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環(huán)氧樹脂擊穿電壓試驗(yàn)儀

電擊穿：

電擊穿是指固體介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，內(nèi)部少量可自由移動(dòng)的載流子劇烈運(yùn)動(dòng)，與晶格上的原子發(fā)生碰撞使之游離，并迅速擴(kuò)展而導(dǎo)致?lián)舸Ｌ攸c(diǎn)是：電壓作用時(shí)間短，擊穿電壓高，與電場(chǎng)均勻度密切相關(guān)，但與環(huán)境溫度及電壓作用時(shí)間幾乎無關(guān)。

擊穿電壓試驗(yàn)儀檢定方法研究

擊穿電壓試驗(yàn)儀主要適用于固體絕緣材料如：塑料、 薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等介質(zhì)在工頻電壓 或直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時(shí)間的測(cè)試。輸出電壓 可達(dá) １００ｋＶ 及以上。漆包線擊穿電壓試驗(yàn)儀的試驗(yàn)電 壓不低于 １０ｋＶ。常州作為國內(nèi)漆包繞組線生產(chǎn)的起源 和發(fā)祥地，在業(yè)內(nèi)名度頗高，是目前國內(nèi)漆包繞組線的 重要生產(chǎn)基地。漆包繞組線由導(dǎo)體和絕緣層兩部分組 成，裸線經(jīng)退火軟化后，再經(jīng)過多次涂漆，烘焙而成。漆 包線擊穿電壓試驗(yàn)儀用于檢測(cè)并記錄漆包繞組線的擊穿 電壓值，對(duì)保障漆包線的高質(zhì)量、新工藝的制定、新產(chǎn)品 的研發(fā)具有十分重要的作用。然而，在漆包線行業(yè)普遍 使用的、承擔(dān)重要檢測(cè)任務(wù)的漆包線擊穿電壓試驗(yàn)儀至 今未有相應(yīng)的國家計(jì)量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范，造成計(jì)量 部門無法對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè)，儀器的準(zhǔn)確性難以保障， 影響了漆包繞組線的產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而嚴(yán)重威脅到相應(yīng)電 氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。常州計(jì)量所根據(jù)江蘇省質(zhì)量 技術(shù)監(jiān)督局要求，承擔(dān)了《漆包繞組線擊穿電壓試驗(yàn)儀 地方檢定規(guī)程》的編制工作。本文就擊穿電壓試驗(yàn)儀的 檢定方法進(jìn)行探討研究。

１ 擊穿電壓試驗(yàn)儀工作原理簡介及與耐電壓測(cè)試儀區(qū)別

擊穿電壓試驗(yàn)儀主要由調(diào)壓器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、高壓電極 和試驗(yàn)夾具等組成，采用交流高壓法測(cè)量漆包繞組線的 擊穿電壓值。在室溫下，試驗(yàn)儀在繞組線的線芯（導(dǎo)體） 和絕緣（漆膜）之間，以一定的升壓速度從零開始施加頻 率為 ５０Ｈｚ 的交流試驗(yàn)電壓，當(dāng)升壓至線芯和絕緣之間 擊穿動(dòng)作電流為 ５ｍＡ 時(shí)，試驗(yàn)電壓值即為該繞組線的擊 穿電壓值。

其工作原理類似于耐電壓測(cè)試儀，在實(shí)際工作中很 多計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)直接應(yīng)用 ＪＪＧ７９５ －２００４《耐電壓測(cè)試儀 檢定規(guī)程》對(duì)擊穿電壓試驗(yàn)儀進(jìn)行檢定，其實(shí)是有問題 的。主要如下：

（１）測(cè)量范圍不同：ＪＪＧ７９５ －２００４《耐電壓測(cè)試儀檢 定規(guī)程》適用于最高電壓為 １５ｋＶ 的耐電壓測(cè)試儀，包括 數(shù)字式指針式交流（工頻）、直流耐電壓測(cè)試儀、安全性 能測(cè)試儀、絕緣耐壓測(cè)試儀的耐壓部分的檢定，而擊穿電 壓試驗(yàn)儀的試驗(yàn)電壓不低于 １０ｋＶ，最高可達(dá) １００ｋＶ 及以 上，顯然 ＪＪＧ７９５ －２００４ 電壓測(cè)試范圍不能覆蓋擊穿電壓 試驗(yàn)儀。

（２）適用對(duì)象不同：耐電壓測(cè)試儀是對(duì)各種低壓電 器設(shè)備，各種電器器具，絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的抗電性能 進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)的儀器。擊穿電壓試驗(yàn)儀主要適用于固 體絕緣材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣 漆等介質(zhì)在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸?qiáng)度和耐電壓時(shí) 間的測(cè)試。

（３）技術(shù)要求不同：耐電壓測(cè)試儀的輸出電壓在 ６ｋＶ 以下示值誤差為 ±２％ ～±５％，１０ｋＶ 以下為 ±５％， １５ｋＶ 以下為 ±１０％。而漆包線擊穿電壓試驗(yàn)儀的試驗(yàn) 電壓不低于 １０ｋＶ，示值誤差為 ±３％左右。

（４）檢定項(xiàng)目不同：耐電壓測(cè)試儀的檢定項(xiàng)目主要 有：外觀及通電檢查、交直流輸出電壓、擊穿報(bào)警電流、交 流輸出電壓的失真度、直流輸出電壓的紋波系數(shù)、實(shí)際輸 出容量、電壓持續(xù)時(shí)間、絕緣電阻、工頻耐壓試驗(yàn)；由于擊 穿電壓試驗(yàn)儀的使用要求與耐電壓測(cè)試儀的不同，其檢 定項(xiàng)目還應(yīng)包括峰值系數(shù)測(cè)量、試驗(yàn)電壓的升壓速度考 察、試驗(yàn)電壓的電壓降測(cè)量以及一些配套設(shè)備如檢測(cè)負(fù) 荷誤差測(cè)量、檢測(cè)圓棒電極直徑測(cè)量等等。

２ 擊穿電壓試驗(yàn)儀主要檢定項(xiàng)目及檢定方法

２．１ 試驗(yàn)電壓的示值誤差

將電壓測(cè)量儀器接到試驗(yàn)儀的高壓輸出端和低電位 端，讀取試驗(yàn)電壓指示值 Ｕ 及試驗(yàn)電壓實(shí)測(cè)值 Ｕ０，按公 式（１）計(jì)算示值誤差。

δ＝Ｕ －Ｕ０/ Ｕ０ ×１００％ （１）

２．２ 測(cè)量峰值系數(shù)及觀察試驗(yàn)電壓波形

２．２．１ 將交流分壓器端接于試驗(yàn)電源高壓輸出端，此 時(shí)將交流分壓器接地端和試驗(yàn)儀高壓輸出端另一端同時(shí) 接地。

２．２．２ 將峰值電壓表、有效值電壓表的輸入端分別接分 壓器輸出端與接地端。

２．２．３ 試驗(yàn)電壓調(diào)到 ６ｋＶ 左右，按式（２）計(jì)算峰值系 數(shù)： Ｐ ＝ＵＰ ／Ｕ （２）

式中：ＵＰ—峰值，單位為 Ｖ； Ｕ—有效值，單位為 Ｖ。

２．２．４ 將示波器輸入端接分壓器輸出端與接地端，觀察 電壓波形，并測(cè)量試驗(yàn)電壓頻率。

２．２．５ 測(cè)量升壓速度 用秒表測(cè)量升壓時(shí)間，按式（３）計(jì)算升壓速度：

ｖ ＝６０Ｕ／ｔ （３）

式中：ｖ—升壓速度，單位為 Ｖ／ｍｉｎ； Ｕ—上升電壓，單位為 Ｖ； ｔ—電壓上升所需時(shí)間，單位為 ｓ。 取三次測(cè)量值的平均值。

２．２．６ 測(cè)量擊穿動(dòng)作電流 將交流毫安表、高壓電阻串聯(lián)后接入高壓回路。逐 漸升高試驗(yàn)電壓，當(dāng)試驗(yàn)儀發(fā)出擊穿報(bào)警信號(hào)時(shí)，讀取交 流毫安表的示值。

２．２．７ 測(cè)量試驗(yàn)電壓的電壓降 按圖 １ 接線，在 ２．５ｋＶ 及以下檔時(shí)使用 ２００ｋΩ高壓 電阻，在 ２．５ｋＶ 以上檔時(shí)使用 ８００ｋΩ高壓，將高壓真空 繼電器的觸點(diǎn)接上，試驗(yàn)電壓調(diào)整到電流表讀數(shù)為 ５ｍＡ ±０．５ｍＡ，記錄此時(shí)電壓 Ｕ２，然后將高壓真空繼電器的 觸點(diǎn)斷開，切斷高壓電阻回路，記錄此時(shí)交流電壓表的電 壓 Ｕ１，按（４）計(jì)算試驗(yàn)電壓的電壓降：

γ＝Ｕ１ －Ｕ２/ Ｕ１ ×１００％ （４）

式中：γ—電壓降百分率； Ｕ１—試驗(yàn)電壓，單位為 Ｖ； Ｕ２—試驗(yàn)電源供出 ５ｍＡ 時(shí)的試驗(yàn)電壓，單位為 Ｖ。 測(cè)量三次，各次試驗(yàn)電壓的電壓降應(yīng)不大于 ２％。

產(chǎn)品名稱：環(huán)氧樹脂擊穿電壓試驗(yàn)儀

產(chǎn)品型號(hào)：ZJC-50E

產(chǎn)品品牌：智德創(chuàng)新

控制方式：計(jì)算機(jī)控制

測(cè)試材料：固體絕緣材料

升壓速率：10V/S-5KV/S

試驗(yàn)方式：直流/交流:擊穿試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、階梯試驗(yàn)

試驗(yàn)空間：絕緣油/空氣

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1408.1-2016絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第1部分：工頻下試驗(yàn)；
GB/T 1408.2-2016絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法 第2部分:對(duì)應(yīng)用直流電壓試驗(yàn)的附加要求；
ASTM D149固體絕緣材料介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法；
GB/T 1695-2005硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法；
GB/T 3333-1999電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法；
GB/T 8815-2008 電線電纜用軟聚氯乙烯塑料標(biāo)準(zhǔn)；
GBT 12656-1990電容器紙工頻擊穿電壓測(cè)定法；
HG/T 3330-2012絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測(cè)定法；

九級(jí)安全保護(hù)：(1) 超壓保護(hù)；(2)試驗(yàn)過流保護(hù)；(3)試驗(yàn)短路保護(hù)；(4)安全門開啟保護(hù)；(5)軟件誤操作保護(hù)；(6)零電壓復(fù)位保護(hù)；(7)試驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)；(8)獨(dú)立保護(hù)接地；(9)試驗(yàn)完成后電磁放電