電壓擊穿強度試驗儀和介電強度試驗儀的特點

電壓擊穿試驗儀（固體絕緣材料）

電壓擊穿試驗儀（固體絕緣材料）儀器制造和檢驗標(biāo)準(zhǔn)

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(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》

儀器適用的試驗方法標(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度的試驗方法》

儀器的應(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姸群湍碗妷簳r間的測試；該儀器采用計算機控制，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。試驗軟件是我公司研發(fā)的功能*、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統(tǒng)。本儀器采用計算機控制，過人機對話方式，完成對、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。

機器主要技術(shù)指標(biāo)

儀器結(jié)構(gòu)原理及性能特點

本實驗儀器主要由：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、油箱、電定位架、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成

高壓變壓器

信號采集、控制板

A/D轉(zhuǎn)換器

電Φ25×Φ25電Φ25×Φ75

計算機系統(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、儀器運行的持久性: 儀器可連續(xù)運行使用，不需為保護儀器而定期停機。

高壓擊穿設(shè)備安全說明：

1、設(shè)備要安裝單的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產(chǎn)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,起到提醒使用人員放電以免造cheng人身傷害)。

3、試驗放電裝置，隨主機為一體化，改進(jìn)了以往單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、直流試驗放電報警等。

5、六級高壓安全斷電控制：

①總電源開關(guān)

②高壓斷電開關(guān)（鑰匙開關(guān)）

③調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

④試驗箱門安全開關(guān)

⑤高壓變壓器輸入側(cè)限流空開

⑥漏電保護開關(guān)

校準(zhǔn)儀器：

C.1電壓擊穿強度試驗儀 設(shè)備

使用配備等直徑電（如IEC 60243-1：2013的5.2.1.2）中的電氣設(shè)備（IEC 60243-1：2013第8節(jié)提出的升壓變壓器），并應(yīng)用直流電源。方法見IEC 60243-2。

玻璃和背板的直流擊穿強度通常很高，可能由幾層組成，不可能進(jìn)行厚度調(diào)整。因此，建議使用能夠產(chǎn)生小10 000 V的設(shè)備。

為了保護電壓源免受損壞，它應(yīng)配備一個斷開試樣電源電源的裝置，它可能由電的高壓電源中的電流敏感元件組成。

為了限制擊穿時的電流或電壓浪涌的損壞，可以使用具有適當(dāng)值的電阻器與電串聯(lián)使用。電阻值取決于電可以容忍的損壞。使用非常高的值電阻可能會導(dǎo)致?lián)舸╇妷焊哂谟玫蛪弘娮璜@得的擊穿電壓。

電應(yīng)由兩個金屬圓筒組成，由不銹鋼制成，其邊緣圓形，以得到3mm±0.2mm的半徑。應(yīng)使用固定裝置，將上下電對準(zhǔn)在1.0 mm以內(nèi)。兩個電的直徑和高度都應(yīng)為25 mm±1 mm，見圖C.1。兩個電的直徑應(yīng)不大于0.2 mm。金屬電應(yīng)始終保持平滑，清潔，無缺陷。

注  已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用不對稱電觀察到測量值的較大變化性，因此不代表替代電配置。

圖C.1 — 電介質(zhì)強度試驗的等電（來自于IEC60243—1：2013圖1b）

C.2 環(huán)繞介質(zhì)

材料應(yīng)在選擇防止閃絡(luò)的周圍介質(zhì)中進(jìn)行測試。周圍介質(zhì)應(yīng)由符合IEC 60296的礦物基變壓器油組成。在世界某些地區(qū)，IEC 60296規(guī)定的礦物油可能無法使用。在這種情況下，推薦使用符合ASTM D 3487 II型油的礦物油。石油的周期xing交換需要根據(jù)目視檢查進(jìn)行。當(dāng)雜質(zhì)的跡象觀察到由分解產(chǎn)生的灰分，外來雜質(zhì)，由油的氧化引起的顏色變化等。

在具有尺寸和周圍介質(zhì)的油浴中進(jìn)行測試，填充到避免閃絡(luò)的水平。

C.3 過程

電應(yīng)以不破壞（穿刺）試樣的方式施加到樣品上，但要充分施加壓力以確保電與樣品之間良好的接觸。在兩個電之間施加電壓，并根據(jù)以下要求增加電壓程序。

該測試可以以正或負(fù)性執(zhí)行?？梢允褂?/span>10mA范圍內(nèi)的電流限制。

除非另有說明，試驗應(yīng)在23℃±2℃下進(jìn)行。樣品應(yīng)具有至少50 mm x 50 mm的小尺寸。

電壓應(yīng)以2 000 V / s的均勻速率從零升高直到發(fā)生故障。如果擊穿發(fā)生在10 s以內(nèi)，則斜坡率應(yīng)按以下順序降低1000 V / s，500 V / s ，200V / s或100V / s，直到在至少10s之后發(fā)生擊穿，即使用10秒后發(fā)生擊穿的Zui高斜坡率。對于其擊穿電壓差異很大的材料，某些樣品可能會在的測試時間以外失敗。在這種情況下，如果大多數(shù)故障10秒后發(fā)生。

注  對于完整的背板，通常適用2 000 V / s的速率。對于在較低電壓應(yīng)用中使用的背板或依靠絕緣的單個層，適用于100 V / s或500 V / s的較慢斜率。

C.4 細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)

電擊穿伴隨著電路中流過的電流的增加以及樣品兩端的電壓的降低。增加的電流可能使斷路器跳閘或熔斷保險絲。然而，斷路器的跳閘有時可能受到閃絡(luò)，樣品充電電流，泄漏或局部放電電流，設(shè)備磁化電流或設(shè)備故障。因此，本地斷路器與測試設(shè)備和被測材料的特性配合良好是重要的，否則斷路器可能在沒有儀器的情況下進(jìn)行試樣破裂，或在發(fā)生故障時不能運行，因此不能提供正確的擊穿標(biāo)準(zhǔn)。即使在條件下，也可能會發(fā)生周圍介質(zhì)中的過早破裂，并應(yīng)進(jìn)行觀察測試期間環(huán)境介質(zhì)（變壓器油）的雜散故障。如果發(fā)生雜散擊穿，應(yīng)該報告。

C.5 其他的表征方法

過去已經(jīng)廣泛使用其他兩種測試方法來表征在光伏組件的背景下使用的聚合物玻璃和背板的介電性質(zhì)，即：

a）  交流絕緣擊穿;

b）   局部放電。

然而，兩種方法在評估用于光伏組件中絕緣的聚合物材料的絕緣強度方面具有局限性，因此不被認(rèn)為是等直徑絕緣擊穿的替代方法。

絕緣擊穿電壓定義了絕緣系統(tǒng)崩潰之前可能在玻璃或底片上施加的大電壓差，不合格并導(dǎo)通。作為擊穿的結(jié)果，通常在連接電的片材內(nèi)產(chǎn)生導(dǎo)電跟蹤路徑。

部分放電（PD）是在高壓應(yīng)力下電絕緣系統(tǒng)的一小部分的局部絕緣擊穿，其不會橋接兩個導(dǎo)體之間的空間.PD通常在固體電介質(zhì)內(nèi)的空隙，裂紋或夾雜物內(nèi)開始。

介質(zhì)擊穿機制對于應(yīng)用直流電壓是不同的。條件和交流波形。測試時，故障主要依賴于暴露于直流電源下樣品中產(chǎn)生的熱量。當(dāng)前在測試，另一方面，故障很大程度上取決于缺陷，例如空隙，雜質(zhì)，分散不良的填料等。對于大多數(shù)材料，故障高于交流擊穿故障，但這是不可能預(yù)測的，并不總是如此。

直徑設(shè)計方法是確定背板是否滿足直徑。要求安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61730-1：2016，5.6.4.2，即：

c）1 000 V + 2次BASIC絕緣系統(tǒng)電壓;

d）2 000 V + 4倍系統(tǒng)電壓，用于雙層或加強絕緣。

DC測試必須用于此目的。測試不能被視為相等的替代品。

然而，AC測試可能與其他原因相關(guān)，例如控制生產(chǎn)過程中的缺陷。