ZJC-150KV硅橡膠電壓擊穿/介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀

一、應(yīng)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(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；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。

二、滿足標(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、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》

4、GB/T3333 電纜紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法

5、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強(qiáng)度測(cè)定法

6、GB12656 電容器紙工頻電壓擊穿試驗(yàn)方法

7、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》

三、主要技術(shù)指標(biāo)：

1、輸入電壓     AC220V   50Hz 

2、輸出電壓：    AC：0～150kV； DC：0～150kV

3、輸出功率：    15kVA

4、測(cè)量范圍：    AC15～150kV； DC15～150kV

5、測(cè)量誤差：    ≤ 2％

6、升壓速率：    1kV/s～5kV/s

7、耐壓時(shí)間：    0～4H

8、漏電流      1～30 mA可由計(jì)算機(jī)軟件自由進(jìn)行設(shè)定

9、電源       交流220V±10%的單相交流電壓和50Hz±1%的頻率

10、試驗(yàn)環(huán)境溫度： 15 ～ 30℃，相對(duì)濕度：0～85%能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

11、外形尺寸長(zhǎng)×寬×高：1980mm×1220 mm×1750mm（參考）

12、設(shè)備自重：     350Kg（參考）

13、接地要求儀器需要單獨(dú)接地，接地附合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，金屬棒深埋地下至少要1.5米以下

四、結(jié)構(gòu)原理及性能特點(diǎn)：

1、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)、電極、油箱、電極定位架、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成；

2、計(jì)算機(jī)---A/D轉(zhuǎn)換器---測(cè)量控制系統(tǒng)---調(diào)壓裝置----升壓變壓器-----試樣；

3、高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓；

4、調(diào)壓器用于調(diào)節(jié)升壓變壓器輸入端電壓以產(chǎn)生高壓所需的輸入電壓；

5、電壓測(cè)量主要是從高壓變壓器測(cè)量端測(cè)量，高壓變壓器測(cè)量端和高壓端是線性的；

6、放電系統(tǒng)在試驗(yàn)做完以后放電，以免產(chǎn)生放電對(duì)人身的危害；

五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包

1、試驗(yàn)軟件是我公司0新研發(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)。

2、采用計(jì)算機(jī)控制通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式，完成對(duì)絕緣介質(zhì)工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗(yàn)。

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

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

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

6、試驗(yàn)報(bào)告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

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

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

9、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；

10、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；

11、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)。

六、安全說(shuō)明：

1、設(shè)備要安裝單獨(dú)的保護(hù)地線。接保護(hù)地線，主要是減少試樣擊穿時(shí)對(duì)周圍產(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)開啟試驗(yàn)門時(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。

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

4、本儀器的電路設(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、安全保護(hù)：

（1）門限位保護(hù)：不關(guān)門，即使通電點(diǎn)實(shí)驗(yàn)開始，設(shè)備無(wú)任何反應(yīng)，軟件有:安全門未關(guān)閉提示。

（2）電壓歸零保護(hù)：如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，突然斷電，下次開機(jī)后，會(huì)自動(dòng)回到零位，保證初始電壓為在零位

（4）高壓機(jī)械限位：如果軟件系統(tǒng)失去控制，電壓繼續(xù)往上升，到高壓限位后自動(dòng)歸零如果在擊穿后未判停，通過(guò)過(guò)流保護(hù)器采集數(shù)據(jù)保證電壓自動(dòng)歸零有高壓指示燈，通過(guò)觀察指示燈的狀態(tài)來(lái)判斷實(shí)在升壓還是在零位如果長(zhǎng)時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，為保證設(shè)備的良好運(yùn)行，設(shè)備留有變壓器排氣口，保證變壓器的良好運(yùn)行，增長(zhǎng)使用壽命如果在實(shí)驗(yàn)中，試樣有異味或者出現(xiàn)燃燒和冒煙現(xiàn)象，可以通過(guò)排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行排除。

（5）獨(dú)立接地保護(hù)

（6）短路保護(hù)

（7）軟件誤操作保護(hù)

（8）漏電保護(hù)

（9）實(shí)驗(yàn)結(jié)束放電保護(hù)

七、主要配置：

1、主機(jī)         1臺(tái)

2、升壓裝置      1套

3、放電裝置      1套

4、測(cè)量系統(tǒng)      1套

5、電壓調(diào)節(jié)裝置    1套

6、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)   1套

7、計(jì)算機(jī)         1臺(tái)

8、打印機(jī)       1臺(tái)

9、A/D轉(zhuǎn)換器      1個(gè)

10、控制軟件     1套

11、試驗(yàn)電極     1套

12、放電棒       1只

13、油箱        1個(gè)

14、試驗(yàn)臺(tái)       1個(gè)

15、安全防護(hù)系統(tǒng)   1套

八、操作步驟：

1、準(zhǔn)備25#變壓器油,倒入油箱漫過(guò)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。

九、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。北京航天縱橫檢測(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(shuō)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(jiǎn)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(guò)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。

十、硅橡膠電壓擊穿/介電強(qiáng)度試驗(yàn)儀測(cè)試環(huán)境：

1、試樣的處理

⑴用綢布蘸對(duì)試樣無(wú)腐蝕作用的溶劑,擦凈試樣。

⑵北京航天縱橫檢測(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(guò)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，北京航天縱橫檢測(cè)儀器從試樣取出到試驗(yàn)完畢不應(yīng)超過(guò)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。

十一、關(guān)于安裝：

1、儀器安裝在水平水泥地面，無(wú)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，北京航天縱橫檢測(cè)儀器運(yùn)輸和安裝過(guò)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(zhǎng)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，北京航天縱橫檢測(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)，北京航天縱橫檢測(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(guò)上電極上部最少30mm。

十二、關(guān)于安全：

由于試驗(yàn)經(jīng)常是在高電壓條件下進(jìn)行，為確保操作者安全。本儀器采用如下保護(hù)設(shè)計(jì)。

1、前端裝有空氣開關(guān)做過(guò)流保護(hù)；（設(shè)定值20A.）；

2、試驗(yàn)箱采用具有良好絕緣特性的有機(jī)玻璃制成。北京航天縱橫檢測(cè)儀器測(cè)試電壓頭安全放電距離對(duì)四周均大于200mm；（350mm），試驗(yàn)時(shí)箱壁對(duì)操作者構(gòu)成良好防護(hù)墻，以確保安全；

3、試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地；

4、電路上設(shè)有過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)，（要求：北京航天縱橫檢測(cè)儀器器主機(jī)電源和計(jì)算機(jī)電源必須同相）；

5、報(bào)警燈信息解釋：

(1)試驗(yàn)箱門打開綠色燈亮，代表可以進(jìn)行更換試樣操作。

(2)試驗(yàn)箱門關(guān)閉黃色指示燈亮代表可以開始試驗(yàn)。

(3)試驗(yàn)開始后高壓大于0.5KV時(shí)紅燈點(diǎn)亮，代表高壓警示。

(4)直流試驗(yàn)結(jié)束，高壓放電?；蚴謩?dòng)放電時(shí)。蜂鳴器響起報(bào)警燈閃爍。

6、四級(jí)安全斷電控制：

⑴漏電保護(hù)器（空開）

⑵總電源開關(guān)（急停）

⑶調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

⑷試驗(yàn)箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝北京航天縱橫檢測(cè)儀器器的試驗(yàn)室必須裝備符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的接大地保護(hù)線；

接地保護(hù)線端子位于主機(jī)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(cè)儀器ZJC-50kV型不低于3kVA

十三、典型試樣：

絕緣材料，電子材料，有機(jī)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(dǎo)熱材料，硅材料，有機(jī)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(fù)合制品、陶瓷和玻璃、絕緣紙、柔軟復(fù)合材料、樹脂膠等等。

十四、樣品取樣：

1、對(duì)該材料的說(shuō)明中應(yīng)定義詳細(xì)的取樣流程。

2、為了質(zhì)量控制的目的，在取樣時(shí)應(yīng)收集足夠的樣品以評(píng)估被測(cè)樣品的平均質(zhì)量和被檢批次的變化情況，為了使所取樣品不受時(shí)間的影響，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室或其他測(cè)試區(qū)域已經(jīng)開始準(zhǔn)備測(cè)試樣時(shí)進(jìn)行取樣。

3、為了獲得最可取的測(cè)試條件，需要從那些遠(yuǎn)離材料中明顯缺損或是間斷的地方進(jìn)行取樣。對(duì)于卷材，除非要對(duì)缺損或間斷的出現(xiàn)或鄰近進(jìn)行調(diào)查，否則應(yīng)避免對(duì)外在的幾層進(jìn)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(yīng)足夠大，以便能夠按特殊材料的要求進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試；

5、北京航天縱橫檢測(cè)儀器器被測(cè)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(duì)試樣的要求為直徑大于25mm或直徑大于100mm。也可根據(jù)不同材料制作不同的電極。

十五、測(cè)試電極：

金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無(wú)缺陷。

注1：當(dāng)對(duì)薄試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，電極的維護(hù)格外重要為了在擊穿時(shí)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(dǎo)線既不應(yīng)使得電極傾斟或其他移動(dòng)或使得試樣上壓力變化，也不應(yīng)使得試樣周圍的電場(chǎng)分布受到顯著影響；

注2：試驗(yàn)非常薄的薄膜（例如，＜5μm厚>時(shí)，這些材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)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(gè)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(gè)電極的直徑為（25士1) mm，高約25 mm，另一個(gè)電極直徑為（75士。mm，高約 15 mm。 兩個(gè)電極同鈾放置，誤差在 2mm內(nèi)）所示。

2、等直徑電極：

如果使用一電極架便上下電極準(zhǔn)確對(duì)中放置，誤差在1. 0 mm內(nèi)，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(cè)結(jié)果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測(cè)得的結(jié)果不一定相同。

3、厚樣品的試驗(yàn)：

當(dāng)有規(guī)定時(shí)，厚度超過(guò) 3mm 的板材和片材應(yīng)單面機(jī)加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后，試驗(yàn)時(shí)將高壓電極置于未加工的面上。

注：為了避兔網(wǎng)絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制，必要時(shí)可以根據(jù)需要，通過(guò)機(jī)加工把試樣制備成更小的厚度。

4、帶、薄膜和窄條：

兩個(gè)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(nèi)，使一個(gè)電極在另一個(gè)電 撞上面，試樣夾在棒的兩個(gè)端面之間。

上下電極要同心軸，誤差在0.1 mm內(nèi)。 兩電極面應(yīng)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(yīng)能在電極架內(nèi)的沿垂直方向自由移動(dòng)。

為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡(luò)，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(shí)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(yīng)小于0.1 mm。

5、錐銷電極：

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個(gè)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(lái)確定：用錐度約2%的錢刀擴(kuò)孔后每個(gè)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(gè)管壁，并在孔的整個(gè)長(zhǎng)度上用鉸刀擴(kuò)孔。

在鉆孔和擴(kuò)孔時(shí)，孔周圍的材料不應(yīng)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(yàn)厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料。

6、平行圓柱形電極：

對(duì)厚度大于15mm的具有高電氣強(qiáng)度的試樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將試樣切成100mm×50 mm，并鉆兩個(gè)孔，每個(gè)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(gè)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(diǎn)都不超過(guò)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(zhǎng)度的側(cè)面相距應(yīng)是(10士1)mm，每孔應(yīng)延伸到離相對(duì)的表面（2.25±0. 25) mm以內(nèi)。