光伏背板/組件直流擊穿電壓測試設備

ZJC-100kV光伏背板/組件直流擊穿電壓測試設備

一、操作說明

ZJC系列電壓擊穿試驗儀觸屏控制系統(tǒng)是我公司新研發(fā)的功能強大、操作簡單、顯 示直觀。本儀器采用觸摸屏控制， 通過人機對話方式， 完成對固體絕緣材料（如：塑料、橡膠、層壓材料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等絕緣材料及絕緣件） 在工頻電壓或直流 電壓下擊穿強度和耐電壓的測試。絕緣介質的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。

試驗方式：可以根據需求對直流試驗和交流試驗進行靈活選擇

試驗方法：可以根據需求自行選擇擊穿電壓、耐壓試驗、梯度試驗

參數設置：可以根據不同的試驗方式及試驗方法靈活設置所需的不同參數值

試樣設置：可對不同標準的試樣參數靈活設置

連續(xù)操作：連續(xù)操作試驗時，可直接在軟件里結束試驗，進行二次試驗

二、系統(tǒng)組成

本設備主要由： 觸屏控制系統(tǒng)、藍牙通訊系統(tǒng)， 無極調壓系統(tǒng)、升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測量系統(tǒng)、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統(tǒng)、軟件等組成。

1、控制模組： 本儀器由智能系統(tǒng)/電腦上位機軟件控制，是我公司自主研發(fā)的全新第三代介電擊穿強度檢測儀器， 本儀器核心控制系統(tǒng)是通過西門子 PLC 控制， 數據采集部分由西門子數字量集成模塊完成，和電腦通訊數據采集由光電隔離線完成，有效解決試驗過程中的抗干擾問題， 電壓采集和電流采集由高精度傳感器完成。

2、調壓模組：本模組主要應用于調壓，可以對升壓速率進行調節(jié)，有高壓歸零限位及高壓升壓限位。主要硬件組成有調壓器、電機等部件組成。軟件操作使用方便，能夠實時顯示升壓曲線、泄露電流動態(tài)曲線，同時升壓速率無級可調，可以根據自己的需要進行升壓速率調節(jié)，使升壓速率真正做到勻速、準確，擊穿后自動判停，自動記錄測試結果，顯示試驗數據，判斷準確，并可保存，分析，打印試驗數據。

3、高壓模組： 本模組主要是通過高壓發(fā)生器， 使電壓從低壓按照設定的升壓速率進行升壓， 核心部件主要由變壓器及配套的抗干擾配件組成。

4、試驗模組： 本部分主要有配套的試驗電極、試驗油槽、試驗支架組成， 可根據用戶需要， 在高溫試驗環(huán)境中進行。

影響ZJC-100kV光伏背板/組件直流擊穿電壓測試設備測試結果的因素

影響固體介質擊穿電壓的因素：

1. 電壓作用時間

2. 電場均勻程度與介質厚度

3.溫度

4.受潮

5.累積效應

1、電壓作用時間

t↑—Ub↓。1min擊穿電壓與長時間的擊穿電壓差不多。所以通常用1min工頻試驗電壓估計固體介質的熱擊穿電壓。

浸油電工紙板的擊穿電壓與電壓作用時間的關系

√如果電壓作用時間很短（例如0.1s以下），固體介質的擊穿往往是電擊穿，擊穿電壓較高。

      √隨著電壓作用時間的增長，擊穿電壓將下降，如果在加電壓后數分鐘到數小時才引起擊穿，則熱擊穿往往起主要作用。

      √工頻交流1min耐壓試驗中試品被擊穿，常常是電和熱雙重作用的結果。

許多有機絕緣材料的短時間電氣強度很高，但它們耐局部放電的性能往往很差，以致長時間電氣強度很低，這一點必須予以重視。

在那些不可能用油浸等方法來消除局部放電的絕緣結構中（例如旋轉電機），就必須采用云母等耐局部放電性能好的無機絕緣材料。

2、溫度

    電擊穿與溫度無關，這時的擊穿場強很高；

    環(huán)境溫度越高、散熱越差（厚度），熱擊穿電壓越低；

臨界溫度t0不是該固體介質固有的物理常數，而是隨固體介質的厚度、冷卻條件和所加電壓等因素而變化。

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工頻電壓下電瓷的擊穿電壓與溫度的關系

（3)電場均勻程度

均勻電中，擊穿電壓較高，而且擊穿電壓隨介質厚度的增加呈線性關系上升；

不均勻電場中，擊穿電壓不隨介質厚度的增加呈線性上升，可能會出現熱擊穿，因此，介質厚度達到一定程度后，厚度再增加對提高擊穿電壓意義不大。

4、電壓種類

同一根電纜的直流耐壓約為交流耐壓的3倍。

?直流擊穿電壓：高于工頻交流擊穿電壓，因為僅有電導損耗

?工頻交流擊穿電壓：高于高頻交流擊穿電壓，因為極化損耗高

?沖擊擊穿電壓：高于工頻交流擊穿電壓

5、受潮

?固體電介質受潮后其擊穿電壓的下降程度與材料的吸水性有關。

?對不易吸潮的電介質，受潮后擊穿電壓下降一半左右，例如聚四氟乙烯、聚乙烯等中性介質；

?對易吸潮的電介質，受潮后擊穿電壓僅為干燥時的幾百分之一，如紙、棉紗等纖維材料。    

?注意：高壓電氣設備的絕緣在制造時應注意烘干，在運行中要注意防潮，并定期檢查受潮情況。

6、機械負荷影響

?在彈性形變范圍內，其擊穿電壓變化不大。

?當絕緣結構承受較大的機械負荷，使材料出現開裂或微觀裂縫時，擊穿電壓將顯著下降。

?有機固體電介質在長期運行中因熱、化學等作用而逐漸發(fā)脆，遇到較大的機械應力時就可能裂開或松散，如在這些裂縫中充有污濁物或受潮后，擊穿電壓下降更多.

7、累積效應

      固體電介質屬于非自恢復絕緣，在極不均勻電場中，當作用在固體介質上的電壓為幅值較低或作用時間較短的沖擊電壓時，會使絕緣產生一定程度的損傷，那么在多次施加同樣電壓時，絕緣的損傷會逐步積累，其擊穿電壓也會降低。

注意：在確定電氣設備試驗電壓和試驗次數時都需要注意此累積效應，設計中要保證一定的絕緣裕度。