穿電壓測定法》、GB/T1981及ASTM D149標準要求設計制造。

二、適用材料：

主要適用于固體絕緣材料如：電線套管、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料薄膜、陶瓷、玻璃、絕緣漆、硫化橡膠、電纜紙、絕緣漆漆膜、硬質橡膠、紙板等絕緣介質在空氣或液體介質中，測量工頻（48~62Hz）或對應直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷簳r間。適用于連續(xù)均勻升壓或逐級升壓的方式，對試樣施加交流/或直流，電壓直至擊穿，測量擊穿電壓值，計算試樣的擊穿強度；用迅速升壓的方法，將電壓升到規(guī)定值，保持一定的時間試樣不擊穿，定此時規(guī)定值為試樣的耐電壓值。

三、基本功能：

由電腦控制，數(shù)據(jù)采集方式通過光電隔離，有效解決試驗過程中的抗干擾問題，軟件操作使用方便，能夠實時顯示動態(tài)曲線，同時升壓速率無級可調，可以根據(jù)自己的需要進行升壓速率調節(jié)，調節(jié)范圍在0.1KV-3KV/S，使升壓速率真正做到勻速、準確，并能夠準確測出漏電電流的數(shù)據(jù)。可實時繪制試驗曲線，顯示試驗數(shù)據(jù)，判斷準確，并可保存，分析，打印試驗數(shù)據(jù)。并且能夠自動判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數(shù)據(jù)及泄露電流，同時能夠在擊穿的瞬間電壓迅速降低自動歸零。軟件系統(tǒng)操作方便，性能穩(wěn)定，安全可靠。

四、結構特點：

采用立式箱體結構，極大的節(jié)省試驗室內占地空間，地腳采用滑輪結構，方便移動和擺放，避免同類廠家生產(chǎn)的臥式設備，安放時需要另配安裝臺的情況，占地空間大，移動不方便等缺點。本產(chǎn)品采用直流伺服電機加載減速機構，保證了0新標準里面關于極慢速試驗和極快速試驗的0新要求，保證用戶可以自由選擇升壓速率。

五、主要技術要求：

1、設備輸入電壓： 交流 100KV (普通試驗室電源均可兼容)；

2、試驗電壓方式： 交流 0--100 KV；

直流 0--100 KV；

3、電器容量：10KVA；

4、試驗方法：0-100KV全量程可調(采用高精度電壓采樣器件)；

5、擊穿及耐壓試驗升壓速率：

0.1 KV/S

0.2 KV/S

0.5 KV/S

1.5 KV/S

2 KV/S

2.5 KV/S

3.0 KV/S(此項滿足0新標準里面極快速升壓試驗要求)；

6、試驗方式：

直流試驗：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗

交流試驗：1、勻速升壓  2、階梯升壓  3、耐壓試驗

注：根據(jù)不同行業(yè)的標準，我們可以根據(jù)用戶的要求，依據(jù)貴行業(yè)標準，為您定制行業(yè)標準所需的特殊測試功能。

7、過電流保護裝置應有足夠靈敏度以保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源。

8、漏電電流選擇：1—100 mA可由計算機軟件自由進行設定。

9、本儀器采用*無觸點原件勻速調壓方式(淘汰產(chǎn)品中機械傳動升壓方式)。

10、支持短時間內短路試驗要求。

11、一次試驗可以同時做5個試樣。

12、電壓測量誤差： ≤2％。

13、試驗電壓連續(xù)可調：0-100 KV

14、耐壓時間設定：0-6小時(可通過軟件連續(xù)設定)。

15、主機尺寸：1500mm*1200mm*1600mm（長寬高）。

16、主機重量：約200KG。

17、九級安全防護措施：

(1) 超壓保護

(2)試驗過流保護

(3)試驗短路保護

(4)安全門開啟保護

(5)軟件誤操作保護

(6)零電壓復位保護

(7)試驗結束放電保護

(8)獨立保護接地

(9)試驗完成后電磁放電

六、試驗方式

1、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

2、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

注：根據(jù)用戶要求，可定制其他試驗方式。

七、試驗軟件：

1、試驗軟件是我公司0新研發(fā)的功能強大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統(tǒng)；

2、采用計算機控制通過人機對話方式，完成對絕緣介質工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗；

3、本儀器在試驗過程中可對升壓擊穿過程繪制實時曲線，每次試驗的升壓曲線都由不同顏色構成，試驗結束后可疊加對比材料的試驗數(shù)據(jù)重復性；

4、可以隨時調取當前及歷史試驗數(shù)據(jù)進行查看，編輯及修改參數(shù)；

5、試驗過程中可以隨時修改試驗條件及存儲路徑及自動存儲試驗結果；

6、試驗過程中，可隨時通過軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結果；

7、可設置操作口令，做到專機專人操作，避免無關人員誤操作；

8、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

9、可對一組試驗中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進行人為選定；

10、試驗結果數(shù)據(jù)可導入EXECL,WORD文檔編輯；

11、過電流保護裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源；

12、儀器運行的持久性: 儀器可連續(xù)運行使用，不需為保護儀器而定期停機；

八、軟件使用說明：

1、試驗單位：對材料進行試驗檢測的單位名稱；

2、送試單位：送材料檢測的單位名稱；

3、試驗方式：選擇進行“交流試驗"或“直流試驗"；

4、試驗方法：可進行“擊穿"，“耐壓"，“梯度耐壓"試驗；

5、試驗人員：輸入檢測人員姓名；

6、試驗溫度：輸入試驗溫度；

7、試驗濕度：輸入試驗濕度；

8、設備型號：顯示機器型號，此處不可變；

9、執(zhí)行標準：選擇所使用的標準；

10、試驗介質：選擇試驗介質，或可以自己編輯寫入；

11、電極形狀：輸入電極形狀；

12、電極尺寸：輸入電極尺寸；

13、使用量程：選擇使用量程，分為10KV、20kV、30kv、50kv、100kv；

14、峰降電壓：用于判斷材料是否擊穿，必須輸入項；

15、初始電壓：用于耐壓和梯度耐壓試驗，在試驗開始時將電壓升到的位置；

16、升壓速度：選擇升壓的速度，控制在試驗過程中升壓的快慢；

17、梯度電壓：用于梯度耐壓試驗，設置每次升壓的梯度值；

18、梯度時間：用于梯度耐壓試驗，設置在相應梯度的耐壓時間；

19、終止電壓：設置在試驗過程中電壓的上限值；

20、試樣制備：設置試樣的制備信息；

21、材料名稱：設置試驗材料的名稱；

22、試驗時間：選擇試驗時期，或寫入試驗日期和時間；

23、報告編號：設置報告編號信息；

24、試樣編號：設置試樣編號信息，試驗樣品的規(guī)格編碼及編號；

25、試樣形狀：設置試樣形狀；

26、試樣尺寸：輸入試樣的尺寸；

27、試樣厚度：輸入試樣厚度，用于計算試驗強度，必須輸入；

28、應    用：確認此界面所做設置；

29、退    出：返回主界面，設置無效；

九、結構原理及性能特點：

1、主要由升壓系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、A/D轉換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；

2、計算機---A/D轉換器---測量控制系統(tǒng)---調壓裝置---升壓變壓器---試樣；

3、高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓；

4、調壓器用于調節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產(chǎn)生高壓所需的輸入電壓；

5、電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；

6、放電系統(tǒng)在試驗做完以后放電，以免產(chǎn)生放電對人身的危害；（當試驗結束后，機器部件仍可能存在殘留的高電壓，此殘留電壓足以對人產(chǎn)生致命的傷害，配備此棒，完好的解決此安全隱患）。

十、安全保護功能：

1、試驗在試驗箱中進行，試驗箱門打開時電源加不到高壓變壓器輸入端，即高壓側無電壓。100KV測試設備高壓電極距離試驗箱壁的0近距離大于270mm，50KV測試設備高壓電極距離試驗箱壁的0近距離大于250mm，試驗時即使人接觸箱壁也不會有危險。

2、設備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產(chǎn)生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

3、該試驗設備的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、過壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警，電磁放電等。

4、試驗在試驗箱中進行，試驗箱門打開時電源加不到高壓變壓器輸入端，即高壓側無電壓。100KV測試設備高壓電極距離試驗箱壁的0近距離時安全距離，試驗時即使人接觸箱壁也不會有危險。

5、本儀器試驗過程中如空氣相對濕度大于70%，兩電極間空氣放電的距離會增加很多，所以試驗中請與儀器保持1.2米的距離。

6、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。

7、本公司保留對設備改進的權利，并不另行通知用戶。

十一、主要配置：

1、 試驗主機一臺

2、 10萬伏電壓擊穿試驗儀高壓發(fā)生器一臺

3、全自動微電腦電壓調壓裝置一套(串口方式)

4、步進電機一臺

5、控制系統(tǒng)一套

6、電壓及電流采集模塊一套

7、過流保護裝置一套

8、 試驗用電極 ￠25mm兩個 ￠75mm一個

9、 試驗用油盒一只：材質為有機玻璃

10、放電棒一支（使用方法：試驗結束，電機歸位后關掉電源開關，拿出放電棒，拉直伸縮桿，將接地夾另一頭插入放電幫金屬探頭插孔中，然后將接地夾夾到儀器接地端上，手握絕緣手柄，打開試驗箱玻璃門，用金屬探頭接觸高壓頭即變壓器端。 注意：在每次試驗完成后拿出樣品前都要事先*放電，在放電時，在放電點接觸停留時間超過2秒。）

11、電壓擊穿計算機測控軟件一套

12、計算機一套(專用抗強干擾計算機)

13、彩色噴墨打印機一臺(惠普品牌)

14、計量鑒定質檢證書一份

15、產(chǎn)品使用說明書一份

16、數(shù)據(jù)線一套

17、合格證一份

十二、注意事項：

1、試驗過程中不能讓無關人員靠近，因本試驗儀器可產(chǎn)生較高的電壓，未經(jīng)過培訓的人員不能使用該設備。試驗時要有監(jiān)護人員，不要單人使用。以防萬一發(fā)生意外情況。

2、長時間不使用設備，在再使用時，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計算機試驗界面，看看高壓電壓是否正常。

3、試驗中發(fā)生意外情況要及時切斷電源，問題處理后才能繼續(xù)試驗。

4、設備安放要平穩(wěn)，安放的地面要堅固。0好是水泥地面以免產(chǎn)生共振。

5、該設備在使用中外殼要接保護地線，既設備外殼接大地,以保護操作人員和設備運行的安全。

6、使用完設備后，要關掉系統(tǒng)各部分電源，不準帶電插拔電源線。

7、要按規(guī)定的電源電壓接入設備。確保電路接線正確。否則會損壞設備。

8、該儀器需安置在室內，實驗室應整潔、干燥、無腐蝕性介質，非相關人員不要隨意操作。

9、不要讓設備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設備不能正常運轉。

10、不要讓設備碰到水濺，腐蝕性氣體，可燃氣體和可燃物。如果不避免，可能火災。

11、搬動設備時,要切斷設備電源,既要把插頭從插座中拔下。禁止搬動設備時放倒設備或傾斜45°角以上。

12、不要在設備運行時插拔設備的電源插頭。

13、儀器安裝時應具有獨立的接地線。

14、在開機前，操作者要首先熟悉操作方法。

15、儀器不能在有強烈腐蝕性氣體及有顆粒雜質的氣體環(huán)境中使用。

16、試驗環(huán)境溫度15度到25度之間，相對濕度60％到70％之間。

17、試樣擊穿瞬間有火花產(chǎn)生并伴有聲響，屬正常現(xiàn)象。

18、每次更換試樣或接觸高壓電極時必須用高壓放電棒對高壓電極進行放電，放電時間5秒以上。

19、每次進行試驗前，必須檢查儀器接地。

電壓擊穿試驗儀（介電擊穿強度測試儀）

一、強電場作用下絕緣材料的破壞

• 在強電場中工作的絕緣材料，當所承受的電壓超越一臨界 值V穿時便喪失了絕緣材料性能而被擊穿，這種現(xiàn)象稱為電介質的擊穿，V穿稱為擊穿電壓。

• 采用相應的擊穿場強來比較各種材料的耐擊穿能力，材料所能承受的最大電場強度稱為材料的抗電強度或介電強度，其數(shù)值等于相應的擊穿場強（V/m）： E穿 =V穿/d

影響材料擊穿電壓的因素：

• 材料本身的性質：固體介質的擊穿同時伴隨著材料的破壞，而氣體及液體介質被擊穿后，隨著外電場的撤銷仍然能恢復材料性能。 

• 外界因素：試樣和電極的形狀、外界的媒介、溫度、壓力等。

電介質的擊穿形式：介質在電場中擊穿現(xiàn)象相當復雜，一 個器件的擊穿可能有多種擊穿形式，主要有： 

• 電擊穿 

• 熱擊穿 

• 化學擊穿 

對于任意一種材料，這3種形式的擊穿都可能發(fā)生，主要 取決于試樣的缺陷情況及電場的特征（交流和直流，高頻 和低頻，脈沖電場等）以及器件的工作條件。

二、擊穿形式

1、電擊穿 在強電場的作用下原來處于熱運動狀態(tài)的少數(shù)“自由電子"將沿反電場方向 定向運動。在其運動過程中不斷撞擊介質內的離子，同時將其部分能量轉給這些離子，當外加電壓足夠高是，自由電子定向運動的速度超過一定臨 界值可使介質內的離子電離出次級電子，這些電子都會從電場中吸取能量而加速，又撞擊出第三級電子，連鎖反應將造成大量自由電子形成 “雪 崩"，導致介質的擊穿，這個過程大概只需要10－7－10－8s的時間，因此電擊穿往往是瞬息完成的。

2、熱擊穿

絕緣材料在電場下工作時由于各種形式的損耗，部分電能轉變成熱能，使介質被加熱，若器件內部產(chǎn)生的熱量大于器件散發(fā)出去的熱量，則熱量就在器件內部積聚，使器件溫度升高，升溫的結果進一步增大損耗，使發(fā)熱量進一步增多，這樣惡性循環(huán)的結果使器件溫度不斷上升，當溫度超過一定限度時介質會出現(xiàn)燒裂、熔融等現(xiàn)象而*喪失絕緣能力，這就是介質的熱擊穿。

3、化學擊穿

長期運行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環(huán)境 下的絕緣材料往往會發(fā)生化學擊穿，化學擊穿和材料內部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電 離等一系列不可逆變化有很大的關系，而且需要相 當長時間，材料被“老化"，逐漸喪失絕緣性能， 最后導致被擊穿而破壞。

化學擊穿的機理

（1）在直流和低頻交變電壓下，由于離子式電導引起電解過程，材料中發(fā)生電還原作用，使材料的電導損耗急劇上升，最后由于強烈發(fā)熱成為熱化學擊穿； （2）當材料中存在著封閉氣孔時，由于氣體的游離放出的熱量使器件溫度迅速上升，變價金屬氧化物在高溫下金屬離子加速從高價還原成低價離子， 甚至還原成金屬原子，使材料電子式電導大大增加，電導的增加反過來又使器件強烈發(fā)熱，導致最終擊穿。

三、影響抗電強度的因素

（1）溫度 

• 溫度對電擊穿影響不大； 

• 對熱擊穿影響較大，溫度升高使材料的漏導電流增大，損耗增大，發(fā)熱量增加，促進了熱擊穿的產(chǎn)生； 

• 環(huán)境的溫度升高使器件內部的熱量不容易散發(fā)，進一步加大了熱擊穿傾向。 

• 溫度升高使材料的化學反應加速，促使材料老化，加快了化學擊穿的進程。 

（2）頻率 

• 頻率對熱擊穿有很大的影響，在一般情況下，如果其他條件不變，則E穿與頻率w的平方根成反比，即：

四、抗電強度的測量與應用

在特定的條件下進行，國標GB1408規(guī)定了固體電工材料頻擊穿電壓，擊穿場強，耐電壓 的實驗方法。對試樣的尺寸，電極的形狀，加壓方式等都做了規(guī)定。