ZJC-20KV陶瓷的擊穿及耐壓試驗設(shè)備

一、結(jié)構(gòu)原理及性能特點(diǎn)

 ZJC-20KV陶瓷的擊穿及耐壓試驗設(shè)備高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓，調(diào)壓器用于調(diào)節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產(chǎn)生高壓所需的輸入電壓，電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；試驗軟件是我公司研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統(tǒng)。采用計算機(jī)控制，過人機(jī)對話方式，完成對、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。主要由：升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測量系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；

二、制造和檢驗標(biāo)準(zhǔn)

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗方法》

2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗方法 

第2部分：對應(yīng)用直流電壓試驗的附加要求》

3、JJG 795-2004 《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》

三、適用的試驗方法標(biāo)準(zhǔn)

1、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測定方法》

2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》

3、GB12913-2008《電容器紙》

4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗方法》

四、應(yīng)用范圍

主要適用于固體絕緣材料如電線套管、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時間的測試；該儀器采用計算機(jī)控制，可對試驗過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

五、主要技術(shù)指標(biāo)

輸入電壓：AC 220 V

輸出電壓：AC 0－20 kV ;DC 0－20 kV

電器容量：2 KVA

高壓分級：0－5kV； 0-10kV；0－20kV；

擊穿電壓：0-20kV

擊穿電壓升壓速率共分七級（可選定）：

A、0.1 kV/s

B、0.2 kV/s

C、0.3 kV/s

D、0.5 kV/s

E、1.0 kV/s

F、2.0 kV/s

G、3.0 kV/s

升壓方式：

1、勻速升壓 

2、階梯升壓 

3、耐壓試驗 

過電流保護(hù)裝置：試樣擊穿時在0.1S內(nèi)切斷電源.

漏電電流選擇：1—30 mA.

耐壓時間：0-6H

六、安全說明：

1、設(shè)備要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線。接保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計算機(jī)失控。

2、直流試驗放電報警功能:在設(shè)備做完直流試驗時,當(dāng)開啟試驗門時設(shè)備會自動報警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報警會自動取消.(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、試驗放電裝置，隨主機(jī)為一體化，改進(jìn)了以往單獨(dú)配備一根放電桿的功能。

4、該試驗設(shè)備的電路設(shè)有多項保護(hù)措施，主要有：過流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗放電報警等。

5、九級安全防護(hù)措施：

①超壓保護(hù)

②試驗過流保護(hù)

③調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

④試驗箱門安全開關(guān)

⑤自動放電保護(hù)

⑥漏電保護(hù)開關(guān)

⑦試驗短路保護(hù)

⑧獨(dú)立接地保護(hù)

⑨安全防護(hù)網(wǎng)保護(hù)

七、計算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

1、試驗過程中可動態(tài)繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比，局部放大，曲線上任意一段可進(jìn)行區(qū)域放大分析；

2、可對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

3、試驗條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

6、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；

7、軟件設(shè)備人員管理功能，試驗人員可設(shè)置自己的試驗項目和試驗參數(shù)，設(shè)置自己的試驗內(nèi)容后別人無法進(jìn)入程序；

8、過電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時在0.1S內(nèi)切斷電源；

9、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用，不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī)。

典型用戶：

八、常見可能的故障及處理方法（處理硬件故障建議非必要一定斷開電源）

故障現(xiàn)象一：、高壓不升壓，電壓沒有顯示；

解決辦法：

硬件檢查（斷開電源后）

1、檢查總電源開關(guān)是否打開、門控顯示、起點(diǎn)指示是否正常點(diǎn)亮。

2、高壓啟動開關(guān)是否綠燈亮起。（正常高壓啟動按下后點(diǎn)亮）

3、如果供電正常后仍不升壓，（斷電后）可打開側(cè)門，觀察左側(cè)調(diào)壓器上驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，檢查尼龍傳動皮帶是否脫落、打滑或滯住。

4、如果電腦軟件控制操作提示框顯示“試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常且無法保存"，硬件查看高壓采集電路，有可能硬件故障。

軟件參數(shù)設(shè)置檢查：

①看量程是否選擇正確50KV；（量程選擇不對）

②軟件中峰降電壓值設(shè)置過低，（增大系數(shù)即可。）

③軟件中電流保護(hù)設(shè)置過小，（增大電流數(shù)）

5、檢查是否控制板驅(qū)動丟失或者控制卡損壞，打開軟件正常情況下，會提示檢測到一個控制卡，否則提示檢測不到。用備份光盤重新驅(qū)動。在“設(shè)備管理器中"的AC6010a板卡驅(qū)動是否存在，否則重新驅(qū)動解決。

故障現(xiàn)象二：北京航天縱橫檢測儀器軟件打不開；

解決辦法：系統(tǒng)中病毒，軟件打不開，（，重新安裝軟件或者重新更換操作系統(tǒng)。）

故障現(xiàn)象三；高壓采集電阻裸露在液界外；

1、斷開電源后，打開操作面板門，手動打開采集器上蓋，加入25＃變壓器油。

故障現(xiàn)象四：蜂鳴器響；

1、（開機(jī)蜂鳴器響）檢查地線地線是否斷路。解決辦法：連接地線

2、（試驗開始蜂鳴器響），有可能高壓采集部分?jǐn)嗦?/span>

3、 試驗結(jié)束有時蜂鳴器響，不用處理。

故障現(xiàn)象五：蜂鳴器不響；

1、更換報警蜂鳴器。

2、檢查是否斷線，后面板插頭連接狀況。

故障現(xiàn)象六：測試電壓值偏低或者開機(jī)就斷電

1、可能試樣太小，不足以覆蓋電極

2、各個螺絲安裝點(diǎn)松動，請斷開220V電源檢查

九、使用前須知；

本北京航天縱橫檢測儀器為高壓試驗設(shè)備，使用前請仔細(xì)閱讀如下內(nèi)容

1、儀器安裝時，要具備獨(dú)立的接地線（接地電阻小于4歐姆）

2、使用前。操作者要仔細(xì)閱讀使用說明書。掌握具體的操作方法和步驟；

3、儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質(zhì)的環(huán)境下使用；

4、每次更換試樣或接觸高壓電極前。必須進(jìn)行放電（直流測試狀態(tài)），且放電時間不小于5秒；

5、試樣被擊穿瞬間，會有火花產(chǎn)生并伴有聲響，這屬于正?，F(xiàn)象；

6、每次進(jìn)行試驗前。北京航天縱橫檢測儀器必須檢查儀器接地線是否接觸良好。

十、售前服務(wù)：

為您提供理化試驗室電學(xué)性能測試室的規(guī)劃設(shè)計方案：

◎ 試驗室設(shè)施和環(huán)境要求

◎ 儀器、北京航天縱橫檢測儀器設(shè)備的配置

在您研制新材料時，專業(yè)工程師可為您提供材料測試服務(wù)，當(dāng)收到您委托做試驗的試樣和試驗要求后，結(jié)合試驗標(biāo)準(zhǔn)要求和材料特性選擇適合的設(shè)備為您完成測試，并將以電郵的方式將試驗報告及圖片發(fā)給您。

多年材料電學(xué)解決方案的積累，結(jié)合您的實際需求，為您提供豐富的實際應(yīng)用案例，您將會對試驗標(biāo)準(zhǔn)的理解，試驗設(shè)備的選型，試驗附件的選購有更多的參照。

十一、售后服務(wù)：

1、安裝調(diào)試：協(xié)助試驗機(jī)的安裝，負(fù)責(zé)試驗機(jī)的運(yùn)輸、調(diào)試。

2、驗收標(biāo)準(zhǔn)：試驗機(jī)按訂貨技術(shù)附件進(jìn)行驗收。終驗收在買方進(jìn)行，對用戶提供的試樣進(jìn)行試驗，并提供測試報告。

3、培訓(xùn)：安裝調(diào)試同時，在儀器操作現(xiàn)場免費(fèi)培訓(xùn)操作人員2-3名，該操作人員應(yīng)是由需方選派的長期穩(wěn)定的員工，培訓(xùn)后能夠?qū)υO(shè)備基本原理、軟件使用、操作、維護(hù)事項理解和應(yīng)用，使人員能夠獨(dú)立操作設(shè)備對樣品進(jìn)行檢測、分析，同時能進(jìn)行基本的維護(hù)。

4、軟件升級：終生免費(fèi)提供新版本控制軟件。

5、保修：

5.1、北京航天縱橫檢測儀器設(shè)備保修一年，長期服務(wù)，一年內(nèi)非人為損壞的零部件免費(fèi)更換，保修期內(nèi)接到用戶邀請后，遲響應(yīng)時間為2小時內(nèi)，在與用戶確認(rèn)故障后，我公司會在48小時內(nèi)派工程師到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行免費(fèi)服務(wù)，盡快查清故障所在位置和故障原因，并向用戶及時報告故障的原因和排除辦法。

5.2、保修期內(nèi)人為損壞的零部件按采購（加工）價格收費(fèi)更換。

5.3、北京航天縱橫檢測儀器保修期外繼續(xù)為用戶提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)，在接到用戶維修邀請后3天內(nèi)派工程師到達(dá)用戶現(xiàn)場進(jìn)行維修。并享有優(yōu)惠購買零配件的待遇。

5.4、傳感器過載及整機(jī)電路超壓損壞不在保修范圍內(nèi)。

十二、選型說明：

1、 介電強(qiáng)度和擊穿電壓的區(qū)別：

介電強(qiáng)度：是一種材料作為絕緣體時的電強(qiáng)度的量度.它定義為試樣被擊穿時, 單位厚度承受的最大電壓,單位是：KV/mm或MV/m,介電強(qiáng)度越大, 它作為絕緣體的質(zhì)量越好.介電強(qiáng)度也可稱為電氣強(qiáng)度。

擊穿電壓：是一種材料作為絕緣體時所能承受的最大電壓值，也就是擊穿破壞時的最大電壓值，單位是：KV

2、 北京航天縱橫檢測儀器如何選擇合適量程的電壓擊穿：

在材料的標(biāo)準(zhǔn)要求里或者測試報告中，對材料的耐壓等級通常用介電強(qiáng)度來表示，即KV/mm,擊穿電壓和介電強(qiáng)度的關(guān)系可以用如下公式表示：

擊穿電壓值（KV）

介電強(qiáng)度（KV/mm）=------------------------------------------

試樣厚度（mm）

由如上公式可以得出結(jié)論,選擇多大量程的測試儀器,取決于試樣的厚度,即:

擊穿電壓值(KV)=介電強(qiáng)度(KV/mm)* 試樣厚度（mm）

      由此公式所得出的擊穿電壓值是按照試樣厚度測試時的有效電壓值，所以得出擊穿電壓值后，在此電壓值得基礎(chǔ)上適當(dāng)加寬些量程范圍比較合理，建議計算出擊穿電壓值后增加10KV—20KV

3、 同等電壓量程不同功率的電壓擊穿試驗儀的區(qū)別：

A：在測試規(guī)程和測試標(biāo)準(zhǔn)中，測試數(shù)據(jù)是擊穿電壓值，而對儀器的輸出電流沒有要求時，可以不用考慮設(shè)備的容量值，只關(guān)注設(shè)備的量程即可，對測試數(shù)據(jù)沒有影響

B：在有些測試標(biāo)準(zhǔn)或測試要求中，必須要求儀器滿足最大輸出電流是多少，對此在選擇儀器量程的同時，需要關(guān)注變壓器的容量值（即功率KVA）

C：輸出電流、電壓值及功率之間的關(guān)系用如下公式表示：

變壓器容量（KVA）

輸出電流（MA）=----------------------------------------------

電壓量程（KV）

十三、安全操作規(guī)程：

1、必須按說明書要求可靠接好各個系統(tǒng)的地線，嚴(yán)禁未接好各條地線就通電運(yùn)行。應(yīng)隨時檢查各條地線是否接妥，并用萬用表檢查是否導(dǎo)通。

2、隨時檢查安全門門開關(guān)的有效可靠性，堅決不允許將門開關(guān)以另外方式短路。

3、每次高壓試驗結(jié)束，必須在確認(rèn)控制柜內(nèi)接觸器已跳開，即確認(rèn)高壓指示燈已滅，調(diào)壓器已返回零后，顯示值降為0V，方可拉開安全門，一定要先用手握住放電棒底部，用放電棒的金屬部分接觸上電極、試驗電壓輸出端進(jìn)行放電，北京航天縱橫檢測儀器并將放電棒掛在上電極上，然后方可進(jìn)行操作。

4、當(dāng)發(fā)生試樣已擊穿，但控制柜內(nèi)接觸器未跳開，即高壓指示燈不滅，調(diào)壓器不返回零、發(fā)生死機(jī)或是按鍵失靈，電壓超出試驗電壓范圍等緊急情況時，可立即按停止按鈕，或斷開電源開關(guān)。

5、保持室內(nèi)的試驗溫度和濕度，經(jīng)常擦拭相關(guān)儀器設(shè)備，保持清潔，北京航天縱橫檢測儀器避免受潮放電等因素給試驗結(jié)果帶來影響。

6、試驗結(jié)束后或長期不用設(shè)備應(yīng)將放電棒懸掛在變壓器高壓端，用綢布遮蓋好相關(guān)儀器，斷開電源。

十四、擊穿的判定：

1、在電擊穿的同時，回路中電流增加和試樣兩端電壓下降。電流的增加可使斷路器跳開或熔絲燒斷．但是有時也可由于閃絡(luò)、試樣充電電流、漏電或局部版電電流、設(shè)備磁化電流或誤動作而引起斷路囂跳開．因此，斷路器應(yīng)與試驗設(shè)備及被試材料的特性相匹配，否則，北京航天縱橫檢測儀器斷路器可能會在試樣未擊穿時動作或當(dāng)試樣擊穿時斷路器不動作，這樣便不能正確地判斷出是否擊穿。即使在好的條件下，也存在周圍媒質(zhì)先擊穿的情況也會發(fā)生。因此，在試驗過程中要注意觀察和檢測這些現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)媒質(zhì)擊穿，應(yīng)在報告中注明。注：對漏電檢測電路敏感性特別重要的那些材料，在這種材料的標(biāo)準(zhǔn)中也應(yīng)作同樣的說明。

2、在垂直于材料表面方向試驗時通常容易判斷，無論通道是否充有碳粒，北京航天縱橫檢測儀器當(dāng)擊穿發(fā)生后用肉眼容易看到真正擊穿的通道；

3、當(dāng)平行于材料表面方向試驗時，要求判斷是由試樣破壞引起的擊穿現(xiàn)象還是由閃絡(luò)引起的失效?？梢酝ㄟ^檢查試樣或使用再施加一次電壓的辦法來進(jìn)行鑒別，再次施加的電壓值應(yīng)小于第 一次施加的擊穿電壓值。試驗證明，再次施加的電壓值為第一次擊穿電壓值的50%比較合適，然后用與第一次試驗相同的方法升壓直到破壞。

十五、接地系統(tǒng)要求：

1、挖一0.5米深、3米寬、3米長的坑。

2、將2.5米長的3根角鋼用大鐵錘砸入地下，3根角鋼成一直線或是成一個等邊三角形，每兩根角鋼間相距2.5米。

3、在離地面0.5米深的地方將砸入地下的3根角鋼焊接在一起。

4、用10mm2以上的多股銅線或金屬排（建議用鍍鋅鋼排或銅排）將接地系統(tǒng)引入實驗室。

5、焊接好之后用泥土將0.5米深的坑填滿。

6、若要使接地系統(tǒng)更加良好，北京航天縱橫檢測儀器可將砸入地下的角鋼之間用木碳和工業(yè)鹽填充。

7、用接地電阻測量儀定期地測量接地電阻值，確保在1Ω以下。

8、接地系統(tǒng)必須使用3根或3根以上的鍍鋅角鋼砸入地下，角鋼布置成一個方陣，建造于潮濕的地方。

十六、測試和測試樣狀況的影響因素：

1、電極——通常，隨著電極區(qū)域的增加，擊穿電壓會降低，這種影響對于薄試樣來說更為明顯。電極的幾何形狀也會影響測試的結(jié)果。制作電極的材料也會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響，這是因為電極材料的熱導(dǎo)性和功函會對熱機(jī)制和發(fā)電機(jī)制產(chǎn)生影響。通常來說，由于缺乏相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，所以很難確定電極材料的影響。

2、試樣厚度——固體工業(yè)絕緣材料的絕緣強(qiáng)度主要取決于試樣的厚度。經(jīng)驗顯示，對于固體和半固體材料來說，絕緣強(qiáng)度與以試樣厚度為分母的分?jǐn)?shù)成反比，更多的證據(jù)顯示，對于相對均勻的固體來說，絕緣強(qiáng)度與厚度的平方根互為倒數(shù)。如果固體試樣能熔化后倒入到固定電極之間并凝固下來，那么電極間距的影響將很難得到明確的定義。因為在這種情況下，可以隨意固定電極間距，所以習(xí)慣在液體或可溶固體中進(jìn)行絕緣強(qiáng)度測試，此時電極間具有標(biāo)準(zhǔn)的固定空間。北京航天縱橫檢測儀器因為絕緣強(qiáng)度取決于厚度，所以如果在報告絕緣強(qiáng)度數(shù)據(jù)時缺乏測試所用試樣的起始厚度，那么這樣的數(shù)據(jù)將毫無意義。

3、溫度——試樣和環(huán)境介質(zhì)的溫度將影響絕緣強(qiáng)度，雖然對于大多數(shù)材料來說，微小的環(huán)境溫度變化對材料造成影響可以忽略不計。通常，絕緣強(qiáng)度隨溫度的升高而降低，但其強(qiáng)度的極限取決于被測材料。由于材料需要室溫以外的條件下發(fā)揮作用，所以有必要在比期望操作溫度更大的范圍里，對絕緣強(qiáng)度與溫度的關(guān)系進(jìn)行確定。

4、時間——電壓應(yīng)用的速率也會影響測試結(jié)果。通常，擊穿電壓隨電壓應(yīng)用速率的增加而提高。這是預(yù)料之中的，因為熱擊穿機(jī)制有賴于時間，而放電機(jī)制也有賴于時間，雖然在一些情況下，后一種機(jī)制通過產(chǎn)生局部電場高臨界強(qiáng)度造成快速失效。

5、 波形——通常，應(yīng)用電壓的波形也會影響絕緣強(qiáng)度。北京航天縱橫檢測儀器在本測試方法的限制說明中，波形的影響是不顯著的。

6、頻率——對于本測試法，在工業(yè)用電頻率范圍內(nèi)，頻率的變化對絕緣強(qiáng)度的影響將不是那么顯著。但是，不能從本測試法所得結(jié)果中推斷出其他非工業(yè)用電頻率（50到60HHz）對絕緣強(qiáng)度的影響。

7、 環(huán)境介質(zhì)——通常測試具有高擊穿電壓的固體絕緣材料，是將試樣浸入到液體介質(zhì)中，例如變壓器油，硅油，或是氟利昂中，以減小擊穿前表面放電的影響。

8、相對濕度——相對濕度影響絕緣強(qiáng)度是因為測試材料吸收的水分或表面吸附的水分將影響介質(zhì)損耗和表面電導(dǎo)率。因此，它的重要性很大程度上有賴于測試材料的性質(zhì)。但是，即使材料只吸收了一點(diǎn)甚至沒有吸收水分，仍會受到影響，因為在有水的情況下，將大大提高放電的化學(xué)效應(yīng)。除此之外，還應(yīng)調(diào)查暴露在電場強(qiáng)度中的影響，北京航天縱橫檢測儀器通常通過標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)流程來控制或限制相對濕度的影響。