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基板GB1408電氣強度試驗儀
- 品牌:北京北廣精儀
- 型號: BDJC-50KV
- 產地:北京 海淀區
- 供應商報價:¥38000
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北京北廣精儀儀器設備有限公司
更新時間:2025-08-04 08:02:22
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銷售范圍售全國
入駐年限第10年
營業執照已審核
- 同類產品玻璃電壓擊穿試驗儀(44件)
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產品特點
- 基板GB1408電氣強度試驗儀電器容量:3KVA、5KVA、10KVA
耐壓時間:0-8H
安全保護:九級安全保護 詳細介紹
基板GB1408電氣強度試驗儀
產品型號:BDJC-10KV、BDJC-50KV、BJC-100KV
產品品牌:北京北廣精儀
控制方式:計算機控制
符合標準:GB/T1408、ASTM D149、IEC60243-1等
適用材料:橡膠、塑料、薄膜、陶瓷、玻璃、漆膜、樹脂、電線電纜、絕緣油等絕緣材料
測試項目:擊穿電壓測試、介電強度測試、電氣強度測試、耐電壓擊穿強度測試等
試驗電壓:10KV、20KV、50KV、100KV、150KV等
電壓精度:≤1%
適用材料:絕緣材料
升壓速率:10V/S-5KV/S
試驗方式:交流/直流、耐壓、擊穿、梯度升壓
控制系統:PLC控制升壓
核心部件:采用進口配件
試驗介質:絕緣油、空氣
顯示方式:曲線顯示、數據打印
其它特點:無線藍牙控制
設備組成:主機、計算機、電極
電極規格:25mm、75mm、6mm
基板GB1408電氣強度試驗儀符合標準
GB1408.1-2016《絕緣材料電氣強度試驗方法工頻下試驗第2部分》
GBT13542.1-2009電氣絕緣用薄膜
GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法》
GB/T3333-1999《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》
試驗軟件:
1、獨立的控制系統,模塊式結構方便于售后維護,外觀美觀大氣,整個實驗過程中無噪音,電級自動對中定位,操作方便,安全系數大,精度高。
2、由設備本身觸摸屏及控制面板進行操作控制,如不需要進行曲線分析,可不配備計算機。
3、如需進行曲線分析,配備計算機,只進行數據及曲線記錄功能,不進行設備控制,避免了試驗人員在計算機和設備間交替操作,更人性化。
4、設備具有試驗參數,相同試驗條件不需要每次試驗都進行設置,且斷電仍會記憶醉后一次試驗設置參數。
5、試驗界面簡單明了,且配有示意曲線說明,參數不同,曲線走勢不同,方便理解。
6、控制面板簡潔,功能標注明確,操作簡單。
7、可記錄并同時顯示10次試驗記錄,方便試驗數據的對比分析。且可以隨時舍棄不理想的任意一組數據。
8、增加了U盤下載功能,可以將設備中的試驗記錄直接下載到U盤中。
9、如配備計算機,可生成詳細的試驗報告單,包括每一組具體信息,多組綜合信息,及曲線。
10、設備試驗界面采用儀表盤及數字同時且實時顯示的方式,更方便試驗過程的觀看。
11、設備具有安全警告提示,在未關閉試驗箱門時試驗無法開始,且會彈出警告,在滿度(即:高壓變壓器無輸出)時會彈出警告,且試驗過程中如果開門,試驗會自動結束。
12、采用藍牙數據傳輸,解決由于有隔離墻阻擋穿墻過線的麻煩和遠距離操作安全可靠;
13、設備配有三色報燈,綠燈亮時表示箱門關閉良好可以開始試驗,黃燈亮時表示試驗箱門打開,此時可進行試樣更換。紅燈亮時表示高壓大于0.5KV,此時不要開箱門。直流試驗結束放電過程警報燈會閃爍且報警。(總結:綠燈箱門關閉良好,黃燈開門小心操作,紅燈有高壓)
儀器組成:
1、升壓部件:由調壓器和升壓變壓器組成升壓部分;
2、驅動部件:控制器和電機進電機均勻調節升壓變壓器;
3、檢測部件:集成電路組成的測量電路;
4、計算機測控系統;
5、箱體控制系統
儀器優勢:
1、自動放電;
2、交流電壓、直流電壓測試誤差1%;
3、電極支架采用Y質環氧板;
4、軟件可連續做10組試驗對比;
5、試驗曲線不同顏色,可疊加對比;
6、軟件可設置電流保護功能;
7、帶有主機控制區域,不通過電腦可單獨控制主機;
8、主機帶有電壓、電流顯示功能;
9、內置排風裝置;
10、內置照明功能;
11、放電報警裝置;
12、藍牙遠程控制;
13、三色燈報警裝置(綠燈箱門關閉良好,黃燈開門小心操作,紅燈有高壓);
14、可實現觸摸屏或電腦雙重操作;
15、可實現組合編程,梯度升壓的升壓和耐壓時間可分別單獨設置;
16、U盤下載功能,可以將設備中的試驗記錄直接下載到U盤中。
漆膜工頻電壓擊穿試驗儀兩種試驗方式介紹:
試驗方式的選擇在系統設置中進行。需要注意的是交流試驗時,需要插入硅堆短路桿。直流試驗時需要將硅堆短路桿拔出,以免影響實驗系數,并且直流試驗結束必須進行放電操作,以免殘留余電對實驗人員造成危險,放電過程如放電棒來回擺動,放電過程中警報燈閃爍,蜂鳴器報警,需等待蜂鳴器停止報警,警報燈不再閃爍,方可打開試驗箱門。
三種試驗方法介紹:
連續升壓:連續升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種,其中快速升壓為試樣電壓從零開始以選擇的升壓速率勻速升壓,直到試樣擊穿為止,擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。慢速升壓為試樣電壓從零升壓到達初始電壓,到達初始電壓后以選定的升壓速率升壓直到試樣擊穿,擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。
逐級升壓:試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓,到達初始電壓后以梯度保持時間為時間長度,穩定電壓,梯度時間結束后繼續以選定的升壓速率升壓,達到下一個梯度電壓值再穩定電壓,如此過程直到試樣擊穿。對于擊穿電壓的確定分為兩種情況,可在試樣設置中選擇采樣方式。
瞬時升壓:試樣電壓直接到達初始電壓,保持該電壓設定時間直到試樣擊穿,擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。
電壓擊穿試驗儀工作原理核心原理?電壓梯度施加?通過高壓發生器輸出可調的交流(AC)、直流(DC)或脈沖電壓,以恒定速率(如0.1-5 kV/s)逐步提升至被測材料表面,直至其絕緣性能失效。電壓施加過程中,儀器實時監測電場強度變化,捕捉材料極化、電導及局部放電等物理現象,直至發生不可逆擊穿。
?擊穿判定與數據采集。?當材料達到介電強度極限時,電流驟增且電壓突變,控制系統通過高精度傳感器捕獲電流異常信號,并記錄此時的峰值電壓作為擊穿電壓值(單位:kV/mm)。數據經處理后自動生成擊穿強度、耐壓時間等關鍵參數,支持圖表化展示及導出。
關鍵組件協同機制?高壓發生器?支持0-100 kV連續輸出,部分定制型號可達更高范圍;通過AC/DC/脈沖模式切換滿足不同測試標準需求(如IEC 60243、ASTM D149)。
?電極系統?
采用黃銅或不銹鋼材質電極(球-球、板-板等形態),表面精密拋光以降低邊緣放電干擾,確保電場分布均勻。?閉環控制系統?
計算機或觸摸屏界面預設升壓速率、電壓閾值等參數,動態調整升壓曲線避免階梯式波動,保證測試精度≤2%。測試模式差異
?破壞性擊穿測試?通過持續升壓直接測定材料介電強度極限,適用于研發階段的材料性能評估及質量抽檢。
?非破壞性耐壓測試?
施加固定閾值電壓(如2倍額定電壓+1000V)并保持設定時長(通常60秒),監測泄漏電流是否超標以驗證短期絕緣穩定性,多用于生產線終檢。安全防護機制?實時保護系統?
集成過流保護、短路保護、漏電保護等多重機制,觸發異常時自動切斷高壓輸出并啟動放電程序。?物理隔離設計?
配備屏蔽罩與機械聯鎖裝置,防止操作人員接觸高壓區域;試驗艙門開啟時自動斷電,規避電弧傷害風險。工作原理流程
參數設置(升壓速率/電壓上限) → 2. 樣品安裝與電極校準 → 3. 啟動升壓并實時監測 → 4. 擊穿信號捕獲 → 5. 數據記錄與分析。
電壓擊穿試驗儀技術解析
一、核心功能與用途
?絕緣材料性能評估?
測試固體絕緣材料(塑料、薄膜、陶瓷、樹脂等)在工頻或直流電壓下的擊穿強度(kV/mm)及耐壓時間,為電力設備、新能源等領域提供關鍵數據支持。
檢測材料微觀缺陷(如氣泡、裂紋),預防因絕緣失效導致的設備故障。
?多領域應用?
電力行業:評估高壓電纜、變壓器絕緣子的耐壓性能。
新能源:測試電池隔膜、電機絕緣材料的介電特性。
科研:研究新型絕緣材料的失效機理及優化工藝。
二、關鍵技術參數
?電壓范圍?
輸出范圍:AC/DC 0-50kV連續可調,BDJC-100KV可達100kV。
升壓速率:100-3000V/s無極調速,滿足不同材料的梯度測試需求。
?精度與安全?
電壓測量誤差≤2%,配備三級聯鎖防護(機械/電子/物理隔離)。
過流保護、漏電保護及直流試驗自動放電功能,確保操作安全。
?智能控制?
動態繪制試驗曲線,支持數據自動存儲及EXCEL/WORD導出。
閉環控制系統實時監測升壓曲線,避免階梯式波動。
三、標準體系與測試方法
?中國標準?
GB/T 1408.1-2006、GB/T 1695-2005等,明確試樣預處理、電極規格及油溫控制范圍(如25±2℃)。
?國際標準對比?
ASTM D149與IEC 60243在升壓方式、測試次數等存在差異(如ASTM允許步進升壓,IEC僅認可連續升壓)。
?測試模式?
連續升壓:直接測量擊穿電壓臨界值。
耐壓測試:保持規定電壓時長驗證材料穩定性。
四、操作規范與注意事項
?環境與樣品要求?
環境濕度≤80%,試樣需潔凈干燥并嚴格防塵避光。
液體介質(如變壓器油)需控制溫度波動±2℃。
?安全操作?
至少兩人協作,禁止直接接觸電極及油杯內部。
設備需獨立接地,防止電磁干擾導致數據異常。
?儀器校準?
采用四級校準體系(包括溫度補償設計),確保高壓線圈穩定輸出。
五、選型與發展趨勢
?設備選型要點?
先支持多標準(GB、IEC、ASTM)的智能化型號BDJC系列。
關注升壓速率調節精度及數據采集抗干擾能力。
?技術升級方向?
集成AI算法優化測試效率,開發高溫/低溫環境適配模塊。
增強遠程監控功能,滿足工業4.0自動化測試需求。
絕緣強度與擊穿電壓之間有什么關系?
一、定義與基本關系
?擊穿電壓?
?定義?:在強電場作用下,絕緣材料失去絕緣性能而變成導體時的臨界電壓值?。
?單位?:千伏(kV)或伏特(V)?。
?絕緣強度(擊穿場強)?
?定義?:單位厚度的絕緣材料能承受的電場強度,反映材料本身的耐電能力?。
?單位?:千伏/毫米(kV/mm)或兆伏/米(MV/m)?。
二、區別與聯系
?物理意義差異?
?擊穿電壓?:表征材料在特定厚度下的耐壓極限,與材料厚度直接相關?。
?絕緣強度?:反映材料單位厚度的耐電場能力,是材料本身的固有屬性?。
?應用場景差異?
?絕緣強度?:用于橫向對比不同材料的絕緣性能(如塑料、陶瓷等)?。
?擊穿電壓?:指導電氣設備設計時確定絕緣層厚度或安全電壓閾值?。
?影響因素?
?絕緣強度?:主要由材料組成、微觀結構及溫度決定(如高溫下易發生熱擊穿)?。
?擊穿電壓?:除材料本身外,還受厚度、環境溫濕度及電壓類型(交流/直流)影響?。
三、典型應用
?材料篩選?:高絕緣強度材料(如E=30kV/mm的陶瓷)適用于高壓變壓器絕緣層?。
?設備設計?:通過擊穿電壓公式反推絕緣層小厚度(如電纜絕緣層設計)?。
?安全評估?:結合兩者關系驗證電力設備長期運行的可靠性(如光伏組件封裝材料測試)
總結
絕緣強度是材料抵抗電場破壞的固有屬性,而擊穿電壓是其厚度相關的耐壓表現。兩者通過數學公式關聯,共同為絕緣材料性能評估和電氣設備設計提供核心依據??
擊穿電壓測試方法主要包括以下幾種類型及操作流程:
一、測試方法分類
?工頻交流擊穿測試?
?原理?:施加工頻交流電壓并逐步升壓至試樣擊穿,記錄擊穿電壓值?。
?步驟?:
樣品安裝于電極間(如漆包線纏繞于圓柱形電極)?。
設置升壓速率(如100-500V/s)?。
持續升壓直至擊穿,記錄擊穿電壓?。
?直流擊穿測試?
?原理?:采用直流電壓評估材料在穩定電場下的絕緣性能?。
?步驟?:
連接直流高壓電源,升壓速率較慢(如50-200V/s)?。
觀察電流變化,記錄擊穿瞬間電壓值?。
?脈沖擊穿測試?
?原理?:模擬瞬態過電壓(如雷擊),測試材料在高頻或脈沖條件下的絕緣強度?。
?步驟?:
施加標準波形脈沖電壓(如雷電沖擊波形)?。
多次沖擊后記錄擊穿電壓?。
?局部放電與熱擊穿測試?
?局部放電?:監測絕緣材料內部放電信號,評估潛在缺陷?。
?熱擊穿?:結合升溫與升壓,測試材料在高溫下的耐壓能力?。
二、通用操作流程
?準備階段?
檢查設備連接線、電極接觸狀態及樣品完整性?。
設置環境條件(溫度、濕度)并穿戴防護裝備(絕緣手套、護目鏡)?。
?設備連接與參數設置?
高壓電源連接至電極,串聯電壓/電流表?。
選擇升壓模式(勻速或階梯升壓)及量程?。
?測試執行?
啟動升壓系統,實時監測電壓/電流變化?。
擊穿后自動切斷電源并記錄數據,重復測試取平均值?。
?安全防護?
設備配置過流保護、門聯鎖及放電裝置?。
直流測試后需手動放電以避免觸電?。
三、測試標準與設備配置
?適用標準?
?國際標準?:ASTM D149(固體材料介電擊穿測試)?。
?國內標準?:GB/T 1408.1-2006(絕緣材料電氣強度試驗)?。
?設備核心參數?
?電壓范圍?:覆蓋交流/直流0-150kV(如BDJC-50KV型號)?。
?升壓速率?:0.05-5kV/s可調?。
?電極設計?:圓形電極(直徑25/75mm)減少邊緣放電影響?。
四、典型應用場景
?光伏材料?:EVA封裝材料需驗證工頻/直流擊穿強度?。
?漆包線?:通過交流或直流測試評估絕緣層極限電壓?。
?電纜與變壓器?:耐壓試驗確保設備長期運行穩定性?。
以上方法通過多維度評估材料絕緣性能,確保電氣設備的安全性與合規性?
產品安全合規性測試中的擊穿電壓檢測
一、測試標準與規范
?國際標準?
?IEC 60243-1?:定義高壓試驗的基本術語、試驗條件及程序,適用于電氣設備和材料的擊穿電壓測試?。
?ASTM D149?:針對固體絕緣材料的電氣強度測試,包括擊穿電壓測定?。
?國內標準?
?GB/T 1408.1-2006?:規定絕緣材料電氣強度試驗方法,明確工頻/直流擊穿測試流程?。
?GB/T 4074.5?:漆包線擊穿電壓測試的專項標準,要求驗證絕緣層極限耐壓性能?。
二、測試流程與操作
?樣品準備?
清潔并干燥樣品表面,避免污染物或潮濕影響測試結果?。
根據材料類型(如漆包線、云母片、碳化硅)選擇電極夾具?。
?設備配置?
使用電壓擊穿試驗儀(如BDJC-50KV型號),支持交流/直流0-150kV測試范圍?。
串聯電壓/電流表監測實時數據,配置過流保護及門聯鎖裝置保障安全?。
?參數設置與執行?
按標準設置升壓速率(如100-500V/s)、電壓類型(工頻/直流)及環境溫濕度?。
逐步升壓至擊穿,記錄臨界電壓值并重復測試取平均值?。
三、合規性驗證目標
?安全性能驗證?
確定絕緣材料的擊穿場強(單位厚度耐壓能力),防止設備因絕緣失效引發火災或短路?。
檢測潛在缺陷(如漆膜針孔、雜質),確保產品無局部絕緣薄弱點?。
?標準符合性?
驗證是否符合IEC 60851-5(漆包線)、UL 1449(電氣設備)等行業準入要求?。
通過加速老化測試(高溫/高濕)模擬長期使用場景,評估材料耐久性?。
四、典型應用場景
?漆包線?:測試絕緣層極限電壓(如10kV以上),優化涂漆工藝并篩選合格產品?。
?云母片?:通過工頻擊穿試驗(200kV)驗證高溫環境下的絕緣可靠性。
?碳化硅(SiC)?:評估其在高壓電力電子設備中的擊穿電壓穩定性?。
五、安全防護措施
?操作規范?:穿戴絕緣手套、護目鏡,保持安全距離防止電弧傷害?。
?設備維護?:定期校準儀器,測試后手動放電避免殘余電壓風險?。
?應急處理?:配置緊急停機按鈕及急救設備,確保突發狀況可快速響應?。
六、測試報告與改進
記錄擊穿電壓、擊穿位置及環境參數,分析數據是否符合設計預期?。
通過對比不同工藝或材料的測試結果,優化生產流程并推動技術創新?。
通過上述流程,擊穿電壓測試可有效保障產品安全合規性,同時為電氣設備長期穩定運行提供科學依據?
電壓擊穿試驗儀、介電強度試驗儀(耐壓測試儀)在使用過程中的注意事項:
在使用電壓擊穿試驗儀/介電強度試驗儀(耐壓測試儀)進行硫化橡膠或其他絕緣材料的擊穿強度測試時,需嚴格遵守安全規范并確保測試結果的準確性。以下是關鍵注意事項的詳細說明:
一、安全防護措施
1. 高壓危險防護
操作人員必須接受高壓設備安全培訓,熟悉設備緊急停機按鈕和斷電流程。
測試區域設置警示標識(如“高壓危險”),禁止無關人員靠近。
設備必須可靠接地(接地電阻≤4Ω),避免漏電或靜電積累。
2. 防護裝置
確保試驗儀配備安全聯鎖裝置(如防護罩未閉合時自動斷電)。
使用絕緣操作工具(如高壓絕緣手套、絕緣墊)輔助操作。
3. 個人防護裝備(PPE)
穿戴絕緣手套、護目鏡及防護服,避免電弧或擊穿飛濺物傷害。
二、設備設置與校準
1. 電壓參數設置
升壓速率:根據標準(如ASTM D149)選擇合適速率(通常為500 V/s或100 V/s)。
初始電壓:從0開始逐步升壓,避免瞬間高壓沖擊樣品。
2. 電極選擇與安裝
使用標準電極(如球形電極或圓柱形電極,符合IEC 60243要求)。
確保電極表面平整、清潔,無氧化或污漬(可用酒精擦拭)。
3. 校準與驗證
定期校準設備(電壓表、電流表精度需符合標準要求)。
使用已知擊穿電壓的標準樣品驗證設備準確性。
三、樣品處理與測試條件
1. 樣品制備
樣品厚度均勻(通常1-3 mm),無氣泡、雜質或機械損傷。
表面清潔干燥(避免手汗、灰塵或油脂污染)。
2. 環境控制
溫度:23±2℃,濕度:50±5% RH(參考標準要求)。
避免電磁干擾(遠離大功率設備或高頻信號源)。
3. 樣品固定與接觸
確保樣品與電極緊密接觸,避免空氣間隙導致局部放電。
對軟質橡膠樣品可施加輕微壓力(如1 N)保證貼合。
四、測試過程操作規范
1. 逐步升壓
緩慢升高電壓,避免電壓突變導致誤判擊穿點。
實時監測電流(擊穿瞬間電流驟升)。
2. 擊穿判定
擊穿標準:電流超過設定閾值(如5 mA)或樣品發生碳化、穿孔。
同一樣品不同位置至少測試3次,取平均值(剔除異常值)。
3. 數據記錄
記錄擊穿電壓、樣品厚度、環境條件及擊穿形態(如沿面放電或貫穿擊穿)。
五、測試后處理與維護
1. 殘余電荷釋放
絕緣耐壓測試儀:電氣安全的關鍵衛士
引言
在電氣產品的設計、生產和維護環節中,確保其絕緣系統的安全性和可靠性至關重要。絕緣失效可能導致觸電、火災甚至設備損毀等嚴重后果。絕緣耐壓測試儀(也稱為高壓測試儀、耐壓測試器、HiPot測試儀)正是專門用于評估電氣設備絕緣系統承受高電壓能力的關鍵儀器。它通過施加遠高于設備正常工作電壓的測試電壓,模擬極端情況或老化后的絕緣狀況,從而提前發現潛在的絕緣缺陷,保障人身和設備安全,并確保產品符合國家和國際安全標準。
一、 測試目的與意義
1. 檢測絕緣缺陷: 發現生產或使用過程中可能出現的絕緣材料內部裂紋、雜質、氣隙、薄弱點、裝配錯誤(如爬電距離、電氣間隙不足)、受潮、老化等缺陷。
2. 驗證絕緣強度: 確認產品在承受規定的高壓時,其絕緣結構不發生擊穿或產生過大的泄漏電流,證明其具有足夠的介電強度。
3. 滿足安全法規要求: 是強制性安全認證(如IEC, UL, CSA, CCC, VDE, GB等)的核心測試項目之一。幾乎所有涉及市電或更高電壓的電氣、電子產品出廠前都必須通過耐壓測試。
4. 質量控制與可靠性評估: 作為生產線上的重要質量控制點,以及產品研發、型式試驗、維修后驗證的重要手段。
二、 基本工作原理
絕緣耐壓測試的核心原理是向被測設備(DUT)的絕緣系統施加一個遠高于其額定工作電壓的測試電壓(直流或交流),并維持規定的時間,同時監測流過絕緣材料的泄漏電流。
施加高壓: 儀器內部的高壓發生器產生精確可控的高電壓(可達數千伏甚至數萬伏)。
電流監測: 一個高精度的電流檢測回路(通常串聯在高壓回路或低壓返回端)實時測量流過被測絕緣體的電流。這個電流在絕緣良好時非常微小(通常為微安級或毫安級)。
判斷依據:
擊穿(Breakdown): 如果絕緣存在嚴重缺陷,在高壓下會發生擊穿,形成低阻抗通路,泄漏電流會急劇增大(遠超設定閾值),儀器判定為失敗(FAIL),并立即切斷高壓輸出(保護DUT和儀器)。
泄漏電流超限: 即使未發生完全擊穿,如果泄漏電流超過預設的上限報警值,也認為絕緣性能不達標,判定為失敗(FAIL)。
通過(PASS): 在規定的測試時間和電壓下,泄漏電流始終低于設定上限值且未發生擊穿,則判定為通過(PASS)。
三、 主要測試類型(AC vs DC)
1. 交流耐壓測試:
原理: 施加正弦波交流高壓(通常為50Hz或60Hz工頻)。
優點:
更接近設備實際工作時的電壓應力(交流電)。
能有效檢測絕緣材料內部不同介電常數分層(如電容效應)引起的缺陷。
對容性負載(如長電纜、大電機)更友好,所需測試功率較小(功率=電壓電流功率因數,容性負載電流相位超前,有效功率低)。
缺點:
對絕緣缺陷的定位能力相對較弱。
測試過程中,容性負載會吸收較大的無功電流,需要儀器有足夠的輸出容量(VA值)。
測試完成后需對容性負載放電。
應用: 廣泛應用于各類低壓電器、家用電器、信息設備、中小型電機變壓器、開關柜等產品的出廠檢驗和安全認證測試。
2. 直流耐壓測試:
原理: 施加穩定的直流高壓。
優點:
測試電流主要是真實的泄漏電流(電阻性電流),更容易設定精確的電流判據。
對絕緣缺陷(特別是集中性缺陷)的檢測更靈敏,擊穿點更明確。
所需測試功率最小(功率=電壓直流電流),儀器體積和成本可能更低。
測試完成后,容性負載儲存的能量緩慢釋放(需注意放電安全)。
缺點:
不能模擬交流工作狀態下的電壓應力(如極性反轉、介質損耗)。
在多層絕緣或受潮絕緣中,可能因電荷積累而產生誤導性結果。
對容性負載充電需要時間,測試周期可能稍長。
應用: 常用于高壓設備(如電力電纜、大型電機、發電機、變壓器繞組)、容性負載大的設備、以及需要精確測量微小泄漏電流的場合。也常用于維修后測試,避免交流測試可能對已受損絕緣造成的進一步傷害。
選擇原則: 優先遵循產品對應的安全標準規定。標準無明確規定時,需根據被測設備類型、絕緣結構特點、測試目的(出廠檢驗 vs 診斷)綜合選擇。許多現代測試儀支持AC/DC兩種模式。
四、 核心測試參數
1. 測試電壓: 核心參數。數值由產品標準(如IEC 60335, IEC 60950, IEC 61010, GB 4706等)明確規定,通常基于額定工作電壓、絕緣類型(基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣)、污染等級等因素確定。常見范圍從幾百伏到幾千伏(消費電子)甚至數萬伏(高壓設備)。
2. 測試時間: 施加高壓的持續時間。標準通常規定為1秒、3秒、60秒等。生產線上常用較短時間(1-3秒)以提高效率;型式試驗或診斷測試可能用較長時間(60秒或更長)。
3. 泄漏電流上限: 判定FAIL的關鍵閾值。標準通常會規定一個值(如5mA, 10mA)或計算方法。必須根據標準要求和被測設備特性精確設定。設定過低可能導致誤判,過高則失去意義。
4. 緩升時間: 電壓從零上升到設定值所需的時間。可減少對被測設備的沖擊和測試時的火花干擾。標準可能有要求(如5秒)。
5. 緩降時間: 測試結束后電壓下降到安全值的時間。保護靈敏設備和操作安全。
五、 關鍵組成部分
1. 高壓發生器: 核心部件,產生高精度、高穩定性的AC或DC測試電壓。
2. 電流檢測單元: 高精度測量流過DUT的泄漏電流。
3. 控制器: 微處理器系統,負責參數設置、測試邏輯控制、時序管理、數據采集與處理。
4. 比較與判定電路: 實時比較測量電流與設定上限值,做出PASS/FAIL判斷。
5. 高壓開關與保護: 快速通斷高壓輸出,并在擊穿或過流時提供保護。
6. 人機界面: 顯示屏、鍵盤/旋鈕、指示燈、報警器(聲音/光),用于操作和結果顯示。
7. 接口: RS232, USB, GPIB, Ethernet, Handler I/O (Pass/Fail, Start, Remote) 等,用于遠程控制、數據記錄和集成到自動化測試系統。
8. 安全聯鎖裝置: 確保測試艙門關閉或高壓探頭連接好才能啟動測試,測試中開門自動切斷高壓。
9. 接地端子: 確保儀器本身和操作者安全。
六、 操作流程與安全注意事項(極其重要!)
操作流程:
1. 準備工作:
仔細閱讀儀器和被測設備手冊。
確認測試標準和參數(電壓、時間、電流上限、AC/DC)。
儀器和DUT可靠接地。
環境檢查:干燥、無易燃易爆物、無強電磁干擾。
佩戴必要的個人防護裝備(絕緣手套、絕緣墊等,視電壓等級而定)。
2. 連接:
關閉儀器電源。
將高壓輸出線(通常為紅色)連接到DUT的待測導體(如L/N端子短接)。
將儀器返回線/接地線(通常為黑色)連接到DUT的可觸及金屬部件(接地端子或外殼)。(注意:這是典型連接,具體連接方式取決于測試要求,如測試對地絕緣或不同電路間絕緣)
確保連接牢固,無松動。
3. 設置參數: 在儀器上設定測試電壓、測試時間、泄漏電流上限、緩升時間等。
4. 安全檢查: 清場,確認無人員接觸被測設備和測試導線。
5. 啟動測試: 按下啟動按鈕。儀器按設定程序升壓、計時、監測電流。
6. 觀察與判斷: 儀器自動顯示并記錄測試結果(PASS/FAIL)、泄漏電流值。注意觀察有無異常(如跳火、異響、焦味)。
7. 結束與放電: 測試結束(無論PASS/FAIL),電壓降為零后,儀器通常會發出結束提示音。對于直流測試或容性負載,務必使用放電棒或等待儀器充分放電后再斷開連接!
8. 斷開連接與記錄: 斷開高壓線和返回線,記錄測試結果。
安全注意事項(高壓危險!):
高壓致命! 操作時必須保持高度警惕,嚴格遵守安全規程。
可靠接地: 儀器和被測設備必須良好接地。
雙人操作: 高電壓(如>1000V)測試強烈建議雙人操作,一人操作儀器,一人監護。
禁止觸碰: 測試過程中和測試剛結束(未充分放電前),嚴禁觸碰任何高壓部分(導線、端子、被測點)和可能帶電的金屬外殼。
安全區域: 設置明顯的警示標志和隔離區域。
使用聯鎖: 確保安全聯鎖功能正常工作。
絕緣防護: 使用合格的絕緣工具(放電棒、夾具)、站在絕緣墊上、佩戴絕緣手套(視電壓等級)。
放電確認: 測試后,特別是DC測試后,必須確認高壓回路已完全放電(使用放電棒接觸并觀察儀器電壓指示為零)。
環境干燥: 避免在潮濕環境下測試。
設備狀態: 被測設備應清潔干燥,無外部連接(除非測試要求)。
緊急停止: 熟悉緊急停止按鈕的位置和使用方法。
七、 選型考慮因素
1. 輸出電壓范圍與類型: 滿足被測設備標準的要求(AC/DC)。
2. 輸出容量(功率): 對于交流測試容性負載尤其重要。容量不足可能導致升壓失敗或測試不準確。容量通常以VA(交流)或W(直流)表示。
3. 電流測量范圍與精度: 需要能精確測量標準要求的最小泄漏電流(如μA級)并設定上限。
4. 安全標準符合性: 儀器本身的設計需符合相關電氣安全標準(如IEC 61010)。
5. 測試功能: 如AC/DC模式、緩升/緩降、多步測試、接觸檢查、電弧偵測、絕緣電阻測試(部分型號集成)等。
6. 人機界面與易用性: 清晰的顯示、直觀的操作。
7. 數據記錄與接口: 存儲測試結果、連接電腦或自動化系統的能力。
8. 安全特性: 聯鎖裝置、緊急停止、放電指示等的可靠性。
9. 可靠性與品牌服務: 選擇信譽良好、售后服務完善的品牌。
八、 常見問題與解答(FAQ)
Q:耐壓測試能代替絕緣電阻測試嗎?
A:不能。兩者測試目的和原理不同。絕緣電阻測試(通常用兆歐表)使用較低直流電壓(如500V, 1000V)測量絕緣體的電阻值(兆歐級),反映絕緣的整體受潮、臟污或劣化程度。耐壓測試則用高壓考驗絕緣的瞬時強度。兩者是互補的,通常都需要進行。
Q:測試時間為什么通常是1秒或60秒?
A:1秒主要用于生產線快速檢測,平衡效率與安全性。60秒則用于更嚴格的型式試驗或診斷,讓潛在的缺陷有更長時間暴露出來。
Q:泄漏電流設置多少合適?
A:必須嚴格依據被測設備對應的安全標準規定! 不同產品類別、不同絕緣類型、不同額定電壓,其限值差異很大。常見的限值有0.5mA, 1mA, 3mA, 5mA, 10mA等。切勿隨意設定。
Q:測試時出現火花怎么辦?
A:這通常是發生擊穿或嚴重閃絡的跡象。應立即停止測試(如果儀器未自動切斷),切斷電源并充分放電后,仔細檢查被測設備和測試夾具,找到擊穿點或短路點。修復后才能重新測試。
Q:儀器顯示FAIL,但被測設備看起來沒問題?
A:可能原因:泄漏電流設定過小;環境潮濕導致表面泄漏;連接不良或接觸電阻;被測設備內部存在輕微缺陷(如局部受潮、臟污)未形成完全擊穿但電流超標;儀器本身故障。需逐步排查。
九、 維護與校準
定期校準: 絕緣耐壓測試儀屬于強檢或需要量值溯源的儀器。必須根據使用頻率和廠家/計量機構建議,定期(通常每年)進行專業校準,確保其輸出電壓和電流測量的準確性符合要求。校準報告需妥善保存。
日常檢查: 使用前檢查外觀(導線破損、端子松動)、接地是否良好、安全聯鎖功能是否有效。
保持清潔干燥: 避免灰塵、濕氣進入儀器內部。
正確存放: 存放于干燥、無腐蝕性氣體的環境中。
十、 總結
絕緣耐壓測試儀是保障電氣產品安全性能不可或缺的檢測設備。它通過施加高壓來嚴苛檢驗絕緣系統的介電強度,有效剔除存在絕緣缺陷的產品,防止安全事故的發生,并確保產品滿足各地的安全法規要求。正確理解其工作原理、測試類型(AC/DC)、核心參數以及嚴格遵守安全操作規程,是高效、可靠、安全地使用該設備的關鍵。無論是研發、生產、質檢還是維修環節,一臺性能可靠、操作規范的絕緣耐壓測試儀都是守護電氣安全的重要防線。
參考文獻:
IEC 60335-1: Household and similar electrical appliances - Safety
IEC 60950-1: Information technology equipment - Safety (已由IEC 62368-1替代)
IEC 62368-1: Audio/video, information and communication technology equipment - Safety
IEC 61010-1: Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use
GB 4706.1: 家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求
各儀器制造商的技術手冊和應用指南
請注意: 本文提供的是通用性技術信息。在進行任何實際測試操作前,務必詳細閱讀并嚴格遵守您所使用的具體儀器型號的操作手冊以及被測設備適用的特定安全標準。安全永遠是首位的!
介電強度試驗儀是如何判斷擊穿的
介電強度試驗儀(也稱為耐壓測試儀或高壓測試儀)判斷絕緣材料是否發生電擊穿,主要是通過監測在施加高電壓過程中發生的幾個關鍵電氣參數的突變來實現的。以下是主要的判斷依據和方法:
1.電流監測(最核心、最常用的方法):
原理:在擊穿發生前,流過絕緣材料的電流通常很小(主要是電容充電電流和泄漏電流)。一旦發生擊穿,絕緣失效,會在擊穿點形成一個低電阻通道,導致電流瞬間急劇增加(可能是幾個數量級的增長)。
判斷方式:儀器設定了一個電流跳閘閾值。當實時監測到的電流值超過這個預設的閾值時,儀器就判定發生了擊穿。這個閾值通常設定在毫安級(mA),具體值根據測試標準、樣品類型和測試電壓而定(例如1mA,5mA,10mA,100mA等)。
關鍵點:選擇合適的電流閾值至關重要。閾值太低可能導致誤判(將無害的泄漏電流或瞬時干擾判斷為擊穿);閾值太高可能導致漏判(小規模的擊穿未被檢測到)。
2.電壓驟降監測:
原理:發生擊穿時,由于形成了低阻通道,測試電極之間的電壓會瞬間大幅下降(甚至接近零)。
判斷方式:儀器實時監測施加在樣品上的電壓。如果檢測到電壓在極短時間內(微秒到毫秒級)急劇下降到遠低于設定測試電壓的某個水平(例如低于設定值的某個百分比,或低于某個值),則判定為擊穿。
注意:這種方法在電源內阻較小或測試回路阻抗較低時可能不太明顯(因為電源能快速補充電流維持電壓),但在串聯電阻較大或某些特定測試電路中比較有效。它常作為電流跳閘的輔助判斷。
3.電弧檢測(光學/聲學):
原理:擊穿通常伴隨著強烈的電弧放電,產生可見光和/或聲音(“啪”的放電聲)。
判斷方式:一些更高級或特定應用的儀器可能配備光電傳感器(探測電弧閃光)或聲學傳感器(探測放電聲音)。當檢測到這些信號時,結合電氣參數變化,可以更可靠地判斷擊穿。
應用:常用于實驗室研究、對擊穿過程有特殊觀察需求的場合,或者在電氣參數突變不明顯時作為輔助判斷。在標準生產線測試中較少作為主要判斷依據。
4.斷路器跳閘/熔斷器熔斷(間接、保護性):
原理:擊穿產生的巨大電流會使測試回路中的保護斷路器跳閘或熔斷器熔斷,切斷高壓輸出。
判斷方式:儀器檢測到高壓輸出被意外中斷(非操作員手動停止),且通常伴隨電流的急劇上升(被保護動作切斷前),可推斷發生了擊穿。
注意:這通常被視為一種保護機制的結果,而不是儀器主動檢測擊穿的主要手段。儀器本身會記錄在保護動作前是否已檢測到電流超限或電壓驟降。
綜合判斷與安全措施:
主判據:對于絕大多數商業介電強度試驗儀,電流超過預設閾值是判斷擊穿的核心和主要依據。
輔助判據:電壓驟降監測常作為輔助判據,與電流判據結合使用,提高判斷的準確性,尤其是在電流上升不夠陡峭或閾值設置接近泄漏電流水平時。
多重保障:儀器內部通常設計有多重保護電路(過流、過壓、短路保護),一旦檢測到擊穿或危險情況(如電流即將超過儀器的承受能力),會立即(通常在毫秒甚至微秒級內)切斷高壓輸出,以保護樣品、儀器和操作人員安全,并發出明確的擊穿報警信號(聲光報警、屏幕顯示“擊穿”或“FAIL”等)。
防止誤判:為了避免瞬態干擾(如開關噪聲)引起的誤判,儀器內部通常有濾波電路和適當的延時判斷邏輯(確保電流超標是持續且顯著的)。
總結來說:
介電強度試驗儀主要通過實時監測流過樣品的測試電流,并將其與預設的電流跳閘閾值進行比較。當測試電流超過該閾值時,儀器立即判定為擊穿,并切斷高壓輸出。電壓驟降檢測是常見的輔助判斷手段。電弧探測則用于特定需求場合。保護裝置(斷路器、熔斷器)的動作是擊穿發生后保護系統的響應結果。儀器的核心在于快速、準確地捕捉擊穿瞬間的電流突變并做出反應。
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