涂層涂料擊穿強(qiáng)度測(cè)試儀（測(cè)試原理）

電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)的工作原理是通過早一起絕緣部分和帶電部分之間施加一定時(shí)間額定值的交直流高壓電流來檢測(cè)儀器絕緣材料所能承受的耐壓值，因?yàn)樵趦x器的日常工作中不僅僅要考慮到儀器的額定工作電壓所造成的影響，還要考慮短時(shí)間內(nèi)大大高于熱定電壓值的過電壓影響（比如短路或操作失誤等），在過電壓的作用下，絕緣材料的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生損壞，當(dāng)超過絕緣材料所能承受的較大值時(shí)就會(huì)發(fā)生擊穿并導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常，還會(huì)造成操作人員觸電危害人身安全。

產(chǎn)品概述：

采用觸摸屏或計(jì)算機(jī)控制，是通過給材料持續(xù)施加電壓測(cè)試固體絕緣材料的介電強(qiáng)度、擊穿強(qiáng)度、電氣強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、擊穿電壓、試驗(yàn)電流、擊穿電流的材料耐高壓絕緣性能的試驗(yàn)設(shè)備，也可在不同溫度不同環(huán)境下測(cè)試?？蓪?shí)時(shí)查看試驗(yàn)曲線，試驗(yàn)后生成各種文檔保存或打印試驗(yàn)報(bào)告。ZJC系列機(jī)型是新升級(jí)的落地式機(jī)型，占地空間小，外表美觀。北京智德創(chuàng)新檢測(cè)儀器試驗(yàn)空間采用全封閉并有多項(xiàng)安全保護(hù)措施，已達(dá)到零安全隱患。是替代進(jìn)口設(shè)備的產(chǎn)品。產(chǎn)地北京房山。

涂層涂料擊穿強(qiáng)度測(cè)試儀（測(cè)試原理）產(chǎn)品參數(shù)：

測(cè)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(cè)試；高溫油中測(cè)試；

輸入電壓：220V   50HZ

電壓測(cè)量范圍：交/直流0-100KV     

電器容量（功率）：10KVA

過流保護(hù)：1-30mA可調(diào)

升壓速率：0.1KV/S-3KV/S(無檔連續(xù)可調(diào))     

可試驗(yàn)方式：交/直流試驗(yàn)：1、慢速升壓  2、連續(xù)升壓  3、階梯升壓  4、瞬時(shí)升壓

電壓測(cè)量誤差：1%≤，（10%～100%）

耐壓時(shí)間： 0～12H可調(diào)（空載）

儀器尺寸（長(zhǎng)寬高）：1720*1300*1800mm

主機(jī)重約：600KG

與計(jì)算機(jī)通訊：無線藍(lán)牙連接；0-20米；

接地要求：儀器必須接地，接地電阻小于4Ω，接地棒深度1.5-2米。

產(chǎn)品配置清單：

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(cè)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(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
15、Φ75mm電極/1個(gè)【國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電極】；
16、北京智德創(chuàng)新檢測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)約40cm寬約30cm長(zhǎng)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】；

介電強(qiáng)度

一、概述：

1、定義：絕緣材料或結(jié)構(gòu)，在電場(chǎng)作用下瞬間失去絕緣特性，造成電極間短路，稱為電氣擊穿。絕緣材料或結(jié)構(gòu)發(fā)生擊穿時(shí)所加的電壓稱為擊穿電壓，擊穿點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)稱為擊穿場(chǎng)強(qiáng)。

式中：EB—擊穿場(chǎng)強(qiáng)（MV/mm）;UB—在規(guī)定試驗(yàn)條件下，兩極間的擊穿電壓(MV或KV);d—兩電極間擊穿部位的距離，即試樣在擊穿部位的厚度（m或mm）

閃絡(luò)：--指高壓電器(如高壓絕緣子)在絕緣表面發(fā)生的放電現(xiàn)象,稱為表面閃絡(luò),簡(jiǎn)稱閃絡(luò).

絕緣閃絡(luò)： 絕緣材料在電場(chǎng)作用下，尚未發(fā)生絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時(shí)，在其表面或與電極接觸的空氣(離子化氣體)中發(fā)生的放電現(xiàn)象，稱為絕緣閃絡(luò)。

二、影響介電強(qiáng)度的因素：

1、電壓波形 直流、工頻正弦及沖擊電壓下，擊穿機(jī)理不同，所測(cè)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)也不同，工頻交流電壓下的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比直流和沖擊電壓下的低得多。

2、電壓作用時(shí)間，無論電擊穿還是熱擊穿都需要時(shí)間，隨著加壓時(shí)間的增長(zhǎng)，擊穿電壓明顯下降。

3、電場(chǎng)的均勻性及電壓的極性，電場(chǎng)不均勻往往測(cè)得的電壓比本征擊穿值低。

4、試樣的厚度與不均勻性 試樣的厚度增加，電極邊緣電場(chǎng)就更不均勻，試樣內(nèi)部的熱量更不易散發(fā)，試樣內(nèi)部的含有缺陷的幾率增大，這些都會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。

5、環(huán)境條件  試樣周圍的環(huán)境條件，如溫度、濕度以及壓力等都會(huì)影響試樣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)；溫度升高，通常會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降；濕度增大，會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降；氣壓對(duì)擊穿場(chǎng)強(qiáng)的影響，主要是對(duì)氣體而言。氣壓高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高；但接近真空時(shí)，也會(huì)使擊穿場(chǎng)強(qiáng)升高。另外還有：時(shí)間、輻射、機(jī)械力、電極材料及極性效應(yīng)。

三、擊穿機(jī)理：

1氣體介質(zhì)擊穿

1）撞擊游離：氣體介質(zhì)在電場(chǎng)中，由于受輻照、電能、熱能等因素的作用，總會(huì)存在少量的離子和電子。

這些帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程中必然和氣體的分子或原子相撞，如果帶電粒子的能量大于分子或原子的電離能，則可能由于碰撞時(shí)能量的交換而使分子或原子產(chǎn)生電離（即使帶電粒子的能量小于電離能，經(jīng)過多次碰撞也可能使分子發(fā)生電離）。氣體分子電離之后，放出的電子又在電場(chǎng)中加速碰撞其它的分子或原子使之產(chǎn)生電離，因此電子 的總數(shù)越來越多形成電子崩。同時(shí)由于離子的質(zhì)點(diǎn)大，速度慢，而集聚在陰極的附近，造成陰極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度增高，使電子 不斷從陰極被拉出，源源不斷地投入氣體中，這就形成 了自持放電即氣體擊穿。這種擊穿理論是符合低氣壓短間隙（電極間的距離近）的氣體擊穿。

2）流柱理論：在長(zhǎng)間隙、高氣壓中的放電，除了撞擊之外，形成放電發(fā)展的主要因素是光游離。在電子崩發(fā)展到一定階段后，電子崩的前部的離子復(fù)合增強(qiáng)，而復(fù)合時(shí)放出的光子又引起周圍氣體電離，于是又形成新的電子崩，這樣在電子崩之間呈成為電子離子的混合通道，這個(gè)混合通道稱為流柱。

3）在均勻和不均勻電場(chǎng)中氣體的擊穿電壓，在均勻電場(chǎng)中，氣體擊穿電壓與氣體起始電離電壓相近。擊穿電壓與氣體壓力和電極間的距離的乘積成相關(guān)。這種關(guān)系規(guī)律稱巴申定律。在不均勻電場(chǎng)中，氣體的擊穿電壓將高于氣體起始電離擊穿電壓，因電場(chǎng)強(qiáng)的地方總首先開始局部電離放電，之后才逐漸擴(kuò)大放電范圍，直到放電貫穿兩電極

時(shí)才發(fā)生擊穿。

2、液體介質(zhì)的擊穿

1）小橋理論：在液體介質(zhì)中，含有的各種雜質(zhì)，如灰塵、纖維、水分等，這些雜質(zhì)在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生極化并沿著電場(chǎng)方向排列起來，移向電場(chǎng)強(qiáng)度高的地方連成小橋，而使電場(chǎng)發(fā)生畸變。造成擊穿電場(chǎng)下降。2）撞擊游離 和氣體電離的理論類似。不過由于液體中分子間的距離比氣體小得多，電子在兩次碰撞間的自由行程也短得多，因此，要獲得足夠的能量就要需要更高的電場(chǎng)強(qiáng)度，這說明液體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比氣體高的多。

3、固體材料的電擊穿理論 固體材料的本征擊穿場(chǎng)強(qiáng)比液體材料高得多，一般在50-150兆伏/米由于固體材料聚集很緊，電子在其中的運(yùn)動(dòng)就不能簡(jiǎn)單地看作單個(gè)電子與單個(gè)分子或原子相碰撞，而是受周圍許多分子或原子對(duì)它的制約。如電子通過晶格時(shí)，受晶格質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的影響，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，同時(shí)也發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，這過程稱散射。當(dāng)電子的獲得的能量大于損失的能量時(shí)，電子就不斷被加速，就會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┌l(fā)生。從這點(diǎn)出發(fā)提出兩種最主要的電擊穿理論：其一，弗羅利赫（Frohlich）理論，另一個(gè)是希伯爾理論。此外，還有許多電擊穿理論，如場(chǎng)致發(fā)射擊穿理論，電機(jī)械應(yīng)力破壞理論。

4、固體介質(zhì)的熱擊穿理論   介質(zhì)的擊穿因熱因素起決定作用的引起的破壞稱為熱擊穿。

5、局部放電導(dǎo)致?lián)舸?span>  材料擊穿發(fā)生在局部，而沒有貫穿到兩電極之間，這種現(xiàn)象稱為局部放電。