1、用途及概述

交直流電氣強度|擊穿電壓試驗儀主要適用于固體絕緣材料如樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷簳r間的測試；該儀器采用計算機控制，可對試驗過程中的各種數(shù)據(jù)進行快速、準確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。交直流電氣強度|擊穿電壓試驗儀是測試有關(guān)產(chǎn)品耐電壓擊穿強度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗條件，可以直觀、準確、快速、可靠地對各種被測對象進行擊穿電壓，漏電流等各項測試。儀器采用觸摸屏和計算機雙重操控，可以方便地把試驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)存儲、處理、曲線顯示及打印。本儀器經(jīng)過多年不斷改進完善，日趨成熟，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評。
2、使用條件

1)水平度為0.2/1000的地面；

2)相對濕度為65±5%；

3)環(huán)境溫度（0-30）℃；

4)清潔、無腐蝕性介質(zhì)；

5)市電220 V±10%；

6)無明顯的振源、電磁場；

3、設(shè)備參數(shù)：

1)輸入電壓：AC 220V±10%

2)電源頻率：50Hz ± 1%

3)高壓變壓器功率：10kVA

4)電路最大電流：輸出電流40mA以上

5)交流電源輸出范圍：0-100kV

6)交流電源最小調(diào)節(jié)精度：0.02kV

7)交流電源質(zhì)量：試驗電壓峰值與均方根值之比應(yīng)在（100%±5%）即（1.34-1.48）之間

8)直流電源輸出范圍：0-100kV

9)電源最小調(diào)節(jié)精度：0.02kV

10)電源質(zhì)量：輸出應(yīng)為純直流，且波紋應(yīng)不超過試驗電壓的2％

11)調(diào)壓方式：可程序控制按照選定升壓速度連續(xù)升壓直至擊穿，可程序控制按照選定升壓速度連續(xù)升壓設(shè)定的耐壓，并具有手動調(diào)壓功能可在實驗過程中手動調(diào)節(jié)電壓直至擊穿

12)交直流電源升壓速率：自動升壓功能應(yīng)可調(diào)節(jié)升壓速率，速率為應(yīng)每10秒的平均速度，包含20 V/s、50 V/s、100 V/s、200 V/s、500 V/s、1 000 V/s、2 000 V/s、5 000 V/s，且應(yīng)包含手動調(diào)壓功能

13)50kV方波接口：設(shè)備應(yīng)具備50kV，5kHz（重復(fù)頻率）以上方波電源接口，并設(shè)有足夠絕緣性能的穿墻套管；

14)測量外部接口：需要預(yù)留電壓探頭和示波器接口和漏電流測量接口

15)等直徑電極：等直徑電極一套GBT 1408.1-2016

16)填充硅凝膠的電極裝置：應(yīng)具有可調(diào)節(jié)的電極間距，具體形狀和參數(shù)參見標準GBT 1408.1-2016

17)腔體內(nèi)部空間：不小于800mm*600mm*600mm

18)油浴測試空間：不小于700mm*450mm*350mm

19)電極架外部尺寸：不大于470mm*450mm*650mm

20)外形尺寸：不大于3000mm*1100mm*1700mm

21)排風(fēng)口：外徑98mm

22)試品上的電壓測量：測量精度在施加電壓的2%以內(nèi)，可測量施加在樣品兩端電壓的有效值；電壓測量回路總誤差不得超過測得值的5%，包括由電壓表相應(yīng)時間所引起的誤差，在所用的任何升壓速率下，改響應(yīng)時間引起的誤差應(yīng)不大于擊穿電壓的1%，并能記錄擊穿電壓

23)漏電流測量：測量精度0.1mA以內(nèi)，量程40mA以上，并能記錄擊穿漏電流

24)擊穿判定：應(yīng)可設(shè)置漏電流大小，并在擊穿發(fā)生后的幾個周期內(nèi)動作，最小一個周期可能由于閃絡(luò)誤操作

25)溫度：需要測量油浴盒中至少兩處的溫度，分辨率0.1℃

26)測量輸出：高壓曲線，漏電流曲線，擊穿電壓，擊穿電流

27)保存（數(shù)據(jù)導(dǎo)出）：所有數(shù)據(jù)應(yīng)可以導(dǎo)出至excel文件

28)油浴加熱溫度：0-250℃，并應(yīng)采用合適的液體循環(huán)措施，以使試樣周圍溫度大致均勻，并保持在規(guī)定溫度的±2℃以內(nèi)

29)加熱功率：3kW

30)絕緣油：應(yīng)具有足夠的電氣強度以免發(fā)生擊穿，廠家應(yīng)提供滿足高溫（300℃）和絕緣（100kV）需求的絕緣油采購?fù)緩剑?/span>

31)電腦軟件交互界面：交互界面應(yīng)干凈整潔，字體大小合適，應(yīng)顯示以上測量信息

32)設(shè)備操作界面：交互界面應(yīng)干凈整潔，字體大小合適

33)總開關(guān)：設(shè)備應(yīng)具備總電源開關(guān)，用于切斷市電與設(shè)備的連接

34)緊急按鈕：設(shè)備應(yīng)具備試驗急停按鈕，用于切斷高壓電源

35)開門斷電保護：在開啟實驗艙門或試驗過程中艙門打開，切斷高壓電源

36)自動放電：設(shè)備在每次試驗完成后，應(yīng)自動放電，放電時間不小于10秒

37)手動放電桿：設(shè)備應(yīng)具備手動放電桿，在斷電狀態(tài)下手動放電桿掛于高壓接線點

38)警示燈：警示燈應(yīng)設(shè)于顯眼地方（設(shè)備頂部），設(shè)備運行時應(yīng)亮紅色警示燈，設(shè)備通電但不加壓時應(yīng)亮綠燈

39)工作溫度：0℃-+45℃

40)存放溫度：-20℃-+60℃

41)相對濕度：5%-80%,無冷凝

42)必須適用的標準：GBT 1408.1-2016 & GBT 1408.2-2016

43)設(shè)備功能：擊穿強度實驗平臺可用于模塊、標準絕緣材料樣品、硅凝膠、絕緣結(jié)構(gòu)， 在0到100kV交（50Hz）、直流（純直流）電壓和0到50kV方波電壓等復(fù)雜工況下的擊穿強度測量和驗證。

4、測試原理

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。

4.1電擊穿

電擊穿是因電場使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點而導(dǎo)致電介質(zhì)失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累、溫度過高而導(dǎo)致失去絕緣能力。電化學(xué)擊穿是在電場、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，最終喪失絕緣能力。固體電介質(zhì)的化學(xué)變化通常使其電導(dǎo)增加，這會使介質(zhì)的溫度上升，因而電化學(xué)擊穿的最終形式是熱擊穿。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學(xué)擊穿的影響大；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小，對其他兩種影響大。

4.2熱擊穿

當固體電介質(zhì)承受電壓作用時，介質(zhì)損耗是電介質(zhì)發(fā)熱、溫度升高；而電介質(zhì)的電阻具有負溫度系數(shù)，所以電流進一步增大，損耗發(fā)熱也隨之增加。電介質(zhì)的熱擊穿是由電介質(zhì)內(nèi)部的熱不平衡過程造成的。如果發(fā)熱量大于散熱量，電介質(zhì)溫度就會不斷上升，形成惡性循環(huán)，引起電介質(zhì)分解、炭化等，電氣強度下降，最終導(dǎo)致?lián)舸?/span>

熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨溫度的升高而下降，擊穿電壓與散熱條件有關(guān)，如電介質(zhì)厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨電介質(zhì)厚度成正比增加；當外施電壓頻率增高時，擊穿電壓將下降。

4.3電化學(xué)擊穿

固體電介質(zhì)受到電、熱、化學(xué)和機械力的長期作用時，其物理和化學(xué)性能會發(fā)生不可逆的老化，擊穿電壓逐漸下降，長時間擊穿電壓常常只有短時擊穿電壓的幾分之一，這種絕緣擊穿成為電化學(xué)擊穿。當加在某yi絕緣介質(zhì)上的電壓高于過一定程度（擊穿電壓）后，這時絕緣介質(zhì)會發(fā)生突崩潰而使其電阻迅速下降，繼而使得一部分絕緣介質(zhì)變?yōu)閷?dǎo)體。在有效的擊穿電壓下，電擊穿現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、流體、氣體或者真空等不同的介質(zhì)中。

4.4電樹枝（預(yù)擊穿）

在電氣工程中，樹化是固體絕緣中的一種電氣預(yù)擊穿現(xiàn)象。這是由于局部放電而造成的破壞性過程，并通過受應(yīng)力的介電絕緣層，在類似于樹枝的路徑中進行。固體高壓電纜絕緣的樹化是地下電力電纜中常見的擊穿機制和電氣故障來源。當干介電材料在很長一段時間內(nèi)受到高且發(fā)散的電場應(yīng)力時，首先發(fā)生并傳播電樹。觀察到電樹化起源于雜質(zhì)、氣孔、機械缺陷或?qū)щ娡黄鹪陔娊橘|(zhì)的小區(qū)域內(nèi)引起過度電場應(yīng)力的點。這可以使體電介質(zhì)內(nèi)的空隙內(nèi)的氣體電離，從而在空隙的壁之間產(chǎn)生小的放電。雜質(zhì)或缺陷甚至可能導(dǎo)致固體電介質(zhì)本身的部分擊穿。這些局部放電 (PD) 產(chǎn)生的紫外線和臭氧隨后與附近的電介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，分解并進一步降低其絕緣能力。隨著電介質(zhì)的降解，氣體通常會釋放出來，從而產(chǎn)生新的空隙和裂縫。這些缺陷進一步削弱了材料的介電強度，增強了電應(yīng)力，加速了 PD 過程。

5、配置表：