絕緣高壓擊穿試驗儀

絕緣高壓擊穿試驗儀定義：

電氣擊穿：式樣在承受電應力作用時(shí)其絕緣性能?chē)乐負p失，由此引起試驗回路電流促使相應的回路斷路器動(dòng)作。

擊穿通常是由式樣和電極周?chē)臍怏w或者液體煤質(zhì)中的局部放電引起，并使得較小電極或者等徑兩電極邊緣的式樣遭到破壞。

閃絡(luò )：式樣和電極周?chē)臍怏w或者液體煤質(zhì)承受的電應力作用時(shí)，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(dòng)作.

碳化通道的出現或者穿透式樣的擊穿可用于區別試驗是擊穿還是閃絡(luò )。

擊穿電壓：在連續升壓試驗中在規定的試驗條件下，式樣發(fā)生擊穿時(shí)的電壓。

式樣承受的高電壓在該電壓水平下整個(gè)時(shí)間內式樣不發(fā)生擊穿。

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的距離商。

得到的電氣強度試驗結果。能用來(lái)檢測由于工藝的變更，老化條件或者其他的制造環(huán)境情況引起的性能相對于正常的值的變化或者偏離，而很少能用于直接確定在實(shí)際應用中的絕緣材料的性能狀態(tài)。

材料的電氣強度測試值可受如下多重因素影響；

式樣的狀態(tài)

a，式樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；

b，式樣的預處理，特別是干燥和浸潤過(guò)程

c，時(shí)都存在空隙。水分或其他的雜質(zhì)。

式樣的條件：

a加電壓的頻率，波形和升壓速度或者加壓時(shí)間

b環(huán)境溫度，氣壓和濕度

c電極形狀，電極尺寸，導熱系數

d周?chē)橘|(zhì)的電，熱特性

在研究黑沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗的新材料時(shí)，應該考慮到這些所有影響的因素，以上規定了一些特定的條件以便迅速判別材料，并可以用進(jìn)行質(zhì)量的控制和類(lèi)似的目的。

用不同的方法得到的結果是不能直接比對的，但是每一個(gè)結果可提供的材料電氣強度資料。應該指出的是大多數材料的電氣強度隨著(zhù)電極間的距離增加而減小，也隨著(zhù)施加電壓的增加而減小。

由于擊穿前的表面放電的強度和延續時(shí)間對大多數材料測得的電氣強度有明顯的影響，為了設計直到試驗電壓無(wú)局放電的電氣設備，必須知道材料擊穿前無(wú)放電的電氣強度。

電極和式樣：金屬電極應該始終保持光滑清潔無(wú)缺陷。

絕緣高壓擊穿試驗儀技術(shù)指標：

01、輸入電壓： 交流 220 V

02、輸出電壓： 交流 0--50 KV ;直流 0—50 KV

03、電器容量： 5KVA

04、高壓分級： 0-50KV，

05、升壓速率：0.1-5.0kv（自由填寫(xiě)）

        （備注：滿(mǎn)足標準要求并可以根據用戶(hù)需求設定不同的升壓速率）

06、試驗方式：

           直流試驗：1、勻速升壓  2、梯度升壓 3、耐壓試驗

           交流試驗：1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗

07、試驗介質(zhì)：空氣，試驗油

08、安裝靈敏度較高的過(guò)電流保護裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內切斷電源。

09、儀器配備*故障報警系統 避免用戶(hù)操作故障儀器發(fā)生危險。（上位機報警和下位機報警）

10、支持短時(shí)間內短路試驗要求。

11、電壓試驗精度： ≤ 1％。

12、試驗電壓連續可調： 0--100 KV。

13、電流可采集到mA級 并且實(shí)現 實(shí)時(shí)采集。

14、出具*計量單位校準證書(shū)或出具客戶(hù)計量單位的證書(shū)

15、電源：220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

16、電流電壓穩定度：外界電壓波動(dòng)10% （可選配我司配到電壓保護器 額定波動(dòng)電壓30%）

電壓擊穿試驗儀，電極的選型

板材和片狀材料（包括紙板、紙、織物和薄膜）選用不等經(jīng)電極;

電極由兩個(gè)金屬圓柱體組成其邊緣倒成半徑3.0±0.2mm的圓弧其中一個(gè)電極的直徑為25mm高度25mm另一個(gè)電極的直接為75mm高度為15mm兩個(gè)電極同軸放置誤差在2mm內

帶、薄膜和窄條；

兩個(gè)電極為兩根金屬棒直徑為6mm垂直按在電極架內一個(gè)電極在另一個(gè)電極上面式樣放在中間位置，上下電極要同心誤差在0.1mm電面與其軸向垂直端面倒角為半徑1mm上0電極壓力為50g且可以在電極架內上下自由活動(dòng)

軟管和軟套管電極；

硬管，內徑在100mm以下的！

外徑是25mm的金屬箔內電極是與內徑緊配合的導體，例如；圓棒、管、金屬箔或者金屬球與管材的內表面緊密接觸！

硬管，內徑大于100mm以上

外徑是75mm的金屬箔帶內電極是直徑25mm的圓形金屬箔帶

熱固性材料；

應用1mm厚的式樣

熱塑性材料；

注塑成型式樣尺寸為60*60*1（mm）

硬質(zhì)成型材；

對不能至于平面電極間的成型絕緣件應該采用對至的等直徑球電極通常用作這類(lèi)的試驗電極直徑為12.5mm或者20mm

填充膠；

電極是兩個(gè)金屬球，每個(gè)電極的直徑為12.5-13mm水平同軸放置彼此相隔1mm并且都嵌入充膠內應該注意避讓縫隙由于不同的電極結果不同不能直接對比所以在結果中要表明電極尺寸

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標簽：電壓擊穿試驗儀，介電擊穿強度試驗儀，耐電壓強度擊穿試驗儀

使用時(shí)的注意事項

1、試驗過(guò)程中不能讓無(wú)關(guān)人員靠近，因本試驗儀器可產(chǎn)生較高的電壓，未經(jīng)過(guò)培訓的人員不能使用該設備。試驗時(shí)要有監護人員，不要單人使用。以防萬(wàn)一發(fā)生意外情況。

2、長(cháng)時(shí)間不使用設備，在再使用時(shí)，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線(xiàn)從均壓球上取下。查看計算機試驗界面，看看高壓電壓是否正常。

3、試驗中發(fā)生意外情況要及時(shí)切斷電源，問(wèn)題處理后才能繼續試驗。

4、設備安放要平穩，安放的地面要堅固。水泥地面以免產(chǎn)生共振。

5、該設備在使用中外殼要接保護地線(xiàn)，既設備外殼接大地,以保護操作人員和設備運行的安全。

6、使用完設備后，要關(guān)掉系統各部分電源，不準帶電插拔電源線(xiàn)。

7、要按規定的電源電壓接入設備。確保電路接線(xiàn)正確。否則會(huì )損壞設備。

8、該儀器需安置在室內，實(shí)驗室應整潔、干燥、無(wú)腐蝕性介質(zhì)，非相關(guān)人員不要隨意操作。

9、不要讓設備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設備不能正常運轉。

10、不要讓設備碰到水濺，腐蝕性氣體，可燃氣體和可燃物。如果不避免，可能火災。

11、搬動(dòng)設備時(shí),要切斷設備電源,既要把插頭從插座中拔下。禁止搬動(dòng)設備時(shí)放倒設備或傾斜45°角以上。

12、不要在設備運行時(shí)插拔設備的電源插頭。

電壓擊穿？

電子器件都有能承受的高耐壓值，超過(guò)該允許值，器件存在失效風(fēng)險。主動(dòng)元件和被動(dòng)元件失效的表現形式稍有差別，但也都有電壓允許上限。晶體管元件都有耐壓值，超過(guò)耐壓值會(huì )對元件有損傷，比如超過(guò)二極管、電容等，電壓超過(guò)元件的耐壓值會(huì )導致它們擊穿，如果能量很大會(huì )導致熱擊穿，元件會(huì )報廢。

介電擊穿？

是指在兩個(gè)導電板之間為了某些目的添加的不導電的物質(zhì)，由于電壓太高，這種物質(zhì)被破毀，失去不導電的功能，變成了導體。這個(gè)現象就是介電擊穿。 

簡(jiǎn)單常見(jiàn)的介質(zhì)是空氣，如果電壓大了，空氣就會(huì )電離。

絕緣強度？

絕緣本身耐受電壓的能力。作用在絕緣上的電壓超過(guò)某臨界值時(shí)，絕緣將損壞而失去絕緣作用。

通常，電力設備的絕緣強度用擊穿電壓表示；而絕緣材料的絕緣強度則用平均擊穿電場(chǎng)強度，簡(jiǎn)稱(chēng)擊穿場(chǎng)強來(lái)表示。擊穿場(chǎng)強是指在規定的試驗條件下，發(fā)生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極之間的距離。絕緣強度通常以試驗來(lái)確定。絕緣強度隨絕緣的種類(lèi)不同而有本質(zhì)上的差別。

內絕緣？

電力設備內部的絕緣。包括固體介質(zhì)、液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的絕緣以及由不同介質(zhì)構成的組合絕緣。外部大氣條件對內絕緣基本沒(méi)有影響。但材料的老化、高溫、連續加熱以及受潮等因素對內絕緣的絕緣強度有不利的影響。內絕緣若發(fā)生擊穿，一般說(shuō)來(lái)，它的絕緣強度是不能自行恢復的。

外絕緣？

在直接與大氣相接觸的條件下工作的電工設備的各種不同形式的絕緣。包括空氣間隙和電力設備固體絕緣的外露表面。外絕緣在放電停止后，其絕緣強度通常能迅速地*恢復并與重復放電的次數無(wú)關(guān)。外絕緣的絕緣強度與外部大氣條件密切相關(guān)。  絕緣強度

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱(chēng)閃絡(luò )。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò )所需的電壓值稱(chēng)臨界閃絡(luò )強度。

伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應的放電時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。它由試驗確定。工程中用以表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。

外絕緣的絕緣強度和外部大氣條件密切相關(guān)，受大氣溫度、壓力、濕度等氣象條件和臟污狀況等多種因素的影響。電工委員會(huì )規定標準大氣狀態(tài)為:氣壓1013毫巴（1巴＝105帕）,溫度20℃，濕度11克/米3,并規定了大氣狀態(tài)不同時(shí)外絕緣放電電壓相互間的換算方法。非標準大氣狀態(tài)下的實(shí)測電壓值，應換算到標準大氣狀態(tài)下的電壓值；反之，應用標準大氣狀態(tài)下的電壓值時(shí)，應換算到試驗或運行中大氣狀態(tài)下的電壓值。

臨界閃絡(luò )強度？

在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱(chēng)閃絡(luò )。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò )所需的電壓值稱(chēng)臨界閃絡(luò )強度。有時(shí)閃絡(luò )強度用平均閃絡(luò )場(chǎng)強來(lái)表示。它是指在規定的試驗條件下，用發(fā)生閃絡(luò )的電壓除以沿兩種介質(zhì)交界面的泄漏距離或兩電極間的垂直距離所得的商。試驗條件分為干燥狀態(tài)、淋雨狀態(tài)和臟污狀態(tài)等幾類(lèi)。在這幾種狀態(tài)下得到的臨界閃絡(luò )強度分別簡(jiǎn)稱(chēng)為干閃強度、濕閃強度和污閃強度。由于介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻，沿面閃絡(luò )電壓比氣體或固體單獨存在時(shí)的擊穿電壓都低。淋雨狀態(tài)比干燥狀態(tài)時(shí)的閃絡(luò )電壓低，在潮濕臟污的條件下沿面閃絡(luò )電壓會(huì )更明顯降低。

伏秒特性？

電工設備絕緣除承受長(cháng)期工作電壓的作用外，還承受暫態(tài)過(guò)電壓的作用。過(guò)電壓可分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是由于設備遭受雷擊造成的或在設備附近發(fā)生雷擊而感應產(chǎn)生的過(guò)電壓；另一類(lèi)是由于電力系統中的操作或發(fā)生事故或發(fā)生諧振而引起的過(guò)電壓。過(guò)電壓的作用時(shí)間很短，但過(guò)電壓的數值卻大大超過(guò)正常工作電壓。

放電的發(fā)展需一定時(shí)間，在持續電壓作用下，放電時(shí)延對放電電壓沒(méi)有影響；但對于作用時(shí)間很短的沖擊電壓，放電時(shí)延的影響則不能忽略。工程中用伏秒特性來(lái)表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應的放電時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。

伏秒特性由試驗確定，其方法為：保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓。電壓較低時(shí)，擊穿發(fā)生在波尾；電壓甚高時(shí),放電時(shí)間減至很小,擊穿可發(fā)生在波頭。在波尾擊穿時(shí)，以沖擊電壓的幅值作為縱坐標，放電時(shí)間作為橫坐標。在波頭擊穿時(shí),還以放電時(shí)間為橫坐標,但以擊穿時(shí)的電壓為縱坐標。在電壓較高時(shí)完成放電所需時(shí)間較短，在電壓較低時(shí)完成放電所需時(shí)間較長(cháng)。

電氣強度？

電氣強度測試又稱(chēng)耐壓測試。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，任何電氣設備都有一個(gè)絕緣等級，不同額定電壓的絕緣等級不一樣。當超過(guò)一定電壓等級后，設備的絕緣就會(huì )被擊穿。電氣強度測試就是看在給被測設備加一定的高電壓（可以參考IEC標準或者國標），看是否會(huì )導致?lián)舸?。如果不擊穿，則通過(guò)，擊穿則說(shuō)明不合格。 

一般在設備出廠(chǎng)前做這個(gè)試驗，在現場(chǎng)可能僅僅是搖絕緣就可以了。另外，該試驗是破壞性試驗，一旦擊穿，不可修復。 

電氣強度測試又稱(chēng)耐壓測試，是圍繞絕緣材料被擊穿后呈現出導體特性的特點(diǎn),考察相關(guān)電參數的變化特征,以此判定絕緣材料是否被擊穿。

內涵及測試工具？

工頻交流電壓作用下的氣體介質(zhì)擊穿。在均勻電場(chǎng)(見(jiàn)不均勻電場(chǎng))的間隙中，工頻擊穿電壓和直流擊穿電壓相等。在極不均勻電場(chǎng)的間隙中（如棒－板間隙），擊穿總是發(fā)生在棒電極處于正極性的狀態(tài)，因而交流擊穿電壓幅值與正極性棒對負極性板間隙的直流擊穿電壓相近。棒－板空氣間隙的交流平均擊穿場(chǎng)強為Eа≈4.8kV/cm，與上述E+很接近。為提供高電壓輸電線(xiàn)或變電所空氣間隙距離的設計依據，近年來(lái)很多人研究長(cháng)空氣間隙的工頻擊穿電壓(見(jiàn)長(cháng)間隙擊穿)。圖2為1～ 10m間隙距離的擊穿電壓曲線(xiàn)。圖中,曲線(xiàn)1、2是棒-棒電極間隙，上棒電極均為5m，下棒電極分別為6m及3m，兩者的擊穿電壓稍有差異。這是因為曲線(xiàn)2的下棒電極短，大地的影響大。曲線(xiàn)3是棒-地間隙的擊穿電壓,它比棒-棒間隙的數值低許多,并且有“飽和”的趨勢。這些試驗是在室內進(jìn)行的，后來(lái)由戶(hù)外試驗說(shuō)明，并未出現“飽和”現象。“飽和”現象是由于試驗室墻的影響引起的。進(jìn)行長(cháng)間隙的試驗需要很大的試驗室，投資很多。因此許多人在研究用理論模型計算或試驗模擬來(lái)代替實(shí)際尺寸的試驗。

固體電介質(zhì)擊穿？

導致?lián)舸┑牡团R界電壓稱(chēng)為擊穿電壓.均勻電場(chǎng)中,擊穿電壓與介質(zhì)厚度之比稱(chēng)為擊穿電場(chǎng)強度（簡(jiǎn)稱(chēng)擊穿場(chǎng)強,又稱(chēng)介電強度）.它反映固體電介質(zhì)自身的耐電強度.不均勻電場(chǎng)中,擊穿電壓與擊穿處介質(zhì)厚度之比稱(chēng)為平均擊穿場(chǎng)強,它低于均勻電場(chǎng)中固體介質(zhì)的介電強度.固體介質(zhì)擊穿后,由于有巨大電流通過(guò),介質(zhì)中會(huì )出現熔化或燒焦的通道,或出現裂紋.脆性介質(zhì)擊穿時(shí),常發(fā)生材料的碎裂,可據此破碎非金屬礦石. 

固體電介質(zhì)擊穿有3種形式 :電擊穿,熱擊穿和電化學(xué)擊穿.

電擊穿是因電場(chǎng)使電介質(zhì)中積聚起足夠數量和能量的帶電質(zhì)點(diǎn)而導致電介質(zhì)失去絕緣性能.熱擊穿是因在電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)內部熱量積累,溫度過(guò)高而導致失去絕緣能力.電化學(xué)擊穿是在電場(chǎng),溫度等因素作用下,電介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學(xué)變化,性能逐漸劣化,終喪失絕緣能力.固體電介質(zhì)的化學(xué)變化通常使其電導增加 , 這會(huì )使介質(zhì)的溫度上升,因而電化學(xué)擊穿的終形式是熱擊穿.溫度和電壓作用時(shí)間對電擊穿的影響小,對熱擊穿和電化學(xué)擊穿的影響大;電場(chǎng)局部不均勻性對熱擊穿的影響小,對其他兩種影響大.

液體電介質(zhì)擊穿？

純凈液體電介質(zhì)與含雜質(zhì)的工程液體電介質(zhì)的擊穿機理不同.對前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對后者有氣體橋擊穿理論.沿液體和固體電介質(zhì)分界面的放電現象稱(chēng)為液體電介質(zhì)中的沿面放電.這種放電不僅使液體變質(zhì),而且放電產(chǎn)生的熱作用和劇烈的壓力變化可能使固體介質(zhì)內產(chǎn)生氣泡.經(jīng)多次作用會(huì )使固體介質(zhì)出現分層,開(kāi)裂現象,放電有可能在固體介質(zhì)內發(fā)展,絕緣結構的擊穿電壓因此下降.脈沖電壓下液體電介質(zhì)擊穿時(shí),常出現強力氣體沖擊波（即電水錘）,可用于水下探礦,橋墩探傷及人體內臟結石的體外破碎.

氣體電介質(zhì)擊穿？

在電場(chǎng)作用下氣體分子發(fā)生碰撞電離而導致電極間的貫穿性放電.其影響因素很多,主要有作用電壓,電板形狀,氣體的性質(zhì)及狀態(tài)等.氣體介質(zhì)擊穿常見(jiàn)的有直流電壓擊穿,工頻電壓擊穿,高氣壓電擊穿,沖擊電壓擊穿,高真空電擊穿,負電性氣體擊穿等.空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場(chǎng)強和擊穿場(chǎng)強高,擊穿后能迅速恢復絕緣性能,且不燃,不爆,不老化,無(wú)腐蝕性,因而得到廣泛應用.為提供高電壓輸電線(xiàn)或變電所的空氣間隙距離的設計依據（高壓輸電線(xiàn)應離地面多高等）,需進(jìn)行長(cháng)空氣間隙的工頻擊穿試驗.

發(fā)展趨勢？

絕緣耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。過(guò)去在進(jìn)行電纜耐壓試驗時(shí)都采用直流耐壓試驗。經(jīng)研究和實(shí)踐表明：直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無(wú)效的且具有危害性。我國在九十年代開(kāi)始研究和實(shí)踐交流耐壓試驗技術(shù)。經(jīng)過(guò)20多年的研究和實(shí)踐，世界各國紛紛采用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。國內外有關(guān)標準機構也對于高壓電纜的試驗方法作出了更改和修訂。1997年CIGRI大電網(wǎng)工作會(huì )議對目前采用的直流耐壓試驗方法提出疑議，并推薦使用工頻及近似工頻（30-300HZ）的交流試驗方法，在*范圍內推廣應用。我國的華北電力集團，廣東，江蘇，浙江，福建，安徽等電網(wǎng)已先后頒發(fā)《試驗規程》，強制規定用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。在我國電網(wǎng)相對發(fā)達的省份，交流耐壓試驗已經(jīng)成為強制性標準。其它地區的試驗規程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗取代傳統直流耐壓試驗已是大勢所趨。