高電壓擊穿設(shè)備儀

一、概述

高電壓擊穿設(shè)備儀是測(cè)試有關(guān)產(chǎn)品耐電壓擊穿強(qiáng)度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗(yàn)條件，可以直觀，準(zhǔn)確。快速?？煽康貙?duì)各種被測(cè)對(duì)象進(jìn)行擊穿電壓，漏電流等各項(xiàng)測(cè)試。采用計(jì)算機(jī)操控，可以方便地把試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理.曲線顯示及打印。經(jīng)過多年不斷改進(jìn)完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評(píng)。

生產(chǎn)參考如下標(biāo)準(zhǔn)：

ASTMD149-97：電介質(zhì)擊穿電壓及絕緣強(qiáng)度，導(dǎo)電性能試驗(yàn)。（美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）

GB/T1408__2006：絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法

GB/T1695_2005：硫化橡膠工頻電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓試驗(yàn)。

GB/T3333：電纜紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法；

GB/T12656：電容器紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法

HG/T3330：絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測(cè)定法。

。。。。。。。。。

二、技術(shù)指標(biāo)

輸入電壓：AC 220V±10%

 電源頻率：50-60Hz

試驗(yàn)變壓器功率：5kVA

調(diào)壓器功率      5kVA

輸出電壓：AC 0～100kV  

測(cè)量精度：±1.5%

量程：高壓檔；低壓檔。

升壓方式選擇功能：1；連續(xù)方式；2；逐級(jí)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)說明：

⒈擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對(duì)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(qiáng)度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個(gè)電極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

三、安全說明

由于試驗(yàn)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(hù)設(shè)計(jì)。

1.前端裝有空氣開關(guān)做過流保護(hù)；（設(shè)定值20A.），

2.試驗(yàn)箱采用具有良好絕緣特性的有機(jī)玻璃制成。測(cè)試電壓頭安全放電距離對(duì)四周均大于250mm（350mm），試驗(yàn)時(shí)箱壁對(duì)操作者構(gòu)成良好防護(hù)墻，以確保安全。

3.試驗(yàn)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(shè)有過流保護(hù)、過壓保護(hù)，（要求：儀器主機(jī)電源和計(jì)算機(jī)電源必須分相。）

5.五級(jí)安全斷電控制：

⑴漏電保護(hù)器

⑵總電源開關(guān)

⑶高壓斷電開關(guān)

⑷復(fù)位開關(guān)

⑸試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗(yàn)室必須裝備符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的接大地保護(hù)線；

接地保護(hù)線端子位于主機(jī)后板左下,（接地電阻小于4歐姆。）

輸入電源功率：BDJC-100kV型不低于5kVA

高電壓擊穿設(shè)備儀整機(jī)組成

⒈升壓部件：由調(diào)壓器和升壓器組成升壓部分。

⒉驅(qū)動(dòng)部件：由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)升壓變壓器。

⒊檢測(cè)部件：由集成電路組成的測(cè)量電路。

⒋計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。

五、操作步驟

⒈打開試驗(yàn)機(jī)右側(cè)的總電源開關(guān),預(yù)熱30分鐘

⒉打開計(jì)算機(jī)進(jìn)入Windows XP 系統(tǒng)。

A 電壓擊穿試驗(yàn)

(1) 用鼠標(biāo)雙擊桌面快捷方式進(jìn)入用戶試驗(yàn)界面。

(2) 圖一所示試驗(yàn)界面窗口。

圖一

進(jìn)入系統(tǒng)后，可根據(jù)需要，設(shè)定交流或直流試驗(yàn)。

工具欄內(nèi)的各個(gè)圖標(biāo)按鈕功能如圖二所示。

(3)點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置按鈕顯示如下：

各輸入框內(nèi)添加說明

a. 試驗(yàn)單位：作試驗(yàn)的單位或者機(jī)構(gòu)。

b. 送試單位：試樣的提供單位或者機(jī)構(gòu)。

c. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)方法和條件所遵循的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 標(biāo)準(zhǔn)。

d. 試驗(yàn)方法：試樣的試驗(yàn)過程和結(jié)果的處理，本設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 標(biāo)準(zhǔn)，有三種試驗(yàn)方法為別稱之為：

（I）連續(xù)升壓(Short Time)：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。

（II）逐級(jí)升壓(Step by Step)：試樣電壓從零快速升壓到達(dá)初始電壓，此間不記錄曲線，到達(dá)初始電壓后以梯度時(shí)間為時(shí)間長(zhǎng)度，穩(wěn)定電壓，梯度時(shí)間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓，達(dá)到下一個(gè)梯度電壓值再穩(wěn)定電壓，如此過程直到試樣擊穿。對(duì)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(nèi)，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(dá)初始電壓，此間不記錄曲線，到達(dá)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(yàn)室的濕度。

f. 環(huán)境溫度：試驗(yàn)室的溫度。

g. 試驗(yàn)介質(zhì)：試驗(yàn)中使用變壓器油作為介質(zhì)浸沒試樣，減少試樣閃絡(luò)等影響試驗(yàn)結(jié)果。

h. 試驗(yàn)人員：試驗(yàn)的操作者。

i. 電極形狀： 接觸試樣表面的電極形狀，本設(shè)備使用圓形電極。

j. 電極尺寸： 本設(shè)備使用圓形φ25mm重50g的銅電極。

k. 使用量程： 設(shè)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zui高的峰值突降到一個(gè)低值的現(xiàn)象，二者的差值稱之為峰降電壓。隨量程的不同和試樣的不同會(huì)有區(qū)別。一般選用1.0kV作為一個(gè)比較合適的值使用，當(dāng)然不排除有特殊的情況。

m. 初始電壓：在逐級(jí)升壓(Step by Step)和慢速升壓(Slow Rate)兩種試驗(yàn)方法中需要到達(dá)一個(gè)初始電壓的過程，會(huì)使用到此參數(shù)。Short Time方法不使用此參數(shù)。

n. 梯度電壓：在逐級(jí)升壓(Step by Step)試驗(yàn)方法中，穩(wěn)定電壓=初始電壓+梯度電壓×（N-1），N為梯度的次數(shù)。

o. 材料名稱：制成試樣的材料。

p. 終止電壓：是試驗(yàn)的一個(gè)保護(hù)措施，防止由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的無限升壓，實(shí)際采集到的電壓值大于此參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止，電機(jī)返回初始位置，同時(shí)這也是曲線坐標(biāo)上的一個(gè)參數(shù)。

q. 梯度時(shí)間：在Step by Step試驗(yàn)方法中，穩(wěn)定電壓的時(shí)間段長(zhǎng)度，以秒為單位。

r. 試樣制備：對(duì)試樣的修整處理，或特殊的環(huán)境條件處理。

s. 存儲(chǔ)路徑：試驗(yàn)數(shù)據(jù)在磁盤中的保存位置，可以手動(dòng)選擇路徑及對(duì)文件命名，若不選擇則系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)命名保存到默認(rèn)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(jù)試驗(yàn)要求輸入?yún)?shù)，然后點(diǎn)擊“保存【參數(shù)設(shè)置】數(shù)據(jù)”按鈕，出現(xiàn)如下提示后，點(diǎn)擊確定。

(5)打開試驗(yàn)箱門，按標(biāo)準(zhǔn)要求夾好試樣，打開鎖開關(guān)，合上恢復(fù)開關(guān)，關(guān)上門，按下“高壓準(zhǔn)備”按鍵，紅燈被點(diǎn)亮，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面“準(zhǔn)備試驗(yàn)”按鈕進(jìn)行試驗(yàn)開始前的檢測(cè)工作。

(6) 檢測(cè)通過后，“開始試驗(yàn)”按鈕被激活，此時(shí)可以做試驗(yàn)了。

(7) 鼠標(biāo)點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)”后，試樣擊穿或點(diǎn)擊“結(jié)束試驗(yàn)”，電機(jī)自動(dòng)返車回到初始位置。打開試驗(yàn)箱門，取出試樣，一個(gè)試驗(yàn)完成。在做下一個(gè)試驗(yàn)前，注意：選擇“試驗(yàn)序號(hào)”如果做下一個(gè)試驗(yàn)不希望覆蓋上一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)點(diǎn)擊下一個(gè)序號(hào)。否則不改變序號(hào)他將覆蓋原來的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，切記。

(8) 幾組試驗(yàn)結(jié)束后，需要保存試樣的試驗(yàn)結(jié)果及曲線。此時(shí)需要把試驗(yàn)序號(hào)后的“是否有效”點(diǎn)選上，點(diǎn)擊“保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)”將根據(jù)您的選擇保存已勾選的試樣數(shù)據(jù)。

(9) 如果你需要打印試驗(yàn)報(bào)告，聯(lián)接打印機(jī)，點(diǎn)擊“打印預(yù)覽”按鈕，進(jìn)行預(yù)覽及進(jìn)一步打印。報(bào)告格式及內(nèi)容如圖。

(10)試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉總電源，清潔儀器。

六 、試驗(yàn)準(zhǔn)備和環(huán)境

1.試樣的處理

⑴用綢布蘸對(duì)試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能和要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。

⑶絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化。除被測(cè)試材料另有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對(duì)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(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過5分鐘。

2.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò)可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電極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(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的過熱氣缸油。

3.試驗(yàn)環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：溫度為20±5℃，相對(duì)濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)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、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復(fù)施加試驗(yàn)電壓來判斷。

試驗(yàn)的預(yù)處理、條件處理：

預(yù)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(yàn)結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理?xiàng)l件可由表1選取。

表1    預(yù)處理?xiàng)l件

條件處理：試驗(yàn)前，試樣在規(guī)定的溫度下，在一定相對(duì)濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行試驗(yàn)，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理?xiàng)l件由表2選取。機(jī)械應(yīng)力處理?xiàng)l件和方法按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

表2    條件處理與試驗(yàn)環(huán)境

注：條件處理時(shí)間由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

注意事項(xiàng)：

本儀器試驗(yàn)過程中如空氣相對(duì)濕度大于70%，將有對(duì)空氣放電的可能，試驗(yàn)中請(qǐng)與儀器保持1.5米的距離。

本儀器之控制計(jì)算機(jī)專為電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)，請(qǐng)勿隨意添加和刪除程序或移作它用

七：使用前須知

BDJC-50KV本儀器為高壓試驗(yàn)設(shè)備，使用前請(qǐng)仔細(xì)閱讀如下內(nèi)容

1：儀器安裝時(shí)，要具備獨(dú)立的接地線（接地電阻小于4歐姆）

2：使用前。操作者要仔細(xì)閱讀使用說明書。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極前。必須進(jìn)行放電（直流測(cè)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，這屬于正常現(xiàn)象；

6：每次進(jìn)行試驗(yàn)前。必須檢查儀器接地線是否接觸良好。