ZJC-20kV絕緣材料電氣介電強度試驗儀

一、結構原理及性能特點

ZJC-20KV電壓擊穿試驗儀高壓變壓器主要產生試樣所需的直流電壓，調壓器用于調節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產生高壓所需的輸入電壓，電壓測量主要是從高壓變壓器測量端測量，高壓變壓器測量端和高壓端是線性的；試驗軟件是我公司研發(fā)的功能強大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統(tǒng)。采用計算機控制，過人機對話方式，完成對、絕緣介質的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。主要由：升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測量系統(tǒng)、A/D轉換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統(tǒng)、軟件等組成；

二、制造和檢驗標準

1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法》

2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強度試驗方法

第2部分：對應用直流電壓試驗的附加要求》

3、JJG 795-2004 《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》

三、適用的試驗方法標準

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

2、GB/T3333《電纜紙工頻擊穿電壓試驗方法》

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度的試驗方法》

四、應用范圍

主要適用于固體絕緣材料如電線套管、樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料、薄膜復合制品、陶瓷和玻璃等介質在工頻電壓或直流電壓下?lián)舸姸群湍碗妷簳r間的測試；ZJC-20kV絕緣材料電氣介電強度試驗儀采用計算機控制，可對試驗過程中的各種數據進行快速、準確的采集、處理，并可存取、顯示、打印。

五、主要技術指標

輸入電壓：AC 220 V

輸出電壓：AC 0－20 kV ;DC 0－20 kV

電器容量：2 KVA

高壓分級：0－5kV； 0-10kV；0－20kV；

擊穿電壓：0-20kV

擊穿電壓升壓速率共分七級（可選定）：

A、0.1 kV/s

B、0.2 kV/s

C、0.3 kV/s

D、0.5 kV/s

E、1.0 kV/s

F、2.0 kV/s

G、3.0 kV/s

升壓方式：

1、勻速升壓

2、階梯升壓

3、耐壓試驗

過電流保護裝置：試樣擊穿時在0.1S內切斷電源.

漏電電流選擇：1—30 mA.

耐壓時間：0-6H

六、安全說明：

1、設備要安裝單獨的保護地線。接保護地線，主要是減少試樣擊穿時對周圍產生的較強的電磁干擾。也可避免控制計算機失控。

2、直流試驗放電報警功能:在設備做完直流試驗時,當開啟試驗門時設備會自動報警,直至使用設備上的放電裝置放電后報警會自動取消.(注：因為直流試驗后不放電會危險到人身安全,不能直接拿取電極,起到提醒使用人員放電以免造成傷害)。

3、試驗放電裝置，隨主機為一體化，改進了以往單獨配備一根放電桿的功能。

4、該試驗設備的電路設有多項保護措施，主要有：過流保護、失壓保護、漏電保護、短路保護、直流試驗放電報警等。

5、九級安全防護措施：

①超壓保護

②試驗過流保護

③調壓器復位開關

④試驗箱門安全開關

⑤自動放電保護

⑥漏電保護開關

⑦試驗短路保護

⑧獨立接地保護

⑨安全防護網保護

七、計算機系統(tǒng)及軟件包

1、試驗過程中可動態(tài)繪制出試驗曲線，試驗的曲線可以多種顏色疊加對比，局部放大，曲線上任意一段可進行區(qū)域放大分析；

2、可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用；

3、試驗條件及測試結果等數據可自動存儲；

4、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

5、可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定；

6、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

7、軟件設備人員管理功能，試驗人員可設置自己的試驗項目和試驗參數，設置自己的試驗內容后別人無法進入程序；

8、過電流保護裝置有足夠的靈敏度，能夠保證試樣擊穿時在0.1S內切斷電源；

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

八、測試環(huán)境：

1、試樣的處理

⑴用綢布蘸對試樣無腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵北京航天縱橫檢測儀器預處理和條件處理：處理條件和方法可根據產品的性能和要求從本標準附錄表1和表2中選取。有特殊要求的由產品標準另行規(guī)定。

⑶絕緣材料的電氣強度隨溫度和含水量而變化。除被測試材料另有規(guī)定外，試樣應在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h。

⑷經過受潮或浸液體媒質的試樣在試驗前應用濾紙輕輕吸去液滴，北京航天縱橫檢測儀器從試樣取出到試驗完畢不應超過5分鐘。

2、媒質：

⑴氣體媒質：采用空氣。

⑵液體媒質：25#變壓器油，常態(tài)試驗及90℃以下的熱態(tài)試驗采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內的熱態(tài)試驗采用清潔的硅油。

3、試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為25±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產品標準參照錄中表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。

九、關于安裝：

1、儀器安裝在水平水泥地面，無振動和腐蝕空間，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量重心偏后，北京航天縱橫檢測儀器運輸和安裝過程中請注意。

3、本儀器建議一次吊裝到位，叉車安裝建議前后兩臺配合安裝。

4、通訊接口兩條線，一條固定連線連接到計算機通訊串口COM1；另外一條連接線主機是14針航空插頭，計算機端為扁型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、高壓預留和低壓預留請不要連接，為高壓外引準備特殊測試。              

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把高壓引線懸空，北京航天縱橫檢測儀器避免誤操作。

9、試驗時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、高壓點擊和低壓電極正常情況下是25mm和75mm兩個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，請擰開相應的螺絲更換附件中備用電極即可。

11、油盒固定點是一個上凸起的銷子，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、油盒支架是一個整體安裝的電木機構，北京航天縱橫檢測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。

十、關于安全：

由于試驗經常是在高電壓條件下進行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護設計。

1、前端裝有空氣開關做過流保護；（設定值20A.）；

2、試驗箱采用具有良好絕緣特性的有機玻璃制成。北京航天縱橫檢測儀器測試電壓頭安全放電距離對四周均大于200mm；（350mm），試驗時箱壁對操作者構成良好防護墻，以確保安全；

3、試驗變壓器高壓側尾端及儀器外殼均已安全接地；

4、電路上設有過流保護、過壓保護，（要求：北京航天縱橫檢測儀器器主機電源和計算機電源必須同相）；

5、報警燈信息解釋：

(1)試驗箱門打開綠色燈亮，代表可以進行更換試樣操作。

(2)試驗箱門關閉黃色指示燈亮代表可以開始試驗。

(3)試驗開始后高壓大于0.5KV時紅燈點亮，代表高壓警示。

(4)直流試驗結束，高壓放電。或手動放電時。蜂鳴器響起報警燈閃爍。

6、四級安全斷電控制：

⑴漏電保護器（空開）

⑵總電源開關（急停）

⑶調壓器復位開關

⑷試驗箱門安全開關

特別提示：安裝北京航天縱橫檢測儀器器的試驗室必須裝備符合國家相關標準要求的接大地保護線；

接地保護線端子位于主機后板左下,（接地電阻小于4歐姆。）

輸入電源功率：北京航天縱橫檢測儀器ZJC-50kV型不低于3kVA

十一、典型試樣：

絕緣材料，電子材料，有機硅材料，膠粘劑材料，電工材料，絕緣材料，固體材料，橡膠，塑料，薄膜，絕緣漆，漆膜，硫化橡膠，片材，熱固性塑料，絕緣漆漆膜，電容器紙，陶瓷，玻璃，導熱材料，硅材料，有機硅，聚碳酸酯PC材料，聚碳酸酯改性材料，涂料，樹脂和膠、浸漬纖維制品、云母及其制品、塑料復合制品、陶瓷和玻璃、絕緣紙、柔軟復合材料、樹脂膠等等。

十二、樣品取樣：

1、對該材料的說明中應定義詳細的取樣流程。

2、為了質量控制的目的，在取樣時應收集足夠的樣品以評估被測樣品的平均質量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時間的影響，應在實驗室或其他測試區(qū)域已經開始準備測試樣時進行取樣。

3、為了獲得最可取的測試條件，需要從那些遠離材料中明顯缺損或是間斷的地方進行取樣。對于卷材，除非要對缺損或間斷的出現或鄰近進行調查，否則應避免對外在的幾層進行取樣，例如卷材包的最外層，或是緊鄰片或卷邊緣的材料。

4、取樣應足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進行各項測試；

5、北京航天縱橫檢測儀器器被測材料為片型材料，常用電極為GB1408中的等直徑電極和不等直徑電極，此電極對試樣的要求為直徑大于25mm或直徑大于100mm。也可根據不同材料制作不同的電極。

十三、測試電極：

金屬電極應始終保持光滑、清潔和無缺陷。

注1：當對薄試樣進行試驗時，電極的維護格外重要為了在擊穿時盡量減小電極損傷，優(yōu)先采用不銹鋼電極；

接到電極上的導線既不應使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化，也不應使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響；

注2：試驗非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚>時，這些材料的產品標準應規(guī)定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。

1、不等直徑電極：

電極極由兩個金屬圓柱體組成，其邊緣倒圓成半徑為（3.0土0.2) mm的圓弧。其中一個電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個電極同鈾放置，誤差在 2mm內）所示。

2、等直徑電極：

如果使用一電極架便上下電極準確對中放置，誤差在1. 0 mm內，則下電極直徑可減小到（25士 。 mm，兩電極直徑差不大于0. 2 mm. 其所測結果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結果不一定相同。

3、厚樣品的試驗：

當有規(guī)定時，厚度超過 3mm 的板材和片材應單面機加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，試驗時將高壓電極置于未加工的面上。

注：為了避兔網絡或因受現有設備限制，必要時可以根據需要，通過機加工把試樣制備成更小的厚度。

4、帶、薄膜和窄條：

兩個電極為兩根金屬棒，其直徑為（6. 0±0. 1) mm. 垂直安裝在電極架內，使一個電極在另一個電 撞上面，試樣夾在棒的兩個端面之間。

上下電極要同心軸，誤差在0.1 mm內。 兩電極面應與其軸向相垂直，端面的邊緣倒成半徑為(1. 0土0.2) mm的圓弧。上電極壓力為（50±2) g且應能在電極架內的沿垂直方向自由移動。

為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡，可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣并夾住試樣。 此外， 電極周圍可以采用防弧密封固，此時電植和密封圈之間留有（1～2) mm的環(huán)狀間隙。 下電極與試樣之間的間隙（在上電極與試樣接觸之前>應小于0.1 mm。

5、錐銷電極：

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔，兩孔中心距離為（25土1) mm. 兩孔的直徑這樣來確定：用錐度約2%的錢刀擴孔后每個孔的較大的一端的直徑不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。

鉆好的兩孔*貫穿試樣，但如果試樣是大管子，則孔僅貫穿一個管壁，并在孔的整個長度上用鉸刀擴孔。

在鉆孔和擴孔時，孔周圍的材料不應有任何形式的損壞，如劈裂、破碎或碳化。

用作電極的錐形銷的錐度為（2.0土0. 2）%，并將錐形銷壓人<但不要錘人>兩孔，以使它們能與試樣緊密配合，并突出試樣每一面至少2 mm））

這類電極僅適用于試驗厚度至少為1. 5 mm的硬質材料。

6、平行圓柱形電極：

對厚度大于15mm的具有高電氣強度的試樣進行試驗時，將試樣切成100mm×50 mm，并鉆兩個孔，每個孔的直徑比圓柱形電極的直徑大，但差值不大于0.I mm.圓柱形電極直徑為（6.0士0.1）mm，并有半球形端部，每個孔的底部是半球形以便與電極配合，使得電極部和孔的底部之間間隙在任何點都不超過0.05 mm。如果在材料規(guī)范中沒有另外規(guī)定，則兩孔沿其長度的側面相距應是(10士1)mm，每孔應延伸到離相對的表面（2.25±0. 25) mm以內。

十四、可測項目：

介電強度、擊穿強度、電氣強度、電氣強度、耐壓強度、漏電流、交流試驗電壓、直流試驗電壓、介電擊穿強度、耐電壓擊穿強度、電氣介電強度、高壓擊穿、工業(yè)頻率。

十五、關于校準：

1、在校準測量時，測試樣應處于通路狀態(tài)。

2、將一個獨立的校準電壓表連接到測試電壓源的輸出端，以檢測測量設備的精度。北京航天縱橫檢測儀器校準測量適用的這類電壓表示例為：具有可比精度的電極電壓表，分壓器，或電壓互感器。

3、在電壓大于12kV有效值（16.9kV峰值）時，應用球隙校準電壓測量設備的讀數。

十六、典型用戶：

十七、售前服務：

為您提供理化試驗室電學性能測試室的規(guī)劃設計方案：

◎ 試驗室設施和環(huán)境要求

◎ 儀器、北京航天縱橫檢測儀器設備的配置

在您研制新材料時，專業(yè)工程師可為您提供材料測試服務，當收到您委托做試驗的試樣和試驗要求后，結合試驗標準要求和材料特性選擇適合的設備為您完成測試，并將以電郵的方式將試驗報告及圖片發(fā)給您。

多年材料電學解決方案的積累，結合您的實際需求，為您提供豐富的實際應用案例，您將會對試驗標準的理解，試驗設備的選型，試驗附件的選購有更多的參照。

十八、售后服務：

1、安裝調試：協(xié)助試驗機的安裝，負責試驗機的運輸、調試。

2、驗收標準：試驗機按訂貨技術附件進行驗收。終驗收在買方進行，對用戶提供的試樣進行試驗，并提供測試報告。

3、培訓：安裝調試同時，在儀器操作現場免費培訓操作人員2-3名，該操作人員應是由需方選派的長期穩(wěn)定的員工，培訓后能夠對設備基本原理、軟件使用、操作、維護事項理解和應用，使人員能夠獨立操作設備對樣品進行檢測、分析，同時能進行基本的維護。

4、軟件升級：終生免費提供新版本控制軟件。

5、保修：

5.1、北京航天縱橫檢測儀器設備保修一年，長期服務，一年內非人為損壞的零部件免費更換，保修期內接到用戶邀請后，遲響應時間為2小時內，在與用戶確認故障后，我公司會在48小時內派工程師到達現場進行免費服務，盡快查清故障所在位置和故障原因，并向用戶及時報告故障的原因和排除辦法。

5.2、保修期內人為損壞的零部件按采購（加工）價格收費更換。

5.3、北京航天縱橫檢測儀器保修期外繼續(xù)為用戶提供專業(yè)技術服務，在接到用戶維修邀請后3天內派工程師到達用戶現場進行維修。并享有優(yōu)惠購買零配件的待遇。

5.4、傳感器過載及整機電路超壓損壞不在保修范圍內。