GBT1408電壓擊穿強度試驗儀LJC-20KV 
 

一、適用范圍： 
　　GBT1408電壓擊穿強度試驗儀滿足標準《固體絕緣材料工頻電氣強度試驗方法》或ASTMD149標準，主要適用于固體絕緣材料如：絕緣漆、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、陶瓷和玻璃等在工頻電壓下的擊穿電壓、擊穿強度和耐電壓的測試。

二、技術(shù)參數(shù)： 
　　1、輸入電壓：AC220V±10%50-60HZ 
　　2、輸出電壓：AC0~50KVDC0~50KV 
　　AC0~100KVDC0~100KV 
　　3、擊穿輸出電流：100mA 
　　4、耐壓試驗電壓： 
　　AC0~50KV連續(xù)可調(diào)整 
　　DC0~50KV連續(xù)可調(diào)整 
　　AC0~100KV連續(xù)可調(diào)整 
　　DC0~100KV連續(xù)可調(diào)整 
　　5、耐壓時間：0~4H 
　　6、測量精度：±1% 
　　7、輸出功率：10KVA 
　　8、電源：AC220V 
　　9：外形尺寸：50KV630×520×760mm 
　　100KV1570×1240×1850mm 
三、主要功能： 
　　該電壓擊穿強度實驗儀采用計算機控制，采用人機對話方式，完成對絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗，主要適用于固體絕緣材料。并對實驗過程中的各種數(shù)據(jù)快速、準確地進行采集、處理、存取、顯示、打印。 
四、主要配置： 
　　1、主機 
　　2、試驗臺一個 
　　3、油盒一個 
　　3、試驗電極三個 
　　4、試驗軟件一套 
　　5、清華同方品牌計算機一套 
　　6、A4彩色噴墨打印機一臺 
五、電擊穿與熱擊穿的相關(guān)介紹：

電氣設(shè)備絕緣的電擊穿 
　　電氣設(shè)備的熱擊穿包含著一個熱傳遞過程，破壞往往是絕緣物整體或大面積。絕緣物接受大量熱能后，絕緣材料的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，其破壞信息容易被我們感覺器官所接受的。而另一種擊穿，即絕緣的電擊穿，則比較隱蔽，它的擊穿往往為瞬時過電壓所致，多數(shù)發(fā)生在電壓等級比較高的電氣設(shè)備上，常見的雷電所造成的電擊穿。 
　　電擊穿的機理是：瞬時高電壓在固體絕緣薄處擊穿，形成一貫穿性的狹小通道，在這通道內(nèi)折出碳的小顆粒。因電擊穿是yong久的不可逆的，由于瞬時高電壓作用，狹小通道擊穿所需能量及吸收的能量都不大，局部溫度還來不及向周圍擴散，電擊穿過程已結(jié)束了。 
　　電擊穿后的絕緣介質(zhì)與擊穿以前完好的絕緣介質(zhì)，從表面上看其形態(tài)是沒有區(qū)別的，這就容易給人們造成錯覺，即感覺上不認為絕緣材料已經(jīng)擊穿了。較為典型的事例是：白光燈啟輝器中電容的擊穿，這是日常生活中常見的現(xiàn)象。日光燈燈管兩端發(fā)紅，就是啟不了輝，日光燈亮不起來。原因是啟輝器中的電容擊穿了，其擊穿是瞬時過電壓而造成的。 
　　擊穿過程是：當啟輝器中的氖氣管內(nèi)的觸頭變冷斷開時，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很高自感電動勢，這一瞬間過電壓加在燈管兩端，同時也加到電容器兩端而造成電容被擊穿。你只要將啟輝器中電容取下，日光燈即可恢復(fù)正常發(fā)亮。我們仔細觀察該電容，是看不出有任何異常及有被破壞痕跡，但電容確實被擊穿而壞了。 
　　這里我們應(yīng)當了解到，某些設(shè)備的電擊穿并不立即就能反映出其內(nèi)部故障，而是要經(jīng)歷了由電擊穿到熱擊穿后才明顯地反映出故障特征。如配電變壓器遭受雷擊，其首端匝間線圈絕緣出現(xiàn)電擊穿，起初很難發(fā)現(xiàn)有任何異常，待運行一段時間后發(fā)展到鄰近匝間或?qū)娱g絕緣也擊穿，才明顯表現(xiàn)出故障的特征。由此可見，高壓設(shè)備的過電壓保護是設(shè)備安全運行的重要措施，所以高壓設(shè)備一定要設(shè)置絕緣擊穿保護。 
 

電氣設(shè)備絕緣的熱擊穿

　　電氣設(shè)備都設(shè)計在額定負荷下工作的，若設(shè)備處于超負荷下運行就會造成設(shè)備溫度升高，而溫度上升會加快絕緣老化的速度，這個速度就與被稱為8℃理論有關(guān)。例如*絕緣的電設(shè)備，正常工作溫度長期在80℃時，絕緣壽命為40年;若長期工作溫度為88℃壽命只有20年;當工作溫度達104℃時，則壽命只有5年。所以電氣設(shè)備是不允許長期過負荷運行的，其根本原因就是考慮安全運行的使用壽命。 
　　電氣設(shè)備長期過負荷運行，因溫度上升而發(fā)熱，而發(fā)熱與絕緣壽命有關(guān)，當設(shè)備發(fā)熱能量不能及時擴散出去，久之必將造成絕緣的擊穿，稱之為熱擊穿。電氣設(shè)備運行中的發(fā)熱，對絕緣的破壞是一個相對緩慢過程，主要表現(xiàn)為絕緣的老化，化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化，當設(shè)備溫度不斷上升，會加速絕緣老化進程，直至絕緣性能的喪失。如我們常見到的某種使用過的塑料導(dǎo)線其外皮發(fā)硬發(fā)脆;又如橡膠絕緣導(dǎo)線經(jīng)長期使用后，其外皮會開裂發(fā)粘，這實質(zhì)上是過負荷發(fā)熱而造成絕緣的老化，當嚴重過熱將導(dǎo)致絕緣物碳化，絕緣物發(fā)黑而變成導(dǎo)體。當電氣設(shè)備額定電壓與供電電壓不符，也會引起絕緣擊穿。如將220kV單相設(shè)備接入兩相380V電源上，馬上就會嚴重發(fā)熱、冒煙，發(fā)出一股焦糊味。又如常見刀閘的固體絕緣物受熱，從刀閘背面流淌下來的情況，這是因為刀閘接觸不良或過負荷或金屬表面氧化而產(chǎn)生的。一般可正常工作的設(shè)備，其發(fā)熱多為外部因素引起的，反映到設(shè)備本身即是過負荷而發(fā)熱，經(jīng)過長時間發(fā)熱就會出現(xiàn)絕緣熱擊穿而不能正常運行了。

電壓擊穿強度試驗機 直流擊穿電壓

C.1電壓擊穿強度測試儀 設(shè)備

使用配備等直徑電極（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，它可能由電極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，可以使用具有適當值的電阻器與電極串聯(lián)使用。電阻值取決于電極可以容忍的損壞。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。

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

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

圖C.1 — 電介質(zhì)強度試驗的等電極（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。石油的周期性交換需要根據(jù)目視檢查進行。當雜質(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)的油浴中進行測試，填充到避免閃絡(luò)的水平。

C.3 過程

電極應(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極與樣品之間良好的接觸。在兩個電極之間施加電壓，并根據(jù)以下要求增加電壓程序。

該測試可以以正或負極性執(zhí)行。可以使用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 細分的標準

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準。即使在佳條件下，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，通常在連接電極的片材內(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。要求安全標準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。

典型用戶