電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀和介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀的特點(diǎn)

電壓擊穿試驗(yàn)儀（固體絕緣材料）

電壓擊穿試驗(yàn)儀（固體絕緣材料）儀器制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

2、GB1408.2-2006《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》

3、JJG 795-2004 《耐電壓測(cè)試儀檢定規(guī)程》

儀器適用的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)

1、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強(qiáng)度和耐電壓的測(cè)定方法》

2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗(yàn)方法》

3、GB12913-2008《電容器紙》

4、ASTM D149《固體電絕緣材料工業(yè)電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》

儀器的應(yīng)用范圍

【】主要適用于固體絕緣材料如電線(xiàn)套管、樹(shù)脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復(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?qiáng)度和耐電壓時(shí)間的測(cè)試；該儀器采用計(jì)算機(jī)控制，可對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。試驗(yàn)軟件是我公司研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單、顯示直觀的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)。本儀器采用計(jì)算機(jī)控制，過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)方式，完成對(duì)、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。

機(jī)器主要技術(shù)指標(biāo)

儀器結(jié)構(gòu)原理及性能特點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)儀器主要由：升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測(cè)量系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、放電系統(tǒng)、電、油箱、電定位架、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成

高壓變壓器

信號(hào)采集、控制板

A/D轉(zhuǎn)換器

電Φ25×Φ25電Φ25×Φ75

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

1、試驗(yàn)過(guò)程中可動(dòng)態(tài)繪制出試驗(yàn)曲線(xiàn)，試驗(yàn)的曲線(xiàn)可以多種顏色疊加對(duì)比，局部放大，曲線(xiàn)上任意一段可進(jìn)行區(qū)域放大分析；

2、可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改，靈活適用；

3、試驗(yàn)條件及測(cè)試結(jié)果等數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)；

4、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶(hù)的不同需求；

5、可對(duì)一組試驗(yàn)中曲線(xiàn)數(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定；

6、試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可導(dǎo)入EXECL,WORD文檔編輯；

7、軟件設(shè)備人員管理功能，試驗(yàn)人員可設(shè)置自己的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)參數(shù)，設(shè)置自己的試驗(yàn)內(nèi)容后別人無(wú)法進(jìn)入程序；

8、過(guò)電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時(shí)在0.1S內(nèi)切斷電源；

9、儀器運(yùn)行的持久性: 儀器可連續(xù)運(yùn)行使用，不需為保護(hù)儀器而定期停機(jī)。

高壓擊穿設(shè)備安全說(shuō)明：

1、設(shè)備要安裝單的保護(hù)地線(xiàn)。接保護(hù)地線(xiàn)，主要是減少試樣擊穿時(shí)對(duì)周?chē)a(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計(jì)算機(jī)失控。

2、直流試驗(yàn)放電報(bào)警功能:在設(shè)備做完直流試驗(yàn)時(shí),當(dāng)開(kāi)啟試驗(yàn)門(mén)時(shí)設(shè)備會(huì)自動(dòng)報(bào)警,直至使用設(shè)備上的放電裝置放電后報(bào)警會(huì)自動(dòng)取消.(注：因?yàn)橹绷髟囼?yàn)后不放電會(huì)危險(xiǎn)到人身安全,不能直接拿取電,起到提醒使用人員放電以免造cheng人身傷害)。

3、試驗(yàn)放電裝置，隨主機(jī)為一體化，改進(jìn)了以往單配備一根放電桿的功能。

4、該試驗(yàn)設(shè)備的電路設(shè)有多項(xiàng)保護(hù)措施，主要有：過(guò)流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗(yàn)放電報(bào)警等。

5、六級(jí)高壓安全斷電控制：

①總電源開(kāi)關(guān)

②高壓斷電開(kāi)關(guān)（鑰匙開(kāi)關(guān)）

③調(diào)壓器復(fù)位開(kāi)關(guān)

④試驗(yàn)箱門(mén)安全開(kāi)關(guān)

⑤高壓變壓器輸入側(cè)限流空開(kāi)

⑥漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)

校準(zhǔn)儀器：

C.1電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀 設(shè)備

使用配備等直徑電（如IEC 60243-1：2013的5.2.1.2）中的電氣設(shè)備（IEC 60243-1：2013第8節(jié)提出的升壓變壓器），并應(yīng)用直流電源。方法見(jiàn)IEC 60243-2。

玻璃和背板的直流擊穿強(qiáng)度通常很高，可能由幾層組成，不可能進(jìn)行厚度調(diào)整。因此，建議使用能夠產(chǎn)生小10 000 V的設(shè)備。

為了保護(hù)電壓源免受損壞，它應(yīng)配備一個(gè)斷開(kāi)試樣電源電源的裝置，它可能由電的高壓電源中的電流敏感元件組成。

為了限制擊穿時(shí)的電流或電壓浪涌的損壞，可以使用具有適當(dāng)值的電阻器與電串聯(lián)使用。電阻值取決于電可以容忍的損壞。使用非常高的值電阻可能會(huì)導(dǎo)致?lián)舸╇妷焊哂谟玫蛪弘娮璜@得的擊穿電壓。

電應(yīng)由兩個(gè)金屬圓筒組成，由不銹鋼制成，其邊緣圓形，以得到3mm±0.2mm的半徑。應(yīng)使用固定裝置，將上下電對(duì)準(zhǔn)在1.0 mm以?xún)?nèi)。兩個(gè)電的直徑和高度都應(yīng)為25 mm±1 mm，見(jiàn)圖C.1。兩個(gè)電的直徑應(yīng)不大于0.2 mm。金屬電應(yīng)始終保持平滑，清潔，無(wú)缺陷。

注  已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用不對(duì)稱(chēng)電觀察到測(cè)量值的較大變化性，因此不代表替代電配置。

圖C.1 — 電介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn)的等電（來(lái)自于IEC60243—1：2013圖1b）

C.2 環(huán)繞介質(zhì)

材料應(yīng)在選擇防止閃絡(luò)的周?chē)橘|(zhì)中進(jìn)行測(cè)試。周?chē)橘|(zhì)應(yīng)由符合IEC 60296的礦物基變壓器油組成。在世界某些地區(qū)，IEC 60296規(guī)定的礦物油可能無(wú)法使用。在這種情況下，推薦使用符合ASTM D 3487 II型油的礦物油。石油的周期xing交換需要根據(jù)目視檢查進(jìn)行。當(dāng)雜質(zhì)的跡象觀察到由分解產(chǎn)生的灰分，外來(lái)雜質(zhì)，由油的氧化引起的顏色變化等。

在具有尺寸和周?chē)橘|(zhì)的油浴中進(jìn)行測(cè)試，填充到避免閃絡(luò)的水平。

C.3 過(guò)程

電應(yīng)以不破壞（穿刺）試樣的方式施加到樣品上，但要充分施加壓力以確保電與樣品之間良好的接觸。在兩個(gè)電之間施加電壓，并根據(jù)以下要求增加電壓程序。

該測(cè)試可以以正或負(fù)性執(zhí)行?？梢允褂?/span>10mA范圍內(nèi)的電流限制。

除非另有說(shuō)明，試驗(yàn)應(yīng)在23℃±2℃下進(jìn)行。樣品應(yīng)具有至少50 mm x 50 mm的小尺寸。

電壓應(yīng)以2 000 V / s的均勻速率從零升高直到發(fā)生故障。如果擊穿發(fā)生在10 s以?xún)?nèi)，則斜坡率應(yīng)按以下順序降低1000 V / s，500 V / s ，200V / s或100V / s，直到在至少10s之后發(fā)生擊穿，即使用10秒后發(fā)生擊穿的Zui高斜坡率。對(duì)于其擊穿電壓差異很大的材料，某些樣品可能會(huì)在的測(cè)試時(shí)間以外失敗。在這種情況下，如果大多數(shù)故障10秒后發(fā)生。

注  對(duì)于完整的背板，通常適用2 000 V / s的速率。對(duì)于在較低電壓應(yīng)用中使用的背板或依靠絕緣的單個(gè)層，適用于100 V / s或500 V / s的較慢斜率。

C.4 細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)

電擊穿伴隨著電路中流過(guò)的電流的增加以及樣品兩端的電壓的降低。增加的電流可能使斷路器跳閘或熔斷保險(xiǎn)絲。然而，斷路器的跳閘有時(shí)可能受到閃絡(luò)，樣品充電電流，泄漏或局部放電電流，設(shè)備磁化電流或設(shè)備故障。因此，本地?cái)嗦菲髋c測(cè)試設(shè)備和被測(cè)材料的特性配合良好是重要的，否則斷路器可能在沒(méi)有儀器的情況下進(jìn)行試樣破裂，或在發(fā)生故障時(shí)不能運(yùn)行，因此不能提供正確的擊穿標(biāo)準(zhǔn)。即使在條件下，也可能會(huì)發(fā)生周?chē)橘|(zhì)中的過(guò)早破裂，并應(yīng)進(jìn)行觀察測(cè)試期間環(huán)境介質(zhì)（變壓器油）的雜散故障。如果發(fā)生雜散擊穿，應(yīng)該報(bào)告。

C.5 其他的表征方法

過(guò)去已經(jīng)廣泛使用其他兩種測(cè)試方法來(lái)表征在光伏組件的背景下使用的聚合物玻璃和背板的介電性質(zhì)，即：

a）  交流絕緣擊穿;

b）   局部放電。

然而，兩種方法在評(píng)估用于光伏組件中絕緣的聚合物材料的絕緣強(qiáng)度方面具有局限性，因此不被認(rèn)為是等直徑絕緣擊穿的替代方法。

絕緣擊穿電壓定義了絕緣系統(tǒng)崩潰之前可能在玻璃或底片上施加的大電壓差，不合格并導(dǎo)通。作為擊穿的結(jié)果，通常在連接電的片材內(nèi)產(chǎn)生導(dǎo)電跟蹤路徑。

部分放電（PD）是在高壓應(yīng)力下電絕緣系統(tǒng)的一小部分的局部絕緣擊穿，其不會(huì)橋接兩個(gè)導(dǎo)體之間的空間.PD通常在固體電介質(zhì)內(nèi)的空隙，裂紋或夾雜物內(nèi)開(kāi)始。

介質(zhì)擊穿機(jī)制對(duì)于應(yīng)用直流電壓是不同的。條件和交流波形。測(cè)試時(shí)，故障主要依賴(lài)于暴露于直流電源下樣品中產(chǎn)生的熱量。當(dāng)前在測(cè)試，另一方面，故障很大程度上取決于缺陷，例如空隙，雜質(zhì)，分散不良的填料等。對(duì)于大多數(shù)材料，故障高于交流擊穿故障，但這是不可能預(yù)測(cè)的，并不總是如此。

直徑設(shè)計(jì)方法是確定背板是否滿(mǎn)足直徑。要求安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61730-1：2016，5.6.4.2，即：

c）1 000 V + 2次BASIC絕緣系統(tǒng)電壓;

d）2 000 V + 4倍系統(tǒng)電壓，用于雙層或加強(qiáng)絕緣。

DC測(cè)試必須用于此目的。測(cè)試不能被視為相等的替代品。

然而，AC測(cè)試可能與其他原因相關(guān)，例如控制生產(chǎn)過(guò)程中的缺陷。