直流電壓擊穿強(qiáng)度和耐電壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀  儀器特點(diǎn)

1、本儀器在試驗(yàn)過(guò)程中可對(duì)升壓擊穿過(guò)程繪制實(shí)時(shí)曲線，每次試驗(yàn)的升壓曲線都由不同顏色構(gòu)成，試驗(yàn)結(jié)束后可疊加對(duì)比材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性。

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

3、試驗(yàn)過(guò)程中可以隨時(shí)修改試驗(yàn)條件及存儲(chǔ)路徑及自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果。

4、試驗(yàn)過(guò)程中，可隨時(shí)通過(guò)軟件決定本次試驗(yàn)是否有效，方便篩選試驗(yàn)結(jié)果。

5、可設(shè)置操作口令，做到專機(jī)專人操作，避免無(wú)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(yàn)儀 試驗(yàn)準(zhǔn)備和環(huán)境：

1．試樣的處理

⑴用綢布蘸對(duì)試樣無(wú)腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵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(duì)濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經(jīng)過(guò)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，從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過(guò)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?chē)尤彳浌柘鹉z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(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)采用清潔的過(guò)熱氣缸油。

⒊試驗(yàn)環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：

溫度為20±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(kāi)裂、燒焦等痕跡為擊穿，如痕跡不清可用重復(fù)施加試驗(yàn)電壓來(lái)判斷。

介電擊穿強(qiáng)度是指在強(qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)中,擊穿電壓與介質(zhì)厚度之比稱為擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱擊穿場(chǎng)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(chǎng)中,擊穿電壓與擊穿處介質(zhì)厚度之比稱為平均擊穿場(chǎng)強(qiáng),它低于均勻電場(chǎng)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(guò),介質(zhì)中會(huì)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(shí),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(chǎng)使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點(diǎn)而導(dǎo)致電介質(zhì)失去絕緣性能.熱擊穿是因在電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累,溫度過(guò)高而導(dǎo)致失去絕緣能力.電化學(xué)擊穿是在電場(chǎng),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(huì)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(shí)間對(duì)電擊穿的影響小,對(duì)熱擊穿和電化學(xué)擊穿的影響大;電場(chǎng)局部不均勻性對(duì)熱擊穿的影響小,對(duì)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(duì)前者主要有電擊穿理論和氣泡擊穿理論,對(duì)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(huì)使固體介質(zhì)出現(xiàn)分層,開(kāi)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(shí),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(chǎng)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(jiàn)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(chǎng)強(qiáng)和擊穿場(chǎng)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(wú)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(jì)依據(jù)（高壓輸電線應(yīng)離地面多高等）,需進(jìn)行長(zhǎng)空氣間隙的工頻擊穿試驗(yàn).

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

1、試驗(yàn)軟件是我公司 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)。

2、采用計(jì)算機(jī)控制通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式，完成對(duì)絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。

3、試驗(yàn)過(guò)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；

4、可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

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

6、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

7、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；

8、試驗(yàn)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(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(wú)法進(jìn)入程序；

10、過(guò)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；

11、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)。

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(jí)： 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(yàn)方式：

           直流試驗(yàn)：1、擊穿試驗(yàn) 2、梯度升壓  3、耐壓試驗(yàn)

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

08、擊穿判停方式：1、電壓判停 2、電流判停

09、電壓試驗(yàn)精度： ≤ 1％

10、試驗(yàn)方式：1、絕緣試樣空氣中試驗(yàn)2、絕緣試樣浸油中試驗(yàn)

11、黃銅電極規(guī)格： ￠25mm 兩個(gè)   ￠75mm一個(gè)

12、主機(jī)尺寸：長(zhǎng)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(yàn)方式：

1、絕緣試樣空氣中擊穿、耐壓試驗(yàn)或階梯試驗(yàn)；

2、絕緣試樣浸油中擊穿、耐壓試驗(yàn)或階梯試驗(yàn)；

注：根據(jù)用戶要求，可定制其他試驗(yàn)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(yǔ)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(chǎng)而不會(huì)損壞（即不會(huì)經(jīng)歷其絕緣性能的失效）。

對(duì)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(chǎng)（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(chǎng)的材料或電極的構(gòu)造無(wú)關(guān)。這種“固有介電強(qiáng)度”對(duì)應(yīng)于在理想實(shí)驗(yàn)室條件下使用純物質(zhì)測(cè)量的值。在擊穿時(shí)，電場(chǎng)釋放束縛的電子。如果施加的電場(chǎng)足夠高，來(lái)自背景輻射的自由電子可能會(huì)加速到在被稱為雪崩擊穿的過(guò)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(guò)材料形成導(dǎo)電路徑和破壞性放電。對(duì)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(chǎng)強(qiáng)

在發(fā)生擊穿時(shí)的電場(chǎng)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(chǎng)被施加在電極上，以及在其中所述增加速率電場(chǎng)被施加。由于電介質(zhì)材料通常含有微小的缺陷，實(shí)際的電介質(zhì)強(qiáng)度將是理想的無(wú)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(shuō)，100納米）成為由于部分導(dǎo)電電子隧穿。在需要 大的實(shí)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?dú)獾慕殡姀?qiáng)度的一部分來(lái)測(cè)量

交直流實(shí)驗(yàn)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(cè)試回路為脈動(dòng)的直流電壓。實(shí)現(xiàn)的過(guò)程為：硅堆已經(jīng)在高壓變壓器的高壓絕緣塔中，平時(shí)用一個(gè)短路桿把高壓硅堆短接。需要直流試驗(yàn)時(shí)，取出短路桿，使高壓硅堆接入測(cè)試電路中，這時(shí)回路的電壓為脈動(dòng)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?cè)O(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(bào)警電路接入。指示用戶，當(dāng)打開(kāi)箱門(mén)時(shí)，您需要對(duì)高壓均壓球放電。轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)間大于五秒。

3）試驗(yàn)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(shí)，高壓均壓球上的電壓為直流電壓，插入短路桿時(shí)，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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