耐電壓擊穿|介電擊穿強(qiáng)度測(cè)試儀-介電強(qiáng)度和耐電壓擊穿解決方案

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

1.了解測(cè)定高分子材料介電強(qiáng)度和耐電壓值的基本原理

2.掌握高分子材料材料介電強(qiáng)度和耐電壓值的測(cè)定方法

2.實(shí)驗(yàn)原理

本方法是用連續(xù)均勻升壓或者逐級(jí)升壓的方法，對(duì)試樣施加交流電壓，直至擊穿，測(cè)出擊穿電壓值，自動(dòng)計(jì)算試樣的介電強(qiáng)度，用迅速升壓的方法，將電壓升到規(guī)定值，保持一定的時(shí)間試樣不擊穿，記錄電壓值和時(shí)間，即為此試樣的耐電壓值，以千伏和分表示。

本方法適用于固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和玻璃等在工頻電壓下?lián)舸╇妷?，介電?qiáng)度和耐電壓值的測(cè)試。對(duì)有些絕緣材料如橡膠以及橡膠制品，薄膜等的上述性能實(shí)驗(yàn)，可按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.實(shí)驗(yàn)試樣

本次實(shí)驗(yàn)采用多型腔圓片模具注塑成型的高密度聚乙烯圓片試樣，試樣尺寸直徑為120mm，

試樣外觀：表面要平整、均勻、沒有裂紋、氣泡和機(jī)械等缺陷

試樣數(shù)量：不得少于3個(gè)

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

電壓擊穿試驗(yàn)儀ZJC-100E    1臺(tái)（北京智德創(chuàng)新儀器設(shè)備有限公司）

等直徑電極                  1套

游標(biāo)卡尺                              1條

臺(tái)式計(jì)算機(jī)及控制軟件        1臺(tái)

5.實(shí)驗(yàn)操作

①按連續(xù)均勻開壓法，先安裝好式樣，即將HDPE圓片放在2電極中間夾??；

②通過計(jì)算機(jī)控制連續(xù)升壓，直到聽到擊穿的聲響，軟件顯示最大值即為擊穿電壓。

6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

7.思考討論

1.用不同的試樣制備方法所得試樣測(cè)試結(jié)果有何不同？為什么？

答：用不同的試樣制備方法制得的試樣，其均勻性密度及雜質(zhì)含量會(huì)有所不同，而這些都會(huì)使擊穿電壓發(fā)生變化。

2試樣中的含水量對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響？

答：由于水未及性分子在交變電場(chǎng)作用下十分活躍，會(huì)加速試樣的擊穿，也就是說降低試樣的介電強(qiáng)度。含水率越大，水份越多，能明顯增加高聚物導(dǎo)電的極性雜質(zhì)。

3.實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？如何影響？

答：在較低溫度段下的升高，一方面使聚合物的粒度降低，極性鏈的活動(dòng)增強(qiáng)，導(dǎo)電能力增加，擊穿強(qiáng)度降低；另一方面，在較高的溫度段下，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)偶極轉(zhuǎn)動(dòng)干擾增加，使極化減弱，導(dǎo)電能力下降，擊穿強(qiáng)度增大。

環(huán)境溫度下升高，使得空氣中的分子增多，由于濕空氣中的水分子被吸附于電介質(zhì)的表面，形成一層很薄的膜，同時(shí)水又是半導(dǎo)體，所以擊穿強(qiáng)度增大。

試驗(yàn)方法：
1、兩種試驗(yàn)方式介紹：
試驗(yàn)方式的選擇在系統(tǒng)設(shè)置中進(jìn)行。需要注意的是交流試驗(yàn)時(shí)，需要插入硅堆短路桿。直流試驗(yàn)時(shí)需要將硅堆短路桿拔出，以免影響實(shí)驗(yàn)系數(shù)，并且直流試驗(yàn)結(jié)束必須進(jìn)行放電操作，以免殘留余電對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成危險(xiǎn)，放電過程如放電棒來回?cái)[動(dòng)，放電過程中警報(bào)燈閃爍，蜂鳴器報(bào)警，需等待蜂鳴器停止報(bào)警，警報(bào)燈不再閃爍，方可打開試驗(yàn)箱門。
2、三種試驗(yàn)方法介紹：
連續(xù)升壓：連續(xù)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(dá)初始電壓，到達(dá)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(jí)升壓：試樣電壓從零快速升壓到達(dá)初始電壓，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器到達(dá)初始電壓后以梯度保持時(shí)間為時(shí)間長度，穩(wěn)定電壓，梯度時(shí)間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓，達(dá)到下一個(gè)梯度電壓值再穩(wěn)定電壓，如此過程直到試樣擊穿。對(duì)于擊穿電壓的確定分為兩種情況，可在試樣設(shè)置中選擇采樣方式。
瞬時(shí)升壓：試樣電壓直接到達(dá)初始電壓，保持該電壓設(shè)定時(shí)間直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。
操作步驟：1、準(zhǔn)備25#變壓器油,倒入油箱漫過上電極20～30mm。2、打開試驗(yàn)機(jī)右側(cè)的總電源開關(guān)。3、如果選配計(jì)算機(jī)請(qǐng)雙擊進(jìn)入試驗(yàn)操作界面。4、電壓擊穿試驗(yàn)屏幕部分操作步驟
該設(shè)備共有兩種試驗(yàn)方式，交流試驗(yàn)和直流試驗(yàn)，每種試驗(yàn)方式均有三種試驗(yàn)方法，連續(xù)升壓、階梯升壓和瞬時(shí)升壓，可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需要進(jìn)行選擇。
測(cè)試意義：1、電絕緣材料的絕緣強(qiáng)度是決定材料可以在何種條件下使用的關(guān)鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強(qiáng)度是所使用裝置設(shè)計(jì)的決定性因素。2、本儀器中介紹的測(cè)試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應(yīng)用條件下的適用性；當(dāng)然也能用于檢測(cè)由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環(huán)境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測(cè)試方法可以有效地應(yīng)用于流程控制，驗(yàn)證或研究測(cè)試。3、本測(cè)試方法所獲得的結(jié)果，很少能直接用于實(shí)際使用材料介電性能的判斷。北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器在大多數(shù)情況下，還需要對(duì)其他功能測(cè)試和/或?qū)ζ渌牧蠝y(cè)試所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，以估計(jì)出它們對(duì)特定材料的影響，才能進(jìn)行評(píng)價(jià)。4、在三種電壓使用方法中。方法A，快速測(cè)試；方法B，逐步測(cè)試；方法C，慢速測(cè)試。方法A常用于質(zhì)量控制測(cè)試。較費(fèi)時(shí)的方法B和C通常給出較低的結(jié)果，但在對(duì)不同材料進(jìn)行相互比較時(shí)，它們所給出的結(jié)果更有說服力。如果可以安裝電動(dòng)電壓控制器，那么慢速測(cè)試法將比逐步測(cè)試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結(jié)果可以相互比較。5、試樣的狀態(tài)：a)試樣的厚度和均勻性，是否存在機(jī)械應(yīng)力；b)試樣預(yù)處理，特別是干燥和浸漬過程；c)是否存在孔隙、水分或其他雜質(zhì)。6、試驗(yàn)條件：a)施加電壓的頻率、被形和升壓速度或加壓時(shí)間；b)環(huán)境溫度、氣壓和濕度；c)電極形狀、電植尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù)；d)周圍媒質(zhì)的電、熱特性。
耐電壓擊穿|介電擊穿強(qiáng)度測(cè)試儀-測(cè)試環(huán)境：
1、試樣的處理⑴用綢布蘸對(duì)試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。⑵北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器預(yù)處理和條件處理：處理?xiàng)l件和方法可根據(jù)

產(chǎn)品的性能和要求從本標(biāo)準(zhǔn)附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另行規(guī)定。
⑶絕緣材料的電氣強(qiáng)度隨溫度和含水量而變化。除被測(cè)試材料另有規(guī)定外，試樣應(yīng)在23±2℃，相對(duì)濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。
⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗(yàn)前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過5分鐘。
2、媒質(zhì)：⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣。⑵液體媒質(zhì)：25#變壓器油，常態(tài)試驗(yàn)及90℃以下的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗(yàn)采用清潔的硅油。
3、試驗(yàn)環(huán)境：⑴常態(tài)試驗(yàn)環(huán)境：溫度為25±5℃，相對(duì)濕度為65±5%。⑵熱態(tài)試驗(yàn)或潮濕環(huán)境試驗(yàn)條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)參照錄中表2予以規(guī)定。
擊穿的判斷：
試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂、燒焦等擊穿痕跡。

關(guān)于安裝：1、儀器安裝在水平水泥地面，無振動(dòng)和腐蝕空間，建議距離墻體和操作人員在1米以上。2、儀器后部有高壓變壓器質(zhì)量重心偏后，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器運(yùn)輸和安裝過程中請(qǐng)注意。3、本儀器建議一次吊裝到位，叉車安裝建議前后兩臺(tái)配合安裝。4、通訊接口兩條線，一條固定連線連接到計(jì)算機(jī)通訊串口COM1；另外一條連接線主機(jī)是14針航空插頭，計(jì)算機(jī)端為扁型DB37芯插頭。5、電源端子接線ABC為220V三相，地線為零線必須接6、接地端子必須用多股銅線良好接地。7、高壓預(yù)留和低壓預(yù)留請(qǐng)不要連接，為高壓外引準(zhǔn)備特殊測(cè)試。 8、高壓和低壓絕緣柱可以在長期不用或者更換外置高壓和其他操作人員時(shí)把高壓引線懸空，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器避免誤操作。9、試驗(yàn)時(shí)高壓和低壓引線端用高壓引線鱷魚夾和低壓引線鱷魚夾連接。10、高壓點(diǎn)擊和低壓電極正常情況下是25mm和75mm兩個(gè)圓形表面光滑銅電極，分別在上下部位用螺絲固定，如果特殊情況需要更換，請(qǐng)擰開相應(yīng)的螺絲更換附件中備用電極即可。11、油盒固定點(diǎn)是一個(gè)上凸起的銷子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更換變壓器油。12、油盒支架是一個(gè)整體安裝的電木機(jī)構(gòu)，北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器可以取出更換電極更加方便。13、變壓器油添加要超過上電極上部最少30mm。