ZJC-20KV硅橡膠片/塑料片工頻電壓擊穿試驗儀

一、性能特點

     ZJC-20KV主要由：升壓系統(高壓變壓器)、測量系統、A/D轉換器、放電系統、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統、軟件等組成；高壓變壓器主要產生試樣所需的直流電壓，調壓器用于調節升壓變壓器輸入端電壓以產生高壓所需的輸入電壓，電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；試驗軟件是我公司研發的功能強大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統。采用計算機控制，過人機對話方式，完成對、絕緣介質的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。

二、制造和檢驗標準

    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：對應用直流電壓試驗的附加要求》

    3、JJG 795-2004 《耐電壓測試儀檢定規程》

三、適用的試驗標準

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

    2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》

    3、GB12913-2008《電容器紙》

    4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法》

四、應用范圍

         主要適用于固體絕緣材料如電線套管、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復合制品、陶瓷和玻璃等介質在工頻電壓或直流電壓下擊穿強度和耐電壓時間的測試；該儀器采用計算機控制，可對試驗過程中的各種數據進行快速、準確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

五、主要技術指標

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： 0--5kV； 0-10kV；0--20kV；

擊穿電壓： 0-20kV

擊穿電壓升壓速率共分七級（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 

過電流保護裝置：試樣擊穿時在0.1S內切斷電源.

漏電電流選擇：  1—30 mA.

耐壓時間：      0-6H

六、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生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

    2、直流試驗放電報警功能:在設備做完直流試驗時,當開啟試驗門時設備會自動報警,直至使用設備上的放電裝置放電后報警會自動取消.(注：因為直流試驗后不放電會危險到人身安全,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、試驗放電裝置，隨主機為一體化，改進了以往單獨配備一根放電桿的功能。

    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。

    5、九級安全防護措施：

                       ①超壓保護

                       ②試驗過流保護

                       ③調壓器復位開關

                       ④試驗箱門安全開關

                       ⑤自動放電保護（附手動放電裝置）

                       ⑥漏電保護開關

                       ⑦試驗短路保護

                       ⑧獨立接地保護

                       ⑨安全防護網保護

七、系統及軟件包

    1、試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比，局部放大，曲線上任意一段可進行區域放大分析；

    2、可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用；

    3、試驗條件及測試結果等數據可自動存儲；

    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據的有效與否進行人為選定；

    6、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

    7、軟件設備人員管理功能，試驗人員可設置自己的試驗項目和試驗參數，設置自己的試驗內容后別人無法進入程序；

    8、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內切斷電源；

    9、儀器運行的持久性: 儀器可連續運行使用，不需為保護儀器而定期停機。

ZJC-20KV硅橡膠片/塑料片工頻電壓擊穿試驗儀

流程

12.1 （注意：在開始任何測試前請參見第7章。）

12.2 電壓使用的方法：

12.2.1 方法A，快速測試法—如圖1所示，從零點到擊穿發生，以一定的增壓速度，將均勻的電壓施加到試驗電極上。除非另有說明，否則將采用快速測試法。

12.2.1.1 在確定增壓速度時，為了使增速包含在新的規定值中，對于給定的測試樣，應選擇在10到20s內就發生擊穿的增速。在某些場合，有必要進行1到2次的預測試，以確定最佳的增速。對于大多數材料而言，使用500V/s的增速。

12.2.1.2 如果文件參考本測試方法所的增速，那么即使擊穿時間偶然出現在10到20s的范圍之外，也應繼續采用。如果出現這種情況，應在報告中記錄下失效次數。

速率

(V/s)±20%

100

200

500

1000

2000

5000

圖1  快速測試法電壓示意圖

12.2.1.3 如果要進行一系列測試以比較不同的材料，應采用相同的增速，盡量使平均時間保持在10到20s之間。如果擊穿時間不能保持在該范圍內，應在報告中說明。

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

12.2.2.1 從圖2中所列的表格，可以選擇起始電壓Vs，在快速測試中，此電壓應接近試驗測定或預期擊穿電壓的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 在沒有超6.1.3所規定的電壓峰值的情況下，盡快得將起始電壓從由零開始升高。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間應計入相鄰步驟的時間中。

12.2.2.4 如果在向下一步升高電壓的過程發生擊穿，測試樣具有忍耐電壓V_ws，其應等于己完成步驟的電壓。如果擊穿發生在任何步驟持續期結束之前，測試樣的忍耐電壓V_ws都按最后完成步驟的電壓計算。擊穿電壓V_bd用于計算絕緣強度。通過厚度和忍耐電壓V_ws計算出絕緣強度。（參見圖2）

12.2.2.5 要求在超過120s時間內，在10步中發生4次擊穿。如果一組中有多個測試樣發生的擊穿次數少于3次，或是時間達不到120s的情況，應將起始由壓降低后，重新測試。如果在12步之前或720s后仍未發生擊穿，則應提高起始電壓。

12.2.2.6 記錄下起始電壓，電壓增加步數，擊穿電壓以及擊穿電壓所持續的時間長度。如果失效發生在電壓剛剛增加到起始電壓的時候，則失效時間為0。

12.2.2.7 應根據測試的目的，說明有關電壓步數的其他時間長度。通常使用的時間長度為20s到300s（5分鐘）。對于研究來說，在某些場合有必要對給定材料進行大于普通時間長度的測試。

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

12.2.3.1 從按12.2.1規定的慢速測試中選擇起始電壓。所選擇的起始電壓應滿足12.2.2.3的要求。

12.2.3.2 從有關本測試法的文件所規定的起始電壓開始，以一定的電壓增速增加電壓。通常，所選的增速應與逐步測試的平均增速近似。

12.2.3.3 如果一組有多個測試樣都在不到120s內發生擊穿，那么應降低起始電壓或降低增速，抑或同時降低。

12.2.3.4 如果一組中有多個測試樣的擊穿電壓不到起始電壓的1.5倍，則應降低起始電壓。如果在大于起始電壓2.5倍的電壓下（以及在120s后才發生擊穿），不斷出現擊穿，應提高起始電壓。

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  逐步測試電壓示意圖

圖3  慢速測試電壓示意圖

12.3 擊穿的標準——電介質失效或是擊穿（D1711術語中所定義的）包括增加電導以限制電場的維持。在測試中，可以通過對橫穿測試樣厚度的目測和斷裂聲來清楚得判斷該現象。在擊穿區域內可以觀察到測試樣被擊穿和分解。此類擊穿通常為不可逆過程。重復使用電壓有時會在低電壓情況下（有時將低于可測量值），造成擊穿，并在擊穿區域內伴有其他的損壞。這類重復使用的電壓常帶來擊穿的積極證據，可以使擊穿的路徑更加清晰可見。

12.3.1 在某些場合，泄露電流的快速增加會造成電壓源的跳閘，而沒有在測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試有關，會造成可逆的結果，如果在重新施加電壓之前將測試樣冷卻到其起始測試溫度，就能恢復其絕緣強度。對于發生此類失效來說，電壓源會在相對較低的電流條件下斷開。

12.3.2 在某些場合，由于閃絡，局部放電，高電容測試樣中的無功電流或是斷路器的故障問題都會造成電壓源的斷開。測試中的此類間斷不會造成擊穿（除了閃絡測試外），而發生此類間斷的測試也不能視為滿意的測試。

12.3.3 如果斷路器設置的電流太高，或是如果斷路器的故障存在問題，將會造成測試樣的過度燃燒。

12.4 測試的數量——對于特定材料，除非另有說明，否則應進行5次擊穿。

13. 計算

13.1 對于每次測試而言，擊穿時的絕緣強度應以kV/mm或V/mil為單位來計算，對于逐步測試而言，梯度應以未發生擊穿的最高電壓步驟來計算。

13.2 計算平均絕緣強度及標準偏差，或其他變量的測量值。