绝缘材料电气强度耐压试验机 试验方式
1、绝缘试样空气中击穿或耐压试验
2、绝缘试样浸油中击穿或耐压试验
3、绝缘试样空气中阶梯击穿或耐压试验
4、绝缘试样浸油中阶梯击穿或耐压试验
注:根据用户要求,可定制其他试验方式
绝缘材料电气强度耐压试验机 电气强度(Dielectric strength),指击穿电压比上击穿样品的厚度等于样品的电气强度。
在物理学中,术语电气强度具有以下含义:
绝缘材料中,纯材料在理想条件下可以承受的最大电场而不会损坏(即不会经历其绝缘性能的失效)。
对于电介质材料和电极的具体配置,导致击穿的最小施加电场(即,所施加的电压除以电极分离距离)。
材料的理论电气强度是大块材料的固有属性,并且与施加电场的材料或电极的构造无关。这种“固有介电强度”对应于在理想实验室条件下使用纯物质测量的值。在击穿时,电场释放束缚的电子。如果施加的电场足够高,来自背景辐射的自由电子可能会加速到在被称为雪崩击穿的过程中与中性原子或分子碰撞期间释放额外电子的速度。击穿发生得相当突然(通常在几纳秒),导致通过材料形成导电路径和破坏性放电。对于固体材料,击穿事件严重降低,甚至破坏其绝缘能力。
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)
计算机系统及软件包
1、试验软件是我公司最新研发的功能强大、操作简单、显示直观的试验软件系统。
2、采用计算机控制通过人机对话方式,完成对绝缘介质工频电压击穿,工频耐压试验。
3、试验过程中可动态绘制出试验曲线,试验的曲线可以多种颜色叠加对比,局部放大,曲线上任意一段可进行区域放大分析;
4、可对试验数据进行编辑修改,灵活适用;
5、试验条件及测试结果等数据可自动存储;
6、试验报告格式灵活可变,适用于不同用户的不同需求;
7、可对一组试验中曲线数据的有效与否进行人为选定;
8、试验结果数据可导入EXECL,WORD文档编辑;
9、软件设备人员管理功能,试验人员可设置自己的试验项目和试验参数,设置自己的试验内容后别人无法进入程序;
10、过电流保护装置有足够的灵敏度,能够保证试样击穿时在0.1S内切断电源;
11、仪器运行的持久性:仪器可连续运行使用,不需为保护仪器而定期停机。
影响表观电气强度的因素:
随着样品厚度的增加而降低。(见下面的“缺陷”)
随着工作温度的升高而降低。
它随着频率的增加而降低。
对于气体(例如氮气,六氟化硫),通常随着湿度的增加而降低。
对于空气,介电强度随着绝对湿度的增加而略有增加,但随着相对湿度的增加而减小
交直流实验的切换
1)本仪器高压输出为交流电压。直流的获得方式为在原回路中串入高压硅堆,使测试回路为脉动的直流电压。实现的过程为:硅堆已经在高压变压器的高压绝缘塔中,平时用一个短路杆把高压硅堆短接。需要直流试验时,取出短路杆,使高压硅堆接入测试电路中,这时回路的电压为脉动的直流电压。
2)前面板直流交流选择按钮。该按钮的状态不能改变设备输出的电压性质。按下该按钮,设备仅仅是把直流报警电路接入。指示用户,当打开箱门时,您需要对高压均压球放电。转动放电杆,使放电杆的端部铜球接触高压均压球。建议用户每次放电铜球接触高压均压球时间大于五秒。
3)试验的交直流电压切换,主要取决于高压绝缘塔中的短路杆是否取出。当取出短路杆时,高压均压球上的电压为直流电压,插入短路杆时,高压均压球上的电压为交流电压。短路杆的取出、插入参看左侧的示意图。
配件:
(1)50KV主机,一台;
(2)测试电极 电极支架:25mm二个,75mm一个
(3)球形电极一套,圆柱电极一套;
(4)PLC控制及升压系统:一套;
(5)步进电机:一套;
(6)采集系统:一套;
(7)放电系统:一套;
(8)控制软件:一套;
(9)进口松叶电压及电流采集系统:一套;
(10)油槽:一台;
(11)绝缘油:一台;
(12)绝缘手套:一台;
(13)绝缘胶垫:一台
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.
注意事项:
本仪器为高压试验设备,使用时必须注意以下几点
1、仪器安装时应具有独立的接地线。
2、在开机前,操作者要首先熟悉操作方法。
3、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。
4、试验环境温度15度到25度之间,相对湿度60%到70%之间
5、试样击穿瞬间有火花产生并伴有声响,属正常现象。
6、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。
7、每次进行试验前,必须检查仪器接地。
绝缘介电强度试验与绝缘电阻测试
绝缘介电强度试验是在相互绝缘的部件之间或绝缘的部件与地之间,在规定时间内施加规定的电压,以此来确定电机在额定电压下能否安全工作,能否耐受由于开关、浪涌及其它类似现象所导致的过电压的能力,从而评定电机绝缘材料或绝缘间隙是否合适。如果电机有缺陷,则在施加试验电压后,会产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧(表面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电)现象。过大的漏电流可能引起电参数或物理性能的改变 。
绝缘介电强度试验与绝缘电阻测试是不能等同的。清洁、干燥的绝缘体尽管具有高的绝缘电阻,但却可能发生不能经受绝缘介电强度试验的故障;反之,一个脏的、损伤的绝缘体,其绝缘电阻虽然低,但在高电压下也可能不会被击穿。由于绝缘部件是由不同材料制成或是由不同材料合成的,它们的绝缘电阻各不相同。因此,绝缘电阻的测试不能完全代表对清洁度或无损伤程度的直接量度。但是,这种测试对确定高温、潮湿、污物、氧化或挥发性材料等对绝缘特性影响程度是极为有益的 。
事实上,一台由于过热而使绝缘材料已经老化变脆的电机,其绝缘电阻仍可高达100MΩ,但却无法通过绝缘介电强度试验。绝缘电阻测试对绝缘材料受潮特别敏感,对绝缘材料老化则显得力不从心。
绝缘介电强度试验一般采用50Hz正弦波交流电,而绝缘电阻测试均采用直流电。
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)
介电强度测试仪和击穿电压试验仪在功能和应用上高度重叠,许多场合下两者名称可能混用,但根据具体设计和测试标准,可能存在以下细微区别:
1.术语定义差异
-介电强度测试仪(Dielectric Strength Tester)
侧重点:测量材料单位厚度下的击穿电压(即介电强度,单位kV/mm),强调材料的绝缘能力量化。
标准示例:ASTM D149、IEC 60243-1。
击穿电压试验仪(Breakdown Voltage Tester)
-侧重点:直接测定材料在特定条件下发生击穿时的电压值(单位kV),更关注临界击穿点的电压绝对值。
2.功能设计差异
|对比项 |介电强度测试仪* |击穿电压试验仪 |
|------------------|----------------------------------|----------------------------------|
|输出结果 |自动计算介电强度(击穿电压/厚度)|通常直接显示击穿电压值 |
|厚度要求 |需精确测量样品厚度(影响结果) |厚度非必需参数(仅记录原始数据)|
|应用场景 |绝缘材料性能对比(如薄膜、橡胶) |高压设备安全测试(如电缆、套管)|
|附加功能 |可能集成介电常数测试模块 |侧重过流保护、电弧检测 |
3.实际使用中的重叠
-仪器硬件:两者通常采用相同的高压发生器、电极系统和安全防护设计。
-测试原理:均通过逐步升压直至样品击穿,差异主要在数据处理方式(是否除以厚度)。
-行业习惯:
-电力行业多称“击穿电压试验仪”(如变压器油测试)。
-材料研发领域多称“介电强度测试仪”(如塑料、橡胶)。
4.选择建议
-若需材料本征性能:选择介电强度测试仪 结果与厚度无关,便于横向对比)。
-若需安全阈值验证:选择击穿电压试验仪(直接获得实际耐受电压)。
注:部分现代仪器可同时输出两种数据(如北广精仪仪器设备有限公司的BDJC系列系列),需通过软件设置切换模式。
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