電壓擊穿試驗儀（廠商指導）

產(chǎn)品及型號：電壓擊穿試驗儀BDJC-50KV
控制方式：微機控制
一、滿足標準：
          GB1408-2006 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強度試驗
          GB/T3333 電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法
          HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法
          GB12656 電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法
          ASTM D149 固體電絕緣材料在工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法.
二、適用范圍及功能
主要適用于固體絕緣材料（如：塑料、橡膠、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質(zhì)）在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷旱臏y試。由電腦控制，通過我公司自主研發(fā)的全新智能數(shù)字集成電路系統(tǒng)與軟件控制系統(tǒng)兩部分來完成，使升壓速率真正做到勻速、準確，并能夠準確測出漏電電流的數(shù)據(jù)。可實時動態(tài)繪制試驗曲線，顯示試驗數(shù)據(jù)，判斷準確，并可保存，分析，修改，打印試驗數(shù)據(jù)。
1、本儀器在試驗過程中可對升壓擊穿過程繪制實時曲線，每次試驗的升壓曲線都由不同顏色構(gòu)成，試驗結(jié)束后可疊加對比材料的試驗數(shù)據(jù)重復性。
2、可以隨時調(diào)取當前及歷史試驗數(shù)據(jù)進行查看，編輯及修改實驗結(jié)果。
3、試驗過程中可以隨時修改試驗條件及存儲路徑及自動存儲試驗結(jié)果。
4、試驗過程中，可隨時通過軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結(jié)果。
5、可對軟件設置密碼，生成密碼保護，做到專機專人操作，避免無關人員誤操作。
6、 可對試驗結(jié)果編輯修改后打印，方便操作 更加人性化。
7、可對一組試驗中曲線數(shù)據(jù)的試驗結(jié)果是否進行人為選定 。
8、本儀器采用*無觸點原件勻速調(diào)壓方式，淘汰同類產(chǎn)品中機械傳動升壓方式。
三、技術要求：
01、輸入電壓： 交流 220 V
02、輸出電壓： 交流 0--50 KV ; 
               直流 0—50 KV
03、電器容量： 3KVA
04、高壓分級： 0-10KV，0--50KV，
05、升壓速率： 100V/S 200V/S 500 V/S 1000 V/S 2000V/S  5000V/S 等
              （備注：滿足標準要求并可以根據(jù)用戶需求設定不同的升壓速率）
06、試驗方式：
           直流試驗：1、勻速升壓  2、梯度升壓 3、耐壓試驗 
           交流試驗：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗
07、試驗介質(zhì)：空氣，試驗油
08、安裝靈敏度較高的過電流保護裝置保證試樣擊穿時在0.05S內(nèi)切斷電源。
09、采用智能集成電路進行勻速升壓。
10、支持短時間內(nèi)短路試驗要求。
11、電壓試驗精度： ≤ 1％。
12、試驗電壓連續(xù)可調(diào)： 0--50KV。
13、電流可采集到m*。
14、出具*計量單位校準檢定證書或出具客戶計量單位的證書。
15、電源：220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率。
16、電流電壓穩(wěn)定度: 外界電源電壓波動10%時
四、 安全保護
電路保護控制：（1）超壓保護 （2）過流保護 （3）短路保護（4）漏電保護 （5）軟件誤操作保護
高壓輸入回路斷電保護控制： （1）總電源開關  （2）調(diào)壓器復位開關 （3）高壓斷電開關 （4）試驗箱門安全開關 （5）高壓回路開關（6）漏電保護開關
五、標準配置
01 試驗主機 一臺   
02 控制裝置 一套   
03 試驗電極 二套（國標1408.1）   
04 試驗油箱 二只   
05 放電系統(tǒng) 一套   
06 控制系統(tǒng) 一套   
07 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 一套   
08 試驗軟件 一套 光盤 
09 計算機 一套 品牌 
10 噴墨打印機 一臺 品牌 
11 產(chǎn)品使用說明書 一份   
12 計量證書 一份   
13 產(chǎn)品合格證 一份   
六、設備安全說明：
1、設備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，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、該試驗設備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、直流試驗放電報警等。
3、接地要求： 儀器需要單獨接地，接地附合國家標準要求，金屬棒深埋地下至少要1.5米以下。
4、該試驗設備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、直流試驗放電報警等。
七、常規(guī)型號為：
                  BDJC-10KV 
                  BDJC-20KV 
                  BDJC-30KV 
                  BDJC-50KV 
                  BDJC-100KV

和本儀器相關產(chǎn)品：固體液體體積表面電阻率測試儀，介電常數(shù)介質(zhì)損耗角正切測試儀，介電強度測試儀，萬能試驗機，漏電起痕試驗儀，水平燃燒儀，熱變形溫度測定儀，熔融指數(shù)儀，滑動摩擦磨損試驗機，低溫脆性測定儀，導熱系數(shù)儀，氧指數(shù)儀，摩擦系數(shù)儀等。

客戶zui想了解的問題解答：

1、電壓擊穿試驗前的準備：
1）打開試驗機右側(cè)的總電源開關,預熱1分鐘。
2）打開計算機進入Windows系統(tǒng)。雙擊本儀器軟件的快捷圖標打開試驗登錄界面輸入登錄密碼即可進入試驗界面。
 
2、交直流試驗的切換
1）本儀器高壓輸出為交流電壓。直流的獲得方式為在原回路中串入高壓硅堆，使測試回路為脈動的直流電壓。實現(xiàn)的過程為，硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時用一個短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗時，取出短路桿，使高壓硅堆接入測試電路中，這時回路的電壓為脈動的直流電壓。

2）前面板直流交流選擇按鈕。該按鈕的狀態(tài)不能改變設備輸出的電壓性質(zhì)。按下該按鈕，設備僅僅是把直流報警電路接入。指示用戶，當打開箱門時，您需要對高壓均壓球放電。轉(zhuǎn)動放電桿，使放電桿的端部銅球接觸高壓均壓球。建議用戶每次放電銅球接觸高壓均壓球時間大于五秒。

3）試驗的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。當取出短路桿時，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時，高壓均壓球上的電壓為交流電壓。短路桿的取出、插入?yún)⒖醋髠?cè)的示意圖。

4）在直流試驗時，計算機也要選擇直流狀態(tài)，否則測的結(jié)果是不正確的。簡單的說，交流電壓與直流電壓有倍的關系。

電壓擊穿儀器使用時的注意事項
1、試驗過程中不能讓無關人員靠近，因本試驗儀器可產(chǎn)生較高的電壓，未經(jīng)過培訓的人員不能使用該設備。試驗時要有監(jiān)護人員，不要單人使用。以防萬一發(fā)生意外情況。
2、長時間不使用設備，在再使用時，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計算機試驗界面，看看高壓電壓是否正常。
3、試驗中發(fā)生意外情況要及時切斷電源，問題處理后才能繼續(xù)試驗。
4、設備安放要平穩(wěn)，安放的地面要堅固。是水泥地面以免產(chǎn)生共振。
5、該設備在使用中外殼要接保護地線，既設備外殼接大地,以保護操作人員和設備運行的安全。
6、使用完設備后，要關掉系統(tǒng)各部分電源，不準帶電插拔電源線。
7、要按規(guī)定的電源電壓接入設備。確保電路接線正確。否則會損壞設備。
8、該儀器需安置在室內(nèi)，實驗室應整潔、干燥、無腐蝕性介質(zhì)，非相關人員不要隨意操作。
9、不要讓設備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設備不能正常運轉(zhuǎn)。
10、不要讓設備碰到水濺，腐蝕性氣體，可燃氣體和可燃物。如果不避免，可能火災。
11、搬動設備時,要切斷設備電源,既要把插頭從插座中拔下。禁止搬動設備時放倒設備或傾斜45°角以上。
12、不要在設備運行時插拔設備的電源插頭。

為什么要進行耐電壓測試 
電介質(zhì)強度測試亦稱hipot 測試大概是zui多人知道的和經(jīng)常執(zhí)行的生產(chǎn)線安全測試。實際上，表明它的重要性是每個標準的一部分。 hipot 測試是確定電子絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的一個非破壞性的測試。這是適用于所有設備為保證絕緣材料是足夠的的一個高壓測試。進行hipot 測試的其它原因是它可以查出可能的瑕疵譬如在制造過程期間造成的漏電距離和電氣間隙不夠。進行型式測試的時候 hipot 測試是在某些測試（譬如失效潮態(tài)及振動測試）之后進行來確定是否因為這些測試造成絕緣的退化。但是，日常生產(chǎn)進行的hipot 測試是制造過程中的測試來確定是否所生產(chǎn)的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是與型式測試所用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相同。一些由生產(chǎn)流程造成的缺陷可以通過在線hipot 測試檢查出來，例如變壓器繞組電氣間隙和爬電距離小。這樣的故障可能起因于繞線部門的一名新操作員。其它例子包括檢查絕緣材料的針孔瑕疵或發(fā)現(xiàn)一個過大的焊點。大多數(shù)安全標準使用2xU + 1000 V 的慣例作為基本的絕緣材料測試的依據(jù)這里的U 是操作電壓（rms值）。這個慣例僅僅作為一個指導對于個別標準特別是IEC 60950 提供了一個具體的表格來定義根據(jù)測量到的實際工作電壓來確定確切的測試電壓

1.至于使用1000 V 作為基本慣例的原因是產(chǎn)品的絕緣材料在日常使用中可能承受瞬間過電壓。實驗和研究表示這些過電壓通常高達1000 V 。測試方法：高壓通常是應用的在橫跨被測試絕緣材料的二個部件之間譬如測試設備（EUT）的一次側(cè)電路（Primary Circuit）和金屬外殼。如果絕緣材料在兩個部件之間是足夠的那么加在兩個由絕緣體分離的導體之間的大電壓只能產(chǎn)生非常小的電流流過絕緣體。雖然這個小電流是可接受的但是空氣絕緣或固體絕緣不應該發(fā)生擊穿。因此需要注意這個電流是因為局部放電或擊穿的結(jié)果而不是由于電容聯(lián)結(jié)引起的。

關于熱擊穿、電壓擊穿、耐電壓測試儀器。

介質(zhì)的介電特性，如絕緣、介電能力，都是指在一定的電場強度范圍內(nèi)的材料的絕緣特性，介質(zhì)只能在一定的電場強度以內(nèi)保持這些性質(zhì)。當電場強度超過某一臨界值時，介質(zhì)由介電狀態(tài)變為導電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱介電強度的破壞，或叫介質(zhì)的擊穿，與此相對應的“臨界電場強度”稱為介電強度，或稱為擊穿電場強度。

_{但嚴格地劃分擊穿類型是很困難的，但為了便于敘述和理解，通常將擊穿類型分為三種：熱擊穿、電擊穿、局部放電擊穿。而電擊穿和局部放電擊穿又統(tǒng)屬于電擊穿，所以我們常說介質(zhì)擊穿有兩大類，一是熱擊穿，二是電擊穿。以上三種類型各有以下的特征：}

 
1.熱擊穿：熱擊穿的本質(zhì)是處于電場中的介質(zhì)，由于其中的介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱量，就是電勢能轉(zhuǎn)換為熱量，當外加電壓足夠高時，就可能從散熱與發(fā)熱的熱平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入不平衡狀態(tài)，若發(fā)出的熱量比散去的多，介質(zhì)溫度將愈來愈高，直至出現(xiàn)*性損壞，這就是熱擊穿。

 
2.電擊穿：固體介質(zhì)電擊穿理論是在氣體放電的碰撞電離理論基礎上建立的。大約在本世紀30年代，以A.Von Hippel和Frohlich為代表，在固體物理基礎上，以量子力學為工具，逐步建立了固體介質(zhì)電擊穿的碰撞理論，這一理論可簡述如下：在強電場下，固體介質(zhì)中可能因冷發(fā)射或熱發(fā)射存在一些原始自由電子。這些電子一方面在外電場作用下被加速，獲得動能；另一方面與晶格振動相互作用，把電場能量傳遞給晶格。當這兩個過程在一定溫度和場強下平衡時，固體介質(zhì)有穩(wěn)定的電導；當電子從電場中得到的能量大于傳遞給晶格振動的能量時，電子的動能就越來越大，至電子能量大到一定值時，電子與晶格振動相互作用導致電離產(chǎn)生新電子，使自由電子數(shù)迅速增加，電導進入不穩(wěn)定階段，擊穿發(fā)生。

 
3.此外還有化學擊穿。電介質(zhì)中強電場產(chǎn)生的電流在例如高溫等某些條件下可以引起電化學反應。
例如離子導電的固體電介質(zhì)中出現(xiàn)的電解、還原等。結(jié)果電介質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，分離出來的物質(zhì)在兩電極間構(gòu)成導電的通路。或者是介質(zhì)表面和內(nèi)部的氣泡中放電形成有害物質(zhì)如臭氧、一氧化碳等，使氣泡壁腐蝕造成局部電導增加而出現(xiàn)局部擊穿，并逐漸擴展成*擊穿。溫度越高，電壓作用時間越長，化學形成的擊穿也越容易發(fā)生。但不管怎樣，我認為所有的介質(zhì)擊穿均是因極化效應引起的。凡在外電場作用下產(chǎn)生宏觀上不等于零的電偶極矩，因而形成宏觀束縛電荷的現(xiàn)象稱為電極化，能產(chǎn)生電極化現(xiàn)象的物質(zhì)統(tǒng)稱為電介質(zhì)。電介質(zhì)的電阻率一般都很高，被稱為絕緣體。有些電介質(zhì)的電阻率并不很高，不能稱為絕緣體，但由于能發(fā)生極化過程，也歸入電介質(zhì)。通常情形下電介質(zhì)中的正、負電荷互相抵消，宏觀上不表現(xiàn)出電性，但在外電場作用下可產(chǎn)生如下3.種類型的變化：1原子核外的電子云分布產(chǎn)生畸變，從而產(chǎn)生不等于零的電偶極矩，稱為畸變極化；2原來正、負電中心重合的分子，在外電場作用下正、負電中心彼此分離，稱為位移極化；3具有固有電偶極矩的分子原來的取向是混亂的，宏觀上電偶極矩總和等于零，在外電場作用下，各個電偶極子趨向于*的排列，從而宏觀電偶極矩不等于零，稱為轉(zhuǎn)向極化。研究電介質(zhì)宏觀介電性質(zhì)及其微觀機制以及電介質(zhì)的各種特殊效應的物理學分支學科?；緝?nèi)容包括極化機構(gòu)、標志介電性質(zhì)的電容率與介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)以及與溫度和外場頻率間的關系、電介質(zhì)的導熱性和導電性、介質(zhì)損耗、介質(zhì)擊穿機制等。此外，還有許多電介質(zhì)具有的各種特殊效應。

影響介電擊穿強度的因素有哪些? 
閃絡-指高壓電器（如高壓絕緣子）在絕緣表面發(fā)生的放電現(xiàn)象，成為表面閃絡，簡稱閃絡。
絕緣閃絡：絕緣材料在電場作用下，尚未發(fā)生絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時，在其表面或與電極接觸的空氣（離子化氣體）中發(fā)生的放電現(xiàn)象，成為絕緣閃絡。
1.電壓波形 直流、工頻正弦及沖擊電壓下，擊穿機理不同，所測的擊穿場強也不同，工頻交流電壓下的擊穿場強比直流和沖擊電壓下的低得多
2..電壓作用時間，無論電擊穿還是熱擊穿都需要時間，隨著加壓時間的增長，擊穿電壓明顯下降。
3、電場的均勻性及電壓的極性，電場不均勻往往測得的電壓比本征擊穿值低。
4、試樣的厚度與不均勻性 試樣的厚度增加，電極邊緣電場就更不均勻，試樣內(nèi)部的熱量更不易散發(fā)，試樣內(nèi)部的含有缺陷的幾率增大，這些都會使擊穿場強下降。
5.環(huán)境條件 試樣周圍的環(huán)境條件，如溫度、濕度以及壓力等都會影響試樣的擊穿場強；溫度升高，通常會使擊穿場強下降；濕度增大，會使擊穿場強下降；氣壓對擊穿場強的影響，主要是對氣體而言。氣壓高，擊穿場強升高：但接近真空時，也會使擊穿場強升高。另外還有：時間、輻射、機械力、電極材料及極性效應。

在強電場作用下，電介質(zhì)喪失電絕緣能力的現(xiàn)象。分為固體電介質(zhì)擊穿、液體電介質(zhì)擊穿和氣體電介質(zhì)擊穿3種。 
    固體電介質(zhì)擊穿  導致?lián)舸┑膠ui低臨界電壓稱為擊穿電壓。均勻電場中，擊穿電壓與介質(zhì)厚度之比稱為擊穿電場強度（簡稱擊穿場強，又稱介電強度）。它反映固體電介質(zhì)自身的耐電強度。不均勻電場中，擊穿電壓與擊穿處介質(zhì)厚度之比稱為平均擊穿場強，它低于均勻電場中固體介質(zhì)的介電強度。固體介質(zhì)擊穿后，由于有巨大電流通過，介質(zhì)中會出現(xiàn)熔化或燒焦的通道，或出現(xiàn)裂紋。脆性介質(zhì)擊穿時，常發(fā)生材料的碎裂，可據(jù)此破碎非金屬礦石。   

 固體電介質(zhì)擊穿有3種形式 ：電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿。電擊穿是因電場使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點而導致電介質(zhì)失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累、溫度過高而導致失去絕緣能力。電化學擊穿是在電場、溫度等因素作用下，電介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，zui終喪失絕緣能力。固體電介質(zhì)的化學變化通常使其電導增加 ， 這會使介質(zhì)的溫度上升，因而電化學擊穿的zui終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。 

    液體電介質(zhì)擊穿  純凈液體電介質(zhì)與含雜質(zhì)的工程液體電介質(zhì)的擊穿機理不同。對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論，對后者有氣體橋擊穿理論。沿液體和固體電介質(zhì)分界面的放電現(xiàn)象稱為液體電介質(zhì)中的沿面放電。這種放電不僅使液體變質(zhì)，而且放電產(chǎn)生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生氣泡。經(jīng)多次作用會使固體介質(zhì)出現(xiàn)分層、開裂現(xiàn)象，放電有可能在固體介質(zhì)內(nèi)發(fā)展，絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿電壓因此下降。脈沖電壓下液體電介質(zhì)擊穿時，常出現(xiàn)強力氣體沖擊波（即電水錘），可用于水下探礦、橋墩探傷及人體內(nèi)臟結(jié)石的體外破碎。 

    氣體電介質(zhì)擊穿  在電場作用下氣體分子發(fā)生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電。其影響因素很多，主要有作用電壓、電板形狀、氣體的性質(zhì)及狀態(tài)等。氣體介質(zhì)擊穿常見的有直流電壓擊穿、工頻電壓擊穿、高氣壓電擊穿、沖擊電壓擊穿、高真空電擊穿、負電性氣體擊穿等。空氣是很好的氣體絕緣材料，電離場強和擊穿場強高，擊穿后能迅速恢復絕緣性能，且不燃、不爆、不老化、無腐蝕性，因而得到廣泛應用。為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設計依據(jù)（高壓輸電線應離地面多高等），需進行長空氣間隙的工頻擊穿試驗。