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(cè)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(cè)量主要是從高壓變壓器測(cè)量端測(cè)量，高壓變壓器測(cè)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(jiǎn)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(duì)話方式，完成對(duì)、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(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求》

   3、JJG 795-2004 《耐電壓測(cè)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(cè)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(cè)試；該儀器采用計(jì)算機(jī)控制，可對(duì)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(jí)： 0--5kV； 0-10kV；0--20kV；

擊穿電壓： 0-20kV

擊穿電壓升壓速率共分七級(jí)（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(duì)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(jí)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(duì)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(duì)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試方法可以有效地應(yīng)用于流程控制，驗(yàn)證或研究測(cè)試。

3、本測(cè)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(cè)儀器在大多數(shù)情況下，還需要對(duì)其他功能測(cè)試和/或?qū)ζ渌牧蠝y(cè)試所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，以估計(jì)出它們對(duì)特定材料的影響，才能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4、在三種電壓使用方法中。方法A，快速測(cè)試；方法B，逐步測(cè)試；方法C，慢速測(cè)試。方法A常用于質(zhì)量控制測(cè)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(duì)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(cè)試法將比逐步測(cè)試法更簡(jiǎn)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(cè)試環(huán)境：

1、試樣的處理

⑴用綢布蘸對(duì)試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵北京航天縱橫檢測(cè)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(cè)試材料另有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對(duì)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(cè)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(duì)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(cè)儀器運(yùn)輸和安裝過程中請(qǐng)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(qǐng)不要連接，為高壓外引準(zhǔn)備特殊測(cè)試。               

8、高壓和低壓絕緣柱可以在長(zhǎng)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(cè)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(qǐng)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(cè)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(cè)儀器測(cè)試電壓頭安全放電距離對(duì)四周均大于200mm；（350mm），試驗(yàn)時(shí)箱壁對(duì)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(cè)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。或手動(dòng)放電時(shí)。蜂鳴器響起報(bào)警燈閃爍。

6、四級(jí)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(cè)儀器器的試驗(yàn)室必須裝備符合國(guó)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(cè)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(duì)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(píng)估被測(cè)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(cè)試區(qū)域已經(jīng)開始準(zhǔn)備測(cè)試樣時(shí)進(jìn)行取樣。

3、為了獲得最可取的測(cè)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(duì)于卷材，除非要對(duì)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(duì)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(cè)試；

5、北京航天縱橫檢測(cè)儀器器被測(cè)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(duì)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(cè)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(cè)結(jié)果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測(cè)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)度的側(cè)面相距應(yīng)是(10士1)mm，每孔應(yīng)延伸到離相對(duì)的表面（2.25±0. 25) mm以內(nèi)。

十五、可測(cè)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。