LJC-20KV絕緣材料電氣強度試驗儀 (北京中航鼎力儀器設備有限公司 )制造

LJC-50KV絕緣材料電氣強度試驗儀

LJC-100KV絕緣材料電氣強度試驗儀

LJC-150KV絕緣材料電氣強度試驗儀

1、絕緣材料電氣強度測試儀范圍

GB/T1408的本部分規定了測量固體絕緣材料工頻（即48Hz～62Hz）短時電氣強度的試驗方法．本部分規定了用液體和氣體作為固體絕緣材料試驗時的浸漬劑或周圍媒質，但不適用于液體和氣體的試驗．

注：本部分包括測定團體絕緣材料表面擊穿電壓的方法．

2、絕緣材料電氣強度測試儀規范性引用文件

下列文件中的條款通過GB/T 1408的本部分的引用而成為本部分的條款。 凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修單<不包括勘誤的內容>或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據本部分達成 協議的各方研究是否可使用這些文件的版本。 凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本部分．

GB/T 1981. 2-2003 電氣絕緣用漆第2部分：試驗方法（IEC 60464“2: 2001, IDT)

GB/T 7113. 2-2005 絕緣軟管 試驗方法（IEC 60684-2:1997 ,MOD)

GB/T 10580-2003 固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標準條件(IEC 60212: 1971,IDT) ISO 293: 1986 塑料 熱塑性材料壓模塑試樣

ISO 294-1: 1996 塑料 熱塑性材料試樣的注模塑法 第1部分： 一般原則、多用途模塑件及條形試樣

ISO 294-3: 1996 塑科 熱塑性材料試樣的注模塑法 第3部分：小板 ISO 295: 1991 塑料 熱固性材料壓模塑試樣

ISO 10724: 1994 塑料 熱固性模塑料 注塑成型多用途試樣

IEC 60296: 2003 變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油規范

IEC 60455-2, 1998 電氣絕緣用柑脂基反應復合物 第2部分：試驗方法 IEC 60674-2: 1988 電氣用塑料薄膜 第2部分z試驗方法

3、定義

   下列定義適用于本部分。

3. 1電氣擊穿

試樣承受電應力作用時，其絕緣性能嚴重損失，由此引起的試驗田路電流促使相應的回路斷路器動作．

注：擊穿通常是由試中羊和電極周圍的氣體或液體媒質中的局部放電引起，并使得較小電極（或等徑兩電極）邊緣的試樣遭到破壞

3.2 閃絡

試樣和電極周圍的氣體或液體媒質承受電應力作用時，其絕緣性能損失，由此引起的試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作．

注：碳化通道的出現或穿透試樣的擊穿可用于區分試驗是擊穿還是閃絡。

3.3 擊穿電壓

3.3. 1 <在連續升壓試驗中>在規定的試驗條件下，試樣發生擊穿時的電壓。

3.3.2 <在逐級升壓試驗中>試樣承受住的高電壓，即在該電壓水平下，整個時間內試樣不發生擊穿。

3.4 電氣強度

在規定的試驗條件下，擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間距離的商。 注除非另有規定，應按本部分5.4規定測定兩試驗電極之間的距離。

4、試驗的意義

4.1 按本部分得到的電氣強度試驗結果，能用來檢測由于工藝變更、老化條件或其他制造或環境情況而引起的性能相對于正常值的變化或偏離，而很少能用于直接確定在實際應用中的絕緣材料的性能狀態

4.2 材料的電氣強度測試值可受如下多種因素的影響：

4. 2. 1 試樣的狀態

a) 試樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；

b) 試樣預處理，特別是干燥和浸漬過程；

c) 是否存在孔隙、水分或其他雜質。

4.2.2試驗條件

a) 施加電壓的頻率、被形和升壓速度或加壓時間；

b) 環境溫度、氣壓和濕度；

c) 電極形狀、電植尺寸及其導熱系數；

d) 周圍媒質的電、熱特性。

4.3 在研究還沒有實際經驗的新材料時，應考慮到所有這些有影響的因素本部分規定了一些特定的條件，以便迅速地判別材料，并可用以進行質量控制和類似的目的．

用不同方法得到的結果是不能直接相比的，但每一結果可提供關于材料電氣強度的資料。應該指出的是，大部分材料的電氣強度隨著電極間試樣厚度的增加而減小，也隨著電壓施加時間的增加而減小。

4.4 由于擊穿前的表面放電的強度和延續時間對大多數材料測得的電氣強度有顯著影響，為了設計直到試驗電壓無局部放電的電氣設備，必須知道材料擊穿前無放電的電氣強度，但本部分的方法通常不適用于提供這方面的資料。

4.5 具有高電氣強度的材料未必能耐長時期的劣化過程，例如熱老化腐蝕或由于局部放電而引起化學腐蝕或潮濕條件下的電化學腐蝕或潮濕條件下的電化學腐蝕，而這些過程都會導致在運行中于較低的電場強度下發生破壞。

5、電極和試樣

金屬電極應始終保持光滑、清潔和無缺陷。

注1：當對薄試樣進行試驗時，電極的維護格外重要為了在擊穿時盡量減小電極損傷，優先采用不銹鋼電極．

接到電極上的導線既不應使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化，也不應使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響，

注2：試驗非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚>時，這些材料的產品標準應規定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。

5.1 垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗

5.1. 1 植材和片狀材料（包括紙植、紙、織物和薄膜）

5.1. 1. 1 不等直徑電極

電極極由兩個金屬圓柱體組成，其邊緣倒圓成半徑為（3.0土0.2) mm的圓弧。其中一個電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個電極同鈾放置，誤差在 2mm內，如圖la）所示。

5.1. 1. 2 等直徑電極

如果使用一電極架便上下電極準確對中放置，誤差在1. 0 mm內，則下電極直徑可減小到（25士 。 mm，兩電極直徑差不大于0. 2 mm. 其所測結果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結果不一定相同。

5. 1. 1. 3 厚樣品的試驗

當有規定時，厚度超過 3mm 的板材和片材應單面機加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，試驗時將高壓電極置于未加工的面上。

注：為了避兔網絡或因受現有設備限制，必要時可以根據需要，通過機加工把試樣制備成更小的厚度。

5.1. 2 帶、薄膜和窄條

兩個電極為兩根金屬棒，其直徑為（6. 0±0. 1) mm. 垂直安裝在電極架內，使一個電極在另一個電 撞上面，試樣夾在棒的兩個端面之間。

上下電極要同心軸，誤差在0.1 mm內。 兩電面應與其軸向相垂直，端面的邊緣倒成半徑為(1. 0土0.2) mm的圓弧。 上電極壓力為（50±2) g且應能在電極架內的沿垂直方向自由移動。

圖 2 示出了一種合適的裝置。 如果需要使試樣在拉伸狀態下進行試驗，則應將試樣夾在架子中，使試樣披在如圖2所示的規定的位置上。 為達到所需的拉伸，方便的辦法是將試樣的一端纏在可旋轉的圓捧上。

為了防止窄條邊緣發生閃絡，可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣并夾住試樣。 此外， 電極周圍可以采用防弧密封固，此時電植和密封圈之間留有（1～2) mm的環狀間隙。 下電極與試樣之間的間隙（在上電極與試樣接觸之前>應小于0.1 mm。

注：對薄膜的試驗，見IEC60674-2,1998,

5. 1. 3 軟管和軟套管

按GB/T7113. 2-2005進行試驗。

5.1. 4 硬管<內徑100mm及以下的）

外電極是（25士1) mm寬的金屬箱帶，內電極是與內壁緊配合的導體，例如圓棒、管、金屬箔或充填直徑（0. 75～2. 0) mm的金屬球，便與管材的內表面良好接觸， 不管怎樣，內電極的每端應至少伸出 外電極25 mm。

注：當沒有有害影響時，可用硅油、硅脂或凡士林將箔貼到試樣的內外表面。

5. 1. 5 硬管（內徑大于100 mm)

外電極是（75土1)mm寬的金屬錨帶，內電極是直在（25±1)mm的圓形金屬箔，金屬箔應相當柔軟以適應圓筒的曲率，該裝置如圖3所示。

5.1. 6 澆注及模塑材料

5.1. 6. 1 澆注材料

   按IEC 60455-2: 1998制樣和試驗。

5.1. 6. 2 模塑材料

應用一對球電極，每個球的直徑為（20.0士0.1) mm，在排列電極時，使它們共有的軸線與試樣平面垂直（見圖4）。

5.1. 6. 2. 1 熱固性材料

應用（1. 0土0.1) mm厚的試樣，這些試樣可以按ISO 295: 1991壓塑成型或按ISO 10724: 1994注塑成型，其表面尺寸應足以防止閃絡（見5. 3. 2）。

注：如果不能應用（1. 0土0. 1) mm厚的試樣，則可用（2. 0土O. 2) mm厚的試樣。

5.1. 6. 2. 2熱塑性材料

應用按ISO 294-1: 1996和ISO294-3: 1996中同型注塑成型試樣，尺寸為60 mm×60 mm×1 mm. 如果該尺寸不足以防止閃絡（見5. 3. 2）或按相關材科標準規定要求用壓塑成型試樣，此時用按 ISO 293: 1986壓塑成型的平板試樣，其直徑至少為100 mm，厚（1.0±0.1) mm。

注塑或壓塑的條件見相關材料標準。如果沒有可適用的材料標準，則這些條件必須經供需雙方協商。

5.1. 7 硬質成型件

對不能將其置于平面電極間的成型絕緣件，應采用對置的等直徑球電極。通常用作這類試驗的電極直徑為12. 5 mm或20 mm（見圖5）。

5.1. 8清漆

按GB/T 1981. 2-2003進行試驗。

5.1.9 充填膠

電極是兩個金屬球，每個球的直徑為（12. 5 ～ 13）mm. 水平同軸放置，除另有規定外，彼此相隔(1. 0土0.1) mm，并都嵌入充填膠內 。 應注意避免出現空隙，特別避免兩電極間的空隙。 由于用不同的 電極距離得到的結果不能直接相比，因此必須在材科規范的試驗報告中注明間隙距離．

5.2 平待于非疊層材料表面和平行于疊層材料層向的試驗

如果不必區分由試樣擊穿引起的破壞和貫穿表面引起的破壞，則可使用5. 2.1或5. 2. 2 的電極，但 5. 2. 1的電極應被優先采用。

當要求防止表面破壞時．應采用5. 2. 3的電般 。

5. 2. 1 平行飯電極

5. 2. 1. 1 板材和片材

試驗板材和片材時，試樣厚度為被試材料厚度，試樣表面為長方形，長(100士2) mm，寬（25. 0士 。.2) mm，試樣兩側面應切成垂直于材料表面的兩個平行平面。 試樣夾在金屬平行板之間，兩金屬板相距25mm，厚度不小于10 mm，電壓施加在金屬板上。對于薄材料可以用2個或3個試樣恰當地放置 <即：使它們的表面形成合適的角度>以支撐上電極。電極應有足夠大的尺寸，以覆蓋試樣邊緣至少超過試樣各邊15 mm，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好的接觸。電極的邊緣應適當倒圓（半徑為（3-5）mm），以避免電極的邊與邊之間的閃絡（見圖6）

注，如果現有設備不能使試樣擊穿，則可以將試樣寬度減少至05. 0±0. 2) mm或 (10.0土O. 2) mm. 試樣寬度的這種減少，必須在報告中予以特別說明。

這種電極僅適用于厚度至少為1. 5 mm的硬質材料的試驗。

5. 2. 1. 2硬管

試驗硬管時，試樣是一個完整的環或圓弧長度為100 mm的一段環，其軸向長度為（25士0. 2) mm。試樣兩端應加工成垂直于管鈾向的兩個平行的平面。將試樣放在兩平行板電極之間按5. 2. 1. I所述的板材和片材的試驗方法進行試驗，必要時可用（2～3）個試樣來支撐上電極。電極應有足夠大的尺寸以使電極覆蓋試樣并至少超過試樣各邊15 mm，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好接觸。

5. 2. 2 錐銷電極

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔，兩孔中心距離為（25土1) mm. 兩孔的直徑這樣來確定：用錐度約2%的錢刀擴孔后每個孔的較大的一端的直徑不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。

鉆好的兩孔*貫穿試樣，但如果試樣是大管子，則孔僅貫穿一個管壁，并在孔的整個長度上用鉸刀擴孔。

在鉆孔和擴孔時，孔周圍的材料不應有任何形式的損壞，如劈裂、破碎或碳化。

用作電極的錐形銷的錐度為（2.0土0. 2）%，并將錐形銷壓人<但不要錘人>兩孔，以使它們能與試樣緊密配合，并突出試樣每一面至少2 mm（見圖7a）和7b））

這類電極僅適用于試驗厚度至少為1. 5 mm的硬質材料。

5. 2. 3 平行圓柱形電極

對厚度大于15mm的具有高電氣強度的試樣進行試驗時，將試樣切成100mm×50 mm，并如圖8 所示鉆兩個孔，每個孔的直徑比圓柱形電極的直徑大，但差值不大于0.I mm.圓柱形電極直徑為（6.0士0.1）mm，并有半球形端部，每個孔的底部是半球形以便與電配合，使得電部和孔的底部之間間隙在任何點都不超過0.05 mm。如果在材料規范中沒有另外規定，則兩孔沿其長度的側面相距應是(10士1)mm，每孔應延伸到離相對的表面（2.25±0. 25) mm以內。兩種任選形式的通風電極如回8所示．當使用帶小槽的電極時，這些小槽位置應與電極間的間距正好相反。

5.3 試樣

除了上述各條中己組述過的有關試樣的情況外，通常還要注意下面兒點。

5.3. 1 制各固體材料試樣時，應注意與電極接觸的試樣兩表面要平行，而且應盡可能平整光滑。

5.3.2 對于垂直于材料表面的試驗，要求試樣有足夠大的面權以防止試驗過程中發生閃絡。

5.3.3 對于垂直于材料表面的試驗，不同厚度的試樣其結果不能直接相比（見第4章）。

5.4 兩電極間距離

用來計算電氣強度的兩電植間距離值應為下列之一（按被試材料的規定）

a) 標稱厚度或兩電極間距離（除非另有規定，一般均采用此值）；

b) 對于平行于表面的試驗，兩電極間的距離；

c) 在每個試樣上擊穿點附近直接測悍的厚度或兩電極間的距離。

6、試驗前的條件處理

絕緣材料的電氣強度隨溫度和水份含量而變化， 若被試材料已有規定，則應遵循此規定。 否則，除非另有商定條件，試樣應在溫度為（23土2）℃，相對濕度為（50士5）%條件下扯理不少于24 h。

7、周圍媒質

材料應在為防止閃絡而選取的周圍媒質中試驗。在大多數情況下，符合IEC 60296: 2003的變壓器

油是適用的媒質。對在礦物油中會引起膨脹的材料，此時其他的流體（例如硅油），可能是更合適的。

對擊穿電壓值相對較低的試樣，可在空氣中試驗，此時若要在高溫下進行試驗時，應注意即使在中等的試驗電壓下，在電極邊緣的放電也會對測試值造成很大影響。

如果試圖在另一種媒質中時某種材料的性能進行試驗評定，則可以應用這種媒質。

所選取的媒質應對被試材料的危害影響是小的。

周圍媒質對試驗結果可能有很大影響，特別是對易暖收的材料，如紙租紙板，因此必須在試樣制備程序中確定全部的必要步驟（例如干燥和浸漬），以及試驗過程中周圍媒質的狀態。

必須有足夠的時間讓試樣和電極達到所要求的溫度，但有些材料會因*處于高溫而受到影響。

7.1 在高溫空氣中的試驗

在高溫空氣中做試驗，可在任何設計合理的烘箱中進行，烘箱要有足夠大的體來容納試樣和電極，使官們在試驗時不發生閃絡。烘箱應裝有空氣循環裝置使試樣周圍的溫度在規定溫度的土2℃內且應大體上保持均勻，把溫度計、熱電偶或其他測量溫度的裝置盡可能放在實驗點附近測量溫度。

7. 2 在班體申的試驗

當試驗要在絕緣液體中進行時，除非其他液體更合適外，一般應使用符合IEC 60296: 2003的變莊器油。 必須保證穰體有足夠的電氣強度以避免網絡－ 在具有比變壓器油更高的的相對電容率的液體中 試驗的試樣，會出現比在變壓器袖中試驗時更高的電氣強度。 降低變壓器油或其他掖體電氣強度的雜 質，也可能會增加試樣上測得的電氣強度。

高溫下的試驗可以在烘箱內的盛液容器中進行<見7. 1)，也可在絕緣油作為竟也傳遞介質的恒溫控制的油播中進行。在這種情況下，應采用合適的液體循環措施，以便試樣周圍的溫度大致均勻，并保持在規定溫度的±2℃內。

8、電氣設備

8.1電源

    用一個可變低壓正弦電源供給一個升壓變壓器來獲得試驗電壓。 變壓器及其電源和它的調節裝置應具有如下特性。

8. 1. 1 在回路中有試樣的情況下，對等于和小于試樣擊穿電壓的所有電壓，試驗電壓的峰值與有效值(r, m. s）之比為根號2(1土5%）即（1. 34～1. 48）。

8. 1. 2 電源的容量應足夠大，使之在發生擊穿之前均能符合8. 1. 1 要求，對于大多數材料，在使用*的電極的情況下，通常40 mA的輸出電流容量巳足夠。對于大多數試驗來說，電源容量范圍為；對于10kV及以下的小電容試樣的試驗，其容量為0.5kVA；對于試驗電壓為100 kV以下者則為5 kVA。

8.1. 3 可變低壓電源調節裝置應能使試驗電壓平滑、均勻地變化，無過沖現象。當用一個自耦調壓器按第10章施加電壓時，所產生的遞增的增量不應超過預期擊穿電壓的2%。

    對短時試驗或快速升壓試驗，使用馬達驅動調節裝置。

8.1. 4 為了保護電源不致損壞，應裝有一個裝置使在試樣擊穿的幾個周期內切斷電源。這個裝置可以由一個接在高壓回路中的電流敏感元件組成。

8.1.5 為了限制在擊穿時由電流或電壓沖擊引起電極的損傷，要求將一個具有合適值的電阻器與電極串聯。電阻值的大小應取決于電極所允許的損傷程度。

   注：應用阻值很高的電阻器可能會導致測得的擊穿電壓比應用阻值低的電阻器測得的擊穿電壓值高。

8.2電壓測量

8.2. l 按等效有效值記錄電壓值。 較好的方法是用一塊峰值電壓表并將其讀數除以根號2。 電壓測量回路的總誤差應不超過測得值的5%，該誤差包括了由于電壓表的響應時間所引起的誤差。 在所用的任何升壓速率下，該響應時間引起的誤差應不大于擊穿電壓的1%。

8.2.2 果用符合8. 2.1要求的電壓表來測量施加到電極上的電壓。 將它直接接到電極上，也可通過分壓器或電壓互感器接到電極上。 如果使用升壓變壓器的測量線圈來測量電壓，則施加到電極上的 電壓的指示正確度應不受升壓變壓器負載和串聯電阻器的影響。

8. 2. 3 希望在擊穿后能在電壓表上保留大試驗電莊的讀數值，從而正確地讀出并記錄擊穿電壓，但

指示囂應對在擊穿時發生的瞬變現象不敏感。

9、程序

9.1 試驗應記錄如下內容：

a) 被試樣品;

b) 試樣厚度的測量方法（若不是標稱厚度）;

c) 試驗前的處理;

d) 試樣數量（若不是5個，應注明）;

e) 試驗溫度;

f) 周圍媒質；

g) 使用的電極；

h) 升壓方式；

I)    以電氣強度或是擊穿電壓作為報告的結果。