高壓電壓擊穿儀器試驗

一、概述

     【高壓電壓擊穿儀器試驗】【高壓電壓擊穿儀器試驗】【】【】【】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(guān)，準確?？焖??？煽康貙Ω鞣N被測對象進(jìn)行擊穿電壓，漏電流等各項測試。采用計算機操控，可以方便地把試驗結果進(jìn)行數據存儲、處理.曲線(xiàn)顯示及打印。經(jīng)過(guò)多年不斷改進(jìn)完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶(hù)的好評。

生產(chǎn)參考如下標準：

ASTMD149-97：電介質(zhì)擊穿電壓及絕緣強度，導電性能試驗。（美國材料與試驗協(xié)會(huì )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(yǔ)說(shuō)明：

⒈擊穿電壓(V)：用連續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(shí)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(gè)電間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說(shuō)明

由于試驗經(jīng)常是在高電壓條件下進(jìn)行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護設計。

1.前端裝有空氣開(kāi)關(guān)做過(guò)流保護；（設定值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(shí)箱壁對操作者構成良好防護墻，以確保安全。

3.試驗變壓器高壓側尾端及儀器外殼均已安全接地。

4.電路上設有過(guò)流保護、過(guò)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(kāi)關(guān)

⑶高壓斷電開(kāi)關(guān)

⑷復位開(kāi)關(guān)

⑸試驗箱門(mén)安全開(kāi)關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗室必須裝備符合相關(guān)標準要求的接大地保護線(xiàn)；

接地保護線(xiàn)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：LJC-100kV型不低于5kVA

四、整機組成

⒈升壓部件：由調壓器和升壓器組成升壓部分。

⒉驅動(dòng)部件：由步進(jìn)電機均勻調節升壓變壓器。

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。

五、操作步驟

⒈打開(kāi)試驗機右側的總電源開(kāi)關(guān),預熱30分鐘

⒉打開(kāi)計算機進(jìn)入Windows XP 系統。

A 電壓擊穿試驗

(1) 用鼠標雙擊桌面快捷方式進(jìn)入用戶(hù)試驗界面。

(2) 圖一所示試驗界面窗口。

圖一

進(jìn)入系統后，可根據需要，設定交流或直流試驗。

工具欄內的各個(gè)圖標按鈕功能如圖二所示。

(3)點(diǎn)擊參數設置按鈕顯示如下：

各輸入框內添加說(shuō)明

a. 試驗單位：作試驗的單位或者機構。

b. 送試單位：試樣的提供單位或者機構。

c. 執行標準：試驗方法和條件所遵循的標準，設備執行的是ASTM D149-97 標準。

d. 試驗方法：試樣的試驗過(guò)程和結果的處理，本設備執行的是ASTM D149-97 標準，有三種試驗方法為別稱(chēng)之為：

（I）連續升壓(Short Time)：試樣電壓從零開(kāi)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(xiàn)，到達初始電壓后以梯度時(shí)間為時(shí)間長(cháng)度，穩定電壓，梯度時(shí)間結束后繼續以選定的升壓速率升壓，達到下一個(gè)梯度電壓值再穩定電壓，如此過(guò)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(guò)程中，那么擊穿電壓為前一個(gè)梯度的電壓；如果擊穿發(fā)生在梯度時(shí)間內，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(xiàn)，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(méi)試樣，減少試樣閃絡(luò )等影響試驗結果。

h. 試驗人員：試驗的操作者。

i. 電形狀： 接觸試樣表面的電形狀，本設備使用圓形電。

j. 電尺寸： 本設備使用圓形φ25mm重50g的銅電。

k. 使用量程： 設備量程為0～100kV。

l. 峰降電壓： 試樣擊穿時(shí)試樣兩邊的電壓會(huì )產(chǎn)生一個(gè)由高的峰值突降到一個(gè)低值的現象，二者的差值稱(chēng)之為峰降電壓。隨量程的不同和試樣的不同會(huì )有區別。一般選用1.0kV作為一個(gè)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(gè)初始電壓的過(guò)程，會(huì )使用到此參數。Short Time方法不使用此參數。

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

o. 材料名稱(chēng)：制成試樣的材料。

p. 終止電壓：是試驗的一個(gè)保護措施，防止由于參數設置不當引起的無(wú)限升壓，實(shí)際采集到的電壓值大于此參數時(shí)，系統自動(dòng)停止，電機返回初始位置，同時(shí)這也是曲線(xiàn)坐標上的一個(gè)參數。

q. 梯度時(shí)間：在Step by Step試驗方法中，穩定電壓的時(shí)間段長(cháng)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：試驗數據在磁盤(pán)中的保存位置，可以手動(dòng)選擇路徑及對文件命名，若不選擇則系統會(huì )對數據自動(dòng)命名保存到默認位置。按選擇路徑按鈕即可手動(dòng)選擇路徑和文件命名。

(4)根據試驗要求輸入參數，然后點(diǎn)擊“保存【參數設置】數據”按鈕，出現如下提示后，點(diǎn)擊確定。

(5)打開(kāi)試驗箱門(mén)，按標準要求夾好試樣，打開(kāi)鎖開(kāi)關(guān)，合上恢復開(kāi)關(guān)，關(guān)上門(mén)，按下“高壓準備”按鍵，紅燈被點(diǎn)亮，用鼠標點(diǎn)擊界面“準備試驗”按鈕進(jìn)行試驗開(kāi)始前的檢測工作。

(6) 檢測通過(guò)后，“開(kāi)始試驗”按鈕被激活，此時(shí)可以做試驗了。

(7) 鼠標點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗”后，試樣擊穿或點(diǎn)擊“結束試驗”，電機自動(dòng)返車(chē)回到初始位置。打開(kāi)試驗箱門(mén)，取出試樣，一個(gè)試驗完成。在做下一個(gè)試驗前，注意：選擇“試驗序號”如果做下一個(gè)試驗不希望覆蓋上一個(gè)數據請點(diǎn)擊下一個(gè)序號。否則不改變序號他將覆蓋原來(lái)的試驗數據，切記。

(8) 幾組試驗結束后，需要保存試樣的試驗結果及曲線(xiàn)。此時(shí)需要把試驗序號后的“是否有效”點(diǎn)選上，點(diǎn)擊“保存試驗數據”將根據您的選擇保存已勾選的試樣數據。

(9) 如果你需要打印試驗報告，聯(lián)接打印機，點(diǎn)擊“打印預覽”按鈕，進(jìn)行預覽及進(jìn)一步打印。報告格式及內容如圖。

(10)試驗結束后，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(wú)腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵預處理和條件處理：處理條件和方法可根據產(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定外，試樣應在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

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

2.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò )可在電周?chē)尤彳浌柘鹉z防飛弧圈。防飛弧圈與電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?xún)鹊臒釕B(tài)試驗采用清潔的過(guò)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予以規定。

擊穿的判斷：

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開(kāi)裂、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復施加試驗電壓來(lái)判斷。

試驗的預處理、條件處理：

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

表1    預處理條件

條件處理：試驗前，試樣在規定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規定的時(shí)間后進(jìn)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。機械應力處理條件和方法按產(chǎn)品標準規定。

表2    條件處理與試驗環(huán)境

注：條件處理時(shí)間由產(chǎn)品標準規定

注意事項：

本儀器試驗過(guò)程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能，試驗中請與儀器保持1.5米的距離。

本儀器之控制計算機專(zhuān)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

七：使用前須知

本儀器為高壓試驗設備，使用前請仔細閱讀如下內容

1：儀器安裝時(shí)，要具備立的接地線(xiàn)（接地電阻小于4歐姆）

2：使用前。操作者要仔細閱讀使用說(shuō)明書(shū)。掌握具體的操作方法和步驟；

3；儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質(zhì)的環(huán)境下使用；

4：每次更換試樣或接觸高壓電前。必須進(jìn)行放電（直流測試狀態(tài)），且放電時(shí)間不小于5秒；

5：試樣被擊穿瞬間，會(huì )有火花產(chǎn)生并伴有聲響，這屬于正?，F象；

6：每次進(jìn)行試驗前。必須檢查儀器接地線(xiàn)是否接觸良好。