硅橡膠片/塑料片工頻電壓擊穿試驗(yàn)儀

ZJC-20KV硅橡膠片/塑料片工頻電壓擊穿試驗(yàn)儀

一、性能特點(diǎn)

     ZJC-20KV主要由：升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測(cè)量系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓，調(diào)壓器用于調(diào)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，電壓測(cè)量主要是從高壓變壓器測(cè)量端測(cè)量，高壓變壓器測(cè)量端和高壓端是線性的；試驗(yàn)軟件是我公司研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單、顯示直觀的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)控制，過(guò)人機(jī)對(duì)話方式，完成對(duì)、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。

二、制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

    1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

    2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 

         第2部分：對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》

    3、JJG 795-2004 《耐電壓測(cè)試儀檢定規(guī)程》

三、適用的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

    1、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》

    2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法》

    3、GB12913-2008《電容器紙》

    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(qiáng)度的試驗(yàn)方法》

四、應(yīng)用范圍

         主要適用于固體絕緣材料如電線套管、樹(shù)脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)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?qiáng)度和耐電壓時(shí)間的測(cè)試；該儀器采用計(jì)算機(jī)控制，可對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

五、主要技術(shù)指標(biāo)

輸入電壓： AC 220 V

輸出電壓： AC 0--20 kV ;

           DC 0--10 kV

電器容量： 2 KVA

高壓分級(jí)： 0--5kV； 0-10kV；0--20kV；

擊穿電壓： 0-20kV

擊穿電壓升壓速率共分七級(jí)（可選定）：

           A、0.1 kV/s

           B、0.2 kV/s

           C、0.3 kV/s

           D、0.5 kV/s

           E、1.0 kV/s

           F、2.0 kV/s

           G、3.0 kV/s

升壓方式：

          1、勻速升壓 

          2、階梯升壓 

          3、耐壓試驗(yàn) 

過(guò)電流保護(hù)裝置：試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源.

漏電電流選擇：  1—30 mA.

耐壓時(shí)間：      0-6H

六、安全說(shuō)明：

    1、設(shè)備要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線。接保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對(duì)周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

    2、直流試驗(yàn)放電報(bào)警功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開(kāi)啟試驗(yàn)門時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報(bào)警會(huì)自動(dòng)取消.(注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)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、試驗(yàn)放電裝置，隨主機(jī)為一體化，改進(jìn)了以往單獨(dú)配備一根放電桿的功能。

    4、該試驗(yàn)設(shè)備的電路設(shè)有多項(xiàng)保護(hù)措施，主要有：過(guò)流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗(yàn)放電報(bào)警等。

    5、九級(jí)安全防護(hù)措施：

                       ①超壓保護(hù)

                       ②試驗(yàn)過(guò)流保護(hù)

                       ③調(diào)壓器復(fù)位開(kāi)關(guān)

                       ④試驗(yàn)箱門安全開(kāi)關(guān)

                       ⑤自動(dòng)放電保護(hù)（附手動(dòng)放電裝置）

                       ⑥漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)

                       ⑦試驗(yàn)短路保護(hù)

                       ⑧獨(dú)立接地保護(hù)

                       ⑨安全防護(hù)網(wǎng)保護(hù)

七、系統(tǒng)及軟件包

    1、試驗(yàn)過(guò)程中可動(dòng)態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)的曲線可以多種顏色疊加對(duì)比，局部放大，曲線上任意一段可進(jìn)行區(qū)域放大分析；

    2、可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

    3、試驗(yàn)條件及測(cè)試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)；

    4、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

    5、可對(duì)一組試驗(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

    6、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；

    7、軟件設(shè)備人員管理功能，試驗(yàn)人員可設(shè)置自己的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置自己的試驗(yàn)內(nèi)容后別人無(wú)法進(jìn)入程序；

    8、過(guò)電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源；

    9、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用，不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī)。

ZJC-20KV硅橡膠片/塑料片工頻電壓擊穿試驗(yàn)儀

流程

12.1 （注意：在開(kāi)始任何測(cè)試前請(qǐng)參見(jiàn)第7章。）

12.2 電壓使用的方法：

12.2.1 方法A，快速測(cè)試法—如圖1所示，從零點(diǎn)到擊穿發(fā)生，以一定的增壓速度，將均勻的電壓施加到試驗(yàn)電極上。除非另有說(shuō)明，否則將采用快速測(cè)試法。

12.2.1.1 在確定增壓速度時(shí)，為了使增速包含在新的規(guī)定值中，對(duì)于給定的測(cè)試樣，應(yīng)選擇在10到20s內(nèi)就發(fā)生擊穿的增速。在某些場(chǎng)合，有必要進(jìn)行1到2次的預(yù)測(cè)試，以確定最佳的增速。對(duì)于大多數(shù)材料而言，使用500V/s的增速。

12.2.1.2 如果文件參考本測(cè)試方法所的增速，那么即使擊穿時(shí)間偶然出現(xiàn)在10到20s的范圍之外，也應(yīng)繼續(xù)采用。如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)在報(bào)告中記錄下失效次數(shù)。

速率

(V/s)±20%

100

200

500

1000

2000

5000

圖1  快速測(cè)試法電壓示意圖

12.2.1.3 如果要進(jìn)行一系列測(cè)試以比較不同的材料，應(yīng)采用相同的增速，盡量使平均時(shí)間保持在10到20s之間。如果擊穿時(shí)間不能保持在該范圍內(nèi)，應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。

12.2.2 方法B，逐步測(cè)試——以合適起始電壓施加到測(cè)試電極上，并按圖2所示，逐步增加電壓，直到發(fā)生擊穿。

12.2.2.1 從圖2中所列的表格，可以選擇起始電壓Vs，在快速測(cè)試中，此電壓應(yīng)接近試驗(yàn)測(cè)定或預(yù)期擊穿電壓的50%。

12.2.2.2 如果起始電壓低于圖2所列的電壓，建議以起始電壓的10%作為逐步增加的電壓。

12.2.2.3 在沒(méi)有超6.1.3所規(guī)定的電壓峰值的情況下，盡快得將起始電壓從由零開(kāi)始升高。同樣的要求也適用于相鄰步驟之間電壓的升高。在完成最初的步驟后，將電壓升高到相鄰步驟所需的時(shí)間應(yīng)計(jì)入相鄰步驟的時(shí)間中。

12.2.2.4 如果在向下一步升高電壓的過(guò)程發(fā)生擊穿，測(cè)試樣具有忍耐電壓V_ws，其應(yīng)等于己完成步驟的電壓。如果擊穿發(fā)生在任何步驟持續(xù)期結(jié)束之前，測(cè)試樣的忍耐電壓V_ws都按最后完成步驟的電壓計(jì)算。擊穿電壓V_bd用于計(jì)算絕緣強(qiáng)度。通過(guò)厚度和忍耐電壓V_ws計(jì)算出絕緣強(qiáng)度。（參見(jiàn)圖2）

12.2.2.5 要求在超過(guò)120s時(shí)間內(nèi)，在10步中發(fā)生4次擊穿。如果一組中有多個(gè)測(cè)試樣發(fā)生的擊穿次數(shù)少于3次，或是時(shí)間達(dá)不到120s的情況，應(yīng)將起始由壓降低后，重新測(cè)試。如果在12步之前或720s后仍未發(fā)生擊穿，則應(yīng)提高起始電壓。

12.2.2.6 記錄下起始電壓，電壓增加步數(shù)，擊穿電壓以及擊穿電壓所持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度。如果失效發(fā)生在電壓剛剛增加到起始電壓的時(shí)候，則失效時(shí)間為0。

12.2.2.7 應(yīng)根據(jù)測(cè)試的目的，說(shuō)明有關(guān)電壓步數(shù)的其他時(shí)間長(zhǎng)度。通常使用的時(shí)間長(zhǎng)度為20s到300s（5分鐘）。對(duì)于研究來(lái)說(shuō)，在某些場(chǎng)合有必要對(duì)給定材料進(jìn)行大于普通時(shí)間長(zhǎng)度的測(cè)試。

12.2.3 方法C，慢速測(cè)試——向測(cè)試電極施加起始電壓，按圖3所示增速增加電壓直到發(fā)生擊穿。

12.2.3.1 從按12.2.1規(guī)定的慢速測(cè)試中選擇起始電壓。所選擇的起始電壓應(yīng)滿足12.2.2.3的要求。

12.2.3.2 從有關(guān)本測(cè)試法的文件所規(guī)定的起始電壓開(kāi)始，以一定的電壓增速增加電壓。通常，所選的增速應(yīng)與逐步測(cè)試的平均增速近似。

12.2.3.3 如果一組有多個(gè)測(cè)試樣都在不到120s內(nèi)發(fā)生擊穿，那么應(yīng)降低起始電壓或降低增速，抑或同時(shí)降低。

12.2.3.4 如果一組中有多個(gè)測(cè)試樣的擊穿電壓不到起始電壓的1.5倍，則應(yīng)降低起始電壓。如果在大于起始電壓2.5倍的電壓下（以及在120s后才發(fā)生擊穿），不斷出現(xiàn)擊穿，應(yīng)提高起始電壓。

合適的起始電壓，Vs分別是0.25, 0.50, 1, 2, 5, 10, 20, 50和100kV。

圖2  逐步測(cè)試電壓示意圖

圖3  慢速測(cè)試電壓示意圖

12.3 擊穿的標(biāo)準(zhǔn)——電介質(zhì)失效或是擊穿（D1711術(shù)語(yǔ)中所定義的）包括增加電導(dǎo)以限制電場(chǎng)的維持。在測(cè)試中，可以通過(guò)對(duì)橫穿測(cè)試樣厚度的目測(cè)和斷裂聲來(lái)清楚得判斷該現(xiàn)象。在擊穿區(qū)域內(nèi)可以觀察到測(cè)試樣被擊穿和分解。此類擊穿通常為不可逆過(guò)程。重復(fù)使用電壓有時(shí)會(huì)在低電壓情況下（有時(shí)將低于可測(cè)量值），造成擊穿，并在擊穿區(qū)域內(nèi)伴有其他的損壞。這類重復(fù)使用的電壓常帶來(lái)?yè)舸┑姆e極證據(jù)，可以使擊穿的路徑更加清晰可見(jiàn)。

12.3.1 在某些場(chǎng)合，泄露電流的快速增加會(huì)造成電壓源的跳閘，而沒(méi)有在測(cè)試樣上留下任何可視損壞。這類失效，通常與高溫條件下的慢速測(cè)試有關(guān)，會(huì)造成可逆的結(jié)果，如果在重新施加電壓之前將測(cè)試樣冷卻到其起始測(cè)試溫度，就能恢復(fù)其絕緣強(qiáng)度。對(duì)于發(fā)生此類失效來(lái)說(shuō)，電壓源會(huì)在相對(duì)較低的電流條件下斷開(kāi)。

12.3.2 在某些場(chǎng)合，由于閃絡(luò)，局部放電，高電容測(cè)試樣中的無(wú)功電流或是斷路器的故障問(wèn)題都會(huì)造成電壓源的斷開(kāi)。測(cè)試中的此類間斷不會(huì)造成擊穿（除了閃絡(luò)測(cè)試外），而發(fā)生此類間斷的測(cè)試也不能視為滿意的測(cè)試。

12.3.3 如果斷路器設(shè)置的電流太高，或是如果斷路器的故障存在問(wèn)題，將會(huì)造成測(cè)試樣的過(guò)度燃燒。

12.4 測(cè)試的數(shù)量——對(duì)于特定材料，除非另有說(shuō)明，否則應(yīng)進(jìn)行5次擊穿。

13. 計(jì)算

13.1 對(duì)于每次測(cè)試而言，擊穿時(shí)的絕緣強(qiáng)度應(yīng)以kV/mm或V/mil為單位來(lái)計(jì)算，對(duì)于逐步測(cè)試而言，梯度應(yīng)以未發(fā)生擊穿的最高電壓步驟來(lái)計(jì)算。

13.2 計(jì)算平均絕緣強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)偏差，或其他變量的測(cè)量值。