薄膜电击穿强度测试仪

一、仪器介绍1、用途主要适用于固体绝缘材料如树脂和胶、浸渍纤维制品、云母及其制品、塑料复合制品、陶瓷和玻璃等介质在工频电压或直流电压下击穿强度和耐电压时间的测试；GB/T1408.1薄膜绝缘耐压、电气强度、击穿电压测试仪采用计算机控制，可对试验过程中的各种数据进行快速、准确的采集、处理，并可存取、显示、打印。2、依据标准仪器依据以下标准中对击穿电压部分的要求制造1、GB1408.1-2016《绝缘材料电气强度试验方法》2、GB1408.2-2016《绝缘材料电气强度试验方法 第2部分：对应用直流电压试验的附加要求》3、GB/T1695-2005《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》4、ASTM D149《固体电绝缘材料工业电源频率下的介电击穿电压和介电强度的试验方法》5、GB/T3333：电缆纸工频电压击穿试验方法；6、GB/T12656：电容器纸工频电压击穿试验方法7、HG/T3330：绝缘漆漆膜击穿强度测定法。3、功能：1、试验过程中可动态绘制出试验曲线，试验的曲线可以多种颜色叠加对比。2、可对试验数据进行编辑修改，灵活适用；3、试验条件及测试结果等数据可自动存储；4、试验报告格式灵活可变，适用于不同用户的不同需求；5、可对一组试验中曲线数据的有效与否进行人为选定；6、试验结果数据可导入EXECL,WORD文档编辑；7、过电流保护装置有足够的灵敏度，能够保证试样击穿时在0.1S内切断电源；8、仪器运行的持久性: 仪器可连续运行使用，不需为保护仪器而定期停机。.二、技术指标1、输入电压：AC 220V±10%2、 电源频率：50±1%3、试验变压器功率：3kVA4、调压器功率 3kVA5、输出电压：AC 0～50kV 6、测量精度：±1%7、升压方式选择功能：1；连续方式；2；逐级方式；3；慢速方式4；保压试验8、升压速率范围100V/s-3000V/s设定功能。9、外形尺寸： （ZJC-50kV产品）三、整机组成⒈升压部件：由调压器和升压变压器组成升压部分。⒉驱动部件：控制器和步进电机均匀调节升压变压器。⒊检测部件：集成电路组成的测量电路。⒋计算机测控系统。5.箱体控制系统四、仪器原理1、专用术语说明：1、控制系统以一定速度控制电机匀速旋转电压输出装置升高电压，高压变压器感应到升压装置的电压变化按比例提升相对应的电压（低压输入0-200V对应0-50kV）；高压加载到测试样品端，检测系统实时监测电压和电流变化过程，当相应的漏电流和电压超过设定值，仪器会自动断电停止返回电压零点。击穿电压(V)：用连续均匀升压的办法对试样施加工频电压并保持试样发生击穿时的电压值，以kV表示。击穿强度(E)：试样的击穿电压值与两个电极间试样的平均厚度之商，以kV/mm。第五章：仪器安装GB/T1408.1薄膜绝缘耐压、电气强度、击穿电压测试仪器安装在水平水泥地面，无振动和腐蚀空间，建议距离墙体和操作人员在1米以上。GB/T1408.1薄膜绝缘耐压、电气强度、击穿电压测试仪器后部有高压变压器质量重心偏后，运输和安装过程中请注意。本仪器建议一次吊装到位，叉车安装建议前后两台配合安装。电源端子接线为火线、零线、地线。接地端子必须用多股铜线良好接地。高压和低压绝缘柱可以在长期不用或者更换外置高压和其他操作人员时把高压引线悬空，避免误操作。试验时高压和低压引线端用高压引线鳄鱼夹和低压引线鳄鱼夹连接。高压电极和低压电极正常情况下是25mm和75mm两个圆形表面光滑铜电极，分别在上下部位用螺丝固定，如果特殊情况需要更换，请拧开相应的螺丝更换附件中备用电极即可。油盒固定点是一个上凸起的销子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更换变压器油。油盒支架是一个整体安装的电木机构，可以取出更换电极更加方便。变压器油添加要超过上电极上部最少30mm。第六章：仪器操作步骤主机操作说明①总电源30A空气开关 ②带钥匙锁开关③警报指示④起点指示（调压器零点）⑤门限指示（开关门提示）⑥照明开关⑦风机开关⑧高压启动⑨高压停止⑩手动放电确认地线和总电源连接好，打开总电源开关打开钥匙开关起点指示和门限指示红灯亮。标准样品尺寸应该比电极尺寸大30mm左右，厚度为标准1mm左右为最佳。提起上电极，用大镊子或者坩埚钳子把样品按在下电极位置，上电极向下压实样品。第八章：软件使用和安装打开计算机进入Windows 系统，在桌面上查找(1) 用鼠标双击桌面快捷方式进入用户试验界面。软件操作界面①软件操作界面②软件操作界面③各输入框内添加说明：a. 试验单位：作试验的单位或者机构。b. 送试单位：试样的提供单位或者机构。c. 执行标准：试验方法和条件所遵循的标准，设备执行的是ASTM D149或者其它标准。d. 试验方法：试样的试验过程和结果的处理，本设备执行的是ASTM D149或者其它标准 ，有四种试验方法为别称之为：（I）连续升压(Short Time)：试样电压从零开始以选择的升压速率匀速升压，直到试样击穿为止，击穿电压为击穿瞬间的电压值。（II）逐级升压(Step by Step)：试样电压从零快速升压到达初始电压，此间不记录曲线，到达初始电压后以梯度时间为时间长度，稳定电压，梯度时间结束后继续以选定的升压速率升压，达到下一个梯度电压值再稳定电压，如此过程直到试样击穿。对于击穿电压的确定分为两种情况，如果试样击穿发生在升压的过程中，那么击穿电压为前一个梯度的电压；如果击穿发生在梯度时间内，则击穿电压为击穿瞬间的电压。（III）慢速升压(Slow Rate)：试样电压从零快速升压到达初始电压，此间不记录曲线，到达初始电压后以选定的升压速率升压直到试样击穿，击穿电压为击穿瞬间的电压值。（IIII）耐压试验（Keep）：试样电压从零快速升压到达初始电压，此间不记录曲线，到达初始电压后以设定时间为时间长度，稳定电压，耐压时间结束后试验结束。e. 环境湿度：试验室的湿度20±5℃。f. 环境温度：试验室的温度50-70%。（本实验仪器试验湿度建议选择偏小值，避免空气放电）g. 试验介质：试验中使用变压器油作为介质浸没试样，减少试样闪络等影响试验结果。h. 试验人员：试验的操作者。i. 电极形状： 接触试样表面的电极形状，本设备使用圆形电极或者其它。j. 电极尺寸： 本设备使用圆形φ25mm重50g的铜电极。k. 使用量程： 设备量程为0～50kV。l. 峰降电压： 试样击穿时试样两边的电压会产生一个由最高的峰值突降到一个低值的现象，二者的差值称之为峰降电压。随量程的不同和试样的不同会有区别。一般选用1.0kV作为一个比较合适的值使用，当然不排除有特殊的情况。m. 保压电压和初始电压：在逐级升压(Step by Step)和慢速升压(Slow Rate)两种试验方法中需要到达一个保压电压和初始电压的过程，会使用到此参数。Short Time方法不使用此参数。n. 梯度电压：在逐级升压(Step by Step)试验方法中，稳定电压=初始电压+梯度电压×（N-1），N为梯度的次数。o. 材料名称：制成试样的材料。p. 终止电压：是试验的一个保护措施，防止由于参数设置不当引起的无限升压，实际采集到的电压值大于此参数时，系统自动停止，电机返回初始位置，同时这也是曲线坐标上的一个参数。q. 保压和梯度时间：在Step by Step试验方法中和耐压实验中，稳定电压的时间段长度，以秒为单位。r. 试样制备：对试样的修整处理，或特殊的环境条件处理。s. 存储路径：试验数据在磁盘中的保存位置，可以手动选择路径及对文件命名，若不选择则系统会对数据自动命名保存到默认位置。按选择路径按钮即可手动选择路径和文件命名。(4)根据试验要求输入参数，然后点击“保存【参数设置】数据”按钮，出现如下提示后，点击确定。(5)打开试验箱门，按标准要求夹好试样，关上门，起点指示灯点亮，按下“高压准备”按键，按键自身灯被点亮，用鼠标点击界面“准备试验”按钮进行试验开始前的检测工作。（6）检测通过后，填写样品厚度和升压速率，如果没有填写样品厚度和升压速率不能开始试验，软件提示填写，“开始试验”按钮被激活，此时可以做试验了。（7） 鼠标点击“开始试验”后，试样击穿或点击“结束试验”，电机自动返车回到初始位置。在电机返车状态下试验软件暂时不能操作，系统会提示电机正在返回原点。（8）打开试验箱门，取出试样，一个试验完成。在做下一个试验前，注意：如果想要一个样品或者多个样品曲线在一起显示，就要选取下一个试验序号，否则永远只能自动保存你选择过的序号曲线保存，如果做满10条曲保存，重新试验最好重新启动程序。（9）几组试验结束后，需要保存试样的试验结果及曲线。此时需要把试验序号后的“是否有效”点选上，点击“保存试验数据”将根据您的选择保存已勾选的试样数据。①手动保存为其它名字请手动点击保存按键，存为任何路径任何文件夹内。②本仪器每次试验结果自动保存在计算机E盘下试验数据文件夹中，文件存储方式为试验时的年月日时分秒为文件名，如果想要保存为其它文件名，请自己选择保存文件夹和命名方式；，每次启动系统如果E//盘下没有自动生成。（10）选择查看已做完数据曲线双击曲线分析图标或者文字曲线分析则出现，曲线分析图标变成灰色禁止使用，注意：如果想多次查看多组试验数据，每次曲线分析之后，在“系统设置”中第一选项为动态曲线“重启加载”（因为是动态曲线模拟生成过程，想再次查看其它结果必须如此操作）。可以选择相对应的曲线序号，动态放大缩小，遍历曲线生成过程配置为选择曲线放大方式（点击方式，拖动方式，放大倍率），基本不用操作，默认即可（13）点击：数据处理如果你需要打印试验报告，点击“打印预览”按钮，如下界面①选定试验时设置参数②自己修改相应报告生成参数③曲线报告形式等距离打印和分开打印确定打印生成如下报告两个页面另存为word和Excel格式请双击对应图标，存为任何名称和文件夹内都可以 （17）检定和校正（本仪器出厂已经校正完毕，只有数值不准确和到检定年限才可以校正）系统设置中有电压标定管理输入密码（ ），进入标定界面仪器高压端连接标准器，低压端空载，面板界面按着试验过程操作完毕，相当于标准计量器具为样品，但是低压端空载，点击“电压标定”提示是“否加入系数，如果重新标定就不加入系数。如果查看已经标定完系数，一定加入系数，保存参数设置。点击“电压系数校正”选择电压或者电流校正显示电压系数标定显示电流系数标定所有系数在E盘下文件夹wsm内 ，不要删除，光盘内存有备份，删除之后系统会提示系数不存在（18）软件安装内部控制卡AC5110，必须安装office2003或者2007，在光盘目录中有安装包中电压击穿试验仪安装包，双击安装既可以，默认目录安装，会在电脑桌面生成一个快捷方式。第八章、仪器注意事项安全说明：由于试验经常是在高电压条件下进行，为确保操作者安全。本仪器采用如下保护设计。1.前端装有漏电空开做过流保护。2.试验箱采用具有良好绝缘特性的有机玻璃制成。测试电压头安全放电距离对四周均大于（350mm），试验时箱壁对操作者构成良好防护墙，以确保安全。3.试验变压器高压侧尾端及仪器外壳均已安全接地。4.电路上设有过流保护、过压保护，（要求：仪器主机电源和计算机电源必须接地良好。）5.五级安全断电控制：⑴漏电保护器⑵总电源开关⑶高压断电开关⑷试验箱门安全开关特别提示：安装本仪器的试验室必须装备符合国家相关标准要求的接大地保护线；接地保护线端子位于主机后板左下,（接地电阻小于4欧姆。）6.试验结束后，关闭总电源，清洁仪器。7 、试验准备和环境1.试样的处理⑴用绸布蘸对试样无腐蚀作用的溶剂,擦净试样。⑵预处理和条件处理：处理条件和方法可根据产品的性能和要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的由产品标准另行规定。⑶绝缘材料的电气强度随温度和含水量而变化。除被测试材料另有规定外，试样应在23±2℃，相对湿度（50±5）%的条件下处理不少于24h。⑷经过受潮或浸液体媒质的试样在试验前应用滤纸轻轻吸去液滴，从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。2.媒质：⑴气体媒质：采用空气，如有闪络可在电极周围加柔软硅橡胶防飞弧圈。防飞弧圈与电极之间有一毫米左右的环状间隙，环宽30mm。⑵液体媒质：常态试验及90℃以下的热态试验采用清洁的变压器油，90℃至300℃以内的热态试验采用清洁的过热气缸油。3.试验环境：⑴常态试验环境：温度为20±5℃，相对湿度为65±5%。⑵热态试验或潮湿环境试验条件由产品标准参照录中表2予以规定。击穿的判断：试样沿施加电压方向及位置有贯穿小孔、开裂、烧焦等痕迹为击穿，如痕迹不清可用重复施加试验电压来判断。试验的预处理、条件处理：预处理：为减少试样因放置条件的不同而产生的影响，以使试验结果有较好的重复性和可比性。预处理条件可由表1选取。表1 预处理条件条件处理：试验前，试样在规定的温度下，在一定相对湿度的大气中或完全浸于水（或其他液体）中，放置规定的时间后进行试验，以考核材料性能受温度、湿度等各种因素影响的程度。处理条件由表2选取。机械应力处理条件和方法按产品标准规定。表2 条件处理与试验环境注：条件处理时间由产品标准规定注意事项：本仪器试验过程中如空气相对湿度大于70%，将有对空气放电的可能，试验中请与仪器保持1.5米的距离。本仪器之控制计算机专为电压击穿试验机设计，请勿随意添加和删除程序或移作它用第九章：常见可能的故障及处理方法（处理硬件故障建议非必要一定断开电源）故障现象一：、高压不升压，电压没有显示、解决办法：硬件检查（断开电源后）检查总电源开关是否打开、门控显示、起点指示是否正常点亮。高压启动开关是否绿灯亮起。（正常高压启动按下后点亮）如果供电正常后仍不升压，（断电后）可打开侧门，观察左侧调压器上驱动步进电机，检查尼龙传动皮带是否脱落、打滑或滞住。如果电脑软件控制操作提示框显示“试验数据出现异常且无法保存”，硬件查看高压采集电路，有可能硬件故障。软件参数设置检查：①看量程是否选择正确50KV；（量程选择不对）②软件中峰降电压值设置过低，（增大系数即可。）③软件中电流保护设置过小，（增大电流数）检查是否控制板驱动丢失或者控制卡损坏，打开AC5110.exe正常情况下，会提示检测到一个控制卡，否则提示检测不到。用备份光盘重新驱动。在“设备管理器中”的AC5110板卡驱动是否存在，否则重新驱动解决。故障现象二：软件打不开解决办法：系统中病毒，软件打不开，（，重新安装软件或者重新更换操作系统。）故障现象三；高压采集电阻裸露在液界外断开电源后，打开操作面板门，手动打开采集器上盖，加入25＃变压器油。故障现象四：蜂鸣器响（试验开始蜂鸣器响），有可能高压采集部分断路试验结束有时蜂鸣器响，不用处理。故障现象五：蜂鸣器不响更换报警蜂鸣器。检查是否断线，后面板插头连接状况。故障现象六：测试电压值偏低或者开机就断电可能试样太小，不足以覆盖电极各个螺丝安装点松动，请断开220V电源检查上述是可能发生的故障，遇到无法解决的具体问题，用户可向我公司有关部门电话联系。售后服务及承诺1： 本公司产品到达用户，安装调试完毕后。免费保质期一年。（非用户人为损坏）2：提供免费技术咨询及其它有关使用方面解答；后面板电极使用注意：后面板第一次使用时：先咨询厂家培训过的操作人员，持有电工证操作人员连接高压电极（厂家自制），必须螺母锁紧操作人员操作前，必须先高压关断，起点指示回到原点，再去安装测试样品，建议所有操作都是一个人完成。防止两个人操作，引起误操作。

薄膜击穿电压测试仪在强电场作用下，固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。导致击穿的最低临界电压称为击穿电压，在均匀电场中，击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿电场强度，它反映固体电介质自岩芦身的耐电强度。薄膜击穿电压测试仪不均匀电场粗拍带中，击穿电压与击穿处固体电介质厚度之比称为平均击穿场强，它低于均匀电场中固体电介质的介电强度。不同电介质在相同温度下，其击穿场强不同。当电容器介质和两极板的距离d一定后，由U1-U2=Ed知，击穿场强决定了击穿电压。薄膜击穿电压测试仪打内压属于破坏性试验，当电压升到规定的内压数值时保持一定的时间，绝缘体击穿，说明绝缘体不合格，不能继续使用了。如果达到内压数值时维持一定的时间没有击穿就表示合格，可以继续使用。薄膜击穿电压测试仪 ，相线与地之间，承受的电压值。献艺交流码销键设备为例，交流设备又分为额定工频短时耐受电压和额定雷电冲击耐受电压。不通电压等级的设备其耐受电压值不同，电气设备在相应斗闷规定的耐压值下，在规定的时间内，绝缘不迟巧可以被破坏，不可以有击穿，这样设备才达到规定的耐压强度。薄膜击穿电压测试仪耐电压击穿试验仪针对绝缘材料的绝缘性能进行测试，材料的能承受的最大电压。电压击穿指的是电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体，称为电介质击穿，所对应的电压称为击穿电压。通过这一项实验，能得出电压击穿样品时的电压，而这个电压是该样品的上限值。当设计产品时岩册凳，通过耐高电压测试得到的上限值，就可以知道该材料的抗压性能，然而，影响击穿电压的因素有很多，又分为试样本身状态方面和试验条件方面的。输入电压： 交流 220 V输出电压： 交流/直流 0--50kv电器容量： 10KVA高压分级： 0-50kv升压速率： 0.1-5kv试验方式：交/直流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验试验介质：空气/绝缘油电压试验精度： ≤1%电源：220v±10%的单相交流电压和50Hz±1%的频率升压装置：采用先进的无触点原件匀速升压淘汰前款机械调压耐压时间：0-999小时（软件设定）漏 电 流：5- 200MA耐压式样：固体；液体。定做 高温环境 高温油控制方式：无线安全控制　　——影响因素——　　1、试样本身的状态影响击穿电压的因素比较典型的有：　　a.试样的厚度：试样的厚度不平均，每个点的击穿电压的大小就会不一样，厚度大的地方击穿电压往往会比薄的地方大。　　b.试样的表面状况：试样是否存在着孔隙，也会影响击穿电粗旅压的测量。若样品存在着有孔隙，样品中的孔隙，可能会使得电场畸变，测量出的击穿电压，会比实际的电压要大。　　c.机械应力：当样品受到太多的机械应力时，介质承受着机械应力，当样品承受的机械应力过大时，可能会导致样品表面有微微的开裂，从而使得测得的击穿电压偏小。　　d.样品的前处理：同种类型的样品，预处理时的条件不同，也可能使得测得的击穿电压与实际值有偏差，所以，遇到需要预处理的样品时，保证同组的样品，要在相同的环境下进行预处理。

介电击穿强度测试仪-ZJC-50kV主要技术要求：1、设备输入电压： 220V (普通试验室电源均可兼容)；2、试验电压方式： 交流 0--50 KV；直流 0--50 KV；3、电器容量：5KVA；4、试验方法：0-50KV全量程可调(采用高精度电压采样器）5、击穿及耐压试验升压速率：0.1 KV/S 0.2 KV/S0.5 KV/S1.5 KV/S2 KV/S2.5 KV/S3.0 KV/S(此项满足0新标准里面极快速升压试验要求)；6、试验方式：直流试验：1、匀速升压 2、阶梯升压 3、耐压试验交流试验：1、匀速升压 2、阶梯升压 3、耐压试验注：根据不同行业的标准，我们可以根据用户的要求，依据贵行业标准，为您定制行业标准所需的特殊测试功能。7、过电流保护装置应有足够灵敏度以保证试样击穿时在0.1S内切断电源。8、本仪器采用无触点原件匀速调压方式09、支持短时间内短路试验要求。10、电压测量误差： 1%。11、试验电压连续可调：0-50 KV12、耐压时间设定：0-6小时(可通过软件连续设定)。13、主机尺寸：约800mm*700mm*1300mm（长宽高）。14、主机重量：约100KG。15、九级安全防护措施： (1) 超压保护(2)试验过流保护 (3)试验短路保护(4)安全门开启保护(5)软件误操作保护(6)零电压复位保护(7)试验结束放电保护(8)独立保护接地(9)试验完成后电磁放电深入了解介电击穿强度测试仪-ZJC-50kV1、概述：?特点：所有的绝缘材料都只能在一定的电场强度下保持其绝缘特性，当电场强度超过一定限度时，绝缘材料便会瞬时失去绝缘特性，使整个设备破坏。?特征：介电强度是最基本的绝缘特性参数。?应用：不管是在电气产品的生产中，还是在使用中，都要经常做介电强度的试验。 1.1定义；1.1.1电气击穿；绝缘材料或结构，在电场作用下瞬间失去绝缘特性，造成电极间短路，称为电气击穿。1.1.2击穿电压、击穿场强；在试验或使用中，绝缘材料或结构发生击穿时所施加的电压，称为击穿电压；击穿点的场强称为击穿场强。 1.1.3介电强度；绝缘材料的介电强度是指材料能承受而不致遭到破坏的最高电场场强，对于平板试样1.1.4闪络、闪络电压；在气体或液体中，电极之间发生放电，当放电至少有一部分是沿着固体材料表面时，称为闪络。通常试样表面闪络后，还可以恢复绝缘特性。闪络时试样上施加的电压称为闪络电压。1.1.5击穿或闪络的判别：?试样上电压突然降落；?通过试样上的电流突然增大；?有时会发出光或声；?试样上有贯穿的小孔、裂纹以及碳化的痕迹； 1.2介电强度试验分类；1.2.1击穿试验： 在一定试验条件下，升高电压直到试样发生击穿为止，测得击穿场强或击穿电压，测量试样的介电强度，用来测量绝缘材料的介电强度。不能作为选定应用于工作场强的依据，而只能作为选用材料的参考。1.2.2耐电压试验： 在一定试验条件下，对试样施加一定电压，经历一定时间，若在此时间内试样不发生击穿，即认为试样是合格的。只能说明试样的介电强度不低于该试验电压的水平，但不能说明究竟有多高。对于电气设备使用，施加电压略高于工作电压，经历时间1min、5min或更长 1.3影响介电强度的因素；1.3.1电压波形：?直流、工频正弦以及冲击电压下击穿机理不同，击穿场强也不同?工频交流电压下的击穿场强低的多?根据使用条件及试验目的，选择电压或叠加电压1.3.2电压作用时间?电击穿所需时间短，小于微秒级?热击穿需要较长时间的热的积累，在直流或工频电压下，随着施加电压的时间增长，击穿电压明显下降。?施加电压时间很长时，由于试样内存在局部放电或其他原因，试样老化，降低击穿电压?有机材料，一般在小于几微秒和大于几秒时，击穿电压随时间增长而明显下降，在几微秒至几秒范围内，击穿电压变化不大 1.3.3电场的均匀性及电压的极性?材料的本征击穿场强是在均匀电场下测得的。但不均匀电场中，如电极边缘电场强度比较高，会首先出现局部放电，扩展到试样击穿，测得的击穿电压偏低?在不均匀电场下，直流和冲击电压的极性对击穿电压有明显的影响。由于空间电荷的效应改变了电极间介质的电场分布，从而影响了击穿电压。1.3.4试样的厚度与不均匀性?试样厚度增加，电极边缘电场就更不均匀，试样内部的热量更不容易散发，试样内部含有缺陷的几率增大，使得击穿场强下降?薄膜试样，厚度减小，电子碰撞电离的几率减小，也会使击穿场强提高?工业上绝缘材料含有杂质和缺陷，使得试样击穿场强降低?材料中残留的机械应力，使得击穿场强降低 1.3.5环境条件?温度升高，会使击穿场强下降。在材料的玻化温度范围，击穿场强下降明显，对于某些材料，在低温区可能出现相反的温度效应。?湿度增大，会使击穿场强下降。材料吸湿后会增大电导和介质损耗，会改变电场分布，从而影响击穿场强。?气压对击穿场强的影响，主要是对气体而言。气压高，电子在碰撞过程的自由行程就短，击穿场强会升高。但在接近真空时，由于碰撞的几率减少，也会使击穿场强升高，可用巴申曲线阐明 二、试样与电极：2.1均匀电场下击穿试验用的试样与电极?材料的本征介电强度，是以均匀电场下的击穿场强来表征的?为了能使试样的击穿发生在均匀的电场中，必须把试样做成各种型材。 2.1.1例行试验中用的试样与电极例行试验，不能要求试样击穿都发生在均匀电场中，试样的形状决定与材料原有的形状，试样的厚度，一般也决定于试样本身；?试样太厚，击穿电压超过试验变压器的额定电压，或表面闪络无法解决，可将试样削薄，并保持试样表面光洁；?试样太薄，如纸或薄膜材料，可多层叠加在一起，施加一定压力压紧；2.1.2试样厚度测量?均匀的厚度，沿通过击穿点的直径上测三点取平均值。?如果厚度不均匀，以击穿点的厚度计算击穿场强。2.1.3试样的面积试样的面积要比电极面积大，使之在击穿前不会发生闪络；?为节省材料，电极面积不能太大；?为暴露材料中存在的缺点，电极不能太小；?一般直径取25mm或50mm； 2.2试样要求：2.2.1试样的个数?击穿场强分散性较大，要多用一些试样；?工程材料的击穿场强很大程度上决定于存在的弱点；?击穿场强受很多因素的影响；2.2.2一般最少取5个?取平均值作为实验结果；?若有一个数值偏离平均值15%以上，必须再取5个试样； 2.3电极要求： 试样的正常化处理电极的要求?良好的导电、导热性能，由铜或不锈钢制成；?表面要平整光滑，使之与试样表面接触良好；?对称电极：电极边缘电场较均匀，但上下电极必须对准中心线； 2.4电极效应：电极边缘效应?空气a击穿场强比固体材料x低，场强 ?总是在电极边缘的空气中先出现局部放电，这种放电会腐蚀试样，会使试样的温度升高，最终导致试样在较低的电压下发生击穿电极效应消除措施消除办法：?电极的边缘要做成圆角；?将试样和电极浸入相对介电常数大、击穿场强比较高的液体媒质中，如变压器油，硅油；?采用的媒质若具有很高的相对介电常数或电导，必须注意由此而引起的测试回路电流增大、试验变压器过载、保护电阻上电压降增大以及媒质本身严重发热等问题。液体材料用的电极结构：?直径25mm、间距2.5mm、边缘曲率半径2mm；?电极表面应光滑，液面离电极的最高点距离不少于22mm，电极距容器的内壁最近处不少于13mm，两个电极的轴心要对准并保持在同一水平线上，两个电极的表面要保持平行；?容器与液体材料不会相互破坏，容器可使用电瓷或玻璃，电极用铜或不锈钢； 使用：?清洗、烘干，再用被测液体洗涤两次；?注入被测液体，不要混入杂质与水分；?注入被测液体后静止片刻，避免电极间有气泡； 三、工频电压下的介电强度试验?工频电源应用最广，且材料的工频击穿场强比直流和冲击电压下的都低，对于绝缘材料，通常都是做工频下的击穿试验。?绝缘材料的介电强度，一般都是指在工频下的介电强度。?电工设备的例行试验中，一般也是做工频耐压试验。 3.1工频耐压试验： 3.2升压方式定义： ?电压从零按照一定方式和速度上升到规定的试验电压或击穿电压；升压方式 ?快速升压、20s逐渐升压、 慢速升压、60s逐级升压、极慢速升压；快速升压?电压从零上升到击穿电压所经历的时间约为10~20s，常用500V/s；20s逐渐升压?电压逐级升高，每级停留20s；?第一级电压约为快速升压击穿值的40%的电压，在此电压下，经受20s，若试样不击穿，再加高一级，直至试样击穿为止；?升压过程要尽量快，升压的时间计算在下一级的20s之内；?击穿应发生在第级或更高的电压等级上，否则应降低第一级电压重新进行试验；?逐级加压比快速加压作用的时间长，测得的击穿电压比较低；慢速升压?从快速升压的击穿电压的20%开始，以较慢的速度升压，使击穿发生在120~240s内；60s逐级升压?与20s逐级升压类似，只是每级停留的时间为60s；极慢速升压?从快速升压击穿电压的40%开始，以极慢速的速度升压，使击穿发生在300~600s内。?升压速度慢，电压作用时间更长，测得的击穿电压更低，试验结果比较可靠。 3.3试验设备与装置试验系统：包括高压试验变压器、调压器，以及控制和保 护装置等。高压试验变压器?工频高电压一般都通过试验变压器升压获得。试验变压器要求；?具有足够的额定电压和容量；?输出的电压波形没有畸变；试验变压器的电压电压等级，根据试样的试验电压等级来选定：?绝缘材料50~100kV?绝缘结构1000kV试验变压器单台容量：?国内：750kV?国外：1000kV超过单台变压器额定电压，采用多台变压器串接以获得更高的试验电压。 高压试验变压器 调压器 测控卡3.3.1试验变压器的串接?串接的级数增加，输出的电压增高，但设备的利用率降低，而且内阻抗增大，因此也不宜采用过多的级数，目前最多的是采用三级串接。?对于电容较大的试样，可以通过串联谐振回路获得比试验变压器更高的电压。 3.3.2串联谐振?谐振回路中，电抗器上的电压与试样上的电压大小相等，相位相反；?当试验电压很高时，要制作单台高压调谐电抗器是不经济的，可将调谐电感接在调谐变压器的低压侧，组成一台高压调谐电抗器，并可将多台这样的电抗器串接起来，使之能够承受超高压试验电压；?串联谐振回路，不但能提高试验电压，而且电压波形好，又比较安全。 3.3.3变压器的容量试样都是容性阻抗。试验变压器的容量，可以根据试样在试验电压下通过的容性电流来计算 ?一般试样电容为几十到几百pF，击穿电压不超过100kV，选择容量为10kVA；?电工设备耐压试验变压器容量一般要大一些，高压侧电流为1A或更大；?对于电容量特别大的试样，必须采用电抗器与试样并联，补偿容性电流，以减小变压器的容量；?采用超低频正弦电压对大容量试样做耐压试验，可以大大降低变压器的容量。3.3.4电压波形工频电压的波形应为正弦波，正弦波的峰值与有效值之比称为波形因数。要求波形因数不超过 波形畸变会影响介电强度的试验结果?高次谐波会降低击穿场强；?试样的击穿是决定于电压的峰值，而一般测量电压的仪表都是测量有效值；?波形畸变，同一峰值的电压测得有效值不同；产生波形畸变的原因?电源本身有3次或5次高次谐波；?变压器的非线性激磁电流：激磁电流决定于磁化曲线（非线性）； 改善电压波形?在调压器和试验变压器之间接入滤波器，电感与电容根据滤波频率选择电容不宜太小，以免调压器过载。?电网中常为3次谐波，线电压不含3次谐波，调压器一次侧接线电压。 3.3.5调压器自耦调压器结构?铁心上只绕一个线圈?线圈的两端为一次侧，接电源?一次侧与二次侧有一个公共连接端头，必须接中线或接地?二次侧另一头为滑动触点，触点与公共端距离增大时，电压升高优缺点?结构简单、体积小、漏抗小、价格便宜?输出电流较大时，触点在移动过程中会因接触不好而出现火花。适用?容量为几千伏安以下，油浸式的容量可达几十千伏安。3.3.6移圈调压器(容量大的调压器均采用)结构?由三个线圈套在一个铁心上组成?I和II匝数相等，绕向相反，串接?III为短路线圈，紧套在I、II外边原理?靠移动短路线圈改变其他两个线圈的漏磁通?改变I、II上的电压分配实现调节输出电压?III从低位置向高位置移动，输出电压逐步升高特点?靠电磁耦合而不用机械触点，因此调压过程?不会出现火花，容量可以做的很大?漏抗比较大，使用中应注意畸变 3.3.7控制线路应满足要求?只有在实验人员撤离高压试验区，并关好安全门(S1限位开关)，才能加上电压进行试验?升压必须从零开始(S2零限位)，以一定方式和速度上升?在试样发生击穿时，能自动切断电源(KA1过载释放器)。在自动控制线路中，能自动使电压下降到0。 3.3.8保护球隙 4.1保护和接地?在控制回路中采用过载释放器、安全门开关、调压器限位开关?低压部分可能出现高电压的各点，都要接上放电间隙?高压测试回路中接保护电阻，限制试样击穿或闪络时流过变压器的电流并使变压器高压端点位变化缓慢，以改善由此产生的脉冲在高压绕组间的分布和消除可能出现的振荡，并保护测量铜球和电极在击穿时不会烧坏。?试样击穿或间隙放电，将有很大的电流流过接地线。接地电阻过大会显著升高接地线的电位。各接地点与接地体的连接线应采用尽量短的多股线，以减小电阻和电感。?高压试验区应装有保护围栏，围栏的入口处应装有联锁开关和信号灯，并备有接地棒。4.1.2工频高电压的测量测量方法直接测量试样两端的电压；?静电电压表、球隙放电测量法等；把高电压变换为低电压进行测量；?分压器、电压互感器等；通过测量变压器低压绕组或特别绕制的测量绕组的电压换算高压端的电压；要求?测量误差不超过3%；?测量用仪表一般要求为0.5级；4.1.3静电电压表?由两个极板组成，一个极板固定，一个由弹簧连接，可以移动；?通过极板间受力的大小，可以测定极板间的电压，但分度是非线性的； ?内阻很大，决定于电极间的绝缘电阻；?电容很小，约5~50pF；?交流电压下测得的是有效值；?目前最高电压等级为500kV；?依靠电场力工作，因此空间电场、电荷对它的影响很明显，在使用中应予以注意； 4.1.4球隙测量法◆在确定条件下，球隙间空气的放电电压与球隙的距离有一定的关系，◆利用球隙放电时的距离来测量电压需满足条件?保证球隙间电场均匀?球隙中的空气要符合规定的标准状态◆测量时，先让球隙放电几次，当放电比较稳定后重复测3次，每次间隔不少于1min，取3次试验平均值◆GB311-64规定：在工频下测得的是电压峰值◆测量结果可靠，但装置占地面积较大，测量比较麻烦，一般只用于校准其他测试仪器。4.1.5互感器测量法◆电压互感器是变比和角差都很精确的降压变压器，它将高电压变换为低电压进行测量。◆电压互感器的电压比k为已知，则在二次侧测得的电压乘以k就得到一次侧的高电压值◆测量方法非常方便、可靠，在电网上普遍应用，但造价比较高电压互感器 4.1.6分压器法◆分压器由一个高阻抗与低阻抗串接而成。◆被测的高电压绝大部分降落在高阻抗上，可以从低阻抗两端测得低电压，通过分压比换算得到被测的高电压◆对于工频交流电压?电压较低时，用电阻分压器?电压很高时，电阻分压器功率损耗大，发热严重，同时体积大、分布电容的影响严重，采用电容分压器更合适。分压器测量原理图 4.1.7测量绕组法◆试验变压器本身带有测量绕组?测量绕组与高压绕组匝数比为k1，则高压端电压U2=此绕组电压U1*k1◆试验变压器的低压绕组?低压侧电压*高低压绕组匝数比?高低压侧电压不完全决定于匝数比，准确度比测量绕组的低测量线路图 测量误差◆绕组法测得高压端开路电压◆试验回路接试样，试样两端电压由试样电容，保护电阻及变压器内阻抗决定。?UL较大，Ur较小时，可能使测量值小于实际试样上承受电压值?UL很小，Ur较大时，可能出现测量值偏大?测量误差随着试样电容量的改变而变化