絕緣漆擊穿電壓及介電擊穿試驗(yàn)儀-ZJC-20KV

一、結(jié)構(gòu)原理及性能特點(diǎn)

   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(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；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(yàn)軟件是我公司0新研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡單、顯示直觀的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)。采用計(jì)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(yàn)。

二、制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

   1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

   2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》 

     第2部分：對應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)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(shí)間的測試；該儀器采用計(jì)算機(jī)控制，可對試驗(yàn)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(yàn) 

過電流保護(hù)裝置：試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源.

漏電電流選擇：  1—30 mA.

耐壓時(shí)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(shí)對周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

   2、直流試驗(yàn)放電報(bào)警功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開啟試驗(yàn)門時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報(bào)警會(huì)自動(dòng)取消.(注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)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(yàn)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(yàn)設(shè)備的電路設(shè)有多項(xiàng)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(yàn)放電報(bào)警等。

   5、九級安全防護(hù)措施：

               ①超壓保護(hù)

               ②試驗(yàn)過流保護(hù)

               ③調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

                ④試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

                ⑤自動(dòng)放電保護(hù)

               ⑥漏電保護(hù)開關(guān)

               ⑦試驗(yàn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

   1、試驗(yàn)過程中可動(dòng)態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

   3、試驗(yàn)條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)；

   4、試驗(yàn)報(bào)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(yàn)中曲線數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

   6、試驗(yàn)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(yàn)人員可設(shè)置自己的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置自己的試驗(yàn)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(shí)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)。

八、測試意義：

1、電絕緣材料的絕緣強(qiáng)度是決定材料可以在何種條件下使用的關(guān)鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強(qiáng)度是所使用裝置設(shè)計(jì)的決定性因素。

2、本儀器中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應(yīng)用條件下的適用性；當(dāng)然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應(yīng)用于流程控制，驗(yàn)證或研究測試。

3、本測試方法所獲得的結(jié)果，很少能直接用于實(shí)際使用材料介電性能的判斷。北京航天縱橫檢測儀器在大多數(shù)情況下，還需要對其他功能測試和/或?qū)ζ渌牧蠝y試所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，以估計(jì)出它們對特定材料的影響，才能進(jìn)行評價(jià)。

4、在三種電壓使用方法中。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質(zhì)量控制測試。較費(fèi)時(shí)的方法B和C通常給出較低的結(jié)果，但在對不同材料進(jìn)行相互比較時(shí)，它們所給出的結(jié)果更有說服力。如果可以安裝電動(dòng)電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結(jié)果可以相互比較。

5、試樣的狀態(tài)

a)試樣的厚度和均勻性，是否存在機(jī)械應(yīng)力；

b)試樣預(yù)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(zhì)。

6、試驗(yàn)條件

a)施加電壓的頻率、被形和升壓速度或加壓時(shí)間；

b)環(huán)境溫度、氣壓和濕度；

c)電極形狀、電植尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù)；

d)周圍媒質(zhì)的電、熱特性。

九、測試環(huán)境：

1、試樣的處理

⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵北京航天縱橫檢測儀器預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能和要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。

⑶絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化。除被測試材料另有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，北京航天縱橫檢測儀器從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過5分鐘。

2、媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣。

⑵液體媒質(zhì)：25#變壓器油，常態(tài)試驗(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的硅油。

3、試驗(yàn)環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：溫度為25±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參照錄中表2予以規(guī)定。

擊穿的判斷：

試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等擊穿痕跡。

十、關(guān)于安裝：

1、儀器安裝在水平水泥地面，無振動(dòng)和腐蝕空間，建議距離墻體和操作人員在1米以上。

2、儀器后部有高壓變壓器質(zhì)量重心偏后，北京航天縱橫檢測儀器運(yùn)輸和安裝過程中請注意。

3、本儀器建議一次吊裝到位，叉車安裝建議前后兩臺(tái)配合安裝。

4、通訊接口兩條線，一條固定連線連接到計(jì)算機(jī)通訊串口COM1；另外一條連接線主機(jī)是14針航空插頭，計(jì)算機(jī)端為扁型DB37芯插頭。

5、電源端子接線ABC為220V三相，地線為零線必須接

6、接地端子必須用多股銅線良好接地。

7、高壓預(yù)留和低壓預(yù)留請不要連接，為高壓外引準(zhǔn)備特殊測試。               

8、高壓和低壓絕緣柱可以在長期不用或者更換外置高壓和其他操作人員時(shí)把高壓引線懸空，北京航天縱橫檢測儀器避免誤操作。

9、試驗(yàn)時(shí)高壓和低壓引線端用高壓引線鱷魚夾和低壓引線鱷魚夾連接。

10、高壓點(diǎn)擊和低壓電極正常情況下是25mm和75mm兩個(gè)圓形表面光滑銅電極，分別在上下部位用螺絲固定，如果特殊情況需要更換，請擰開相應(yīng)的螺絲更換附件中備用電極即可。

11、油盒固定點(diǎn)是一個(gè)上凸起的銷子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更換變壓器油。

12、油盒支架是一個(gè)整體安裝的電木機(jī)構(gòu)，北京航天縱橫檢測儀器可以取出更換電極更加方便。

13、變壓器油添加要超過上電極上部最少30mm。

十一、關(guān)于安全：

由于試驗(yàn)經(jīng)常是在高電壓條件下進(jìn)行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護(hù)設(shè)計(jì)。

1、前端裝有空氣開關(guān)做過流保護(hù)；（設(shè)定值20A.）；

2、試驗(yàn)箱采用具有良好絕緣特性的有機(jī)玻璃制成。北京航天縱橫檢測儀器測試電壓頭安全放電距離對四周均大于200mm；（350mm），試驗(yàn)時(shí)箱壁對操作者構(gòu)成良好防護(hù)墻，以確保安全；

3、試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地；

4、電路上設(shè)有過流保護(hù)、過壓保護(hù)，（要求：北京航天縱橫檢測儀器器主機(jī)電源和計(jì)算機(jī)電源必須同相）；

5、報(bào)警燈信息解釋：

(1)試驗(yàn)箱門打開綠色燈亮，代表可以進(jìn)行更換試樣操作。

(2)試驗(yàn)箱門關(guān)閉黃色指示燈亮代表可以開始試驗(yàn)。

(3)試驗(yàn)開始后高壓大于0.5KV時(shí)紅燈點(diǎn)亮，代表高壓警示。

(4)直流試驗(yàn)結(jié)束，高壓放電?；蚴謩?dòng)放電時(shí)。蜂鳴器響起報(bào)警燈閃爍。

6、四級安全斷電控制：

⑴漏電保護(hù)器（空開）

⑵總電源開關(guān)（急停）

⑶調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

⑷試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝北京航天縱橫檢測儀器器的試驗(yàn)室必須裝備符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的接大地保護(hù)線；

接地保護(hù)線端子位于主機(jī)后板左下,（接地電阻小于4歐姆。）

輸入電源功率：北京航天縱橫檢測儀器ZJC-50kV型不低于3kVA

十二、典型試樣：

絕緣材料，電子材料，有機(jī)硅材料，膠粘劑材料，電工材料，絕緣材料，固體材料，橡膠，塑料，薄膜，絕緣漆，漆膜，硫化橡膠，片材，熱固性塑料，絕緣漆漆膜，電容器紙，陶瓷，玻璃，導(dǎo)熱材料，硅材料，有機(jī)硅，聚碳酸酯PC材料，聚碳酸酯改性材料，涂料，樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復(fù)合制品、陶瓷和玻璃、絕緣紙、柔軟復(fù)合材料、樹脂膠等等。

十三、樣品取樣：

1、對該材料的說明中應(yīng)定義詳細(xì)的取樣流程。

2、為了質(zhì)量控制的目的，在取樣時(shí)應(yīng)收集足夠的樣品以評估被測樣品的平均質(zhì)量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時(shí)間的影響，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室或其他測試區(qū)域已經(jīng)開始準(zhǔn)備測試樣時(shí)進(jìn)行取樣。

3、為了獲得最可取的測試條件，需要從那些遠(yuǎn)離材料中明顯缺損或是間斷的地方進(jìn)行取樣。對于卷材，除非要對缺損或間斷的出現(xiàn)或鄰近進(jìn)行調(diào)查，否則應(yīng)避免對外在的幾層進(jìn)行取樣，例如卷材包的最外層，或是緊鄰片或卷邊緣的材料。

4、取樣應(yīng)足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進(jìn)行各項(xiàng)測試；

5、北京航天縱橫檢測儀器器被測材料為片型材料，常用電極為GB1408中的等直徑電極和不等直徑電極，此電極對試樣的要求為直徑大于25mm或直徑大于100mm。也可根據(jù)不同材料制作不同的電極。

十四、測試電極：

金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無缺陷。

注1：當(dāng)對薄試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，電極的維護(hù)格外重要為了在擊穿時(shí)盡量減小電極損傷，優(yōu)先采用不銹鋼電極；

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

注2：試驗(yàn)非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚>時(shí)，這些材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。

1、不等直徑電極：

電極極由兩個(gè)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(gè)電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個(gè)電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個(gè)電極同鈾放置，誤差在 2mm內(nèi)）所示。

2、等直徑電極：

如果使用一電極架便上下電極準(zhǔn)確對中放置，誤差在1. 0 mm內(nèi)，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(jié)果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結(jié)果不一定相同。

3、厚樣品的試驗(yàn)：

當(dāng)有規(guī)定時(shí)，厚度超過 3mm 的板材和片材應(yīng)單面機(jī)加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，試驗(yàn)時(shí)將高壓電極置于未加工的面上。

注：為了避兔網(wǎng)絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制，必要時(shí)可以根據(jù)需要，通過機(jī)加工把試樣制備成更小的厚度。

4、帶、薄膜和窄條：

兩個(gè)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(nèi)，使一個(gè)電極在另一個(gè)電 撞上面，試樣夾在棒的兩個(gè)端面之間。

上下電極要同心軸，誤差在0.1 mm內(nèi)。 兩電極面應(yīng)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(yīng)能在電極架內(nèi)的沿垂直方向自由移動(dòng)。

為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡(luò)，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(shí)電植和密封圈之間留有（1～2) mm的環(huán)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(yīng)小于0.1 mm。

5、錐銷電極：

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個(gè)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(kuò)孔后每個(gè)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(gè)管壁，并在孔的整個(gè)長度上用鉸刀擴(kuò)孔。

在鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)，孔周圍的材料不應(yīng)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））

這類電極僅適用于試驗(yàn)厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料。

6、平行圓柱形電極：

對厚度大于15mm的具有高電氣強(qiáng)度的試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將試樣切成100mm×50 mm，并鉆兩個(gè)孔，每個(gè)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(gè)孔的底部是半球形以便與電極配合，使得電極部和孔的底部之間間隙在任何點(diǎn)都不超過0.05 mm。如果在材料規(guī)范中沒有另外規(guī)定，則兩孔沿其長度的側(cè)面相距應(yīng)是(10士1)mm，每孔應(yīng)延伸到離相對的表面（2.25±0. 25) mm以內(nèi)。

十五、可測項(xiàng)目：

介電強(qiáng)度、擊穿強(qiáng)度、電氣強(qiáng)度、電氣強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、漏電流、交流試驗(yàn)電壓、直流試驗(yàn)電壓、介電擊穿強(qiáng)度、耐電壓擊穿強(qiáng)度、電氣介電強(qiáng)度、高壓擊穿、工業(yè)頻率，絕緣漆擊穿電壓及介電擊穿試驗(yàn)儀-ZJC-20KV。