直流電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓強(qiáng)度試驗儀

直流電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓強(qiáng)度試驗儀  儀器特點

1、本儀器在試驗過程中可對升壓擊穿過程繪制實時曲線，每次試驗的升壓曲線都由不同顏色構(gòu)成，試驗結(jié)束后可疊加對比材料的試驗數(shù)據(jù)重復(fù)性。

2、可以隨時調(diào)取當(dāng)前及歷史試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，編輯及修改參數(shù)。

3、試驗過程中可以隨時修改試驗條件及存儲路徑及自動存儲試驗結(jié)果。

4、試驗過程中，可隨時通過軟件決定本次試驗是否有效，方便篩選試驗結(jié)果。

5、可設(shè)置操作口令，做到專機(jī)專人操作，避免無關(guān)人員誤操作。

直流電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓強(qiáng)度試驗儀 試驗準(zhǔn)備和環(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預(yù)處理和條件處理：處理條件和方法可根據(jù)產(chǎn)品的性能要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的可由產(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。除被試材料已有規(guī)定外者，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)的試樣在試驗前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，從試樣取出到試驗完畢不應(yīng)超過5分鐘。

⒉ 媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣，如有閃絡(luò)可在電極周圍加柔軟硅橡膠防飛弧圈。防飛弧圈與電極之間有一毫米左右的環(huán)狀間隙，環(huán)寬30mm。

⑵液體媒質(zhì)：常態(tài)試驗及90℃以下的熱態(tài)試驗采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗采用清潔的過熱氣缸油。

⒊試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：

溫度為20±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產(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、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復(fù)施加試驗電壓來判斷。

介電擊穿強(qiáng)度是指在強(qiáng)電場作用下，電介質(zhì)喪失電絕緣能力的現(xiàn)象。分為固體電介質(zhì)擊穿，液體電介質(zhì)擊穿和氣體電介質(zhì)擊穿3種。

固體電介質(zhì)擊穿

導(dǎo)致?lián)舸┑?低臨界電壓稱為擊穿電壓.均勻電場中,擊穿電壓與介質(zhì)厚度之比稱為擊穿電場強(qiáng)度（簡稱擊穿場強(qiáng),又稱介電強(qiáng)度）.它反映固體電介質(zhì)自身的耐電強(qiáng)度.不均勻電場中,擊穿電壓與擊穿處介質(zhì)厚度之比稱為平均擊穿場強(qiáng),它低于均勻電場中固體介質(zhì)的介電強(qiáng)度.固體介質(zhì)擊穿后,由于有巨大電流通過,介質(zhì)中會出現(xiàn)熔化或燒焦的通道,或出現(xiàn)裂紋.脆性介質(zhì)擊穿時,常發(fā)生材料的碎裂,可據(jù)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.

電擊穿是因電場使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點而導(dǎo)致電介質(zhì)失去絕緣性能.熱擊穿是因在電場作用下,電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累,溫度過高而導(dǎo)致失去絕緣能力.電化學(xué)擊穿是在電場,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(dǎo)增加 , 這會使介質(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(jī)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(xiàn)象稱為液體電介質(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(nèi)產(chǎn)生氣泡.經(jīng)多次作用會使固體介質(zhì)出現(xiàn)分層,開裂現(xiàn)象,放電有可能在固體介質(zhì)內(nèi)發(fā)展,絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿電壓因此下降.脈沖電壓下液體電介質(zhì)擊穿時,常出現(xiàn)強(qiáng)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(nèi)臟結(jié)石的體外破碎.

氣體電介質(zhì)擊穿

在電場作用下氣體分子發(fā)生碰撞電離而導(dǎo)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(fù)電性氣體擊穿等.空氣是很好的氣體絕緣材料,電離場強(qiáng)和擊穿場強(qiáng)高,擊穿后能迅速恢復(fù)絕緣性能,且不燃,不爆,不老化,無腐蝕性,因而得到廣泛應(yīng)用.為提供高電壓輸電線或變電所的空氣間隙距離的設(shè)計依據(jù)（高壓輸電線應(yīng)離地面多高等）,需進(jìn)行長空氣間隙的工頻擊穿試驗.

計算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

1、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)。

2、采用計算機(jī)控制通過人機(jī)對話方式，完成對絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。

3、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；

4、可對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

5、試驗條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動存儲；

6、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

7、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；

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

9、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；

10、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；

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

技術(shù)要求：

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： 3KVA

04、擊穿 大輸出電流：100mA  30mA （可調(diào)換）

05、高壓分級： 0--5KV； 0-10KV；0-30KV; 0-40KV; 0-50KV,0-50KV;

06、升壓速率： 10V/S 100V/S  200V/S  500V/S  1000V/S 2500V/S 3000V/S   

07、試驗方式：

           直流試驗：1、擊穿試驗 2、梯度升壓  3、耐壓試驗

           交流試驗：1、擊穿試驗  2、梯度升壓  3、耐壓試驗

08、擊穿判停方式：1、電壓判停 2、電流判停

09、電壓試驗精度： ≤ 1％

10、試驗方式：1、絕緣試樣空氣中試驗2、絕緣試樣浸油中試驗

11、黃銅電極規(guī)格： ￠25mm 兩個   ￠75mm一個

12、主機(jī)尺寸：長寬高約700*800*1500（MM）

14、防護(hù)罩材質(zhì)：有機(jī)玻璃

15、設(shè)備重量：約120KG

試驗方式：

1、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

2、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗或階梯試驗；

注：根據(jù)用戶要求，可定制其他試驗方式。

電氣強(qiáng)度（Dielectric strength），指擊穿電壓比上擊穿樣品的厚度等于樣品的電氣強(qiáng)度。

在物理學(xué)中，術(shù)語電氣強(qiáng)度具有以下含義：

絕緣材料中，純材料在理想條件下可以承受的 大電場而不會損壞（即不會經(jīng)歷其絕緣性能的失效）。

對于電介質(zhì)材料和電極的具體配置，導(dǎo)致?lián)舸┑?小施加電場（即，所施加的電壓除以電極分離距離）。

材料的理論電氣強(qiáng)度是大塊材料的固有屬性，并且與施加電場的材料或電極的構(gòu)造無關(guān)。這種“固有介電強(qiáng)度”對應(yīng)于在理想實驗室條件下使用純物質(zhì)測量的值。在擊穿時，電場釋放束縛的電子。如果施加的電場足夠高，來自背景輻射的自由電子可能會加速到在被稱為雪崩擊穿的過程中與中性原子或分子碰撞期間釋放額外電子的速度。擊穿發(fā)生得相當(dāng)突然（通常在幾納秒），導(dǎo)致通過材料形成導(dǎo)電路徑和破壞性放電。對于固體材料，擊穿事件嚴(yán)重降低，甚至破壞其絕緣能力。

擊穿場強(qiáng)

在發(fā)生擊穿時的電場強(qiáng)度依賴于電介質(zhì)（絕緣體）的各自的幾何形狀和與該電場被施加在電極上，以及在其中所述增加速率電場被施加。由于電介質(zhì)材料通常含有微小的缺陷，實際的電介質(zhì)強(qiáng)度將是理想的無缺陷材料的固有電介質(zhì)強(qiáng)度的一部分。與相同材料的較厚的樣品相比，介電膜傾向于表現(xiàn)出更高的介電強(qiáng)度。例如，幾百納米至幾微米厚的二氧化硅膜的介電強(qiáng)度大約為0.5GV / m。然而非常薄的層（下面，比方說，100納米）成為由于部分導(dǎo)電電子隧穿。在需要 大的實際介電強(qiáng)度的地方，例如高壓電容器和脈沖變壓器，使用多層薄介電膜。由于氣體的絕緣強(qiáng)度取決于電極的形狀和結(jié)構(gòu)而變化，通常以氮氣的介電強(qiáng)度的一部分來測量

交直流實驗的切換

1）本儀器高壓輸出為交流電壓。直流的獲得方式為在原回路中串入高壓硅堆，使測試回路為脈動的直流電壓。實現(xiàn)的過程為：硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時用一個短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗時，取出短路桿，使高壓硅堆接入測試電路中，這時回路的電壓為脈動的直流電壓。

2）前面板直流交流選擇按鈕。該按鈕的狀態(tài)不能改變設(shè)備輸出的電壓性質(zhì)。按下該按鈕，設(shè)備僅僅是把直流報警電路接入。指示用戶，當(dāng)打開箱門時，您需要對高壓均壓球放電。轉(zhuǎn)動放電桿，使放電桿的端部銅球接觸高壓均壓球。建議用戶每次放電銅球接觸高壓均壓球時間大于五秒。

3）試驗的交直流電壓切換，主要取決于高壓絕緣塔中的短路桿是否取出。當(dāng)取出短路桿時，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時，高壓均壓球上的電壓為交流電壓。短路桿的取出、插入?yún)⒖醋髠?cè)的示意圖。

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