電壓擊穿試驗儀

ZJC-50KV型電壓擊穿試驗儀詳細介紹

一、儀器介紹

1、用途
主要適用于固體絕緣材料如樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復(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姸群湍碗妷簳r間的測試；該儀器采用計算機控制，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。
2、依據(jù)標準
儀器依據(jù)以下標準中對擊穿電壓部分的要求制造
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(yīng)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》

5、GB/T3333：電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法；

6、GB/T12656：電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法

7、HG/T3330：絕緣漆漆膜擊穿強度測定。
3、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、儀器運行的持久性: 儀器可連續(xù)運行使用，不需為保護儀器而定期停機。.

二、技術(shù)指標

●1、輸入電壓：AC 220V±10%

●2、 電源頻率：50-60Hz

●3、試驗變壓器功率：5kVA

●4、調(diào)壓器功率：3kVA

●5、輸出電壓：AC 0～50kV  

●6、測量精度：±2%

●7、量程：高壓檔；

●8、升壓方式選擇功能：1；連續(xù)方式；2；逐級方式；3；慢速方式4；保壓試驗

●9、升壓速率范圍200V/s-5000V/s設(shè)定功能。

●10、外形尺寸：長寬高700*800*1300mm（50kV產(chǎn)品）

三、整機組成

⒈升壓部件：由調(diào)壓器和升壓變壓器組成升壓部分。

⒉驅(qū)動部件：控制器和電機進電機均勻調(diào)節(jié)升壓變壓器。

⒊檢測部件：集成電路組成的測量電路。

⒋計算機測控系統(tǒng)。

5.箱體控制系統(tǒng)

四、儀器原理

1、術(shù)語說明：

1、控制系統(tǒng)以一定速度控制電機勻速旋轉(zhuǎn)電壓輸出裝置升高電壓，高壓變壓器感應(yīng)到升壓裝置的電壓變化按比例提升相對應(yīng)的電壓（低壓輸入0-200V對應(yīng)0-50KV）；高壓加載到測試樣品端，檢測系統(tǒng)實時監(jiān)測電壓和電流變化過程，當相應(yīng)的漏電流和電壓超過設(shè)定值，儀器會自動斷電停止返回電壓零點。

擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發(fā)生擊穿時的電壓值，以kV表示。

擊穿強度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個電極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm。

第五章：儀器安裝

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，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、

整  機 示 意  圖

5、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 。

前 端 示 意 圖

后 面 板 示 意 圖

1、電源端子接線ABC為220V三相，地線為零線必須接

2、接地端子必須用多股銅線良好接地。

3、高壓預(yù)留和低壓預(yù)留請不要連接，為高壓外引準備特殊測試。               

4、高壓和低壓絕緣柱可以在*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，避免誤操作。

5、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。

6、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(yīng)的螺絲更換附件中備用電極即可。

7、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。

8、油盒支架是一個整體安裝的電木機構(gòu)，可以取出更換電極更加方便。

9、變壓器油添加要超過上電極上部少30mm。

第六章：儀器操作步驟

主機操作說明

1、控制面板示意圖

2、①總電源30A空氣開關(guān) ②帶鑰匙鎖開關(guān)③警報指示④起點指示（調(diào)壓器零點）⑤門限指示（開關(guān)門提示）⑥照明開關(guān)⑦風機開關(guān)⑧高壓啟動⑨高壓停止⑩手動氣停（手動試驗用）⑾手動升壓⑿手動降壓⒀手動放電（備用）⒁手動復(fù)位

3、確認地線和總電源連接好，打開總電源開關(guān)

4、打開鑰匙開關(guān)

5、起點指示和門限指示紅燈亮。

6、打開儀器有機玻璃門（門限指示燈滅），關(guān)上其中一個門門限指示不會亮，必須兩個門同時處于關(guān)閉狀態(tài)。(有些機型沒有本設(shè)置)

7、標準樣品尺寸應(yīng)該比電極尺寸大30mm左右，厚度為標準1mm左右為佳。

8、提起上電極，用大鑷子或者坩堝鉗子把樣品按在下電極位置，上電極向下壓實樣品。

9、關(guān)緊有機玻璃門，門限指示亮，現(xiàn)在選擇PLC手動試驗還是計算機控制試驗。

第七章：軟件使用和安裝

1、打開計算機進入Windows 系統(tǒng)，在桌面上查找

(1) 用鼠標雙擊桌面快捷方式進入用戶試驗界面。

 軟件操作界面①

軟件操作界面②

 軟件操作界面③

各輸入框內(nèi)添加說明

a. 試驗單位：作試驗的單位或者機構(gòu)。

b. 送試單位：試樣的提供單位或者機構(gòu)。

c. 執(zhí)行標準：試驗方法和條件所遵循的標準，設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97 或者其它標準。

d. 試驗方法：試樣的試驗過程和結(jié)果的處理，本設(shè)備執(zhí)行的是ASTM D149-97或者其它標準 ，有四種試驗方法為別稱之為：

（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）逐級升壓(Step by Step)：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以梯度時間為時間長度，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，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梯度的電壓；如果擊穿發(fā)生在梯度時間內(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初始電壓，此間不記錄曲線，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。

（IIII）耐壓試驗（Keep）：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓，此間不記錄曲線，到達初始電壓后以設(shè)定時間為時間長度，穩(wěn)定電壓，耐壓時間結(jié)束后試驗結(jié)束。

e. 環(huán)境濕度：試驗室的濕度20±5℃。

f. 環(huán)境溫度：試驗室的溫度50-70%。（本實驗儀器試驗濕度建議選擇偏小值，避免空氣放電）

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

h. 試驗人員：試驗的操作者。

i. 電極形狀： 接觸試樣表面的電極形狀，本設(shè)備使用圓形電極或者其它。

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。（110kV為極*程不建議使用）

l. 峰降電壓： 試樣擊穿時試樣兩邊的電壓會產(chǎn)生一個由gao的峰值突降到一個低值的現(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有區(qū)別。一般選用1.0kV作為一個比較合適的值使用，當然不排除有特殊的情況。

m. 保壓電壓和初始電壓：在逐級升壓(Step by Step)和慢速升壓(Slow Rate)兩種試驗方法中需要到達一個保壓電壓和初始電壓的過程，會使用到此參數(shù)。Short Time方法不使用此參數(shù)。

n. 梯度電壓：在逐級升壓(Step by Step)試驗方法中，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：是試驗的一個保護措施，防止由于參數(shù)設(shè)置不當引起的無限升壓，實際采集到的電壓值大于此參數(shù)時，系統(tǒng)自動停止，電機返回初始位置，同時這也是曲線坐標上的一個參數(shù)。

q. 保壓和梯度時間：在Step by Step試驗方法中和耐壓實驗中，穩(wěn)定電壓的時間段長度，以秒為單位。

r. 試樣制備：對試樣的修整處理，或特殊的環(huán)境條件處理。

s. 存儲路徑：試驗數(shù)據(jù)在磁盤中的保存位置，可以手動選擇路徑及對文件命名，若不選擇則系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)自動命名保存到默認位置。按選擇路徑按鈕即可手動選擇路徑和文件命名。

(4)根據(jù)試驗要求輸入?yún)?shù)，然后點擊“保存【參數(shù)設(shè)置】數(shù)據(jù)”按鈕，出現(xiàn)如下提示后，點擊確定。

 (5)打開試驗箱門，按標準要求夾好試樣，關(guān)上門，起點指示燈點亮，按下“高壓準備”按鍵，按鍵自身燈被點亮，用鼠標點擊界面“準備試驗”按鈕進行試驗開始前的檢測工作。

 (6) 檢測通過后，填寫樣品厚度和升壓速率，如果沒有填寫樣品厚度和升壓速率不能開始試驗，軟件提示填寫，“開始試驗”按鈕被激活，此時可以做試驗了。

(7) 鼠標點擊“開始試驗”后，試樣擊穿或點擊“結(jié)束試驗”，電機自動返車回到初始位置。在電機返車狀態(tài)下試驗軟件暫時不能操作，系統(tǒng)會提示電機正在返回原點。

（8）打開試驗箱門，取出試樣，一個試驗完成。在做下一個試驗前，注意：如果想要一個樣品或者多個樣品曲線在一起顯示，就要選取下一個試驗序號，否則永遠只能自動保存你選擇過的序號曲線保存，如果做滿10條曲保存，重新試驗從新啟動程序。

(9) 幾組試驗結(jié)束后，需要保存試樣的試驗結(jié)果及曲線。此時需要把試驗序號后的“是否有效”點選上，點擊“保存試驗數(shù)據(jù)”將根據(jù)您的選擇保存已勾選的試樣數(shù)據(jù)。

①手動保存為其它名字請手動點擊保存按鍵，存為任何路徑任何文件夾內(nèi)。

②本儀器每次試驗結(jié)果自動保存在計算機E盤下試驗數(shù)據(jù)文件夾中，文件存儲方式為試驗時的年月日時分秒為文件名，如果想要保存為其它文件名，請自己選擇保存文件夾和命名方式；，每次啟動系統(tǒng)如果E//盤下沒有自動生成。

（10）選擇查看已做完數(shù)據(jù)曲線雙擊曲線分析圖標或者文字曲線分析則出現(xiàn)，曲線分析圖標變成灰色禁止使用，注意：如果想多次查看多組試驗數(shù)據(jù)，每次曲線分析之后，在“系統(tǒng)設(shè)置”中第yi選項為動態(tài)曲線“重啟加載”（因為是動態(tài)曲線模擬生成過程，想再次查看其它結(jié)果必須如此操作）。 

（11）可以選擇相對應(yīng)的曲線序號，動態(tài)放大縮小，遍歷曲線生成過程

（12）配置為選擇曲線放大方式（點擊方式，拖動方式，放大倍率），基本不用操作，默認即可

（13）點擊：數(shù)據(jù)處理

 （14）如果你需要打印試驗報告，點擊“打印預(yù)覽”按鈕，如下界面

         ①選定試驗時設(shè)置參數(shù)

         ②自己修改相應(yīng)報告生成參數(shù)

         ③曲線報告形式等距離打印和分開打印

（15）確定打印生成如下報告兩個頁面

（15）另存為word和Excel格式請雙擊對應(yīng)圖標，存為任何名稱和文件夾內(nèi)都可以

（17）檢定和校正（本儀器出廠已經(jīng)校正完畢，只有數(shù)值不準確和到檢定年限才可以校正）

1、系統(tǒng)設(shè)置中有電壓標定管理輸入密碼（  ），進入標定界面

2、儀器高壓端連接標準器，低壓端空載，面板界面按著試驗過程操作完畢，相當于標準計量器具為樣品，但是低壓端空載，低壓端空載，低壓端空載 ，點擊“電壓標定”提示是“否加入系數(shù)，如果從新標定就不加入系數(shù)。如果查看已經(jīng)標定完系數(shù)，一定加入系數(shù)，保存參數(shù)設(shè)置。

3、點擊“電壓系數(shù)校正”選擇電壓或者電流校正

 4、顯示電壓系數(shù)標定

 5、顯示電流系數(shù)標定

 6、所有系數(shù)在E盤下文件夾wsm內(nèi) ，不要刪除，光盤內(nèi)存有備份，刪除之后系統(tǒng)會提示系數(shù)不存在

（18）軟件安裝

本電腦系統(tǒng)目前安裝時win10 32位操作系統(tǒng)，內(nèi)部控制卡AC6010AX目前只支持win1032系統(tǒng)，必須安裝office2003或者2007，在光盤目錄中有安裝包中電壓擊穿試驗儀安裝包，雙擊安裝既可以，默認目錄安裝，會在電腦桌面生成一個快捷方式。

第八章、儀器注意事項安全說明 

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(shè)計。

1.前端裝有空氣開關(guān)做過流保護；（設(shè)定值30A.），

2.試驗箱采用具有良好絕緣特性的有機玻璃制成。測試電壓頭安全放電距離對四周均大于（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(shè)有過流保護、過壓保護，（要求：儀器主機電源和計算機電源必須接地良好。）

5.五級安全斷電控制：

⑴漏電保護器

⑵總電源開關(guān)

⑶高壓斷電開關(guān)

⑷復(fù)位開關(guān)

⑸試驗箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗室必須裝備符合國家相關(guān)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。）

6.試驗結(jié)束后，關(guān)閉總電源，清潔儀器。

7 、試驗準備和環(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預(yù)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(yīng)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(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗完畢不應(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)試驗采用清潔的過熱氣缸油。

3.試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為20±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、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復(fù)施加試驗電壓來判斷。

試驗的預(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，以使試驗結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理條件可由表1選取。

表1    預(yù)處理條件

條件處理：試驗前，試樣在規(guī)定的溫度下，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時間后進行試驗，以考核材料性能受溫度、濕度等各種因素影響的程度。處理條件由表2選取。機械應(yīng)力處理條件和方法按產(chǎn)品標準規(guī)定。

表2    條件處理與試驗環(huán)境

注：條件處理時間由產(chǎn)品標準規(guī)定

注意事項：

本儀器試驗過程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能，試驗中請與儀器保持1.5米的距離。

本儀器之控制計算機專為電壓擊穿試驗機設(shè)計，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用

第九章：常見可能的故障及處理方法（處理硬件故障建議非必要一定斷開電源）

故障現(xiàn)象一：、高壓不升壓，電壓沒有顯示、

解決辦法：

硬件檢查（斷開電源后）

1、檢查總電源開關(guān)是否打開、門控顯示、起點指示是否正常點亮。

2、高壓啟動開關(guān)是否綠燈亮起。（正常高壓啟動按下后點亮）

3、如果供電正常后仍不升壓，（斷電后）可打開側(cè)門，觀察左側(cè)調(diào)壓器上驅(qū)動步進電機，檢查尼龍傳動皮帶是否脫落、打滑或滯住。

4、如果電腦軟件控制操作提示框顯示“試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常且無法保存”，硬件查看高壓采集電路，有可能硬件故障。

軟件參數(shù)設(shè)置檢查：

①看量程是否選擇正確50KV；（量程選擇不對）

②軟件中峰降電壓值設(shè)置過低，（增大系數(shù)即可。）

③軟件中電流保護設(shè)置過小，（增大電流數(shù)）

5、檢查是否控制板驅(qū)動丟失或者控制卡損壞，打開正常情況下，會提示檢測到一個控制卡，否則提示檢測不到。用備份光盤重新驅(qū)動。在“設(shè)備管理器中”的AC6010a板卡驅(qū)動是否存在，否則重新驅(qū)動解決。

故障現(xiàn)象二：軟件打不開

解決辦法：系統(tǒng)中病毒，軟件打不開，（，重新安裝軟件或者重新更換操作系統(tǒng)。）

故障現(xiàn)象三；高壓采集電阻裸露在液界外

1、斷開電源后，打開操作面板門，手動打開采集器上蓋，加入25＃變壓器油。

故障現(xiàn)象四：蜂鳴器響

2、（開機蜂鳴器響）檢查地線地線是否斷路。解決辦法：連接地線

3、（試驗開始蜂鳴器響），有可能高壓采集部分斷路

4、 試驗結(jié)束有時蜂鳴器響，不用處理。

故障現(xiàn)象五：蜂鳴器不響

1、更換報警蜂鳴器。

2、檢查是否斷線，后面板插頭連接狀況。

故障現(xiàn)象六：測試電壓值偏低或者開機就斷電

1、可能試樣太小，不足以覆蓋電極

2、各個螺絲安裝點松動，請斷開220V電源檢查

上述是可能發(fā)生的故障，遇到無法解決的具體問題，用戶可向我公司有關(guān)部門溝通。

售后服務(wù)及承諾

1： 本公司產(chǎn)品到達用戶，安裝調(diào)試完畢后。免費保質(zhì)期一年。（非用戶人為損壞）

2：提供免費技術(shù)咨詢及其它有關(guān)使用方面解答；

后面板電極使用注意：

后面板*使用時：

1、先咨詢廠家培訓過的操作人員，

2、持有電工證操作人員連接高壓電極（廠家自制），必須螺母鎖緊。

操作人員操作前，必須先高壓關(guān)斷，起點指示回到原點，再去安裝測試樣品，建議所有操作都是一個人完成。防止兩個人操作，引起誤操作。