型號：ZJC-50kv-電壓擊穿試驗機

一、用途

采用計算機控制，通過人機對話方式，完成對絕緣介質的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。主要適用于固體絕緣材料如絕緣漆、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；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。

二、依據標準

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、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電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法》

三、功能：

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。

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、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；

8、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。

四、主要技術參數：

1、輸入電壓：    AC 220V

2、輸出電壓AC：  0～50KV；DC：0～50KV

3、輸出功率：    5KVA

4、測量范圍：    0KV～50KV

5、電壓測量誤差：  ≤ 2％

6、升壓速率：    0.1kV/s ～10 kV/s

7、耐壓試驗電壓：  10～50KV連續可調

8、耐壓時間：    0～4H（無電流導通情況下）

9、電源：       220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

10、電源電壓穩定度外界電源電壓波動≤10%

11、長×寬×高700mm×800mm×1650mm

12、設備自重：    100kg

13、運行環境溫度：15 ～ 30℃，相對濕度：30%～85%能夠穩定運行。

14、接地要求儀器需要單獨接地，接地附合國家標準要求

15、接地電阻要求≤4Ω（用戶實驗室自行準備）

五、主要配置：

1、主機        一臺

2、試驗臺      一個

3、油盒        一個

4、試驗電極     三個

5、自動放電裝置   一套

6、試驗軟件     一套

7、計算機      一臺

8、噴墨打印機    一臺

9、電源線數據線   一套

六、安全說明：

1、要安裝單獨的保護地線，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、直流試驗放電保護功能:在設備做完直流試驗時,當開啟試驗門時設備會自動保護,直至使用設備上的放電裝置放電后保護會自動取消.(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、增配試驗手動放電裝置，隨主機為一體化，當直流試驗過程中突然斷電，可采用手動放電棒進行放電，保證試驗人員的人身安全。

4、本儀器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、直流試驗放電保護等。

5、六級高壓安全斷電控制：

              1、總電源開關

              2、高壓斷電開關（鑰匙開關）

              3、調壓器復位開關

              4、試驗箱門安全開關

              5、高壓變壓器輸入端限流空開

              6、漏電保護開關

電壓擊穿試驗

大多數高分子材料在一定電壓范圍內是絕緣體，但是隨著施加電壓的升高，性能會逐漸下降。電壓升到一定值時變成局部導電，此時稱為材料的擊穿。

定義:

介電強度   試樣擊穿時,單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時也稱為電氣強度或擊穿強度。通常介電強度越高,材料的絕緣質量越好

   Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的電場強度，是高聚物絕緣材料的一項重要指標。聚合物絕緣材料的 Eb 一般為107V/cm左右。 

耐電壓：在規定的試驗條件下,對試驗施加規定的電壓及時間,試樣不被擊穿所能承受的電壓。 

塑料的電擊穿機理

      問題復雜---介電擊穿機理可分為本征擊穿（電擊穿）、熱擊穿、化學擊穿、放電擊穿等，往往是多種機理綜合發生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿

熱擊穿   外部表現是介電強度隨溫度升高而迅速下降；與電壓作用的長短有關；與電場畸變及周圍介質的電性能關系不大；擊穿點多發生在電極內部。

       介質在電場中產生的熱量大于它能散發的熱量．使其內部溫度不斷升高。溫度升高導致其電阻下降，流經試樣電流增大．產生的熱量更多，如此循環不已，致使介質轉變為另一種聚集態，失去耐電壓能力,材料被破壞。

電擊穿    特點是介電強度受溫度的影響不大；電作用時間對結果無影響；與周圍介質的電性能有關；擊穿點常常出現在電極邊緣其至電極以外。

      在固體介質中，總有一些自由電子存在,它們在外電場作用下被加速而撞擊中性原子,致使原子電離，在這種作用繼續下造成材料擊穿.

      一般來說，工作溫度高散熱條件差，介質電導及損耗大的材料．發生熱擊穿的幾率高。

介電強度測定

介電強度實驗采用的基本裝置是一個可調變壓器和一對電極。

     試驗中使用的試樣厚度為1.59mm.

      實驗方法有兩種 (參見GBl408-2016 ):

短時法，將電壓以平均速度率逐漸增加到材料發生介電破壞；

低速升壓法，是將預測擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率增加電壓直到發生擊穿。

介電強度測試的影響因素

電壓波形及電壓作用時間影響  

  材料在電場作用下，單位時間產生的熱量為QF介質散發出去的熱量為Qs，當QF略大時就產生熱不平衡，進而介質溫度升高,最后發生擊穿。因此, 可根據極限條件QF＝QS來求得熱擊穿電壓VB：

當電壓頻率增加時值要下降，當波形失真大時，—般都會有高次諧波出現，這樣會使VB降低，因此必須限制這個量。

作用時間的影響:多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時間增加而下降.

   處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強度也增大。因此，一般規定試樣擊穿電壓低于20kv時升壓速度為1.0kv/s;大于或等于20kv時升壓速度為2.0kv/s。 

溫度的影響 

試樣厚度對介電強度的影響 

濕度影響  因水分浸入材料而導致其電阻降低，必然降低擊穿電壓VB值。如有機硅玻璃布板。常態下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。 

電極倒角的影響   電極邊緣處電場強度遠遠高于內部,但邊緣效應極難消除。為避免電極邊緣成一直角,需采用一定倒角r 。國家標準中規定r＝2.50mm。 

媒質電性能影響     

 高壓擊穿試驗往往把樣品放在一定媒質(如變壓器油)中．其目的為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質本身的電性能對屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小.故標準中對要求油的擊穿電壓 VB＞=25kv/2.5mm.

    Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點在電極邊緣，當油臟時在試樣邊緣處有很明顯的集聚物的痕跡，而在凈油中沒有。

    對于酚醛層壓板擊穿點在電極內部，以熱擊穿為主。油的性能對該材料沒什么影響