- 薄膜交直流电压击穿试验仪
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薄膜交直流电压击穿试验仪
一．产品的制造和检验标准
1、GB1408.1-2006《绝缘材料电气强度试验方法》
2、GB1408.2-2006《绝缘材料电气强度试验方法第2部分：对应用直流电压试验的附加要求》
3、JJG 795-2004 《耐电压测试仪检定规程》
二．适用的试验方法标准
1、GB/T1695-2005《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》
2、GB/T3333《电缆纸工频击穿电压试验方法》
3、GB12913-2008《电容器纸》
4、ASTM D149《固体电绝缘材料工业电源频率下的介电击穿电压和介电强度的试验方法》
薄膜交直流电压击穿试验仪
三 应用范围
主要适用于固体绝缘材料如电线套管、树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等介质在工频电压或直流电压下击穿强度和耐电压时间的测试；该仪器采用计算机控制，可对试验过程中的各种数据进行快速、准确的采集、处理，并可存取、显示、打印。
四 、技术要求
01、输入电压： 交流 220 V
02、输出电压： 交流/直流 0--50 KV ;
03、电器容量：2KAV 3KAV 5KAV 10KVA
04、高压分级： 0-10KV 0--50KV 0--150KV
05、升压速率：0.01-5.0kv（随意）
06、试验方式：交/直流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验
07、试验介质：空气
08、支持短时间内短路试验要求。
10、电压试验精度： ≤ 1％。
11、试验电压连续可调： 0--100 KV。
12、电流可采集到m*并且实现 实时采集。
13、出具*计量单位校准证书或出具客户计量单位的证书
14、电源：220v±10%的单相交流电压和50Hz±1%的频率
15、电流电压稳定度：外界电压波动10% （可选配我司配到电压保护器额定波动电压30%）
16、升压装置：采用*无触点原件匀速升压淘汰前款机械调压
17、耐压时间：0-7H保持相对电压（软件设定）
18、击穿试样：试样击穿点 大小可调一般为1-5mm左右
19、安装灵敏度较高的过电流保护装置保证试样击穿时在0.05S内切断电源。
20、仪器配备*故障报警系统 避免用户操作故障仪器发生危险。
五 结构原理及性能特点
本设备主要由：升压系统(高压变压器)、测量系统、A/D转换器、放电系统、电极、油箱、电极定位架、计算机数据处理系统、软件等组成
六、计算机系统及软件包
试验软件是我公司研发的功能强大、操作简单、显示直观的试验软件系统。
本仪器采用计算机控制，过人机对话方式，完成对、绝缘介质的工频电压击穿，工频耐压试验。本仪器属我公司shou创，为我公司产品，号：ZL02281003.X.
1、试验过程中可动态绘制出试验曲线，试验的曲线可以多种颜色叠加对比，局部放大，曲线上任意一段可进行区域放大分析；
2、可对试验数据进行编辑修改，灵活适用；
3、试验条件及测试结果等数据可自动存储；
4、试验报告格式灵活可变，适用于不同用户的不同需求；
5、可对一组试验中曲线数据的有效与否进行人为选定；
6、试验结果数据可导入EXECL,WORD文档编辑；
7、软件设备人员管理功能，试验人员可设置自己的试验项目和试验参数，设置自己的试验内容后别人无法进入程序；
8、过电流保护装置有足够的灵敏度，能够保证试样击穿时在0.1S内切断电源；
9、仪器运行的持久性: 仪器可连续运行使用，不需为保护仪器而定期停机。
七、高压击穿设备安全说明：
1、设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。
2、直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消.(注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成人身伤害)。
3、试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。
4、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。
5、六级高压安全断电控制：
①总电源开关
②高压断电开关（钥匙开关）
③调压器复位开关
④试验箱门安全开关
⑤高压变压器输入侧限流空开
⑥漏电保护开关
八、工频下的试验试验标准。
1. 电压范围：050KV；
2、跳闸后调压器自动回零；
3、零位合闸，具有自动、手动升降电压；
4、进口漏电保护器，可靠保护人身安全；
5、过流保护，门限等安全保护功能；
6、电压、电流显示，测量精度±0.2，击穿电压保持；
7、试验电极：上电极直径为25mm，高为25mm；下电极直径为25mm，高为25mm.（电极：不锈钢）；
8、高压变压器额定容量：10KVA；
9、额定输入/输出电压：220V/50KV；
10、额定输入/输出电流：20A/0.09A；
11、控制系统：采用西门子PLC+中国台湾威纶触摸屏控制，控制精密，操作简单，
设计*人性化，试验结束自动计算电器强度并生成报告，
面板热敏打印机可以适时打印试验结果；
11、升压速度五档可选：5V、50V、100V、500V、1000、2000V；
12、带有方便拆装的油浴槽（材质为：不锈钢）；
13、仪器部件：由电动接触式调压器、控制箱、保护电阻、电极箱、油浴槽组成；
14、机箱材质：优质SUS304不锈钢；
15、外形尺寸：长 1.4米，宽1.1米，高1.7米
16、重量：约240KG
九、介电耐电压击穿强度试验仪安全说明：
1、设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。
2、直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消.(注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成伤害)。
3、试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。
4、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。绝缘强度测试的意义
十、 介绍
Xl.1.1 简要回顾了击穿的三种假定机制，分别是：（1）放电或电晕机制，（2）热机制，以及（3）固有机制，讨论了在原理上对实际电介质产生影响的因素，并对数据的解释提供帮助。击穿机制常常与其他机制相结合，而非单独发挥效用。随后的讨论仅针对固体和半固体材料。
Xl.2 介电击穿的假定机制
X1.2.1 由放电造成的击穿在对工业材料进行的许多测试中，都是由于放电造成了击穿，这通常造成较高的局部场。对于固体材料来说，放电常常发生在环境介质中，因此增加测试的区域将在电极边缘上或外侧产生击穿。放电也会发生在内部出现或生成的一些泡沫或气泡里。这会造成局部的侵蚀或化学分解。这些过程将一直持续到在电极间形成*的失效通路为止。
X1.2.2 热击穿在置于高强度电场时，在许多材料内的局部路径上会积聚大量的热，这将造成电介质和离子导电性能的损失，进而迅速产生热量，所产生的热量将大于所能耗散掉的热量。由于材料的热不稳定性，导致了击穿的发生。
X1.2.3 固有击穿如果放电或热稳定性都不能造成击穿，那么在电场强度大到足以加速电子穿过材料时，仍将发生击穿。标准电场强度被称为固有绝缘强度。虽然机制本身也许已经涉及，但本测试法仍不能测试固有绝缘强度。
Xl.3 绝缘材料的性质
X1.3.1 固态工业绝缘材料通常是非均匀的，且含有许多不同的电介质缺陷。试样上常常发生击穿的区域，并不是那些电场强度zui大的区域，有时甚至是那些远离电极的区域。在应力下卷中的薄弱环节有时将决定测试的结果。
X1.4 测试和测试样状况的影响因素
X1.4.1 电极通常，随着电极区域的增加，击穿电压会降低，这种影响对于薄试样来说更为明显。电极的几何形状也会影响测试的结果。制作电极的材料也会对测试结果产生影响，这是因为电极材料的热导性和功函会对热机制和发电机制产生影响。通常来说，由于缺乏相关的实验数据，所以很难确定电极材料的影响。
X1.4.2 试样厚度固体工业绝缘材料的绝缘强度主要取决于试样的厚度。经验显示，对于固体和半固体材料来说，绝缘强度与以试样厚度为分母的分数成反比，更多的证据显示，对于相对均匀的固体来说，绝缘强度与厚度的平方根互为倒数。如果固体试样能熔化后倒入到固定电极之间并凝固下来，那么电极间距的影响将很难得到明确的定义。因为在这种情况下，可以随意固定电极间距，所以习惯在液体或可溶固体中进行绝缘强度测试，此时电极间具有标准的固定空间。因为绝缘强度取决于厚度，所以如果在报告绝缘强度数据时缺乏测试所用试样的起始厚度，那么这样的数据将毫无意义。
X1.4.3 温度试样和环境介质的温度将影响绝缘强度，虽然对于大多数材料来说，微小的环境温度变化对材料造成影响可以忽略不计。通常，绝缘强度随温度的升高而降低，但其强度的极限取决于被测材料。*，由于材料需要室温以外的条件下发挥作用，所以有必要在比期望操作温度更大的范围里，对绝缘强度与温度的关系进行确定。
X1.4.4 时间电压应用的速率也会影响测试结果。通常，击穿电压随电压应用速率的增加而提高。这是预料之中的，因为热击穿机制有赖于时间，而放电机制也有赖于时间，虽然在一些情况下，后一种机制通过产生局部电场高临界强度造成快速失效。
X1.4.5 波形通常，应用电压的波形也会影响绝缘强度。在本测试方法的限制说明中，波形的影响是不显着的。
X1.4.6 频率对于本测试法，在工业用电频率范围内，频率的变化对绝缘强度的影响将不是那么显着。但是，不能从本测试法所得结果中推断出其他非工业用电频率（50到60HHz）对绝缘强度的影响。
X1.4.7 环境介质通常测试具有高击穿电压的固体绝缘材料，是将试样浸入到液体介质中，例如变压器油，硅油，或是氟利昂中，以减小击穿前表面放电的影响。这已经由S.Whitehead10所揭示，为了避免固体试样在达到击穿电压前在环境介质中发生放电现象，在交流电测试中，有必要确保：
下标：
m指浸入介质；
r指相对值；
O指自由空间；
（εO=8.854×10-12F/m）
s指固体电介质。
X1.4.7.1 Whitehead指出，要避免表面放电，则应提高Em和εm或是提高σm。通常规定使用变压器油，其介电性能是这样的，如果电场强度Es达到以下水平，则会发生边缘击穿：
如果测试样很厚，且其介电常数很小，那么含有ts的量将成为相对影响因数，介电常数与电场强度的乘积将近似于一个常数。11Whitehead也指出（p. 261）使用潮湿的半导体油将能有效减少边缘放电的现象。如果电极间的击穿路径仅在固体中出现，那么此介质将不能与其他介质进行比较。也应该注意到如果固体是多孔的或是能够被浸入介质充满，固体的击穿强度将受到浸入介质电气性质的直接影响。
X1.4.8 相对湿度相对湿度影响绝缘强度是因为测试材料吸收的水分或表面吸附的水分将影响介质损耗和表面电导率。因此，它的重要性很大程度上有赖于测试材料的性质。但是，即使材料只吸收了一点甚至没有吸收水分，仍会受到影响，因为在有水的情况下，将大大提高放电的化学效应。除此之外，还应调查暴露在电场强度中的影响，通常通过标准的调节流程来控制或限制相对湿度的影响。
10 文献：Whitehead, S., 固体介电击穿, Oxford University Press, 1951.
X1.5 评估
X1.5.1 通电设备绝缘的一个基本要求就是它应能承受得住在服务中施加于它的电压。因此很有必要对测试进行评价，以评价处于高压应力条件下的材料性能。介质击穿电压测试是一种测定材料是否需要进一步考察的初步测试，但是它无法就两个重要方面进行全部评估。首先，安装在设备上的材料条件与测试条件大为不同，尤其在考虑了电场结构和暴露在电场中的材料面积，电晕，机械应力，周围介质以及与其他材料的连接之后，更是如此。第二，在服务时，会出现很多恶劣的影响，例如热，机械应力，电晕及其产物，污染物等等，都会使击穿电压远低于zui初安装时的击穿电压值。在实验室测试中，可以合并其中的一些影响，进而对该材料做出更准确的估计，但是zui终考察的仍然是那些处于实际服务的材料性质。
X1.5.2 介质击穿测试能作为材料检测或是质量控制测试，作为一种推测其他条件的手段，例如变率，或是指明恶化的过程，如热老化。在使用本测试法时，击穿电压的相对值比值更重要。
