一、概述

電介質(zhì)擊穿電壓檢測儀器/絕緣強度耐電壓實驗儀器是測試有關(guān)產(chǎn)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?？焖??？煽康貙Ω鞣N被測對象進行擊穿電壓，漏電流等各項測試。儀器采用計算機操控，可以方便地把試驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)存儲、處理.曲線顯示及打印。本儀器經(jīng)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。

電介質(zhì)擊穿電壓檢測儀器/絕緣強度耐電壓實驗儀器生產(chǎn)參考如下標準：

ASTMD149-97：電介質(zhì)擊穿電壓及絕緣強度，導(dǎo)電性能試驗。（美國材料與試驗協(xié)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(shù)指標

輸入電壓：AC 220V±10%

電源頻率：50-60Hz

試驗變壓器功率：5kVA

調(diào)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(xù)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(chǎn)品)； 1570mm*1240mm*1850mm（100kV產(chǎn)品）

術(shù)語說明：

⒈擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發(fā)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極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說明

由于試驗經(jīng)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(shè)計。

1.前端裝有空氣開關(guān)做過流保護；（設(shè)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(gòu)成良好防護墻，以確保安全。

3.試驗變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地。

4.電路上設(shè)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(guān)

⑶高壓斷電開關(guān)

⑷復(fù)位開關(guān)

⑸試驗箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗室必須裝備符合國家相關(guān)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：ZJC-100kV型不低于5kVA

四、整機組成

⒈升壓部件：由調(diào)壓器和升壓器組成升壓部分。

⒉驅(qū)動部件：由步進電機均勻調(diào)節(jié)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(tǒng)。

五、操作步驟

⒈打開試驗機右側(cè)的總電源開關(guān),預(yù)熱30分鐘

⒉打開計算機進入Windows XP 系統(tǒng)。

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(tǒng)后，可根據(jù)需要，設(shè)定交流或直流試驗。

工具欄內(nèi)的各個圖標按鈕功能如圖二所示。

(3)點擊參數(shù)設(shè)置按鈕顯示如下：

各輸入框內(nèi)添加說明

a. 試驗單位：作試驗的單位或者機構(gòu)。

b. 送試單位：試樣的提供單位或者機構(gòu)。

c. 執(zhí)行標準：試驗方法和條件所遵循的標準，設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 標準。

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

（I）連續(xù)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(wěn)定電壓，梯度時間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓，達到下一個梯度電壓值再穩(wěn)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(fā)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(fā)生在梯度時間內(nèi)，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(huán)境濕度：試驗室的濕度。

f. 環(huán)境溫度：試驗室的溫度。

g. 試驗介質(zhì)：試驗中使用變壓器油作為介質(zhì)浸沒試樣，減少試樣閃絡(luò)等影響試驗結(jié)果。

h. 試驗人員：試驗的操作者。

i. 電極形狀： 接觸試樣表面的電極形狀，本設(shè)備使用圓形電極。

j. 電極尺寸： 本設(shè)備使用圓形φ25mm重50g的銅電極。

k. 使用量程： 設(shè)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(chǎn)生一個由zui高的峰值突降到一個低值的現(xiàn)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(qū)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(shù)。Short Time方法不使用此參數(shù)。

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

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(shù)設(shè)置不當引起的無限升壓，實際采集到的電壓值大于此參數(shù)時，系統(tǒng)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(shù)。

q. 梯度時間：在Step by Step試驗方法中，穩(wěn)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(huán)境條件處理。

s. 存儲路徑：試驗數(shù)據(jù)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(tǒng)會對數(shù)據(jù)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(jù)試驗要求輸入?yún)?shù)，然后點擊“保存【參數(shù)設(shè)置】數(shù)據(jù)”按鈕，出現(xiàn)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，打鎖開關(guān)，合上恢復(fù)開關(guān)，關(guān)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(jié)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，切記。

(8) 幾組試驗結(jié)束后，需要保存試樣的試驗結(jié)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(shù)據(jù)”將根據(jù)您的選擇保存已勾選的試樣數(shù)據(jù)。

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

(10)試驗結(jié)束后，關(guān)閉總電源，清潔儀器。

六 、試驗準備和環(huán)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(yù)處理和條件處理：處理條件和方法可根據(jù)產(chǎn)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(chǎn)品標準另行規(guī)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(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗完畢不應(yīng)超過5分鐘。

2.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò)可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電極之間有一毫米左右的環(huán)狀間隙，環(huán)寬30mm。

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

3.試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為20±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產(chǎn)品標準參照錄中表2予以規(guī)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(fù)施加試驗電壓來判斷。

試驗的預(yù)處理、條件處理：

預(yù)處理：為減少試樣因放置條件的不同而產(chǎn)生的影響，以使試驗結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理條件可由表1選取。

表1    預(yù)處理條件

條件處理：試驗前，試樣在規(guī)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(guī)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(yīng)力處理條件和方法按產(chǎn)品標準規(guī)定。

表2    條件處理與試驗環(huán)境