交直流電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀技術(shù)要求
01、輸入電壓: 交流 220 V
02、輸出電壓: 交流/直流 0--50 KV ;
03、電器容量:2KAV 3KAV 5KAV 10KVA
04、高壓分級(jí): 0-10KV 0--50KV 0--150KV
05、升壓速率:0.01-5.0kv(隨意)
06、試驗(yàn)方式:交/直流試驗(yàn):1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
07、試驗(yàn)介質(zhì):空氣
08、支持短時(shí)間內(nèi)短路試驗(yàn)要求。
10、電壓試驗(yàn)精度: ≤ 1%。
11、試驗(yàn)電壓連續(xù)可調(diào): 0--100 KV。
12、電流可采集到mA級(jí)并且實(shí)現(xiàn) 實(shí)時(shí)采集。
13、出具一級(jí)計(jì)量單位校準(zhǔn)證書或出具客戶計(jì)量單位的證書
14、電源:220v±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率
15、電流電壓穩(wěn)定度:外界電壓波動(dòng)10% (可選配我司配到電壓保護(hù)器 額定波動(dòng)電壓30%)
16、升壓裝置:采用先進(jìn)的無(wú)觸點(diǎn)原件勻速升壓淘汰前款機(jī)械調(diào)壓
17、耐壓時(shí)間:0-7H保持相對(duì)電壓(軟件設(shè)定)
18、擊穿試樣:試樣擊穿點(diǎn) 大小可調(diào)一般為1-5mm左右
19、安裝靈敏度較高的過(guò)電流保護(hù)裝置保證試樣擊穿時(shí)在0.05S內(nèi)切斷電源。
20、儀器配備先進(jìn)的故障報(bào)警系統(tǒng) 避免用戶操作故障儀器發(fā)生危險(xiǎn)
五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包
試驗(yàn)軟件是我公司新研發(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)。
本儀器采用計(jì)算機(jī)控制,過(guò)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)。本儀器屬我公司,為我公司產(chǎn)品,1、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;
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(wú)法進(jìn)入程序;
8、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;
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)。
六、高壓擊穿設(shè)備安全說(shuō)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(kāi)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身傷害)。
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(guò)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、六級(jí)高壓安全斷電控制:
①總電源開(kāi)關(guān)
②高壓斷電開(kāi)關(guān)(鑰匙開(kāi)關(guān))
③調(diào)壓器復(fù)位開(kāi)關(guān)
④試驗(yàn)箱門安全開(kāi)關(guān)
⑤高壓變壓器輸入側(cè)限流空開(kāi)
⑥漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)
七、保護(hù)功能
具有完善的安全防護(hù)措施:
電路保護(hù)控制:跳閘后電壓自動(dòng)回零
a、 超壓保護(hù)
b、 試驗(yàn)過(guò)流保護(hù)
c、 試驗(yàn)短路保護(hù)
d、 安全試驗(yàn)門保護(hù)
e、 軟件誤操作保護(hù)
f、 零電壓復(fù)位保護(hù)
g、 試驗(yàn)漏電保護(hù)
h、 接地保護(hù)
i、 試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)
j、 設(shè)備故障報(bào)警保護(hù)
八、電極:
電極規(guī)格:滿足GB/T 1408.1-2006標(biāo)準(zhǔn)要求(材質(zhì)為黃銅)
1、片材電極 ¢25mm 兩個(gè) 片材電極 ¢75mm一個(gè) (標(biāo)配)
2、漆包線電極 兩個(gè)(選配)
3、管用電極 兩個(gè)(選配)
如何選擇合適的測(cè)試電極:
測(cè)試電極的規(guī)格有很多,針對(duì)不同材料和規(guī)格選擇不同的電極尺寸,具體根據(jù)材料測(cè)試所要求的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),如果標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有特殊要求,通常測(cè)試板材類的材料時(shí)使用zui多的測(cè)試電極是等徑和不等徑電極。
整機(jī)組成1、升壓部件:由調(diào)壓器和高壓變壓器組成0~50KV的升壓部分。2、動(dòng)部件:由步進(jìn)電機(jī)均勻調(diào)節(jié)調(diào)壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。3、檢測(cè)部件:由集成電路組成的測(cè)量電路。通過(guò)信號(hào)線把檢測(cè)的模擬信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。4、計(jì)算機(jī)軟件:通過(guò)智能電路把由檢測(cè)設(shè)備采集的測(cè)控信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)采集的信息控制設(shè)備運(yùn)行并處理試驗(yàn)結(jié)果。5、試驗(yàn)電極:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(1408.1-2006)隨設(shè)備提供三個(gè)電極,具體規(guī)格為:Ф25mm×25mm兩個(gè);Ф75mm×25mm一個(gè)。
Ф25mm×25mm兩個(gè);Ф75mm×25mm一個(gè)。
操作步驟:
1、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備:
1)打開(kāi)試驗(yàn)機(jī)右側(cè)的總電源開(kāi)關(guān),預(yù)熱15分鐘。
2)打開(kāi)計(jì)算機(jī)進(jìn)入Windows系統(tǒng)。雙擊本儀器軟件的快捷圖標(biāo)打開(kāi)試驗(yàn)登錄界面輸入登錄密碼即可進(jìn)入試驗(yàn)界面。
1)本儀器高壓輸出為交流電壓。
2)前面板直流交流選擇按鈕。
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。
4)在直流試驗(yàn)時(shí),計(jì)算機(jī)也要選擇直流狀態(tài),否則測(cè)的結(jié)果是不正確的。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):
西門子cpu單元處理器是目前采集精度高穩(wěn)定的采集系統(tǒng)
(淘汰了初的51單片機(jī)控制采集精度差干擾信號(hào)多 和 PLC電纜較長(zhǎng),尤其是DA 模塊采用電壓信號(hào)輸出時(shí),線路有較大的電壓降幅,影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性CPU 廣泛用于中國(guó)通訊設(shè)備服務(wù)器 如: 中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng) 采用的專業(yè)信號(hào)處理用途上)無(wú)線藍(lán)牙控制拜托距離困擾人機(jī)分離使用更加方便。(擺脫了長(zhǎng)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)線導(dǎo)致的信號(hào)傳播慢 命令延時(shí)的困擾 也正因?yàn)闊o(wú)線藍(lán)牙使我們的儀器擁有支持更多的電腦同時(shí)操作等特點(diǎn))。
儀器故障自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是操作人員安全更加有保障。
(當(dāng)線路有故障時(shí)儀器會(huì)自動(dòng)報(bào)警更大保護(hù)人員安全 此報(bào)警系統(tǒng)屬于故障報(bào)警和試驗(yàn)放電報(bào)警、軟件報(bào)警無(wú)關(guān))配備網(wǎng)絡(luò)端口共享功能 讓更多人員操作試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果存儲(chǔ)辦公電腦使報(bào)告更加清晰簡(jiǎn)單(其原理就像共享一臺(tái)打印機(jī)一樣方便)
操作界面:細(xì)心的用戶能從實(shí)驗(yàn)軟件圖上看到 電流實(shí)時(shí)采集于其他廠家不同是我司電擊穿儀器精度可以采集實(shí)時(shí)電流并且繪制曲線其他廠家因?yàn)椴杉炔顭o(wú)法實(shí)現(xiàn)電流繪制曲線采集
控制功能
1.該設(shè)備試驗(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。
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要求。
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。
7. 軟件設(shè)備人員管理功能,在試驗(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)入等功能。
薄膜電壓擊穿試驗(yàn)儀定義:
電氣擊穿:式樣在承受電應(yīng)力作用時(shí)其絕緣性能嚴(yán)重?fù)p失,由此引起試驗(yàn)回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動(dòng)作。
擊穿通常是由式樣和電極周圍的氣體或者液體煤質(zhì)中的局部放電引起,并使得較小電極或者等徑兩電極邊緣的式樣遭到破壞。
閃絡(luò):式樣和電極周圍的氣體或者液體煤質(zhì)承受的電應(yīng)力作用時(shí),其絕緣性能損失,由此引起的試驗(yàn)回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動(dòng)作.
碳化通道的出現(xiàn)或者穿透式樣的擊穿可用于區(qū)別試驗(yàn)是擊穿還是閃絡(luò)。
擊穿電壓:在連續(xù)升壓試驗(yàn)中在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,式樣發(fā)生擊穿時(shí)的電壓。
式樣承受的高電壓在該電壓水平下整個(gè)時(shí)間內(nèi)式樣不發(fā)生擊穿。
電氣強(qiáng)度:在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間的距離商。
得到的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。能用來(lái)檢測(cè)由于工藝的變更,老化條件或者其他的制造環(huán)境情況引起的性能相對(duì)于正常的值的變化或者偏離,而很少能用于直接確定在實(shí)際應(yīng)用中的絕緣材料的性能狀態(tài)。
材料的電氣強(qiáng)度測(cè)試值可受如下多重因素影響;
式樣的狀態(tài)
a,式樣的厚度和均勻性,是否存在機(jī)械應(yīng)力;
b,式樣的預(yù)處理,特別是干燥和浸潤(rùn)過(guò)程
c,時(shí)都存在空隙。水分或其他的雜質(zhì)。
式樣的條件:
a加電壓的頻率,波形和升壓速度或者加壓時(shí)間
b環(huán)境溫度,氣壓和濕度
c電極形狀,電極尺寸,導(dǎo)熱系數(shù)
d周圍介質(zhì)的電,熱特性
在研究黑沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的新材料時(shí),應(yīng)該考慮到這些所有影響的因素,以上規(guī)定了一些特定的條件以便迅速判別材料,并可以用進(jìn)行質(zhì)量的控制和類似的目的。
用不同的方法得到的結(jié)果是不能直接比對(duì)的,但是每一個(gè)結(jié)果可提供的材料電氣強(qiáng)度資料。應(yīng)該指出的是大多數(shù)材料的電氣強(qiáng)度隨著電極間的距離增加而減小,也隨著施加電壓的增加而減小。
由于擊穿前的表面放電的強(qiáng)度和延續(xù)時(shí)間對(duì)大多數(shù)材料測(cè)得的電氣強(qiáng)度有明顯的影響,為了設(shè)計(jì)直到試驗(yàn)電壓無(wú)局放電的電氣設(shè)備,必須知道材料擊穿前無(wú)放電的電氣強(qiáng)度。
電極和式樣:金屬電極應(yīng)該始終保持光滑清潔無(wú)缺陷。
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀
1 電壓擊穿試驗(yàn)儀
BDJC10KV-150KV GB1408、GB/T1695、
GB/T3333、GB12656、
ASTM D149
介電強(qiáng)度、泄漏電流 介電強(qiáng)度、泄漏電流
2 體積表面電阻測(cè)定儀
BEST-121 GB1410、ASTM D257、
GB/T 1692、GB/T 2439 、
GB/T 10581、GB/T 10064
體積電阻率、表面電阻率
液晶顯示
3 體積表面電阻率測(cè)定儀
BEST-212 GB1410、ASTM D257、
GB/T 1692、GB/T 2439 、
GB/T 10581、GB/T 10064
體積電阻率、表面電阻率 液晶觸摸、電 阻、電阻率直接測(cè)試
4 導(dǎo)體電阻率測(cè)定儀 BEST -19 GB11210、GB/T15662、
GB2439、ASTM D991 導(dǎo)體電阻率 觸摸屏
6 半導(dǎo)體電阻率測(cè)定儀 BEST-300C GB/T 1551 半導(dǎo)體電阻率 觸摸屏
7 高頻介電常數(shù)測(cè)
試儀 GDAT--A GB1410 介電常數(shù)、介質(zhì)損耗 測(cè)試頻率 50HZ-
160MHZ
8 工頻介電常數(shù)測(cè)試儀 BQS-37A GB1410 介電常數(shù)、介質(zhì)損耗 測(cè)試頻率 50HZ
9 耐電弧試驗(yàn)儀
BDH-20KV GB1411-2002 IEC 61621
ASTMD495
耐電弧 微機(jī)控制、觸摸屏控制
10 高壓漏電起痕試驗(yàn)儀 BLD-6000V 高壓等級(jí)測(cè)試 五組高壓 6KV
11 耐電痕化指數(shù)測(cè)定儀 BLD-600V IEC60112、ASTM D 3638-92、DIN53480 漏電痕跡、電痕化 CTI\PTI 高電壓 600V
12 滑動(dòng)摩擦磨損試
驗(yàn)儀 M-200 GB3960 滑動(dòng)摩擦,摩損性能測(cè)試 摩擦力、摩擦系
數(shù)曲線顯示
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器 電壓擊穿試驗(yàn)儀 BDJC10KV-150KV GB1408GB/T1695、GB/T3333、GB12656、ASTM D149 介電強(qiáng)度、泄漏電流 介電強(qiáng)度、泄漏電流
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器體積表面電阻測(cè)定儀 BEST-121 GB1410、ASTM D257GB/T 1692、GB/T 2439 、GB/T 10581、GB/T 10064
體積電阻率、表面電阻率 液晶顯示體積表面電阻率測(cè)定儀 BEST-212 GB1410、ASTM D257、GB/T 1692、GB/T 2439 、GB/T 10581、GB/T 10064
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器導(dǎo)體電阻率測(cè)定儀 BEST -19 GB11210、GB/T15662、
GB2439、ASTM D991 導(dǎo)體電阻率 觸摸屏
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器半導(dǎo)體電阻率測(cè)定儀 BEST-300C GB/T 1551 半導(dǎo)體電阻率 觸摸屏
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器高頻介電常數(shù)測(cè)試儀 GDAT--A GB1410 介電常數(shù)、介質(zhì)損耗 測(cè)試頻率 50HZ-160MHZ
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器工頻介電常數(shù)測(cè)試儀 BQS-37A GB1410 介電常數(shù)、介質(zhì)損耗 測(cè)試頻率 50HZ
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器 耐電弧試驗(yàn)儀 BDH-20KV GB1411-2002 IEC 61621ASTMD495 耐電弧 微機(jī)控制、觸摸屏控制
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器高壓漏電起痕試驗(yàn)儀 BLD-6000V 高壓等級(jí)測(cè)試 五組高壓 6KV
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器 耐電痕化指數(shù)測(cè)定儀 BLD-600V IEC60112、ASTM D 3638-92、DIN53480 漏電痕跡、電痕化 CTI\PTI 高電壓 600V
北廣公司自主研發(fā)電性能專業(yè)檢測(cè)儀器滑動(dòng)摩擦磨損試
驗(yàn)儀 M-200 GB3960 滑動(dòng)摩擦,摩損性能測(cè)試 摩擦力、摩擦系
交直流電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀
曲線顯示
電壓擊穿試驗(yàn)儀規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)GB/T 1408的本部分的引用而成為本部分的條款。 凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單〈不包括勘誤的內(nèi)容〉或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成 協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的zui新版本。 凡是不注日期的引用文件,其zui新版本適用于本部分.
GB/T 1981. 2-2003 電氣絕緣用漆第2部分:試驗(yàn)方法(IEC 60464“2: 2001, IDT)
GB/T 7113. 2-2005 絕緣軟管 試驗(yàn)方法(IEC 60684-2:1997 ,MOD)
GB/T 10580-2003 固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件(IEC 60212: 1971,IDT) ISO 293: 1986 塑料 熱塑性材料壓模塑試樣
ISO 294-1: 1996 塑料 熱塑性材料試樣的注模塑法 第1部分: 一般原則、多用途模塑件及條形試樣
ISO 294-3: 1996 塑科 熱塑性材料試樣的注模塑法 第3部分:小板 ISO 295: 1991 塑料 熱固性材料壓模塑試樣
ISO 10724: 1994 塑料 熱固性模塑料 注塑成型多用途試樣
IEC 60296: 2003 變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物絕緣油規(guī)范
IEC 60455-2, 1998 電氣絕緣用柑脂基反應(yīng)復(fù)合物 第2部分:試驗(yàn)方法 IEC 60674-2: 1988 電氣用塑料薄膜 第2部分z試驗(yàn)方法
可實(shí)時(shí)繪制試驗(yàn)曲線,顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù),判斷準(zhǔn)確,并可保存,分析,打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。并且能夠自動(dòng)判別試樣擊穿并采集擊穿電壓數(shù)據(jù)及泄露電流,同時(shí)能夠在擊穿的瞬間電壓迅速降低自動(dòng)歸零。軟件系統(tǒng)操作方便,性能穩(wěn)定,安全可靠。由電腦控制,數(shù)據(jù)采集方式通過(guò)光電隔離,有效解決試驗(yàn)過(guò)程中的抗干擾問(wèn)題,軟件操作使用方便,能夠?qū)崟r(shí)顯示動(dòng)態(tài)曲線,同時(shí)升壓速率無(wú)級(jí)可調(diào),可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行升壓速率調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍在0.1KV-3KV/S,使升壓速率真正做到勻速、準(zhǔn)確,并能夠準(zhǔn)確測(cè)出漏電電流的數(shù)據(jù)。
主要用途及功能
該機(jī)滿足GB1408.1-2006 GB1408.2-2006 GB/T1695-2005 GB/T3333 GB12656及ASTM D149 ASTM D 876、DIN53481、UNI4291\IEC
標(biāo)準(zhǔn)要求要求.主要適用于固體絕緣材料如:塑料、薄膜、樹(shù)脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質(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(guò)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。
此儀器為具有防輻射功能,儀器試驗(yàn)門處為透明絕緣玻璃中夾有屏蔽網(wǎng),在試驗(yàn)過(guò)程中,擊穿瞬間會(huì)產(chǎn)生大的電流,同時(shí)對(duì)人身體有輻射危害,我公司這款儀器在此進(jìn)行了屏蔽處理對(duì)人身危害減少到及至。
此儀器還具有照明功能,因?yàn)樵谠囼?yàn)過(guò)程中會(huì)有光線陰暗,可以應(yīng)用到此功能,讓使用者在試驗(yàn)過(guò)程中的觀測(cè)更明顯,有更優(yōu)質(zhì)的試驗(yàn)效果。
設(shè)備組成原理及安全防護(hù):
1.設(shè)備主要由高壓試驗(yàn)變壓器、接觸式調(diào)壓器、伺服調(diào)速系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、自動(dòng)放電等部分組成。
2.試驗(yàn)變壓器輸入由調(diào)壓器輸出給出,同時(shí)由采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集高壓輸出,計(jì)算機(jī)根據(jù)電壓,調(diào)整控制調(diào)壓器旋轉(zhuǎn)的調(diào)速系統(tǒng),形成閉環(huán),使調(diào)壓過(guò)程更為平滑。且可滿足極慢速升壓要求。
3.自動(dòng)區(qū)分交直流試驗(yàn)過(guò)程。若進(jìn)行直流試驗(yàn)后,試驗(yàn)結(jié)束可自動(dòng)進(jìn)行放電操作,期間(未放電情況下)打開(kāi)試驗(yàn)艙門,會(huì)有聲光報(bào)警,警示危險(xiǎn)!
安全防護(hù):
1.過(guò)流保護(hù):
1.1低壓側(cè)過(guò)流保護(hù),保護(hù)高壓變壓器安全運(yùn)行
1.2高壓側(cè)過(guò)流保護(hù),保護(hù)電極表面不受電火花腐蝕
1.3超出預(yù)設(shè)漏電流,切斷高壓輸出
2.高壓斷電保護(hù):
1.1超量程自動(dòng)切斷高壓輸出
1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可手動(dòng)關(guān)停高壓輸出
1.3電壓跌落超過(guò)預(yù)設(shè),切斷高壓輸出
3.輸出零點(diǎn)保護(hù):
1.1實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,若高壓輸出不在零位,給出提示
1.2若高壓輸出不在零位,強(qiáng)制回零
4.短路保護(hù):
1.1高壓輸出短路,自動(dòng)切斷輸出
1.2低壓輸入短路,自動(dòng)斷電
5.安全門保護(hù):
1.1實(shí)驗(yàn)中無(wú)意開(kāi)啟艙門,自動(dòng)切斷輸出
1.2實(shí)驗(yàn)艙門開(kāi)啟狀態(tài)下,無(wú)法開(kāi)始試驗(yàn)
1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,開(kāi)啟艙門切斷高壓輸出
6.軟件保護(hù):
每次開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前,要求確認(rèn)。否則彈出窗口
1.1高壓準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)按下,高壓指示燈點(diǎn)亮
1.2實(shí)驗(yàn)艙門已關(guān)閉
1.3調(diào)壓器復(fù)位(高壓輸出為零)
7.放電保護(hù):
1.1直流試驗(yàn)后,開(kāi)啟艙門時(shí)聲光報(bào)警,強(qiáng)制要求對(duì)均壓球放電
8.漏電保護(hù):
1.1獨(dú)立接地保護(hù)
1.2漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)
新增功能可選配:
1. 無(wú)極調(diào)壓功能:隨著新材料的不斷誕生。對(duì)其絕緣性能的檢測(cè)要求也不斷提高,前期的國(guó)內(nèi)測(cè)試儀器,僅能做到固定的幾檔可選性升壓速度,不能很好地滿足試驗(yàn)需求。引入無(wú)極調(diào)壓的概念后。升壓速率可在一定范圍內(nèi)人為設(shè)置。能夠較好的適應(yīng)用戶需求。
2. 無(wú)線測(cè)控功能:前期產(chǎn)品受采集卡內(nèi)置的約束,需要在主機(jī)與電腦之間連線。以便采集數(shù)據(jù)與控制主機(jī),因主機(jī)屬于高壓設(shè)備,不可避免的存在雜散電磁場(chǎng),通過(guò)電纜的耦合,極易引起電腦死機(jī),失去對(duì)主機(jī)的控制,對(duì)于試驗(yàn)人員來(lái)講,帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)。而采用無(wú)線測(cè)控,就做到了人機(jī)分離,安全系數(shù)明顯提高。
3. 自動(dòng)放電功能:在做過(guò)直流高壓試驗(yàn)后,均壓球(高壓電極)上會(huì)帶有少量的殘留電荷。此時(shí)若直接操作電極,會(huì)有瞬間的觸電感覺(jué),引起不適。本公司產(chǎn)品除聲光報(bào)警外,還可在打開(kāi)實(shí)驗(yàn)艙門時(shí),自動(dòng)用接地線對(duì)均壓球放電。保障安全。
4. 變頻功能:由于絕緣材料的應(yīng)用場(chǎng)合決定了環(huán)境的不同,如在變頻器帶動(dòng)下工作的電機(jī)等,如何真實(shí)模擬工況成為了擺在用戶面前的問(wèn)題。本公司產(chǎn)品即可較好地滿足客戶的需求。輸出電壓頻率可在十?dāng)?shù)赫茲到四百赫茲之間變化,試驗(yàn)方式可分為恒壓變頻與恒頻變壓等,或可根據(jù)客戶需求定制。
以上四項(xiàng)功能根據(jù)用戶需要可選擇增加,費(fèi)用另計(jì)!
主要技術(shù)要求:
輸入電壓: AC 220 V
輸出電壓: AC 0--100 kV DC 0-100 kV
升壓方式: 連續(xù)升壓,20秒逐漸升壓、耐壓
電器容量: 6 KVA
高壓分級(jí): 0--100kV (全量程不分檔)
擊穿電壓: 0--100kV
升壓速率: 可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速升壓自由設(shè)定(0.1-6.0 kV/s)
電壓測(cè)量精度 (10%--100%FS): ≤ 1%
試驗(yàn)電壓: 0-100 kV連續(xù)可調(diào)
試驗(yàn)方法: 交流試驗(yàn) 直流試驗(yàn) (兩用)
升壓方式: 直流試驗(yàn):1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
交流試驗(yàn):1、勻速升壓 2、梯度升壓 3、耐壓試驗(yàn)
判停方式兩種:1、電壓判停 2、電流判停
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)
試驗(yàn)介質(zhì): 1、空氣 2、試驗(yàn)油
過(guò)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:【0-100mA】可自由進(jìn)行設(shè)定(根據(jù)試驗(yàn)變壓器容量確定可選)標(biāo)準(zhǔn)0-50mA.
電流可采集:可達(dá)到mA級(jí)
過(guò)電流保護(hù)裝置:試樣擊穿時(shí)在0.01S內(nèi)切斷電源.
運(yùn)行環(huán)境: 儀器在15 ~ 30℃的溫度和0~85%的相對(duì)濕度下能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
試驗(yàn)環(huán)境: 溫度15度到25度之間,相對(duì)濕度60%到70%之間。
電力供應(yīng): 儀器在220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率下能夠穩(wěn)定運(yùn)行,配置中包括儀器正常工作所需的各種電源線、接地線及信號(hào)電纜
軟件說(shuō)明:
1. 該設(shè)備試驗(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
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)可存儲(chǔ)
4. 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
5. 試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL
6. 軟件操作界面,使操作人員隨心操作,更具有親合力。
設(shè)置說(shuō)明
試驗(yàn)單位:對(duì)材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)的單位名稱。
試驗(yàn)方式:選擇進(jìn)行“交流試驗(yàn)” 或 “直流試驗(yàn)“,做直流試驗(yàn)時(shí)需將短路桿拿出來(lái)。
試驗(yàn)方法:可進(jìn)行“擊穿”,“耐壓”,“梯度耐壓”試驗(yàn)。
試驗(yàn)人員:輸入檢測(cè)人員姓名。
試驗(yàn)溫度:輸入試驗(yàn)溫度。
試驗(yàn)濕度:輸入試驗(yàn)濕度。
電極形狀:輸入電極形狀。
電極尺寸:輸入電極尺寸。
峰降電壓:用于判斷材料是否擊穿,瞬間下降的電壓超過(guò)此值視為擊穿。
判停電流:用于判斷擊穿時(shí)的z低電流,超過(guò)此電流視為擊穿。
初始電壓:用于耐壓和梯度耐壓試驗(yàn),在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將電壓升到的位置。
逐級(jí)電壓:用于梯度耐壓試驗(yàn),設(shè)置升壓的梯度值。
逐級(jí)時(shí)間:用于梯度耐壓試驗(yàn),設(shè)置在相應(yīng)梯度的耐壓時(shí)間。
材料名稱:設(shè)置試驗(yàn)材料的名稱。
試驗(yàn)時(shí)間:選擇試驗(yàn)日期。
試樣形狀:設(shè)置試樣形狀。
設(shè)置完“參數(shù)設(shè)置”后,點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗(yàn)”按鈕,開(kāi)始試驗(yàn)。
完成試驗(yàn)任務(wù)后,會(huì)顯示“是否保留試驗(yàn)數(shù)據(jù)”,如果點(diǎn)擊“是”,將試驗(yàn)結(jié)果插入數(shù)據(jù)列表中。此時(shí)試驗(yàn)編號(hào)會(huì)自動(dòng)+1,可繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。
打印報(bào)告:試驗(yàn)完成后,可點(diǎn)擊工具欄“打印報(bào)告”按鈕,打印報(bào)告。
六、高壓設(shè)備使用安全說(shuō)明:
◆ 100kV以上電壓試驗(yàn)在高壓屏蔽室中進(jìn)行,操作人員在屏蔽室外操作.試驗(yàn)操作門打開(kāi)時(shí),設(shè)備高壓電源輸入切斷.高壓側(cè)無(wú)輸出電壓。150KV測(cè)試設(shè)備高壓電極距離屏蔽室壁的z近距離大于650mm,試驗(yàn)時(shí)即使人接觸箱壁也不會(huì)有危險(xiǎn)。
◆ 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。
◆ 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(guò)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。
◆ 六級(jí)高壓安全斷電控制:
①總電源開(kāi)關(guān)
②高壓斷電開(kāi)關(guān)(鑰匙開(kāi)關(guān))
③調(diào)壓器復(fù)位開(kāi)關(guān)
④試驗(yàn)箱門安全開(kāi)關(guān)
⑤高壓變壓器輸入側(cè)限流空開(kāi)
⑥漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)
七 、注意事項(xiàng):
本儀器為高壓試驗(yàn)設(shè)備,使用時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)
00001. 儀器安裝時(shí)應(yīng)具有獨(dú)立的接地線。
00002. 在開(kāi)機(jī)前,操作者要首先熟悉操作方法。
00003. 儀器不能在有強(qiáng)烈腐蝕性氣體及有顆粒雜質(zhì)的氣體環(huán)境中使用。
00004. 試驗(yàn)環(huán)境溫度15度到25度之間,相對(duì)濕度60%到70%之間
00005. 試樣擊穿瞬間有火花產(chǎn)生并伴有聲響,屬正常現(xiàn)象。
00006. 每次更換試樣或接觸高壓電極時(shí)必須用高壓對(duì)高壓電極進(jìn)行放電,放電時(shí)間5秒以上。
00007. 每次進(jìn)行試驗(yàn)前,必須檢查儀器接地。
測(cè)試儀器:BDJC-50KV 電壓擊穿試驗(yàn)儀 | |||
試驗(yàn)方法:交流試驗(yàn) | |||
測(cè)試電極:GB/T5593標(biāo)準(zhǔn)電極上8mm*下35mm | |||
升壓速度:1kv/s | |||
樣品編號(hào) | 厚度 | 電壓 | 強(qiáng)度 |
A | 0.4mm | 22.5 | 21.8kv/mm |
B | 0.4mm | 26.4 | 25.6kv/mm |
C | 0.4mm | 25.2 | 24.7kv/mm |
D | 0.4mm | ||
(備注:材料厚度為卡尺測(cè)量,擊穿強(qiáng)度請(qǐng)以實(shí)際厚度計(jì)算得出!) |
ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法耐電壓擊穿試驗(yàn)儀裝置電壓源—由變化正弦低壓電源通過(guò)升壓變壓器提供測(cè)試電壓。作為電壓源的變壓器及相關(guān)的控制應(yīng)具有以下功能:電壓峰值與電壓有效值的比率應(yīng)等于(1.34到1.48),對(duì)于電路中的測(cè)試樣品,所有的電壓都應(yīng)大于擊穿電壓的50%。電壓應(yīng)具有滿足維持到擊穿電壓的能力。對(duì)于大多數(shù)的材料來(lái)說(shuō),使用與表1所示電極相似的電極,輸出電流強(qiáng)度為40mA就可以了。對(duì)于更復(fù)雜的電極結(jié)構(gòu),或是對(duì)于高損耗測(cè)試材料,則需要更高的電流。對(duì)于大多數(shù)測(cè)試來(lái)說(shuō),電源需要在測(cè)試低電容的0.5kVA,10kV到5kVA,100kV的范圍內(nèi)變化。
表1 用于不同絕緣材料絕緣強(qiáng)度測(cè)試的典型電極A
電極類型 | 電極說(shuō)明B,C | 絕緣材料 |
1 | 反向柱直徑51mm(2in),圓邊厚度25mm(1in), 半徑6.4mm(0.25in) | 平板紙張,薄膜,織物,橡膠,塑料,復(fù)合材料,木板,玻璃,云母和陶瓷 |
2 | 反向柱直徑25mm(1in),圓邊厚度25mm(1in), 半徑3.2mm(0.125in) | 和1型相同,尤其對(duì)于玻璃,云母,塑料和陶瓷 |
3 | 反向柱棒直徑6.4mm(0.25in),圓邊直徑為0.8mm (0.313in)D | 與1型相同,尤其對(duì)于油漆,塑料以及其他薄膜和磁帶:尤其是需要更小電極的小試樣,或是要求小區(qū)域測(cè)量的試樣 |
4 | 平板寬6.4mm(0.25in),長(zhǎng)108mm(4.25in),兩端平徑3.2mm(0.125in) | 與1型相同,尤其是橡膠磁帶和其他較窄的薄片材料 |
5 | 半球形電極直徑12.7mm(0.5in)E | 裝填和處理化合物,膠狀和半固體化合物及油脂,包封,密封和壓縮材料 |
6 | 反向柱:低的一個(gè)直徑75mm(3in),15mm(0.6in) 厚,高的一個(gè)直徑25mm(1in),25mm厚,兩者圓形邊緣的半徑都為3mm(0.12in)F | 與1和2型一樣 |
7 | 反向循環(huán)平板,直徑150mmG,10mm厚,圓形邊緣的半徑為3到5mmH | 平板,厚板,或板塊材料,測(cè)試的電壓梯度都平行于表面 |
A在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中,這些電極都是常被或是被參考使用的。除了5型電極外,不建議將電極用于平面材料以外材料。ASTM使用的其他電極或是買賣雙方都認(rèn)可但本表中未列出的其他電極也適于對(duì)測(cè)定材料進(jìn)行評(píng)測(cè)。
B電極通常采用黃銅或不銹鋼制造。應(yīng)參考控制被測(cè)材料的標(biāo)準(zhǔn),以確定材料是否合適。
C電極表面應(yīng)拋光并清除上次測(cè)試留下的雜物。
D參考恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),以確定所安裝上側(cè)電極的負(fù)載力。除非另有說(shuō)明,否則上側(cè)電極應(yīng)重50±2g。
E參考恰當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn),以確定適當(dāng)間距的梯度。
FIEC出版物243-1給出了6型電極,以測(cè)定平板材料。對(duì)于電極的同心度來(lái)說(shuō),他們沒(méi)有1型和2型電極那么重要。
G只要測(cè)試樣品圓形邊緣的內(nèi)側(cè)直徑大于15mm,也可使用其他直徑。
H7型電極,即注G中所描述的電極,由IEC出版物243-1給出,測(cè)量時(shí)應(yīng)平行與表面
ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
6.1.3根據(jù)12.2,對(duì)可變低壓源的控制可以改變電源的壓力,使得合成的測(cè)試電壓流暢,均勻,沒(méi)有超量或是瞬變。在任何環(huán)境下,都不允許峰值電壓超過(guò)顯示電壓有效值的1.48倍。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器更適合于進(jìn)行快速測(cè)試(參見(jiàn)12.2.1)或慢速測(cè)試(參見(jiàn)12.2.3)。
6.1.4在電源上安裝可以在三個(gè)周期內(nèi)運(yùn)行的切斷設(shè)備。該設(shè)備將電壓源設(shè)備與電源設(shè)備切斷,以保護(hù)電壓源不受試樣擊穿造成設(shè)備過(guò)載的影響。如果破裂后保持持續(xù)的電流,將造成測(cè)試樣品不必要的燃燒,電極的點(diǎn)蝕并污染液體環(huán)境介質(zhì)。
6.1.5斷路設(shè)備應(yīng)具有位于次級(jí)升壓變壓器上可以調(diào)節(jié)電流的檢測(cè)元件,以便根據(jù)測(cè)試樣的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整和排列,以檢測(cè)試驗(yàn)電流。設(shè)置檢測(cè)元件以應(yīng)對(duì)12.3所定義的測(cè)試樣擊穿電流。
6.1.6電流設(shè)置對(duì)測(cè)試結(jié)果具有重大影響。設(shè)置應(yīng)足夠高,使得短暫電壓,例如局部放電,無(wú)法通過(guò)斷路器,如果不夠高,將擊穿過(guò)度燃燒的測(cè)試樣,并造成電極的損壞。優(yōu)化的電流設(shè)置并不能適用于所有的測(cè)試樣,這有賴于材料的具體使用情況以及測(cè)試的目的,有必要以多個(gè)電流設(shè)置對(duì)所給測(cè)試樣進(jìn)行測(cè)試。電極區(qū)域?qū)﹄娏鞯脑O(shè)置選擇具有重大的影響。
6.1.7測(cè)試樣電流感應(yīng)元件應(yīng)位于升壓變壓器的前端。按測(cè)試樣電流校準(zhǔn)電流檢測(cè)刻度。
6.1.8應(yīng)小心設(shè)置電流控制響應(yīng)。如果控制設(shè)置得太高,在擊穿發(fā)生時(shí),將不會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。如果設(shè)置得太低,就會(huì)對(duì)漏電電流,電容電流或局部放電電流(電暈)產(chǎn)生響應(yīng),或在檢測(cè)元件位于前端時(shí),對(duì)升壓變壓器的磁化電流產(chǎn)生響應(yīng)。
6.2電壓測(cè)量—備有電壓表以測(cè)定測(cè)試電壓有效值。應(yīng)采用可以讀取峰值的電壓計(jì),將讀數(shù)除以即為有效值。電壓測(cè)量電路的總體誤差不能超過(guò)測(cè)量值的5%。另外,無(wú)論采用何種速度,電壓計(jì)響應(yīng)時(shí)間的滯后率不得超過(guò)全程的1%。
6.2.1通過(guò)將電壓計(jì)或潛在變壓器連接到測(cè)試樣電極上,或連接到變壓器上獨(dú)立的電壓計(jì)線圈上,以測(cè)定電壓。后一種連接方式將不會(huì)影響升壓變壓器的負(fù)載。
6.2.2要求電壓計(jì)大可讀電壓要大于擊穿電壓,以便能夠準(zhǔn)確讀取和記錄擊穿電壓。
6.3電極—對(duì)于給定的測(cè)試樣結(jié)構(gòu),擊穿電壓還是會(huì)由于測(cè)試電極的幾何形狀以及安裝位置而產(chǎn)生相當(dāng)大的變化。出于這個(gè)原因,在該測(cè)試方法時(shí),應(yīng)說(shuō)明所使用的電極,并在報(bào)告中進(jìn)行說(shuō)明就顯得很重要了。
6.3.1參考本測(cè)試方法的文件詳細(xì)說(shuō)明了表1中所列的電極。如果沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明的電極,那么應(yīng)從表1中挑選合適的電極,或在由于被測(cè)試材料的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)而無(wú)法使用標(biāo)準(zhǔn)電極的情況下,采用雙方都認(rèn)可的其他電極。一些特殊電極的例子,可以參見(jiàn)附錄X2。無(wú)論何種情況,都應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明所采用的電極。
6.3.2表1中的1到4型及6型電極的整個(gè)平面都應(yīng)與測(cè)試樣相接觸。
6.3.3采用7型電極測(cè)試的測(cè)試樣,在測(cè)試中應(yīng)處于電極內(nèi),其到電極邊緣的距離不得少于15mm。在大多數(shù)情況下,使用7型電極進(jìn)行測(cè)試時(shí),其電極表面應(yīng)處于垂直位置。水平放置電極的測(cè)試不能與垂直放置電極的測(cè)試進(jìn)行直接比較,尤其對(duì)于在液相環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行的測(cè)試。
6.3.4保持電極表面的清潔和光滑,清除先前測(cè)試所留下的雜物。如果電極表面粗糙,則應(yīng)及時(shí)更換電極。
6.3.5對(duì)電極的初次生產(chǎn)和隨后的表面重修應(yīng)維持電極的特定結(jié)構(gòu)以及光潔度,這是非常重要的。電極表面的平整度和表面光潔度應(yīng)保證電極的整個(gè)區(qū)域都能與測(cè)試樣緊密接觸。在測(cè)試非常薄的材料時(shí),表面光潔度將尤為重要,這是由于電極不恰當(dāng)?shù)谋砻鏁?huì)對(duì)測(cè)試材料產(chǎn)生物理?yè)p壞。表面重修時(shí),不能改變電極表面與特定邊緣半徑之間的過(guò)渡。
6.3.6無(wú)論在大小或形狀上有多大的差別,位于低應(yīng)力集中處的電極,通常是比較大的且具有大半徑的那一個(gè),應(yīng)具有接地電位。
6.3.7在一些特定的液相金屬電極中,將使用電極箔,金屬球,水或?qū)щ娡繉与姌O。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這造成了所得結(jié)果與其他類型電極所獲得的結(jié)果之間存在很大的不同。
6.3.8由于電極對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,常常會(huì)得到一些額外的信息,以至于需要對(duì)多種電極進(jìn)行測(cè)試才能了解一個(gè)材料(或一組材料)的絕緣性能。這對(duì)于研究測(cè)試尤為具有價(jià)值。
6.4環(huán)境介質(zhì)—有關(guān)本測(cè)試法的文件應(yīng)說(shuō)明環(huán)境介質(zhì)和測(cè)試溫度。為了避免閃絡(luò)以及使擊穿前局部放電的影響小化,即使是對(duì)于快速測(cè)試,應(yīng)更傾向于甚至是必須在絕緣液中進(jìn)行測(cè)試(參見(jiàn)6.4.1)。絕緣液中獲得的擊穿值不能與空氣中獲得的值進(jìn)行比較。絕緣液的性質(zhì)和前次使用的程度也會(huì)影響測(cè)試的結(jié)果。在某些場(chǎng)合,在空氣中進(jìn)行測(cè)試,需要大量的測(cè)試樣,或者會(huì)在擊穿前,造成嚴(yán)重的表面放電以及燒蝕。一些在空氣中測(cè)試的電極系統(tǒng)應(yīng)在電極周圍包上壓力墊片以防止閃絡(luò)。電極周圍墊片或封條的材料將影響擊穿電壓值。
6.4.1如果在絕緣油中進(jìn)行測(cè)試,應(yīng)提供適當(dāng)大小的油池。(注意—在測(cè)試電壓高于10kV時(shí),并不推薦使用玻璃容器,因?yàn)閾舸┧尫懦鰜?lái)的能量足以擊碎容器。而金屬池必須進(jìn)行接地)。
推薦使用滿足標(biāo)準(zhǔn)D3487中I型或II型的礦物油。根據(jù)測(cè)試法D877所測(cè)定的結(jié)果,其擊穿電壓至少為26kV。如果另有說(shuō)明,也可以將其他絕緣液用作環(huán)境介質(zhì)。這些絕緣油包括硅油和其他用于變壓器,斷路器,電容或電纜的液體,但不限于此。
6.4.1.1絕緣油的性質(zhì)對(duì)測(cè)試結(jié)果具有一定的影響。如上所述,除了擊穿電壓,在測(cè)試較薄(小于25μm(千分之一寸)的測(cè)試樣)時(shí),污染物尤其重要。根據(jù)油和測(cè)試材料的性質(zhì),其他的特性如溶解氣體含量,水含量以及油的損耗因子都對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。經(jīng)常更換絕緣油,或使用過(guò)濾器和其他修復(fù)設(shè)備有利于減小絕緣油性能變化對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
6.4.1.2從不同電學(xué)性能液體中測(cè)得的擊穿值通常不能進(jìn)行比較。(參見(jiàn)Xl.4.7)如果在不同于室溫的條件下進(jìn)行測(cè)試,應(yīng)通過(guò)加熱或冷卻液體確保均勻的溫度。在一些情況下,可以將絕緣池放入加熱箱(參見(jiàn)6.4.2)中以控制溫度。如果要強(qiáng)制循環(huán)液體,應(yīng)防止氣泡進(jìn)入到液體中。除非另有說(shuō)明,否則電極上的測(cè)試溫度應(yīng)維持在±5℃以內(nèi)。在很多情況下,應(yīng)說(shuō)明測(cè)試樣將在絕緣油中進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試樣在測(cè)試前已浸入絕緣油中并且未從絕緣油中取出(參見(jiàn)操作規(guī)程D2413)。對(duì)于這些材料,絕緣池的設(shè)計(jì)應(yīng)保證測(cè)試樣在測(cè)試前不得暴露于空氣當(dāng)中。
6.4.2如果在其他環(huán)境溫度或濕度下進(jìn)行空氣中的測(cè)試,應(yīng)準(zhǔn)備加熱箱和濕度控制室。加熱箱應(yīng)滿足D5423標(biāo)準(zhǔn)的要求,并能確保測(cè)試電壓適于使用的溫度。
6.4.3除了在空氣以外,在其他氣體中進(jìn)行測(cè)試也要求使用可以排除或充滿測(cè)試氣體的控制室,這些控制室通常還要控制壓力。由所進(jìn)行測(cè)試項(xiàng)目的性質(zhì)決定控制室的設(shè)計(jì)。
6.5測(cè)試室—進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試室或測(cè)試區(qū)域應(yīng)具有充足的空間以容納測(cè)試設(shè)備,并備有互鎖設(shè)備,以防止接觸到任何帶電部件。電壓源,測(cè)量設(shè)備,池或加熱箱,以及電極的許多不同的物理安排都是可能的,但有三條是必須的(1)所有進(jìn)出帶電部件區(qū)域的門或倉(cāng)門都必須互鎖,以便在開(kāi)始測(cè)試時(shí)切斷電壓源;(2)應(yīng)盡可能的清除干凈,使得電極表面和測(cè)試樣之間沒(méi)有扭曲的區(qū)域,測(cè)試電極之間不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)和局部放電(電暈);以及(3)在測(cè)試之間測(cè)試樣的插入和替換都應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單便捷。在測(cè)試中常常需要對(duì)電極和測(cè)試樣進(jìn)行目測(cè)。
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
7. 危害
7.1注意—在本測(cè)試中將會(huì)出現(xiàn)致命的電壓。有必要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)并安裝測(cè)試設(shè)備和所有與之電氣連接的設(shè)備,以保證安全操作。在測(cè)試中任何人都接觸的導(dǎo)電部件都應(yīng)穩(wěn)固的放在地上。在測(cè)試完成時(shí),應(yīng)采取措施置于地上的部件包括:(a)在測(cè)試中處于高壓條件下的部件,(b)在測(cè)試中獲得感應(yīng)電荷的部件,或(c)即使在斷開(kāi)與電壓源的連接后仍具有電荷的部件。通過(guò)指導(dǎo)讓所有的操作員以恰當(dāng)?shù)姆绞桨踩倪M(jìn)行測(cè)試。在進(jìn)行高壓測(cè)試時(shí),尤其是在壓縮氣體或是在油中進(jìn)行時(shí),擊穿所產(chǎn)生的能量足以引發(fā)大火,爆炸或測(cè)試室的破裂。設(shè)計(jì)測(cè)試設(shè)備,測(cè)試室和測(cè)試樣,以減小發(fā)生此類事故的可能性并消除人員傷亡的可能性。
7.2警告—在高濃度條件下,臭氧將危害生理健康。由政府部門設(shè)定臭氧接觸極限,這通常是以美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生工作者會(huì)議8的推薦值為基礎(chǔ)。在電壓高到足以在空氣或其他含有氧
8可從美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生工作者會(huì)議(ACGIH)獲得, 氣的大氣中產(chǎn)生局部或完全放電時(shí),將產(chǎn)生臭氧。在低濃度時(shí),臭氧就具有了特殊的氣味,
但是持續(xù)的吸入臭氧會(huì)造成對(duì)臭氧暫時(shí)失去知覺(jué)。正因?yàn)槿绱耍?dāng)持續(xù)出現(xiàn)臭氧的氣味或是一直存在臭氧產(chǎn)生的條件時(shí),采用工業(yè)監(jiān)控設(shè)備測(cè)量大氣中的臭氧濃度就十分重要了。采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ缗艢饪冢梢詫⒐ぷ鲄^(qū)域內(nèi)的臭氧濃度降至可以接受的水平。
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀
8. 取樣
8.1對(duì)該材料的說(shuō)明中應(yīng)定義詳細(xì)的取樣流程。
8.2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(kāi)始準(zhǔn)備測(cè)試樣時(shí)進(jìn)行取樣。
8.3為了獲得可取的測(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,例如卷材包的外層,或是緊鄰片或卷邊緣的材料。
8.4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(參見(jiàn)12.4)。
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
9. 測(cè)試樣
9.1準(zhǔn)備和處理:
9.1.1按照第8章的要求,從所選樣品中準(zhǔn)備測(cè)試樣。
9.1.2如果要使用平滑表面的電極,在不進(jìn)行實(shí)際表面加工的情況下,測(cè)試樣與電極接觸的表面應(yīng)盡可能具有平滑的平行面。
9.1.3測(cè)試樣應(yīng)具有足夠的大小以防止在測(cè)試時(shí)發(fā)生閃絡(luò)。對(duì)于薄的材料,使用足夠大的測(cè)試樣將便于在一片測(cè)試樣上進(jìn)行多次的測(cè)試。
9.1.4對(duì)于較厚的材料(通常厚度在2mm以上),應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度,以便在擊穿前出現(xiàn)閃絡(luò)或強(qiáng)烈的表面局部放電(電暈)。用于防止閃絡(luò),或減少局部放電(電暈)的技術(shù)包括:
9.1.4.1在測(cè)試時(shí),將測(cè)試樣浸入到絕緣油中。環(huán)境介質(zhì)因素對(duì)擊穿的影響參見(jiàn)X1.4.7。對(duì)于那些沒(méi)有干燥且浸入到油中的測(cè)試樣以及那些按照D2413操作規(guī)程準(zhǔn)備的測(cè)試樣來(lái)說(shuō),這通常都是必要的(參見(jiàn)6.4)。
9.1.4.2在測(cè)試的一側(cè)或兩側(cè)加工出一個(gè)凹槽或是鉆出一個(gè)平底的洞,以減少測(cè)試的厚度。如果采用不同的電極(如表1中的6型電極),那么只需加工一個(gè)表面,兩個(gè)電極中較大的一個(gè)應(yīng)與加工好的表面相連接。加工測(cè)試樣時(shí)要小心,以免對(duì)測(cè)試樣造成污染或機(jī)械損壞。
9.1.4.3用封條或整流罩繞住于測(cè)試樣相連接的電極,以減少閃絡(luò)的發(fā)生。
9.1.5不平的材料應(yīng)采用與樣品材料和幾何形狀相近的測(cè)試樣(和電極)進(jìn)行測(cè)試。有必要按材料的說(shuō)明確定對(duì)這些材料所使用的測(cè)試樣和電極。
9.1.6無(wú)論材料的形狀如何,如果除了測(cè)試面對(duì)面的擊穿強(qiáng)度以外還要進(jìn)行其他測(cè)試,則要在該材料的說(shuō)明中指出所使用的測(cè)試樣和電極。
9.2幾乎在所有的情況下,測(cè)試樣的實(shí)際厚度都很重要。除非另有說(shuō)明,否則應(yīng)在測(cè)試后,測(cè)量擊穿點(diǎn)鄰近區(qū)域的厚度。應(yīng)在室溫條件下(25±5℃)進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)D374測(cè)試法采取恰當(dāng)?shù)牧鞒獭?/p>
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀10. 校準(zhǔn)
10.1在校準(zhǔn)測(cè)量時(shí),測(cè)試樣應(yīng)處于通路狀態(tài),并注意那些以6.2所給精度進(jìn)行測(cè)量的電極電壓。
10.2將一個(gè)獨(dú)立的校準(zhǔn)電壓表連接到測(cè)試電壓源的輸出端,以檢測(cè)測(cè)量設(shè)備的精度。校準(zhǔn)測(cè)量適用的這類電壓表示例為:具有可比精度的電極電壓表,分壓器,或電壓互感器。
10.3在電壓大于12kV有效值(16.9kV峰值)時(shí),應(yīng)用球隙校準(zhǔn)電壓測(cè)量設(shè)備的讀數(shù)。ANSI C68.1將詳細(xì)說(shuō)明此種校準(zhǔn)的后續(xù)流程。
ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀調(diào)節(jié)大多數(shù)固體絕緣體的擊穿強(qiáng)度都受到溫度和濕度的影響。因此在測(cè)試前,受此影響的材料應(yīng)用控制好的溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行平衡。對(duì)于這種材料,調(diào)節(jié)應(yīng)包括在參照本測(cè)試法的標(biāo)準(zhǔn)中。除非另有說(shuō)明。否則應(yīng)按D618操作規(guī)程進(jìn)行后續(xù)流程。對(duì)于許多材料來(lái)說(shuō),濕度對(duì)擊穿強(qiáng)度的影響要大于溫度的影響。對(duì)材料進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)節(jié),以使得測(cè)試樣同時(shí)達(dá)到濕度和溫度的平衡。如果調(diào)節(jié)時(shí)導(dǎo)致測(cè)試樣表面出現(xiàn)凝結(jié)水,應(yīng)在測(cè)試前將測(cè)試樣表面擦干。通常這樣可以減少表面閃絡(luò)的可能性。
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀流程(注意:在開(kāi)始任何測(cè)試前請(qǐng)參見(jiàn)第7章。)電壓使用的方法:方法A,快速測(cè)試法—如圖1所示,從零點(diǎn)到擊穿發(fā)生,以一定的增壓速度,將均勻的電壓施加到試驗(yàn)電極上。除非另有說(shuō)明,否則將采用快速測(cè)試法。在確定增壓速度時(shí),為了使增速包含在新的規(guī)定值中,對(duì)于給定的測(cè)試樣,應(yīng)選擇在10到20s內(nèi)就發(fā)生擊穿的增速。在某些場(chǎng)合,有必要進(jìn)行1到2次的預(yù)測(cè)試,以確定增速。對(duì)于大多數(shù)材料而言,使用500V/s的增速。如果文件參考本測(cè)試方法所的增速,那么即使擊穿時(shí)間偶然出現(xiàn)在10到20s的范圍之外,也應(yīng)繼續(xù)采用。如果出現(xiàn)這種情況,應(yīng)在報(bào)告中記錄下失效次數(shù)。
速率
(V/s)±20%
100
200
500
1000
2000
5000
圖1 快速測(cè)試法電壓示意圖
12.2.1.3如果要進(jìn)行一系列測(cè)試以比較不同的材料,應(yīng)采用相同的增速,盡量使平均時(shí)間保持在10到20s之間。如果擊穿時(shí)間不能保持在該范圍內(nèi),應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。
12.2.2方法B,逐步測(cè)試——以合適起始電壓施加到測(cè)試電極上,并按圖2所示,逐步增加電壓,直到發(fā)生擊穿。
12.2.2.1從圖2中所列的表格,可以選擇起始電壓Vs,在快速測(cè)試中,此電壓應(yīng)接近試驗(yàn)測(cè)定或預(yù)期擊穿電壓的50%。
12.2.2.2如果起始電壓低于圖2所列的電壓,建議以起始電壓的10%作為逐步增加的電壓。
12.2.2.3在沒(méi)有超6.1.3所規(guī)定的電壓峰值的情況下,盡快得將起始電壓從由零開(kāi)始升高。同樣的要求也適用于相鄰步驟之間電壓的升高。在完成初的步驟后,將電壓升高到相鄰步驟所需的時(shí)間應(yīng)計(jì)入相鄰步驟的時(shí)間中。
12.2.2.4如果在向下一步升高電壓的過(guò)程發(fā)生擊穿,測(cè)試樣具有忍耐電壓Vws,其應(yīng)等于己完成步驟的電壓。如果擊穿發(fā)生在任何步驟持續(xù)期結(jié)束之前,測(cè)試樣的忍耐電壓Vws都按后完成步驟的電壓計(jì)算。擊穿電壓Vbd用于計(jì)算絕緣強(qiáng)度。通過(guò)厚度和忍耐電壓Vws計(jì)算出絕緣強(qiáng)度。(參見(jiàn)圖2)
12.2.2.5要求在超過(guò)120s時(shí)間內(nèi),在10步中發(fā)生4次擊穿。如果一組中有多個(gè)測(cè)試樣發(fā)生的擊穿次數(shù)少于3次,或是時(shí)間達(dá)不到120s的情況,應(yīng)將起始由壓降低后,重新測(cè)試。如果在12步之前或720s后仍未發(fā)生擊穿,則應(yīng)提高起始電壓。
12.2.2.6記錄下起始電壓,電壓增加步數(shù),擊穿電壓以及擊穿電壓所持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度。如果失效發(fā)生在電壓剛剛增加到起始電壓的時(shí)候,則失效時(shí)間為0。
12.2.2.7應(yīng)根據(jù)測(cè)試的目的,說(shuō)明有關(guān)電壓步數(shù)的其他時(shí)間長(zhǎng)度。通常使用的時(shí)間長(zhǎng)度為20s到300s(5分鐘)。對(duì)于研究來(lái)說(shuō),在某些場(chǎng)合有必要對(duì)給定材料進(jìn)行大于普通時(shí)間長(zhǎng)度的測(cè)試。
12.2.3方法C,慢速測(cè)試——向測(cè)試電極施加起始電壓,按圖3所示增速增加電壓直到發(fā)生擊穿。
12.2.3.1從按12.2.1規(guī)定的慢速測(cè)試中選擇起始電壓。所選擇的起始電壓應(yīng)滿足12.2.2.3的要求。
12.2.3.2從有關(guān)本測(cè)試法的文件所規(guī)定的起始電壓開(kāi)始,以一定的電壓增速增加電壓。通常,所選的增速應(yīng)與逐步測(cè)試的平均增速近似。
12.2.3.3如果一組有多個(gè)測(cè)試樣都在不到120s內(nèi)發(fā)生擊穿,那么應(yīng)降低起始電壓或降低增速,抑或同時(shí)降低。
12.2.3.4如果一組中有多個(gè)測(cè)試樣的擊穿電壓不到起始電壓的1.5倍,則應(yīng)降低起始電壓。如果在大于起始電壓2.5倍的電壓下(以及在120s后才發(fā)生擊穿),不斷出現(xiàn)擊穿,應(yīng)提高起始電壓。
合適的起始電壓,Vs分別是0.25, 0.50, 1, 2, 5, 10, 20, 50和100kV。
分步電壓 | |
如果 Vs(kV)A是 | 增加量 (kV) |
小于5 大于5小于10 大于10小于25 大于25小于50 大于50小于100 大于100 | Vs的10% 0.50 1 2 5 10 |
AVs=0.5(慢速測(cè)試的Vbd),除非不能滿足系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù)。 | |
系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù) (t1-t0)=(t2-t1)=…=(60±5)s 交替的步驟時(shí)間。(20±3)s和(300±10)s 120s≤tbd≤720s,60秒每步 |
圖2 逐步測(cè)試電壓示意圖
增速(V/s)±20% | 系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù) |
1 | tbd>120s |
2 | |
5 | |
10 | Vbd=>1.5Vs |
12.5 | |
20 | |
25 | |
50 | |
100 |
圖3 慢速測(cè)試電壓示意圖
ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
12.3擊穿的標(biāo)準(zhǔn)——電介質(zhì)失效或是擊穿(D1711術(shù)語(yǔ)中所定義的)包括增加電導(dǎo)以限制電場(chǎng)的維持。在測(cè)試中,可以通過(guò)對(duì)橫穿測(cè)試樣厚度的目測(cè)和斷裂聲來(lái)清楚得判斷該現(xiàn)象。在擊穿區(qū)域內(nèi)可以觀察到測(cè)試樣被擊穿和分解。此類擊穿通常為不可逆過(guò)程。重復(fù)使用電壓有時(shí)會(huì)在低電壓情況下(有時(shí)將低于可測(cè)量值),造成擊穿,并在擊穿區(qū)域內(nèi)伴有其他的損壞。這類重復(fù)使用的電壓常帶來(lái)?yè)舸┑姆e極證據(jù),可以使擊穿的路徑更加清晰可見(jiàn)。
12.3.1在某些場(chǎng)合,泄露電流的快速增加會(huì)造成電壓源的跳閘,而沒(méi)有在測(cè)試樣上留下任何可視損壞。這類失效,通常與高溫條件下的慢速測(cè)試有關(guān),會(huì)造成可逆的結(jié)果,如果在重新施加電壓之前將測(cè)試樣冷卻到其起始測(cè)試溫度,就能恢復(fù)其絕緣強(qiáng)度。對(duì)于發(fā)生此類失效來(lái)說(shuō),電壓源會(huì)在相對(duì)較低的電流條件下斷開(kāi)。
12.3.2在某些場(chǎng)合,由于閃絡(luò),局部放電,高電容測(cè)試樣中的無(wú)功電流或是斷路器的故障問(wèn)題都會(huì)造成電壓源的斷開(kāi)。測(cè)試中的此類間斷不會(huì)造成擊穿(除了閃絡(luò)測(cè)試外),而發(fā)生此類間斷的測(cè)試也不能視為滿意的測(cè)試。
12.3.3如果斷路器設(shè)置的電流太高,或是如果斷路器的故障存在問(wèn)題,將會(huì)造成測(cè)試樣的過(guò)度燃燒。v 介質(zhì)的擊穿:外加電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)某一臨界值時(shí),材料中形成 或存在電荷順利通過(guò)的擊穿“隧道” ,使材料破壞,介質(zhì)由 介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)的現(xiàn)象。
v 介電強(qiáng)度:使介質(zhì)發(fā)生擊穿的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度。2. 電擊穿
v 固體介質(zhì)電擊穿的碰撞理論:
?強(qiáng)電場(chǎng)作用下,固體導(dǎo)帶中因冷或熱發(fā)射存在一些電子, 這些電子被加速,獲得動(dòng)能;
?高速電子與晶格振動(dòng)相互作用,把能量傳遞給晶格;
?一定溫度和場(chǎng)強(qiáng)下平衡時(shí),固體介質(zhì)有穩(wěn)定的電導(dǎo);
?當(dāng)電子從電場(chǎng)中獲得能量大于傳遞給晶格振動(dòng)能量時(shí), 電子動(dòng)能越來(lái)越大;
?大到一定值,電子與晶格振動(dòng)的相互作用導(dǎo)致電離產(chǎn)生 新電子,使電子數(shù)目迅速增加,電導(dǎo)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài), 發(fā)生擊穿。符合標(biāo)準(zhǔn):GB/T1408.1-2016;IEC60243-1:2013;GB/T1408.2-2016;IEC60243-2:2013;ASTM D149;GB/T1695-2005;
擊穿形式:
1、電擊穿
在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下原來(lái)處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的少數(shù)“自由電子”將沿反電場(chǎng)方向 定向運(yùn)動(dòng)。在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷撞擊介質(zhì)內(nèi)的離子,同時(shí)將其部分能量轉(zhuǎn) 給這些離子,當(dāng)外加電壓足夠高是,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的速度超過(guò)一定臨 界值可使介質(zhì)內(nèi)的離子電離出次級(jí)電子,這些電子都會(huì)從電場(chǎng)中吸取能量 而加速,又撞擊出第三級(jí)電子,連鎖反應(yīng)將造成大量自由電子形成 “雪 崩” ,導(dǎo)致介質(zhì)的擊穿,這個(gè)過(guò)程大概只需要10-7-10-8s的時(shí)間,因此 電擊穿往往是瞬息完成的。
2、熱擊穿
絕緣材料在電場(chǎng)下工作時(shí)由于各種形式的損耗,部分電 能轉(zhuǎn)變成熱能,使介質(zhì)被加熱,若器件內(nèi)部產(chǎn)生的熱量 大于器件散發(fā)出去的熱量,則熱量就在器件內(nèi)部積聚, 使器件溫度升高,升溫的結(jié)果進(jìn)一步增大損耗,使發(fā)熱 量進(jìn)一步增多,這樣惡性循環(huán)的結(jié)果使器件溫度不斷上 升,當(dāng)溫度超過(guò)一定限度時(shí)介質(zhì)會(huì)出現(xiàn)燒裂、熔融等現(xiàn) 象而完全喪失絕緣能力,這就是介質(zhì)的熱擊穿。
3、化學(xué)擊穿
長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環(huán)境 下的絕緣材料往往會(huì)發(fā)生化學(xué)擊穿,化學(xué)擊穿和材 料內(nèi)部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電 離等一系列不可逆變化有很大的關(guān)系,而且需要相
當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,材料被“老化” ,逐漸喪失絕緣性能, 導(dǎo)致被擊穿而破壞。
化學(xué)擊穿的機(jī)理:
(1)在直流和低頻交變電壓下,由于離子式電導(dǎo)引起電解過(guò)程,材料中發(fā) 生電還原作用,使材料的電導(dǎo)損耗急劇上升, 由于強(qiáng)烈發(fā)熱成為熱化 學(xué)擊穿;
(2)當(dāng)材料中存在著封閉氣孔時(shí),由于氣體的游離放出的熱量使器件溫度 迅速上升,變價(jià)金屬氧化物在高溫下金屬離子加速?gòu)母邇r(jià)還原成 離子, 甚至還原成金屬原子,使材料電子式電導(dǎo)大大增加,電導(dǎo)的增加反過(guò)來(lái)又 使器件強(qiáng)烈發(fā)熱,導(dǎo)致終擊穿。
影響抗電強(qiáng)度的因素:
(1)溫度溫度對(duì)電擊穿影響不大;對(duì)熱擊穿影響較大,溫度升高使材料的漏導(dǎo)電流增大,損耗增大,發(fā)熱量增 加,促進(jìn)了熱擊穿的產(chǎn)生;環(huán)境的溫度升高使器件內(nèi)部的熱量不容易散發(fā),進(jìn)一步加大了熱擊穿傾向。 溫度升高使材料的化學(xué)反應(yīng)加速,促使材料老化,加快了化學(xué)擊穿的進(jìn)程。
(2)頻率
頻率對(duì)熱擊穿有很大的影響,在一般情況下,如果其他條件不變,則E穿與 頻率w的平方根成反比,即:抗電強(qiáng)度的測(cè)量與應(yīng)用:在特定的條件下進(jìn)行,標(biāo)準(zhǔn)GB/T1408.1-2016;IEC60243-1:2013;GB/T1408.2-2016;IEC60243-2:2013;ASTM D149;GB/T1695-2005;規(guī)定了固體電工材料頻擊穿電壓,擊穿場(chǎng)強(qiáng),耐電壓的實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)試樣的尺寸,電極的形狀,加壓方式等都做了規(guī)定。
3. 熱擊穿
v 熱擊穿的本質(zhì):
?處于電場(chǎng)中的介質(zhì),由于介質(zhì)損耗而受熱;
?當(dāng)外加電壓足夠高時(shí),散熱和發(fā)熱從平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入非平 衡狀態(tài);
?若發(fā)熱量比散熱量多時(shí),熱量就在介質(zhì)內(nèi)部聚集,使介 質(zhì)溫度升高;
?溫度升高又導(dǎo)致電導(dǎo)率和損耗的進(jìn)一步增加,介質(zhì)的溫 度將越來(lái)越高,直至出現(xiàn)性破壞。
12.4測(cè)試的數(shù)量——對(duì)于特定材料,除非另有說(shuō)明,否則應(yīng)進(jìn)行5次擊穿。選擇連續(xù)升壓設(shè)置方法:
如是50KV電壓擊穿,使用量程“50”, 如是100KV電壓擊穿, 使用量程“100”,保護(hù)電流“5”,電極尺寸“75×25”或“25×25”,峰降電壓,根據(jù)試樣擊穿電壓大小設(shè)置,如低于5KV,可設(shè)1KV以下。
逐級(jí)升壓設(shè)置方法:
設(shè)置初始電壓如“5”梯度電壓如“5”,梯度時(shí)間可根據(jù)具體要求設(shè)置,其他設(shè)置與連續(xù)升壓設(shè)置一樣。
慢速升壓設(shè)置方法:
設(shè)置和連續(xù)升壓設(shè)置是一樣的,不一樣就是多個(gè)初始電壓,如設(shè)“5”就是在5KV以下不出曲線,電壓升到5KV時(shí)才出曲線。
耐壓升壓設(shè)置方法:
設(shè)置和逐級(jí)升壓設(shè)置是一樣的,初始電壓就是給試樣施加的電壓(根據(jù)要求添加),梯度時(shí)間就是給試樣施加電壓,在設(shè)定時(shí)間(根據(jù)要求設(shè)置)內(nèi),不擊穿為合格。
4、做實(shí)驗(yàn)
油盒里注入25#變壓器油,漫過(guò)上電極15~20mm,放入試樣,關(guān)閉門,此時(shí)門位指示燈亮,按下高壓?jiǎn)?dòng)此時(shí)綠燈亮,
電腦上輸入試樣厚度,選擇升壓速率50KV 0.2~2kv/s,100KV 0.5~10kv/s,任意選,
點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置,選擇實(shí)驗(yàn)方法,保存參數(shù)設(shè)置,點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備一確定一開(kāi)始實(shí)驗(yàn),此時(shí)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,直到試樣擊穿,步進(jìn)電機(jī)歸零,啟點(diǎn)指示燈亮,實(shí)驗(yàn)結(jié)束,此時(shí)電腦顯示的是試樣擊穿跌落值,數(shù)據(jù)表格里顯示是實(shí)際值,點(diǎn)擊序號(hào)2,可做下個(gè)試樣,一種試樣可做10個(gè),做完實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擊左上角保存,
點(diǎn)擊曲線分析,看實(shí)驗(yàn)結(jié)果,點(diǎn)擊Word轉(zhuǎn)換成Word報(bào)告,點(diǎn)擊Excel轉(zhuǎn)換成Excel各點(diǎn)數(shù)據(jù)。
做直流實(shí)驗(yàn);
把高壓變壓器短路銷拔出來(lái),打開(kāi)軟件,雙擊交流實(shí)驗(yàn)此時(shí)直流實(shí)驗(yàn)變實(shí),點(diǎn)擊直流實(shí)驗(yàn)此時(shí)是做直流實(shí)驗(yàn),其它設(shè)置與交流是一樣的,做完實(shí)驗(yàn)自動(dòng)放電。
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耐電壓擊穿試驗(yàn)儀
13. 計(jì)算
13.1對(duì)于每次測(cè)試而言,擊穿時(shí)的絕緣強(qiáng)度應(yīng)以kV/mm或V/mil為單位來(lái)計(jì)算,對(duì)于逐步測(cè)試而言,梯度應(yīng)以未發(fā)生擊穿的高電壓步驟來(lái)計(jì)算。
13.2計(jì)算平均絕緣強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)偏差,或其他變量的測(cè)量值
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀14. 報(bào)告
14.1報(bào)告應(yīng)包含以下信息:
14.1.1測(cè)試樣的鑒定。
14.1.2對(duì)每一個(gè)測(cè)試樣;
14.1.2.1所測(cè)量的厚度,
14.1.2.2能承受的大電壓(對(duì)逐步測(cè)試而言),
14.1.2.3擊穿電壓,
14.1.2.4絕緣強(qiáng)度(對(duì)逐步測(cè)試而言),
14.1.2.5擊穿強(qiáng)度,及
14.1.2.6擊穿的部位(電極的中心,邊緣或外部)。
14.1.3對(duì)于每個(gè)樣品:
14.1.3.1平均電介質(zhì)承受強(qiáng)度(僅對(duì)逐步測(cè)試測(cè)試樣),
14.1.3.2平均電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度,
14.1.3.3變量的說(shuō)明,好是標(biāo)準(zhǔn)偏差和變化系數(shù)。
14.1.3.4測(cè)試樣的說(shuō)明,
14.1.3.5調(diào)節(jié)和測(cè)試樣的準(zhǔn)備,
14.1.3.6環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度,
14.1.3.7環(huán)境介質(zhì),
14.1.3.8測(cè)試溫度,
14.1.3.9電極的說(shuō)明,
14.1.3.10電壓應(yīng)用的方法,
14.1.3.11如果,電流感應(yīng)元件的失效標(biāo)準(zhǔn),及
14.1.3.12測(cè)試的日期。
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耐電壓擊穿試驗(yàn)儀
15. 精度和偏差
15.1表2總結(jié)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)室和八種材料實(shí)驗(yàn)室間研究的結(jié)果。該研究采用同一電極體系和同一測(cè)試介質(zhì)。9
15.2單一操作員精度——根據(jù)測(cè)試材料,試樣厚度,電壓供給方式以及控制或瞬間電壓脈沖的極限,變化常數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值)在1%到20%之間變化。如果就同一樣品的五個(gè)測(cè)試樣進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn),變化常數(shù)通常不大于9%。
表2 從四個(gè)試驗(yàn)室總結(jié)出的絕緣強(qiáng)度數(shù)據(jù)A
材料 | 名義厚度 (in.) | 絕緣強(qiáng)度(V/mil) | 標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 變化常數(shù)(%) | ||
平均值 | 大值 | 小值 | ||||
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 | 0.001 | 4606 | 5330 | 4100 | 332 | 7.2 |
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 | 0.01 | 1558 | 1888 | 1169 | 196 | 12.6 |
聚氟乙烯丙烯 | 0.003 | 3276 | 3769 | 2167 | 333 | 10.2 |
聚氟乙烯丙烯 | 0.005 | 2530 | 3040 | 2140 | 231 | 9.1 |
PETP纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂 | 0.025 | 956 | 1071 | 783 | 89 | 9.3 |
PETP纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂 | 0.060 | 583 | 643 | 494 | 46 | 7.9 |
環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼 | 0.065 | 567 | 635 | 489 | 43 | 7.6 |
交聯(lián)聚乙烯 | 0.044 | 861 | 948 | 729 | 48 | 5.6 |
平均 | 8.7 |
A測(cè)試樣在油中用2型電極進(jìn)行測(cè)試(參見(jiàn)表1)。
15.3多實(shí)驗(yàn)室精度——在不同實(shí)驗(yàn)室中(或者同一實(shí)驗(yàn)室不同設(shè)備上)進(jìn)行測(cè)試的精度是變化的。通過(guò)使用同一類型的設(shè)備,嚴(yán)格控制測(cè)試樣的準(zhǔn)備,電極以及測(cè)試流程,單個(gè)操作員的精度是近似的。但如果對(duì)來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行比較,就必須評(píng)估不同實(shí)驗(yàn)室的精度。
9支撐數(shù)據(jù)已經(jīng)歸檔在ASTM國(guó)際總部中,通過(guò)申請(qǐng)研究報(bào)告RR:D09-1026可獲得這些數(shù)據(jù)。
15.4如果測(cè)試材料,試樣厚度,電極結(jié)構(gòu),或環(huán)境介質(zhì)不同于表1所列,或是測(cè)試設(shè)備中電流感應(yīng)元件的擊穿標(biāo)準(zhǔn)得不到嚴(yán)格控制,那么將無(wú)法達(dá)到15.2和15.3中所規(guī)定的精度,對(duì)于需要測(cè)試的材料來(lái)說(shuō),涉及本測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能確定該材料的精度適用范圍。參見(jiàn)5.4~5.8以及6.1.6。
15.5使用特殊的技術(shù)和設(shè)備、使材料厚度的精度達(dá)到0.01in甚至更小。電極不能損壞試樣的接觸面。準(zhǔn)確的測(cè)定擊穿電壓。
15.6偏差——該測(cè)試方法不能測(cè)定固有絕緣強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果取決于試樣的幾何形狀,電極和其他可變參數(shù),以及樣品的性質(zhì),這使得很難描述偏差。
耐電壓擊穿試驗(yàn)儀
16. 關(guān)鍵詞
16.1擊穿,擊穿電壓,校準(zhǔn),擊穿標(biāo)淮,介電擊穿電壓,介電失效,介電強(qiáng)度,電極,閃絡(luò),電源頻率,過(guò)程控制測(cè)試,驗(yàn)證測(cè)試,質(zhì)量控制測(cè)試,快速增加,研究測(cè)試,取樣,慢速,逐步,環(huán)境介質(zhì),耐壓。
附錄
(非強(qiáng)制信息)
Xl. 絕緣強(qiáng)度測(cè)試的意義
X1.1 介紹
簡(jiǎn)要回顧了擊穿的三種假定機(jī)制,分別是:(1)放電或電暈機(jī)制,(2)熱機(jī)制,以及(3)固有機(jī)制,討論了在原理上對(duì)實(shí)際電介質(zhì)產(chǎn)生影響的因素,并對(duì)數(shù)據(jù)的解釋提供幫助。擊穿機(jī)制常常與其他機(jī)制相結(jié)合,而非單獨(dú)發(fā)揮效用。隨后的討論僅針對(duì)固體和半固體材料。介電擊穿的假定機(jī)制由放電造成的擊穿——在對(duì)工業(yè)材料進(jìn)行的許多測(cè)試中,都是由于放電造成了擊穿,這通常造成較高的局部場(chǎng)。對(duì)于固體材料來(lái)說(shuō),放電常常發(fā)生在環(huán)境介質(zhì)中,因此增加測(cè)試的區(qū)域?qū)⒃陔姌O邊緣上或外側(cè)產(chǎn)生擊穿。放電也會(huì)發(fā)生在內(nèi)部出現(xiàn)或生成的一些泡沫或氣泡里。這會(huì)造成局部的侵蝕或化學(xué)分解。這些過(guò)程將一直持續(xù)到在電極間形成完全的失效通路為止。熱擊穿——在置于高強(qiáng)度電場(chǎng)時(shí),在許多材料內(nèi)的局部路徑上會(huì)積聚大量的熱,這將造成電介質(zhì)和離子導(dǎo)電性能的損失,進(jìn)而迅速產(chǎn)生熱量,所產(chǎn)生的熱量將大于所能耗散掉的熱量。由于材料的熱不穩(wěn)定性,導(dǎo)致了擊穿的發(fā)生。
固有擊穿——如果放電或熱穩(wěn)定性都不能造成擊穿,那么在電場(chǎng)強(qiáng)度大到足以加速電子穿過(guò)材料時(shí),仍將發(fā)生擊穿。標(biāo)準(zhǔn)電場(chǎng)強(qiáng)度被稱為固有絕緣強(qiáng)度。雖然機(jī)制本身也許已經(jīng)涉及,但本測(cè)試法仍不能測(cè)試固有絕緣強(qiáng)度。絕緣材料的性質(zhì)固態(tài)工業(yè)絕緣材料通常是非均勻的,且含有許多不同的電介質(zhì)缺陷。試樣上常常發(fā)生擊穿的區(qū)域,并不是那些電場(chǎng)強(qiáng)度大的區(qū)域,有時(shí)甚至是那些遠(yuǎn)離電極的區(qū)域。在應(yīng)力下卷中的薄弱環(huán)節(jié)有時(shí)將決定測(cè)試的結(jié)果。 測(cè)試和測(cè)試樣狀況的影響因素——通常,隨著電極區(qū)域的增加,擊穿電壓會(huì)降低,這種影響對(duì)于薄試樣來(lái)說(shuō)更為明顯。電極的幾何形狀也會(huì)影響測(cè)試的結(jié)果。制作電極的材料也會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響,這是因?yàn)殡姌O材料的熱導(dǎo)性和功函會(huì)對(duì)熱機(jī)制和發(fā)電機(jī)制產(chǎn)生影響。通常來(lái)說(shuō),由于缺乏相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),所以很難確定電極材料的影響。試樣厚度——固體工業(yè)絕緣材料的絕緣強(qiáng)度主要取決于試樣的厚度。經(jīng)驗(yàn)顯示,對(duì)于固體和半固體材料來(lái)說(shuō),絕緣強(qiáng)度與以試樣厚度為分母的分?jǐn)?shù)成反比,更多的證據(jù)顯示,對(duì)于相對(duì)均勻的固體來(lái)說(shuō),絕緣強(qiáng)度與厚度的平方根互為倒數(shù)。如果固體試樣能熔化后倒入到固定電極之間并凝固下來(lái),那么電極間距的影響將很難得到明確的定義。因?yàn)樵谶@種情況下,可以隨意固定電極間距,所以習(xí)慣在液體或可溶固體中進(jìn)行絕緣強(qiáng)度測(cè)試,此時(shí)電極間具有標(biāo)準(zhǔn)的固定空間。因?yàn)榻^緣強(qiáng)度取決于厚度,所以如果在報(bào)告絕緣強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)缺乏測(cè)試所用試樣的起始厚度,那么這樣的數(shù)據(jù)將毫無(wú)意義。
溫度——試樣和環(huán)境介質(zhì)的溫度將影響絕緣強(qiáng)度,雖然對(duì)于大多數(shù)材料來(lái)說(shuō),微小的環(huán)境溫度變化對(duì)材料造成影響可以忽略不計(jì)。通常,絕緣強(qiáng)度隨溫度的升高而降低,但其強(qiáng)度的極限取決于被測(cè)材料。眾所周知,由于材料需要室溫以外的條件下發(fā)揮作用,所以有必要在比期望操作溫度更大的范圍里,對(duì)絕緣強(qiáng)度與溫度的關(guān)系進(jìn)行確定。時(shí)間——電壓應(yīng)用的速率也會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。通常,擊穿電壓隨電壓應(yīng)用速率的增加而提高。這是預(yù)料之中的,因?yàn)闊釗舸C(jī)制有賴于時(shí)間,而放電機(jī)制也有賴于時(shí)間,雖然在一些情況下,后一種機(jī)制通過(guò)產(chǎn)生局部電場(chǎng)高臨界強(qiáng)度造成快速失效波形——通常,應(yīng)用電壓的波形也會(huì)影響絕緣強(qiáng)度。在本測(cè)試方法的限制說(shuō)明中,波形的影響是不顯著的。頻率——對(duì)于本測(cè)試法,在工業(yè)用電頻率范圍內(nèi),頻率的變化對(duì)絕緣強(qiáng)度的影響將不是那么顯著。但是,不能從本測(cè)試法所得結(jié)果中推斷出其他非工業(yè)用電頻率(50到60HHz)對(duì)絕緣強(qiáng)度的影響。
X1.4.7環(huán)境介質(zhì)——通常測(cè)試具有高擊穿電壓的固體絕緣材料,是將試樣浸入到液體介質(zhì)中,例如變壓器油,硅油,或是氟利昂中,以減小擊穿前表面放電的影響。這已經(jīng)由S.Whitehead10所揭示,為了避免固體試樣在達(dá)到擊穿電壓前在環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生放電現(xiàn)象,在交流電測(cè)試中,有必要確保:
(X1.1)
如果浸入的液體介質(zhì)是一種低損耗材料,該公式可以簡(jiǎn)化為:
(X1.2)
如果浸入的液體介質(zhì)是一種半導(dǎo)體材料,那么該公式可以變?yōu)椋?/p>
(X1.3)
式中:
E=絕緣強(qiáng)度;
f=頻率;
ε和ε′=介電常數(shù);
D=耗散因數(shù);
o=電導(dǎo)率(S/m);
下標(biāo):
m指浸入介質(zhì);
r指相對(duì)值;
O指自由空間;
(εO=8.854×10-12F/m)
s指固體電介質(zhì)。
X1.4.7.1Whitehead指出,要避免表面放電,則應(yīng)提高Em和εm或是提高σm。通常規(guī)定使用變壓器油,其介電性能是這樣的,如果電場(chǎng)強(qiáng)度Es達(dá)到以下水平,則會(huì)發(fā)生邊緣擊穿:
(X1.4)
如果測(cè)試樣很厚,且其介電常數(shù)很小,那么含有ts的量將成為相對(duì)影響因數(shù),介電常數(shù)與電場(chǎng)強(qiáng)度的乘積將近似于一個(gè)常數(shù)。11Whitehead也指出(p. 261)使用潮濕的半導(dǎo)體油將能有效減少邊緣放電的現(xiàn)象。如果電極間的擊穿路徑僅在固體中出現(xiàn),那么此介質(zhì)將不能與其他介質(zhì)進(jìn)行比較。也應(yīng)該注意到如果固體是多孔的或是能夠被浸入介質(zhì)充滿,固體的擊穿強(qiáng)度將受到浸入介質(zhì)電氣性質(zhì)的直接影響。
X1.4.8相對(duì)濕度——相對(duì)濕度影響絕緣強(qiáng)度是因?yàn)闇y(cè)試材料吸收的水分或表面吸附的水分將影響介質(zhì)損耗和表面電導(dǎo)率。因此,它的重要性很大程度上有賴于測(cè)試材料的性質(zhì)。但是,即使材料只吸收了一點(diǎn)甚至沒(méi)有吸收水分,仍會(huì)受到影響,因?yàn)樵谟兴那闆r下,將大大提高放電的化學(xué)效應(yīng)。除此之外,還應(yīng)調(diào)查暴露在電場(chǎng)強(qiáng)度中的影響,通常通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)流程來(lái)控制或限制相對(duì)濕度的影響。
10文獻(xiàn):Whitehead, S., 固體介電擊穿, Oxford University Press, 1951.
X1.5 評(píng)估
X1.5.1通電設(shè)備絕緣的一個(gè)基本要求就是它應(yīng)能承受得住在服務(wù)中施加于它的電壓。因此很有必要對(duì)測(cè)試進(jìn)行評(píng)價(jià),以評(píng)價(jià)處于高壓應(yīng)力條件下的材料性能。介質(zhì)擊穿電壓測(cè)試是一種測(cè)定材料是否需要進(jìn)一步考察的初步測(cè)試,但是它無(wú)法就兩個(gè)重要方面進(jìn)行全部評(píng)估。首先,安裝在設(shè)備上的材料條件與測(cè)試條件大為不同,尤其在考慮了電場(chǎng)結(jié)構(gòu)和暴露在電場(chǎng)中的材料面積,電暈,機(jī)械應(yīng)力,周圍介質(zhì)以及與其他材料的連接之后,更是如此。第二,在服務(wù)時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多惡劣的影響,例如熱,機(jī)械應(yīng)力,電暈及其產(chǎn)物,污染物等等,都會(huì)使擊穿電壓遠(yuǎn)低于初安裝時(shí)的擊穿電壓值。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,可以合并其中的一些影響,進(jìn)而對(duì)該材料做出更準(zhǔn)確的估計(jì),但是終考察的仍然是那些處于實(shí)際服務(wù)的材料性質(zhì)。
X1.5.2介質(zhì)擊穿測(cè)試能作為材料檢測(cè)或是質(zhì)量控制測(cè)試,作為一種推測(cè)其他條件的手段,例如變率,或是指明惡化的過(guò)程,如熱老化。在使用本測(cè)試法時(shí),擊穿電壓的相對(duì)值比值更重要。
X2. D149測(cè)試法所涉及的標(biāo)準(zhǔn)
X2.1 介紹
X2.1.1本附錄所提供的文件目錄將涉及到大量的ASTM標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)都與在電源頻率下電介質(zhì)強(qiáng)度的測(cè)定有關(guān),或與測(cè)試設(shè)備元件或用于測(cè)定該性質(zhì)的元件有關(guān)。雖然我們竭盡全力,力圖將所有涉及D149測(cè)試法的標(biāo)準(zhǔn)都包含進(jìn)來(lái),但是該清單仍是不完全的,在本附錄出版之后編寫或修改的標(biāo)準(zhǔn)都未能包含進(jìn)來(lái)。
X2.1.2在一些標(biāo)準(zhǔn)中,要用D149測(cè)試法測(cè)定介質(zhì)強(qiáng)度或擊穿電壓,但是其參考本測(cè)試法的方式不一定符合5.5的要求。除非該文件與5.5相一致,否則不用使用其他文件,包括本目錄所列的文件,來(lái)作為本測(cè)試法的參考。
ASTM D149-2009介電擊穿電壓試驗(yàn)方法
表X2.1 試驗(yàn)方法D149引用的ASTM標(biāo)準(zhǔn)
ASTM代號(hào) | 卷號(hào) | 標(biāo)準(zhǔn)類型 | 標(biāo)題 |
不具體到某種材料或材料類別的通用標(biāo)準(zhǔn): | |||
D1389 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 薄電氣絕緣材料,驗(yàn)證測(cè)試 |
D1868 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 局部放電脈沖的檢測(cè)和測(cè)量 |
D1999 | 08.02 | 指導(dǎo) | 為國(guó)際商務(wù)而對(duì)測(cè)試樣和測(cè)試參數(shù)進(jìn)行的選擇 |
D2275 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 表面局部放電與電壓耐受 |
D2304 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 熱耐力,剛性絕緣材料 |
D3151 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 電應(yīng)力下的熱失效 |
D3382 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 測(cè)量由于局部放電而轉(zhuǎn)移的能量和電荷 |
D3426 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 絕緣強(qiáng)度使用的脈沖波 |
D3755 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 絕緣強(qiáng)度所使用的直流電壓 |
D2756 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 樹(shù)狀擊穿 |
E1420 | 12.02 | 指導(dǎo) | 電離輻射材料的確定 |
織物、纖維、紙張、磁帶、膜、柔性復(fù)合材料和涂層織物: | |||
D69 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 摩擦帶 |
D202 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 未處理的絕緣紙張 |
D295 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 涂漆棉織帶 |
D373 | 10.01 | 規(guī)范 | 黑色斜向截切涂漆布和膠帶 |
D619 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 硫化纖維 |
D902 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 樹(shù)脂鍍膜玻璃纖維和膠帶 |
D1000 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 壓敏膠帶 |
D1458 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 硅膠鍍膜玻璃纖維和膠帶 |
D1459 | 10.01 | 規(guī)范 | 硅樹(shù)脂玻璃纖維漆布和膠帶 |
D1830 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 柔性材料,熱耐力,彎形電極法 |
D2148 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 可接合膠帶 |
D2305 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 聚合膜 |
D2381 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 柔性復(fù)合材料 |
D2413 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 樹(shù)脂浸漬紙和板 |
D3308 | 08.03 | 規(guī)范 | PTFE樹(shù)脂切削帶 |
D3368 | 08.03 | 規(guī)范 | FEP碳氟樹(shù)脂薄板和薄膜 |
D3369 | 08.03 | 規(guī)范 | TFE碳氟樹(shù)脂鑄膜 |
D3664 | 10.02 | 規(guī)范 | 聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯膜 |
D4325 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 半導(dǎo)體和絕緣膠帶 |
D4969 | 08.03 | 規(guī)范 | PTFE鍍膜玻璃纖維 |
D5214 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 聚酰亞胺樹(shù)脂膜 |
聚合物成型和嵌入化合物電壓擊穿試驗(yàn)儀: | |||
D704 | 08.01 | 規(guī)范 | 三聚氰胺甲醛模塑化合物 |
D705 | 08.01 | 規(guī)范 | 脲醛樹(shù)脂模塑化合物 |
D729 | 08.01 | 規(guī)范 | 偏氯乙烯模塑化合物 |
D1430 | 08.01 | 規(guī)范 | 聚氯三氟乙烯(PCTFE)塑料 |
D1636 | 08.02 | 規(guī)范 | 烯丙基模塑化合物 |
D3013 | 08.02 | 規(guī)范 | 環(huán)氧模塑化合物 |
D3222 | 08.03 | 規(guī)范 | 多聚(偏氟乙烯)模塑,擠壓,涂層材料 |
D3748 | 08.03 | 操作規(guī)程 | 高密度剛性發(fā)泡熱塑性塑料 |
D3935 | 08.03 | 規(guī)范 | 聚碳酸酯材料 |
D4000 | 08.03 | 分類 | 特殊用途塑料分類系統(tǒng) |
D4066 | 08.03 | 規(guī)范 | 尼龍注塑和擠壓材料 |
D4067 | 08.03 | 規(guī)范 | 聚苯硫醚注塑和擠壓材料 |
D4098 | 08.03 | 操作規(guī)程 | 高密度剛性發(fā)泡熱塑性塑料 |
云母,玻璃和陶瓷電壓擊穿試驗(yàn)儀 | |||
D116 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 玻璃化陶瓷材料 |
D352 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 貼云母 |
D748 | 10.01 | 規(guī)范 | 天然云母塊 |
D1039 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 玻璃粘結(jié)云母 |
D1677 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 未處理的云母片 |
D2442 | 15.02 | 規(guī)范 | 氧化鋁陶瓷 |
套管、管材、薄板和棒材電壓擊穿試驗(yàn)儀: | |||
D229 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 剛性板和剛板材料 |
D348 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 層壓管 |
D349 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 層壓輪棒 |
D350 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 柔滑處理套管 |
D709 | 10.01 | 規(guī)范 | 層壓熱固材料 |
D876 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 非剛性偏氯乙烯聚合管 |
D1675 | 10.01 | 測(cè)試方法 | TFE氟碳管 |
D1710 | 10.01 | 規(guī)范 | TFE氟碳棒 |
D2671 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 熱縮管 |
D3293 | 08.03 | 規(guī)范 | PTFE模壓板 |
D3294 | 08.03 | 規(guī)范 | PTFE模壓基本形狀 |
D3295 | 08.03 | 規(guī)范 | PTFE套管 |
D3296 | 08.03 | 規(guī)范 | TFE氟碳套管 |
D3394 | 10.02 | 規(guī)范 | 絕緣板(紙板) |
D4787 | 06.01 | 操作規(guī)程 | 液態(tài)和片狀襯砌 |
D4923 | 08.03 | 規(guī)范 | 增強(qiáng)型熱固塑料桿 |
清漆、涂料、絕緣液和絕緣氣,以及溶劑: | |||
D115 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 清漆 |
D1932 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 熱耐力,柔性清漆 |
D2477 | 10.03 | 測(cè)試方法 | 絕緣氣 |
D3214 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 涂層粉末及其涂層 |
D4733 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 不溶解的清漆 |
橡膠及橡膠制品: | |||
D120 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣手套 |
D178 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣墊 |
D1048 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣毯 |
D1049 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣罩 |
D1050 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣線管 |
D1051 | 10.03 | 規(guī)范 | 橡膠絕緣套管 |
填料: | |||
D176 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 固定填充和處理化合物 |
膠黏劑 | |||
D1304 | 15.06 | 測(cè)試方法 | 用作電氣絕緣的膠黏劑 |
電線電纜絕緣: | |||
D470 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 交聯(lián)絕緣和電線電纜夾套 |
D1676 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 電磁線上的隔熱膜 |
D2307 | 10.01 | 測(cè)試方法 | 電磁線上的絕緣膜,熱耐力 |
D2633 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 交聯(lián)絕緣和電線電纜夾套 |
D3032 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 連接線絕緣 |
D3353 | 10.02 | 測(cè)試方法 | 電磁線上的纖維絕緣 |
十四、報(bào)告
除非另有規(guī)定,報(bào)告應(yīng)包括如下內(nèi)容
a) 介電擊穿測(cè)試儀(介電擊穿試驗(yàn))被試材料的全稱,試樣及其制備方法的說(shuō)明;
b) 介電擊穿測(cè)試儀(介電擊穿試驗(yàn))電氣強(qiáng)度的中值<以kV/mm表示>或擊穿電壓的中值(以kV表示);
c) 介電擊穿測(cè)試儀(介電擊穿試驗(yàn))每個(gè)試樣的厚度<見(jiàn)5.4);
d) 試驗(yàn)時(shí)所用的周圍媒質(zhì)及其性能;
e) 電極系統(tǒng);
f) 施加電壓的方式及頻率;
g) 電氣強(qiáng)度的各個(gè)值(以kV/mm表示>或擊穿電壓的各個(gè)值<以kV表示);
h) 在空氣中或在其他氣體中試驗(yàn)時(shí)的溫度、壓力和濕度,若在液體中試驗(yàn)時(shí)周圍媒質(zhì)的溫度;
i) 試驗(yàn)前條件處理;
j)擊穿類型和位置的說(shuō)明。
如果只需要簡(jiǎn)單的結(jié)果報(bào)告,則應(yīng)該報(bào)告前6項(xiàng)內(nèi)容及低值和醉高值。
一、一般規(guī)定
1材料和儀器設(shè)備
紫銅片:T 2,100mmX120mmX0.1~0.3mm;
熱態(tài)電性能測(cè)定專用恒溫烘箱:0~200℃;
擊穿強(qiáng)度測(cè)試儀;該儀器系由高壓變壓器、過(guò)電流繼電器、電壓調(diào)整裝置和電壓表等主要部件組成。
線路見(jiàn)圖1.
T
R
圖1接觸漆膜的電極底部應(yīng)經(jīng)常保持平整光滑。
二、測(cè)定方法
2測(cè)試條件
常態(tài)測(cè)定:在恒溫恒濕條件下測(cè)定,
受潮測(cè)定;試樣在25±1℃蒸餾水中全浸24h后取出,用濾紙吸干漆膜表面水分即進(jìn)行測(cè)定。試樣
從水中取出到測(cè)定完畢不得超過(guò)5min。
熱態(tài)測(cè)定;將高壓電極置于絕緣良好的專用恒溫烘箱中,升溫至產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度,然后放入試
樣,在此溫度下保持10min后進(jìn)行測(cè)定,
3測(cè)定步驟
按《絕緣漆漆膜制備法)(GB1736-79)制備兩塊試樣。以涂漆銅片為接地電極,放置于高壓電極下
進(jìn)行試驗(yàn)。作用于試樣上的電壓,由零位開(kāi)始以連續(xù)均勻平穩(wěn)的速度升高,自開(kāi)始至擊穿為止時(shí)間應(yīng)不
少于10s,至擊穿時(shí)讀取電壓值。
按圖3位置在試樣每面至少測(cè)定5點(diǎn)擊穿電壓,然后在擊穿點(diǎn)附近測(cè)量漆膜的厚度.銅片上每面任
何處的漆膜厚度均應(yīng)為0.05±0.005mm,
電極邊緣與樣板邊緣的距離及擊穿點(diǎn)間的距離不少于15mm,見(jiàn)圖3.
圖3
三、計(jì)算方法及精確度
每塊樣板擊穿強(qiáng)度B(kV/mm)按下式計(jì)算:
式中;V一試樣擊穿時(shí)的平均電壓,kV;
d一漆膜平均厚度,mm,
每次測(cè)定須用兩塊樣板,兩塊樣板平均值為該試樣的擊穿強(qiáng)度,每塊樣板擊穿強(qiáng)度之值(精確到
0.1kV/mm)與平均值之差應(yīng)不大于平均值的5%,否則應(yīng)重新制備樣板進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
注,試驗(yàn)時(shí)如有飛弧現(xiàn)象發(fā)生,可使用防飛弧罩,該點(diǎn)測(cè)定值應(yīng)舍去。
K1一電源開(kāi)關(guān);T:一調(diào)壓變壓器;V一電壓表:T3一試驗(yàn)變壓器;
L-過(guò)電流繼電器;4、B和R。一電極和試樣
(1)高壓變壓器;交流電源的頻率應(yīng)為50土0.5Hz,電源的電壓為波形失真率不大于5%的正弦波。
變壓器的容量必須保證其次級(jí)額定電流為0.03~-0.1A。
(2)過(guò)電流繼電器;其整定電流應(yīng)使高壓變壓器的次級(jí)電流小于其額定值。
(3)電壓表的精確度為1.5級(jí),
(4)電壓調(diào)整裝置。應(yīng)能均勻的調(diào)整電壓(跳動(dòng)不超過(guò)±0.5%)。
(5)試驗(yàn)時(shí)高壓電極應(yīng)符合下列規(guī)定;以紫銅或黃銅制成圓柱電極,其光潔度不低于▽7。尺寸見(jiàn)
圖2.
圖2
D-25±0.1mm;/-25±0.1mmp=2.5mm
GB/T 1695-2005
前言
本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D149-97a《固體電絕緣材料工頻擊穿介電強(qiáng)
度和擊穿電壓的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》,與ASTMD149-97a的一致性程度為非等效。
本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T 1695-1981(1989)《硫化橡膠工頻擊穿介電強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》。
本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)ASTMD149--97a對(duì)GB/T 1695-1981(1989)進(jìn)行了重新修訂,本標(biāo)準(zhǔn)與ASTM
D149--97a的主要技術(shù)性差異如下:
一ASTM D149-97a的適用范圍廣,它是針對(duì)固體絕緣材料工頻擊穿電壓和介電強(qiáng)度的測(cè)定,
本標(biāo)準(zhǔn)與ASTMD149-97a在電極材料、電極尺寸、試驗(yàn)裝置等技術(shù)內(nèi)容上基本一致。
-根據(jù)驗(yàn)證試驗(yàn),保留了GB/T1695-1981(1989)標(biāo)準(zhǔn)中取中位數(shù)的規(guī)定,這一點(diǎn)不同于
ASTM D149-97a取平均數(shù)的規(guī)定。
一一本標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)橡膠材料而言,只規(guī)定了兩種類型的電極、兩種升壓方法。
b)用戶要記錄以下信息。
一套管的編號(hào)和型號(hào):
一一套管投入運(yùn)行的日期:
-在套管的使用壽命期限內(nèi)記錄所有的測(cè)量和測(cè)試(包括診斷測(cè)試)結(jié)果:
一維修工作的范圍和日期:
--在運(yùn)行過(guò)程中,記錄特殊運(yùn)作條件下(例如操作狀態(tài)中的一次故障和二次故障)套管的測(cè)
量結(jié)果:
一一記錄所有故障報(bào)告。
c)
如果出現(xiàn)故障和損傷,用戶應(yīng)做一故障報(bào)告并告知供方事故發(fā)生的特殊環(huán)境和測(cè)量結(jié)果。應(yīng)由
用戶與供方共同來(lái)分析造成故障的原因。
如果要拆卸并重新安裝,用戶必須記錄時(shí)間和存放條件。
10.5.4運(yùn)行故障報(bào)告
為了使記錄套管故障報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容:
-使用一般術(shù)語(yǔ)描述故障;
一為用戶統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù);
一向制造商提供有意義的反饋。
編寫故障報(bào)告的導(dǎo)則可參考GB/T4109-2008中11.6.4的規(guī)定。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
警告---使用本標(biāo)準(zhǔn)的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本標(biāo)準(zhǔn)并未指出所有可能的安全問(wèn)
題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件,
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于用連續(xù)均勻升壓或逐級(jí)升壓的方式,對(duì)試樣施加交流電壓直至擊穿,測(cè)量擊穿電壓
值,計(jì)算試樣的擊穿強(qiáng)度:用迅速升壓的方法,將電壓升到規(guī)定值,保持一定的時(shí)間試樣不擊穿,定此規(guī)
定值為試樣的耐電壓值。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有
的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)成修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究
是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T2941橡膠試樣環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度,濕度及時(shí)間(GB/T 2941-!991,eqv150 471:
1983)
GB/T 5723
硫化橡膠或熱塑性橡膠試驗(yàn)用試樣和制品尺寸的規(guī)定(GB/T5723-1993.eqv
ISO 4648:1991)
GB/T9865.1硫化橡腔或熱塑性橡膠樣品和試樣的制備部分;物理試驗(yàn)(GB/T9865.1-
1996,idt ISO 4661-1:1993)
3術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
耐電壓值voltage resistant
迅速將電壓升高到規(guī)定值,保持一定時(shí)間試樣未被擊穿。稱此電壓值為試樣的耐電壓值,以kV
表示.
擊穿電壓breakdown veltage
試樣在某一電壓作用下被擊穿,此時(shí)的電壓值稱擊穿電壓,以kV表示,
擊穿電壓強(qiáng)度electrical breakdown strength
試樣的擊穿電壓與其厚度之比,稱擊穿電壓強(qiáng)度,以kV/mm表示,
4試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)線路圖見(jiàn)圖1.GB/T 1695-2005
K:一-電源開(kāi)關(guān):
T一一同壓變壓器
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢47次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢76次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢72次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢37次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢72次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢43次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥15000
已咨詢61次橡膠纖維氧指數(shù)測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥15000
已咨詢84次橡膠纖維氧指數(shù)測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢47次玻璃電壓擊穿試驗(yàn)儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢46次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢40次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥46000
已咨詢732次100Kv-電壓擊穿測(cè)試儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢37次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢41次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥38000
已咨詢46次介電擊穿強(qiáng)度測(cè)定儀
報(bào)價(jià):¥12000
已咨詢342次50Kv-電壓擊穿測(cè)試儀
PPO體積電阻率測(cè)試儀外觀 ? 顯示采用4.3寸高分辨率TFT屏顯示,操作簡(jiǎn)單 ? 機(jī)身小巧,功能強(qiáng)大
pp+GF絕緣電阻測(cè)試儀恒壓測(cè)試 ? 采用恒壓測(cè)試法快速測(cè)量絕緣電阻
PET表面體積電阻率檢測(cè)儀快速測(cè)試 ? 小測(cè)試周期僅需200ms 恒壓測(cè)試 ? 采用恒壓測(cè)試法快速測(cè)量絕緣電阻
PET體積電阻率測(cè)試儀供電 ? 198~240 V電源供電 ? 電源頻率47Hz~63Hz ? 功耗 50W
PET表面體積電阻測(cè)試儀計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制指令兼容SCPI(Standard Command for Programmable Instrument可程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令集),高效完成遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集功能。
PET絕緣電阻測(cè)試儀豐富的接口配置 ? HANDLER接口 ? RS-232接口 ? 以太網(wǎng)接口(選配) ? U盤接口
PET表面電阻測(cè)試儀采用高性能微處理器控制的絕緣電阻測(cè)試儀。七量程測(cè)試,輸出電壓連續(xù)可調(diào),可以測(cè)試500Ω~9.9PΩ的電阻,顯示99999數(shù),測(cè)試速度可達(dá)5次/秒。
氟橡膠油封無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀通過(guò)測(cè)定不同溫度(180–200℃)下的硫化曲線,選擇鎖定選擇佳硫化時(shí)間(T~90~為8–15分鐘),避免過(guò)硫?qū)е碌挠捕认陆祷蚯妨蛞l(fā)的密封失效,壓縮選擇變形率控制在<25%。