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直流绝缘体击穿电压试验机  击穿电压breakdown voltage

1.(在连续升压试验中）在规定的试验条件下，试样发生击穿时的电压。

2.（在逐级升压试验中）试样承受住的最高电压，即在该电压水平下，整个时间内试样不发生击穿。

直流绝缘体击穿电压试验机  电极和试样

金属电极应始终保持光滑、清洁和无缺陷。

注1：当对薄试样进行试验时，电极的维护格外重要。为了在击穿时尽量减小电极损伤，优先采用不锈钢电极。

接到电极上的导线即不应使得电极倾斜或其他移动或使得试样上压力变化，也不应使得试样周围的电场分布受到显著影响。

注2：试验非常薄的薄膜（例如：<μm厚)时,这些材料的产品标准应规定所用的电极、操作的具体程序和试样的制备方法。

满足标准：

1、GB1408.1-2006《绝缘材料电气强度试验方法》

2、GB1408.2-2006《绝缘材料电气强度试验方法

        第2部分：对应用直流电压试验的附加要求》

3、GB/T1695-2005《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》

4、GB/T3333 电缆纸工频电压击穿试验方法

5、HG/T 3330绝缘漆漆膜击穿强度测定法

6、GB12656 电容器纸工频电压击穿试验方法

7、ASTM D149《固体电绝缘材料工业电源频率下的介介电强度的试验方法》

固体电介质击穿

导致击穿的最低临界电压称为击穿电压.均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强,又称介电强度）.它反映固体电介质自身的耐电强度.不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度.固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹.脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石.

固体电介质击穿有3种形式 :电击穿,热击穿和电化学击穿.

电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能.热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累,温度过高而导致失去绝缘能力.电化学击穿是在电场,温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力.固体电介质的化学变化通常使其电导增加 , 这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最终形式是热击穿.温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大;电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大.

结构原理及性能特点：

        本设备主要由：升压系统(高压变压器)、测量系统、A/D转换器、放电系统、电极、油箱、电极定位架、计算机数据处理系统、软件等组成

计算机--A/D转换器--测量控制系统--调压装置--升压变压器--试样

高压变压器主要产生试样所需的直流电压，

调压器用于调节升压变压器输入端电压以产生高压所需的输入电压，

电压测量主要是从高压变压器测量端测量，高压变压器测量端和高压端是线性的，

放电系统在试验做完以后自动放电，以免产生放电对人身的危害；

软件功能:

01、软件平台：WINDOWS窗口操作平台，界面直观，便于操作

02、曲线显示：在实验过程中可以动态显示试验曲线

03、数据导出：可以对试验结果导入EXCEL表格

04、实验报告：可以人为设置报告名称，并对实验报告进行打印

05、试验方式：可以根据需求对直流试验和交流试验进行灵活选择

06、试验方法：可以根据需求自行选择击穿电压、耐压试验、梯度试验

07、参数设置：可以根据不同的试验方式及试验方法灵活设置所需的不同参数值

08、试样设置：可对不同标准的试样参数灵活设置

09、人员管理：设置用户名及密码，不同的操作员登入进行不同的试验，互不影响

10、标准选择：含有不同标准，可根据需求自行选择

11、连续操作：连续操作试验时，可直接在软件里结束试验，进行二次试验

主要配置:

  1、主机一台

  2、试验电极：

  （1）试验用薄膜电极 ￠25mm两个，￠75mm一个

  （2）漆包线电极两个

  （3）管用电极两个

  3、试验用油盒两只

  4、放电棒一只

  5、试验用软件一套

  6、计算机一套

  7、打印机一台

技术指标

1、输入电压AC220V50Hz

2、输出电压AC：0～20kV；DC：0～20kV

3、输出功率2kVA

4、测量范围AC～20kV；DC～20kV

5、测量误差≤2％

6、升压速率1kV/s～5kV/s

7、耐压时间0～6H

8、漏电流1～30mA可由计算机软件自由进行设定

9、电源交流220V?10%的单相交流电压和50Hz?1%的频率

10、试验环境温度：15～30℃，相对湿度：0～85%能够稳定运行。

11、外形尺寸长?宽?高：800mm?800mm?1450mm

12、设备自重100Kg

13、仪器需要单独接地，接地附合国家标准要求，金属棒深埋地下至少要1.5米以下

安全说明：

1、设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。

2、直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消.(注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成伤害)。

3、试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。

4、该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。

5、安全保护：

（1）门限位保护：不关门，即使通电点实验开始，设备无任何反应，软件有:安全门未关闭提示。

（2）电压归零保护：如果在实验过程中，突然断电，下次开机后，会自动回到零位，保证初始电压为在零位

（3）终止电压保护：可以通过软件设定终止电压，保证在升压过程中如果出现异常升到指定的电压后，自动终止并归零

（4）高压机械限位：如果软件系统失去控制，电压继续往上升，到高压限位后自动归零如果在击穿后未判停，通过过流保护器采集数据保证电压自动归零有高压指示灯，通过观察指示灯的状态来判断实在升压还是在零位如果长时间做实验，为保证设备的良好运行，设备留有变压器排气口，保证变压器的良好运行，增长使用寿命如果在实验中，试样有异味或者出现燃烧和冒烟现象，可以通过排风系统进行排除。

（5）独立接地保护

（6）短路保护

（7）软件误操作保护

（8）漏电保护

（9）实验结束放电保护

试验方式：

1、绝缘试样空气中击穿、耐压试验或阶梯试验；

2、绝缘试样浸油中击穿、耐压试验或阶梯试验；

注：根据用户要求，可定制其他试验方式。

注意事项：

1、试验过程中不能让无关人员靠近，因本试验仪器可产生较高的电压，未经过培训的人员不能使用该设备。试验时要有监护人员，不要单人使用。以防万一发生意外情况。

2、长时间不使用设备，在再使用时，先让仪器空载加压一次，即把高压电极的接线从均压球上取下。查看计算机试验界面，看看高压电压是否正常。

3、试验中发生意外情况要及时切断电源，问题处理后才能继续试验。

4、设备安放要平稳，安放的地面要坚固。最好是水泥地面以免产生共振。

5、该设备在使用中外壳要接保护地线，既设备外壳接大地,以保护操作人员和设备运行的安全。

6、使用完设备后，要关掉系统各部分电源，不准带电插拔电源线。

7、要按规定的电源电压接入设备。确保电路接线正确。否则会损坏设备。

8、该仪器需安置在室内，实验室应整洁、干燥、无腐蚀性介质，非相关人员不要随意操作。

9、不要让设备电缆碰到尖边，以免划破电缆绝缘；不要让电缆压在重物之下，以免压断电缆引起火灾；不要用电缆拉物体或用电缆捆绑物体，以免拉断电缆使设备不能正常运转。

10、不要让设备碰到水溅，腐蚀性气体，可燃气体和可燃物。如果不避免，可能火灾。

11、搬动设备时,要切断设备电源,既要把插头从插座中拔下。禁止搬动设备时放倒设备或倾斜45?角以上。

12、不要在设备运行时插拔设备的电源插头。

13、仪器安装时应具有独立的接地线。

14、在开机前，操作者要首先熟悉操作方法。

15、仪器不能在有强烈腐蚀性气体及有颗粒杂质的气体环境中使用。

16、试验环境温度15度到25度之间，相对湿度60％到70％之间。

17、试样击穿瞬间有火花产生并伴有声响，属正常现象。

18、每次更换试样或接触高压电极时必须用高压放电棒对高压电极进行放电，放电时间5秒以上。

19、每次进行试验前，必须检查仪器接地。

仪器特点

1、本仪器在试验过程中可对升压击穿过程绘制实时曲线，每次试验的升压曲线都由不同颜色构成，试验结束后可叠加对比材料的试验数据重复性。

2、可以随时调取当前及历史试验数据进行查看，编辑及修改参数。

3、试验过程中可以随时修改试验条件及存储路径及自动存储试验结果。

4、试验过程中，可随时通过软件决定本次试验是否有效，方便筛选试验结果。

5、可设置操作口令，做到专机专人操作，避免无关人员误操作。

试样的处理

⑴用绸布蘸对试样无腐蚀作用的溶剂,擦净试样。

⑵预处理和条件处理：处理条件和方法可根据产品的性能要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的可由产品标准另行规定。

⑶绝缘材料的电气强度随温度和含水量而变化。除被试材料已有规定外者，试样应在23?2℃，相对湿度（50?5）%的条件下处理不少于24h。

⑷经过受潮或浸液体媒质的试样在试验前应用滤纸轻轻吸去液滴，从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。

整机组成：

升压部件：由调压器和高压变压器组成0～50KV的升压部分。动部件：由步进电机均匀调节调压器使加给高压变压器的电压变化。检测部件：由集成电路组成的测量电路。通过信号线把检测的模拟信号和开关信号传给计算机。计算机软件：通过智能电路把由检测设备采集的测控信号传给计算机。计算机根据采集的信息控制设备运行并处理试验结果。试验电极：根据国家标准(1408.1-2006)随设备提供三个电极，具体规格为：Ф25mm?25mm两个；Ф75mm?25mm一个。（订做除外）

击穿电压是使电介质击穿的电压，电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体，称为电介质击穿，所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。

在强电场作用下，固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。导致击穿的最低临界电压称为击穿电压，在均匀电场中，击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿电场强度，它反映固体电介质自身的耐电强度。

击穿场强

在发生击穿时的电场强度依赖于电介质（绝缘体）的各自的几何形状和与该电场被施加在电极上，以及在其中所述增加速率电场被施加。由于电介质材料通常含有微小的缺陷，实际的电介质强度将是理想的无缺陷材料的固有电介质强度的一部分。与相同材料的较厚的样品相比，介电膜倾向于表现出更高的介电强度。例如，几百纳米至几微米厚的二氧化硅膜的介电强度大约为0.5GV / m。然而非常薄的层（下面，比方说，100纳米）成为由于部分导电电子隧穿。在需要最大的实际介电强度的地方，例如高压电容器和脉冲变压器，使用多层薄介电膜。由于气体的绝缘强度取决于电极的形状和结构而变化，通常以氮气的介电强度的一部分来测量。

液体电介质击穿

纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同.对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论.沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电.这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡.经多次作用会使固体介质出现分层,开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降.脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波（即电水锤）,可用于水下探矿,桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎.

闪络flashover

试样和电极周围的气体或液体媒质承受电应力作用时，其绝缘性能损失，由此引起的试验回路电流促使相应的回路断路器动作。

注：碳化通道的出现或穿透试样的击穿可用于区分试验是击穿还是闪络。

常规型号：

BDJC-10KV（1万伏）主要用于薄膜材料，丙烯薄膜聚乙烯薄膜.聚酯薄膜，流延聚丙烯薄膜

BDJC-30KV（3万伏）主要适用于橡胶，绝缘漆漆膜，聚氨酯，硫化橡胶等

BDJC-50KV（5万伏）主要用于电缆纸，电容器纸，云母，陶瓷

BDJC-100KV（10万伏）适用于玻璃，层压材料，橡胶，树脂

BDJC-150KV（15万伏） 适用于塑料、橡胶、层压材料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘漆等绝缘材料

使用说明：

1、试验单位：对材料进行试验检测的单位名称；

2、送试单位：送材料检测的单位名称；

3、试验方式：选择进行“交流试验”或“直流试验”；

4、试验方法：可进行“击穿”，“耐压”，“梯度耐压”试验；

5、试验人员：输入检测人员姓名；

6、试验温度：输入试验温度；

7、试验湿度：输入试验湿度；

8、设备型号：显示机器型号，此处不可变；

9、执行标准：选择所使用的标准；

10、试验介质：选择试验介质，或可以自己编辑写入；

11、电极形状：输入电极形状；

12、电极尺寸：输入电极尺寸；

13、使用量程：选择使用量程，分为10KV、20kV、30kv、50kv、100kv；

14、峰降电压：用于判断材料是否击穿，必须输入项；

15、初始电压：用于耐压和梯度耐压试验，在试验开始时将电压升到的位置；

16、升压速度：选择升压的速度，控制在试验过程中升压的快慢；

17、梯度电压：用于梯度耐压试验，设置每次升压的梯度值；

18、梯度时间：用于梯度耐压试验，设置在相应梯度的耐压时间；

19、终止电压：设置在试验过程中电压的上限值；

20、试样制备：设置试样的制备信息；

21、材料名称：设置试验材料的名称；

22、试验时间：选择试验时期，或写入试验日期和时间；

23、报告编号：设置报告编号信息；

24、试样编号：设置试样编号信息，试验样品的规格编码及编号；

25、试样形状：设置试样形状；

26、试样尺寸：输入试样的尺寸；

27、试样厚度：输入试样厚度，用于计算试验强度，必须输入；

28、应    用：确认此界面所做设置；

29、退    出：返回主界面，设置无效；

介电系数，是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量。这一个常量在自由的空间（一个真空）中是8.85?10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介电系数可能差别很大，经常远大于真空中的数值，其符号是eo。 在工程应用中，介电系数时常在以相对介电系数的形式被表达，而不是绝对值。如果eo表现自由空间（是，8.85?10的-12次方F/m）的介电系数，而且e是在材料中的介电系数，则这个材料的相对介电系数（也叫介电常数）由下式给出： ε1=ε / εo=ε?1.13?10的11次方 很多不同的物质的介电常数超过1。这些物质通常被称为绝缘体材料，或是绝缘体。普遍使用的绝缘体包括玻璃，纸，云母，各种不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金属氧化物。绝缘体被用于交流电（AC），声音电波（AF）和无线电电波（射频）的电容器和输电线路。

北广产品销往北京、上海、广东、河南、浙江、河北、江苏、湖南、内蒙、山东、四川、广州、江西、西北、云南、深圳、吉林、南京、嘉兴、佛山、苏州、杭州、西安、潥阳、长春、江苏、平顶山、安徽、金水、金华、海南、廊坊、天津、成都、扬州、东莞、济南、南通、株洲、保定、贵州、宜兴、嘉兴、黑龙江、漳州、成都、重庆、咸阳、济南、绍兴、杭州、拉萨、山西、惠州、沧州、江西、沈阳、武汉、沈阳、昆明、鹤山、许昌、青海、宁波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、长沙、常州、瑞安、青岛、无锡、济宁、醴陵、厦门、河源、乐清、烟台、福州、龙口、徐州、唐山等地销售。

售后服务

（1）免费送货到用户指定的地点，免费指导安装、培训及调试。

（2）产品质保期：自安装正常使用日起一年；

（3）质保期内若产品出现质量问题，供货方负责免费维修，质保期外仅收成本费。零部件常年供应.