計(jì)算機(jī)控制ZJC-50E環(huán)氧板工頻擊穿電壓/介電強(qiáng)度測定儀（絕緣材料）

一、主要技術(shù)要求：

● 型    號(hào)：ZJC-50E

● 試驗(yàn)電壓：交流 0--50 KV， 直流 0--50 KV ;

● 電器容量：3 KVA；

● 高壓分級(jí)：50kV（全量程不分檔）；

● 擊穿電壓：0-50kV；

● 升壓速率：0.1kV/s、0.2 kV/s、0.5  kV/s、1.0  kV/s、2.0  kV/s；

● 電壓測量精度（10%-100%FS）：≤2％；

● 升壓方式：勻速升壓、耐壓試驗(yàn)；

● 過電流保護(hù)裝置：試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源；

● 試驗(yàn)電極：￠25兩個(gè)，￠75一個(gè)，r3圓角；

● 軟件控制：簡潔的人機(jī)操作界面，簡單易學(xué)；可方便設(shè)置試驗(yàn)電壓、選擇升壓速率。

● 外形尺寸：1100×800×1500mm；

● 電源：AC220V 50/60Hz  16A。

● 測試材料：絕緣材料類；

● 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；

● 可選配：高溫空氣中測試；高溫油中測試；

二、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置

1、高壓變壓器/1臺(tái)【設(shè)備的主要配件，交直流的升壓】；
2、調(diào)壓器/1臺(tái)【調(diào)整電壓的穩(wěn)定性，連續(xù)性】；
3、控制系統(tǒng)/1套【試驗(yàn)軟件】；
4、電壓采集裝置/1套【采集試驗(yàn)產(chǎn)生的電壓】；
5、電流采集裝置/1套【采集試樣產(chǎn)生的電流】；
6、自動(dòng)放電裝置/1套【直流試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)放電】；
7、放電報(bào)警器/1個(gè)【放電后報(bào)警表示放電完畢】；
8、A/D轉(zhuǎn)換器/1個(gè)【傳遞信號(hào)的電子元件】；
9、北京智德創(chuàng)新檢測儀器排風(fēng)裝置/1套(【排出試驗(yàn)產(chǎn)生的氣味】；
10、照明裝置/1套【在封閉的試驗(yàn)空間照明功能。觀察試驗(yàn)動(dòng)態(tài)】；
11、清華同方商用臺(tái)式電腦【超揚(yáng)A3500(G5905 8G 1T 五年質(zhì)保 內(nèi)置WIFI )21.5顯示器 1套 通過計(jì)算機(jī)控制儀器進(jìn)行試驗(yàn)】；
12、惠普1112噴墨打印機(jī)/1臺(tái)惠普1112噴墨打印機(jī)【打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)】；
13、加厚油槽/1只【試驗(yàn)時(shí)將油和試樣放在里邊進(jìn)行試驗(yàn)】；
14、φ25mm電極/2個(gè)【國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
15、Φ75mm電極/1個(gè)【國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
16、北京智德創(chuàng)新檢測儀器環(huán)氧板全封閉電極支架/1套【材質(zhì)：3240Aji環(huán)氧板，絕緣材料規(guī)格φ140*10140*60*10螺桿Φ15*80螺桿φ15*118)支架由以下組成】；
17、鑷子夾試樣1個(gè)【長約14CM不銹鋼鑷子】；
18、鋼盤，在油中試驗(yàn)結(jié)束后接試樣/1個(gè)【長約40cm寬約30cm長方形不銹鋼盤，在油中試驗(yàn)結(jié)束后接試樣】；
19、放電棒（備用）/1根【自動(dòng)放電裝置出現(xiàn)故障，可手動(dòng)放電】

三、介電強(qiáng)度定義：

大多數(shù)高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但是隨著施加電壓的升高，性能會(huì)逐漸下降。電壓升到一定值時(shí)變成局部導(dǎo)電，此時(shí)稱為材料的擊穿。

定義:

介電強(qiáng)度   試樣擊穿時(shí),單位厚度承受的擊穿電壓值，單位為kv/mm或Mv/m。有時(shí)也稱為電氣強(qiáng)度或擊穿強(qiáng)度。通常介電強(qiáng)度越高,材料的絕緣質(zhì)量越好

Eb＝Ub/h.

Eb表征了材料所能承受的最大電場強(qiáng)度，是高聚物絕緣材料的一項(xiàng)重要指標(biāo)。聚合物絕緣材料的 Eb 一般為107V/cm左右。

耐電壓   在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,對(duì)試驗(yàn)施加規(guī)定的電壓及時(shí)間,試樣不被擊穿所能承受的最高電壓。

塑料的電擊穿機(jī)理

問題復(fù)雜---介電擊穿機(jī)理可分為本征擊穿（電擊穿）、熱擊穿、化學(xué)擊穿、放電擊穿等，往往是多種機(jī)理綜合發(fā)生。通常把不隨溫度變化的擊穿稱為電擊穿，把隨溫度變化的擊穿稱為熱擊穿

熱擊穿   外部表現(xiàn)是介電強(qiáng)度隨溫度升高而迅速下降；與電壓作用的長短有關(guān)；與電場畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)系不大；擊穿點(diǎn)多發(fā)生在電極內(nèi)部。

介質(zhì)在電場中產(chǎn)生的熱量大于它能散發(fā)的熱量．使其內(nèi)部溫度不斷升高。溫度升高導(dǎo)致其電阻下降，流經(jīng)試樣電流增大．產(chǎn)生的熱量更多，如此循環(huán)不已，致使介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N聚集態(tài)，失去耐電壓能力,材料被破壞。

電擊穿   特點(diǎn)是介電強(qiáng)度受溫度的影響不大；電作用時(shí)間對(duì)結(jié)果無影響；與周圍介質(zhì)的電性能有關(guān)；擊穿點(diǎn)常常出現(xiàn)在電極邊緣其至電極以外。

在固體介質(zhì)中，總有一些自由電子存在,它們?cè)谕怆妶鲎饔孟卤患铀俣矒糁行栽?/span>,致使原子電離，在這種作用繼續(xù)下造成材料擊穿.

一般來說，工作溫度高散熱條件差，介質(zhì)電導(dǎo)及損耗大的材料．發(fā)生熱擊穿的幾率高。

介電強(qiáng)度測定

介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)采用的基本裝置是一個(gè)可調(diào)變壓器和一對(duì)電極。

試驗(yàn)中使用的試樣厚度為1.59mm.

實(shí)驗(yàn)方法有兩種

短時(shí)法：將電壓以平均速度率逐漸增加到材料發(fā)生介電破壞；

低速升壓法：是將預(yù)測擊穿電壓值的一半作為起始電壓，然后以均勻速度率增加電壓直到發(fā)生擊穿。

介電強(qiáng)度測試的影響因素

電壓波形及電壓作用時(shí)間影響： 

材料在電場作用下，單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量為QF介質(zhì)散發(fā)出去的熱量為Qs，當(dāng)QF略大時(shí)就產(chǎn)生熱不平衡，進(jìn)而介質(zhì)溫度升高,最后發(fā)生擊穿。因此, 可根據(jù)極限條件QF＝QS來求得熱擊穿電壓VB：

當(dāng)電壓頻率增加時(shí)值要下降，當(dāng)波形失真大時(shí)，—般都會(huì)有高次諧波出現(xiàn)，這樣會(huì)使VB降低，因此必須限制這個(gè)量。

作用時(shí)間的影響:多因熱量積累而使擊穿電壓值隨電壓作用時(shí)間增加而下降.

處于熱擊穿形式的試樣，基本上隨升壓速度的提高擊穿強(qiáng)度也增大。因此，一般規(guī)定試樣擊穿電壓低于20kv時(shí)升壓速度為1.0kv/s;大于或等于20kv時(shí)升壓速度為2.0kv/s。

溫度的影響 ：

試樣厚度對(duì)介電強(qiáng)度的影響 ：

濕度影響：  因水分浸入材料而導(dǎo)致其電阻降低，必然降低擊穿電壓VB值。如有機(jī)硅玻璃布板。常態(tài)下E＝18kv／mm，受潮后E＝12kV／mm。

電極倒角的影響 ：  電極邊緣處電場強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部,但邊緣效應(yīng)極難消除。為避免電極邊緣成一直角,需采用一定倒角r 。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定r＝2.50mm。

媒質(zhì)電性能影響 ：   高壓擊穿試驗(yàn)往往把樣品放在一定媒質(zhì)(如變壓器油)中．其目的為縮小試樣尺寸防止飛弧。但媒質(zhì)本身的電性能對(duì)屬于電擊穿為主的材料有明顯影響，而以熱擊穿為主的材料影響極小.故標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)要求油的擊穿電壓 VB＞=25kv/2.5mm.

Pvc電纜料及酚醛模塑料擊穿點(diǎn)在電極邊緣，當(dāng)油臟時(shí)在試樣邊緣處有很明顯的集聚物的痕跡，而在凈油中沒有。

 對(duì)于酚醛層壓板擊穿點(diǎn)在電極內(nèi)部，以熱擊穿為主。油的性能對(duì)該材料沒什么影響

環(huán)氧板工頻擊穿電壓/介電強(qiáng)度測定儀圖片如下