電子材料擊穿電壓/耐電壓測試儀

ZJC系列電子材料擊穿電壓/耐電壓測試儀

一、用途

采用計算機控制，通過人機對話方式，完成對絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。主要適用于固體絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復合制品、陶瓷和玻璃等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷簳r間的測試；采用計算機控制，可對試驗過程中的各種數(shù)據(jù)進行快速、準確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

二、依據(jù)標準

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法》

2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法 第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求》

3、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法》

4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法》

三、功能：

1、試驗過程中可動態(tài)繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比。

2、可對試驗數(shù)據(jù)進行編輯修改，靈活適用；

3、試驗條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動存儲；

4、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

5、可對一組試驗中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進行人為選定；

6、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)可導入EXECL,WORD文檔編輯；

7、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(nèi)切斷電源；

8、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。

四、主要技術(shù)參數(shù)：

1、輸入電壓：    AC 220V

2、輸出電壓AC：  0～50KV；DC：0～50KV

3、輸出功率：    5KVA

4、測量范圍：    0KV～50KV

5、電壓測量誤差：≤ 2％

6、升壓速率：    0.1kV/s ～10 kV/s

7、耐壓試驗電壓：10～50KV連續(xù)可調(diào)

8、耐壓時間：    0～4H（無電流導通情況下）

9、電源：       220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

10、電源電壓穩(wěn)定度外界電源電壓波動≤10%

11、長×寬×高700mm×800mm×1650mm

12、設備自重：    100kg

13、運行環(huán)境溫度：15 ～ 30℃，相對濕度：30%～85%能夠穩(wěn)定運行。

14、接地要求儀器需要單獨接地，接地附合國家標準要求

15、接地電阻要求≤4Ω（用戶實驗室自行準備）

五、主要配置：

1、主機         一臺

2、試驗臺       一個

3、油盒         一個

4、試驗電極     三個

5、自動放電裝置 一套

6、試驗軟件     一套

7、計算機       一臺

8、噴墨打印機   一臺

9、電源線數(shù)據(jù)線 一套

六、安全說明：

1、要安裝單獨的保護地線，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。

2、直流試驗放電保護功能:在設備做完直流試驗時,當開啟試驗門時設備會自動保護,直至使用設備上的放電裝置放電后保護會自動取消.(注：因為直流試驗后不放電會危險到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造成傷害)。

3、增配試驗手動放電裝置，隨主機為一體化，當直流試驗過程中突然斷電，可采用手動放電棒進行放電，保證試驗人員的人身安全。

4、本儀器的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、失壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電保護等。

5、六級高壓安全斷電控制：

           1、總電源開關

           2、高壓斷電開關（鑰匙開關）

           3、調(diào)壓器復位開關

           4、試驗箱門安全開關

           5、高壓變壓器輸入端限流空開

           6、漏電保護開關

七、試驗方法：

1、兩種試驗方式介紹：

試驗方式的選擇在系統(tǒng)設置中進行。需要注意的是交流試驗時，需要插入硅堆短路桿。直流試驗時需要將硅堆短路桿拔出，以免影響實驗系數(shù)，并且直流試驗結(jié)束必須進行放電操作，以免殘留余電對實驗人員造成危險，放電過程如放電棒來回擺動，放電過程中警報燈閃爍，蜂鳴器報警，需等待蜂鳴器停止報警，警報燈不再閃爍，方可打開試驗箱門。

2、三種試驗方法介紹：

連續(xù)升壓：連續(xù)升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種，其中快速升壓為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。慢速升壓為試樣電壓從零升壓到達初始電壓，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。

逐級升壓：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，北京航天縱橫檢測儀器到達初始電壓后以梯度保持時間為時間長度，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，可在試樣設置中選擇采樣方式。

瞬時升壓：試樣電壓直接到達初始電壓，保持該電壓設定時間直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

八、操作步驟：

1、準備25#變壓器油,倒入油箱漫過上電極20～30mm。

2、打開試驗機右側(cè)的總電源開關。

3、如果選配計算機請雙擊進入試驗操作界面。

4、電壓擊穿試驗屏幕部分操作步驟

該設備共有兩種試驗方式，交流試驗和直流試驗，每種試驗方式均有三種試驗方法，連續(xù)升壓、階梯升壓和瞬時升壓，可根據(jù)實際試驗需要進行選擇。

九、測試意義：

1、電絕緣材料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設計的決定性因素。

2、本儀器中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應用于流程控制，驗證或研究測試。

3、本測試方法所獲得的結(jié)果，很少能直接用于實際使用材料介電性能的判斷。北京航天縱橫檢測儀器在大多數(shù)情況下，還需要對其他功能測試和/或?qū)ζ渌牧蠝y試所獲得的結(jié)果進行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進行評價。

4、在三種電壓使用方法中。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質(zhì)量控制測試。較費時的方法B和C通常給出較低的結(jié)果，但在對不同材料進行相互比較時，它們所給出的結(jié)果更有說服力。如果可以安裝電動電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結(jié)果可以相互比較。

5、試樣的狀態(tài)

a)試樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；

b)試樣預處理，特別是干燥和浸漬過程；

c)是否存在孔隙、水分或其他雜質(zhì)。

6、試驗條件

a)施加電壓的頻率、被形和升壓速度或加壓時間；

b)環(huán)境溫度、氣壓和濕度；

c)電極形狀、電植尺寸及其導熱系數(shù)；

d)周圍媒質(zhì)的電、熱特性。

十、測試環(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北京航天縱橫檢測儀器預處理和條件處理：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)的試樣在試驗前應用濾紙輕輕吸去液滴，北京航天縱橫檢測儀器從試樣取出到試驗完畢不應超過5分鐘。

2、媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣。

⑵液體媒質(zhì)：25#變壓器油，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)試驗采用清潔的硅油。

3、試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為25±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、燒焦等擊穿痕跡。

十一、關于安裝：

1、儀器安裝在水平水泥地面，無振動和腐蝕空間，建議距離墻體和操作人員在1米以上。

2、儀器后部有高壓變壓器質(zhì)量重心偏后，北京航天縱橫檢測儀器運輸和安裝過程中請注意。

3、本儀器建議一次吊裝到位，叉車安裝建議前后兩臺配合安裝。

4、通訊接口兩條線，一條固定連線連接到計算機通訊串口COM1；另外一條連接線主機是14針航空插頭，計算機端為扁型DB37芯插頭。

5、電源端子接線ABC為220V三相，地線為零線必須接

6、接地端子必須用多股銅線良好接地。

7、高壓預留和低壓預留請不要連接，為高壓外引準備特殊測試。               

8、高壓和低壓絕緣柱可以在長期不用或者更換外置高壓和其他操作人員時把高壓引線懸空，北京航天縱橫檢測儀器避免誤操作。

9、試驗時高壓和低壓引線端用高壓引線鱷魚夾和低壓引線鱷魚夾連接。

10、高壓點擊和低壓電極正常情況下是25mm和75mm兩個圓形表面光滑銅電極，分別在上下部位用螺絲固定，如果特殊情況需要更換，請擰開相應的螺絲更換附件中備用電極即可。

11、油盒固定點是一個上凸起的銷子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更換變壓器油。

12、油盒支架是一個整體安裝的電木機構(gòu)，北京航天縱橫檢測儀器可以取出更換電極更加方便。

13、變壓器油添加要超過上電極上部最少30mm。

十二、關于安全：

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計。

1、前端裝有空氣開關做過流保護；（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。北京航天縱橫檢測儀器測試電壓頭安全放電距離對四周均大于200mm；（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、電路上設有過流保護、過壓保護，（要求：北京航天縱橫檢測儀器器主機電源和計算機電源必須同相）；

5、報警燈信息解釋：

(1)試驗箱門打開綠色燈亮，代表可以進行更換試樣操作。

(2)試驗箱門關閉黃色指示燈亮代表可以開始試驗。

(3)試驗開始后高壓大于0.5KV時紅燈點亮，代表高壓警示。

(4)直流試驗結(jié)束，高壓放電。或手動放電時。蜂鳴器響起報警燈閃爍。

6、四級安全斷電控制：

⑴漏電保護器（空開）

⑵總電源開關（急停）

⑶調(diào)壓器復位開關

⑷試驗箱門安全開關

特別提示：安裝北京航天縱橫檢測儀器器的試驗室必須裝備符合國家相關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：北京航天縱橫檢測儀器ZJC-50kV型不低于3kVA

十三、典型試樣：

絕緣材料電子材料擊穿電壓/耐電壓測試儀，電子材料，有機硅材料，膠粘劑材料，電工材料，絕緣材料，固體材料，橡膠，塑料，薄膜，絕緣漆，漆膜，硫化橡膠，片材，熱固性塑料，絕緣漆漆膜，電容器紙，陶瓷，玻璃，導熱材料，硅材料，有機硅，聚碳酸酯PC材料，聚碳酸酯改性材料，涂料，樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復合制品、陶瓷和玻璃、絕緣紙、柔軟復合材料、樹脂膠等等。

十四、樣品取樣：

1、對該材料的說明中應定義詳細的取樣流程。

2、為了質(zhì)量控制的目的，在取樣時應收集足夠的樣品以評估被測樣品的平均質(zhì)量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時間的影響，應在實驗室或其他測試區(qū)域已經(jīng)開始準備測試樣時進行取樣。

3、為了獲得最可取的測試條件，需要從那些遠離材料中明顯缺損或是間斷的地方進行取樣。對于卷材，除非要對缺損或間斷的出現(xiàn)或鄰近進行調(diào)查，否則應避免對外在的幾層進行取樣，例如卷材包的最外層，或是緊鄰片或卷邊緣的材料。

4、取樣應足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進行各項測試；

5、北京航天縱橫檢測儀器器被測材料為片型材料，常用電極為GB1408中的等直徑電極和不等直徑電極，此電極對試樣的要求為直徑大于25mm或直徑大于100mm。也可根據(jù)不同材料制作不同的電極。