在工業頻率下固體電氣絕緣材料的擊穿電壓、介電強度

和絕緣強度的標準測試方法1

本標準是以固定代號D149發布的。其后的數字表示原文本正式通過的年號；在有修訂的情況下，為上一次的修訂年號；圓括號中數字為上一次重新確認的年號。上標符號（ε）表示對上次修改或重新確定的版本有編輯上的修改。

本標準已經批準被*機構采用。

電壓擊穿試驗儀基本介紹：

產品型號：ZJC-20KV、ZJC-50KV、ZJC-100KV

產品品牌：航天縱橫

控制方式：計算機控制

符合標準：GB/T1408、ASTM D149等

適用材料：橡膠、塑料、薄膜、陶瓷、玻璃、漆膜、樹脂、電線電纜、絕緣油等絕緣材料

測試項目：擊穿電壓測試、介電強度測試、電氣強度測試、耐電壓擊穿強度測試等

試驗電壓：20KV、50KV、100KV、150KV等

電壓精度：≤1%-≤5%

適用材料：絕緣材料

升壓速率：0.1KV/S-3KV/S

試驗方式：交流/直流、耐壓、擊穿、梯度升壓

控制系統：PLC控制升壓

核心部件：采用進口配件

試驗介質：絕緣油、空氣

顯示方式：曲線顯示、數據打印

設備組成：主機、計算機、電極

電極規格：25mm、75mm、6mm

電器容量：3KVA、5KVA、10KVA

耐壓時間：0-8H

安全保護：九級安全保護

質保日期：三年、終身維護。

培訓方式：工程師上門培訓安裝

出據證書：514所、304所、科學研究院等單位均可

主機尺寸：700*800*1300mm、1900*1300*1700mm

主機重量：100KG、200KG

 電壓擊穿試驗儀

北京航天縱橫檢測儀器有限公司

1. 范圍

1.1 該試驗方法覆蓋了在工業頻率下，即所規定的特定條件下，測定固體絕緣材料絕緣強度的流程。2，3

1.2 除非另有說明，否則本測試的規定頻率為60Hz。但是，該測試方法同樣可以應用于25到800Hz的條件下。如果頻率大于800Hz，那么將產生介質加熱的問題。

1.3 本測試方法將與其他ASTM標準或涉及該試驗方法的其他標準結合使用。本方法的參考文獻中將詳細說明所使用的具體標準（參見5.5）。

1.4 本方法可以應用于各種溫度，以及適宜的氣相或液相環境介質。

1.5 本方法不能用于測定在本測試條件下為液態的絕緣材料。

1.6 本方法不能用于測定本征絕緣強度，直流電絕緣強度，或是電應力條件下的熱失效（參考測試方法D3151）。

1.7 本測試方法zui常用于測定擊穿電壓與試樣厚度的關系（擊穿）。也能測定擊穿電壓與固體試樣表面情況以及氣相或液相環境介質的關系（閃絡）。如果加上第12條的修改說明，本測試方法還能用于驗證試驗。

1.8 本測試方法與電工協會（IEC)出版的243-1標準類似。本方法中的所有流程包含在IEC 243-1標準中。本方法和IEC 243-1主要是在編輯上有所區別。

1.9 本標準并沒有*列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據實際使用情況進行斟酌。使用本規范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規范，并明確該規范的使用范圍。具體的危害將在第7部分中闡述。也可以參見6.4.1節。

2. 引用文件

2.1 ASTM標準：4

D374  固體電絕緣體厚度的測試方法（2013年取消）5

D618  試驗用調節塑料操作規程

D877  用圓盤電極測定電絕緣液體介電ji穿電壓的試驗方法

D1711  電絕緣相關術語

D2413  用液體介質浸漬的絕緣紙和紙板的制備規程

D3151  在電氣應力下固體電氣絕緣材料的熱失效的測試方法（2007年取消）5

D3487  在電設備中使用的礦物絕緣油的標準規范

D5423  強制對流試驗爐中的電氣絕緣評估規范

2.2 IEC標準

出版物243-1  固體絕緣材料介電強度的試驗方法—第1部分：在工業頻率下測試6

2.3 ANSI標準

C68.1  絕緣測試技術，IEEE標準號4 7

1 本試驗方法在ASTM委員會D09（電子和電氣絕緣材料）的管轄范圍內，D09.12分會（電學試驗）負直接責任。

本版本于2013年4月1日被批準，2013年4月出版。首版于1922年被批準。上一版為D149-09于2009年被批準。 DOI: 10.1520/D0149-09R13。

2 Bartnikas, R., 第3章, “高電壓測量,” 固體絕緣材料的電學性能,測量技術, 第IIB卷, 工程電介質, R. Bartnikas, Editor, ASTM STP 926, ASTM, Philadelphia, 1987。

3 Nelson, J. K., 第5章, “固體的電介質擊穿,” 固體絕緣材料的電學性能: 分子結構和電學行為, 第IIA卷, 工程電介質, R. Bartnikas和R. M. Eichorn,Editors, ASTM STP 783, ASTM, Philadelphia, 1983。

4 對于參照的ASTM標準，請查看ｏｒｇ，或ASTM客戶中心，郵件：service@astm.org。對于ASTM標準卷冊的信息，參看ASTM的標準文件摘錄頁。

5 該歷史標準的批準版本見。

6 可從電工學協會（IEC）獲得，地址：3 rue de Varembé, Case postale 131, CH-1211, Geneva 20,

7可從美國國家標準協會 (ANSI)獲得，地址：25 W. 43rd St.,4th Floor,

3. 術語

3.1 定義：

3.1.1 介質擊穿電壓（電ji穿電壓），名詞：使得位于兩個電極之間的絕緣材料失去介電性能的電勢差（參見附錄X1）。

3.1.1.1 討論一介質擊穿電壓有時也簡稱“擊穿電壓”。

3.1.2 介電失效（在測試中），名詞：指在測試限制的電場條件下，能夠持久由介電電導率上升所證明的情況。

3.1.3 絕緣強度，名詞：指在測試的特定條件下，使得絕緣材料介電失效時的電壓梯度。

3.1.4 電氣強度，名詞：參見絕緣強度。

3.1.4.1 討論一在上，“電氣強度”更常用些。

3.1.5 閃絡，名詞：指發生在絕緣體或絕緣體周圍介質的破壞性電火花，不一定對絕緣體產生*損害。

3.1.6 其他與固體絕緣體材料相關術語的定義，參見術語D1711。

4. 測試方法概要

4.1 在工業電頻率條件下（如無特殊說明，則為60Hz），對測試樣品采用不同的電壓。以使用電壓所描述三種方法中的一種，將電壓從0或從低于擊穿電壓的恰當電壓開始，升高到測試樣品發生介電失效為止。

4.2 大多數情況下，在測試樣品的兩邊安裝簡單的測試電極，以進行電壓測試。測試樣品可以是模制的，也可以是鑄造的，或是從扁平薄板或厚板上切割下來的。也可以使用其他的電極或樣品結構以適應樣品材料的幾何形狀，或是模擬正在被評估材料的特定用途。

5. 意義和使用

5.1 電絕緣材料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設計的決定性因素。

5.2 本方法中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應用于流程控制，驗證或研究測試。

5.3 本測試方法所獲得的結果，很少能直接用于實際使用材料介電性能的判斷。在大多數情況下，還需要對其他功能測試和/或對其他材料測試所獲得的結果進行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進行評價。

5.4 在第12章中將具體說明三種電壓使用方法。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質量控制測試。較費時的方法B和C通常給出較低的結果，但在對不同材料進行相互比較時，它們所給出的結果更有說服力。如果可以安裝電動電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結果可以相互比較。

5.5 詳細說明本測試法的文件如下：

5.5.1 電壓應用的方法。

5.5.2 如果是慢速測試法，應說明電壓的增速。

5.5.3 測試樣品的選擇，準備和調整。

5.5.4 測試時的環境介質和溫度。

5.5.5 電極。

5.5.6 在可能的情況下，電流傳感元件失效的標準，以及，

5.5.7 以及任何與*流程的偏差。

5.6 如果5.5所列要求沒有出現在說明文件中，可按以下*進行處理。

5.7 如果5.5所列的條目沒有詳細說明，那么就是在參考就不充分條件下進行測試，則測試不符合本方法的要求。如果5.5所列的條目沒有獲得嚴格控制，那么就無法實現15.2和15.3所陳述的精度。

5.8 電流傳感元件失效標準（電流設定和反應時間）的變化將明顯影響測試結果。

5.9 附錄X1包含了對絕緣強度測試顯著性更為復雜的討論。

6. 裝置

6.1 電壓源—由變化正弦低壓電源通過升壓變壓器提供測試電壓。作為電壓源的變壓器及相關的控制應具有以下功能：

6.1.1 電壓峰值與電壓有效值的比率應等于根號2±5%(1.34到1.48)，對于電路中的測試樣品，所有的電壓都應大于擊穿電壓的50%。

6.1.2 電壓應具有滿足維持到擊穿電壓的能力。對于大多數的材料來說，使用與表1所示電極相似的電極，輸出電流強度為40mA就可以了。對于更復雜的電極結構，或是對于高損耗測試材料，則需要更高的電流。對于大多數測試來說，電源需要在測試低電容的0.5kVA，10kV到5kVA，100kV的范圍內變化。