設備名稱：電壓擊穿試驗儀-微機控制

儀器型號：ZJC-50KV

機器產地：北京房山

一、概述：

電壓擊穿試驗儀-微機控制完成對絕緣介質材料的工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。適用于對固體絕緣材料(如：絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖維制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、薄膜復合制品、陶瓷和玻璃等)在工頻電壓下擊穿電壓，擊穿強度和耐電壓的測試。北京航天縱橫檢測儀器器對實驗過程中的各種數據快速、準確地進行采集、處理、存取、顯示、打印。

二、技術參數：

● 試驗電壓：交流 0--50 KV， 直流 0--50 KV ;

● 電器容量：3 KVA；

● 高壓分級：50kV（全量程不分檔）；

● 擊穿電壓：0-50kV；

● 升壓速率：0.1kV/s、0.2 kV/s、0.5  kV/s、1.0  kV/s、2.0  kV/s；

● 電壓測量精度（10%-100%FS）：≤2％；

● 升壓方式：勻速升壓、耐壓試驗；

● 過電流保護裝置：試樣擊穿時在0.1S內切斷電源；

● 試驗電極：￠25兩個，￠75一個，r3圓角；

● 軟件控制：簡潔的人機操作界面，簡單易學；可方便設置試驗電壓、選擇升壓速率。

● 外形尺寸：1100×800×1500mm；

● 電源：AC220V 50/60Hz  16A。

三、安全說明：

1. 本設備為高壓測試儀器，非熟練操作人員不能單獨使用此設備。

2. 本設備電源/機殼應保證良好接地。

3. 保證本設備使用環境的干燥，降低濕度可減小與周圍導體發生擊穿的可能。

4. 變壓器高壓輸出端與箱體內壁留有足夠的安全距離，北京航天縱橫檢測儀器保證設備良好接地后即使在試驗過程中觸碰到機殼外表面也不會觸電。

5. 在每次打開設備亞克力門板前都應使用放電棒對高壓端進行放點操作。

四、設備組成：

1、升壓部件：由調壓器和高壓變壓器組成0～50KV的升壓部分。

2、動部件：由步進電機均勻調節調壓器使加給高壓變壓器的電壓變化。

3、檢測部件：由集成電路組成的測量電路。通過信號線把檢測的模擬信號和開關信號傳給計算機。

4、計算機軟件：計算機內裝有信號采集卡，把由檢測設備采集的測控信號傳給計算機。北京航天縱橫檢測儀器計算機根據采集的信息控制設備運行并處理試驗結果。

5、試驗電極：根據國家標準(1408.1-2006)隨設備提供電極，具體規格為：Ф25mm×25mm；Ф75mm×25mm。

五、使用時的注意事項：

1、試驗過程中不能讓無關人員靠近，因本試驗儀器可產生較高的電壓，未經過培訓的人員不能使用該設備。北京航天縱橫檢測儀器試驗時要有監護人員，不要單人使用。以防萬一發生意外情況。

2、長時間不使用設備，在再使用時，先讓儀器空載加壓一次，即把高壓電極的接線從均壓球上取下。查看計算機試驗界面，看看高壓電壓是否正常。

3、試驗中發生意外情況要及時切斷電源，問題處理后才能繼續試驗。

4、設備安放要平穩，安放的地面要堅固。最好是水泥地面以免產生共振。

5、該設備在使用中外殼要接保護地線，既設備外殼接大地,以保護操作人員和設備運行的安全。

6、使用完設備后，要關掉系統各部分電源，不準帶電插拔電源線。

7、要按規定的電源電壓接入設備。北京航天縱橫檢測儀器確保電路接線正確。否則會損壞設備。

8、該儀器需安置在室內，實驗室應整潔、干燥、無腐蝕性介質，非相關人員不要隨意操作。

9、不要讓設備電纜碰到尖邊，以免劃破電纜絕緣；不要讓電纜壓在重物之下，以免壓斷電纜引起火災；不要用電纜拉物體或用電纜捆綁物體，以免拉斷電纜使設備不能正常運轉。

10、不要讓設備碰到水，腐蝕性氣體，可燃氣體和可燃物。如果不避免，可能發生火災。

11、搬動設備時,要切斷設備電源,并要把插頭從插座中拔下。禁止搬動設備時放倒或傾斜設備。

12、不要在北京航天縱橫檢測儀器設備運行時插拔設備的電源插頭。

13、本儀器之控制計算機專為電壓擊穿試驗機設計，請勿隨意添加和刪除程序或移作它用。

六、操作步驟：

1. 設備安裝：客戶在收貨拆箱后將設備運送至固定安放地點，然后將設備主機底部腳輪固定。在設備主機右側擺放一張辦公桌用于放置臺式電腦。為設備主機和電腦連接AC220V電源，連接電腦主機和顯示屏的數據線。在配件物品中找到兩根九芯的白色數據線，將設備主機右側的COM1、COM2端口與電腦主機背后的COM1、COM2端口對應連接。

2.試驗準備：依據標準GB/T1408制備表面平整厚度均勻的試樣，試樣大小應大于試驗電極的截面。使用兩根高壓連接線將變壓器輸出端與上電極銅桿、高壓尾與下電極分別進行連接。在設備主機油槽內加入變壓器油或硅油，油面高度應沒過上電極(油槽為亞克力膠粘連接，避免帶油搬動和機械沖擊)。然后將試樣放置于兩電極間，位置大致居中即可。

3.打開軟件：先打開北京航天縱橫檢測儀器設備右側的空開電源開關，再按下面板上的“電源"按鈕使設備通電。然后打開電腦，在桌面上找到軟件的圖標雙擊打開。本設備可進行交/直流各三種模式的試驗。六種試驗的操作方法和參數設置類似。

4.軟件試驗界面介紹（以交流擊穿試驗為例）：點擊“交流擊穿試驗"進入

a.工作狀態：用于顯示軟件當前的工作狀態

b.實時數據：顯示試驗過程中的實際數據值，不可修改

c.設定數據：顯示當前試驗的設定數據值，可通過“參數設定"修改

d.控制按鈕區：控制試驗的開始/停止；參數設置；返回首頁；清除曲線

e.電壓-時間曲線：可同界面顯示5條試驗曲線，其底部一排為曲線界面的控制調節按鈕

從左往右依次為：

1.無極放大：鼠標左鍵框選曲線界面區域進行局部放大

2.放大兩倍；3.縮小兩倍；4.原大小；

5.向左滾動；6.向右滾動；7. 向上滾動；8. 向下滾動；

9.顯示數值：選中后，界面會出現一條豎線，可左鍵選中拖動，當其與數據曲線相交時會在右上角顯示交點的坐標值

10.顯示網格 11.調整坐標 12.設置曲線 13.選項

14.從文件中加載 15.保存曲線到文件 16.打印 17.打印預覽

f. 試驗結果數據顯示表：每次試驗完成后自動顯示試驗數值，可顯示5次試驗結果的數值和平均值，

g. 客戶信息：顯示當前試驗的附屬信息，可在“參數設定"中修改,修改完成后點擊確定退出

5.單次試驗過程：當試驗準備工作完成后，關閉兩扇亞克力門使門感應開關閉合。按下面板上的“電壓準備"按鈕。

再軟件界面中點擊“清除曲線"清除上次試驗的數值和曲線。

點擊“參數設置"預設本次試驗的參數信息

點擊“開始試驗"，此時實時數據區會顯示實時數值，曲線區會動態生成當前試驗的電壓-時間曲線

當試樣擊穿，軟件自動彈出提醒框，單次試驗完成

6.重復試驗：當同一規格材料進行多次重復試驗時，上一個試樣擊穿后需要更換新的試樣。在打開亞克力門板前必須先逆時針旋轉梅花旋鈕使放電棒與變壓器輸出端進行短時接觸，以消除殘余電量保證操作人員安全。北京航天縱橫檢測儀器更換試樣時應佩戴絕緣手套確保安全，同時也能防止試驗油接觸手部皮膚。

試樣更換完成后關閉兩扇亞克力門，若參數無需修改即可開始試驗。

7.保存數據：當試驗完成后或五次試驗滿后需進行數據表格保存的操作。

點擊軟件界面左上角的“文件"字樣即可出現保存文件的下拉菜單。

表格默認保存在C盤中，以保存的時間命名。

七、配置單：

1.試驗儀 1臺

2.油槽、電極支架 1套

3.Ф25電極 2個

4.Ф75電極 1個

5.臺式電腦 1臺

6.數據線 2條

7.合格證 1份

8.說明書 1份

八、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、工業頻率。

九、關于校準：

1、在校準測量時，測試樣應處于通路狀態。

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、典型用戶：

北京航天科工防御技術研究試驗中心

上海樂來汽車分析測試有限公司

廣州天祥質量技術服務有限公司

河南平煤神馬聚碳材料有限責任公司

滄州大化股份有限公司

云南能投硅材料科技發展有限公司

中航飛機貴州有限責任公司

天津澤西礦產加工有限公司

江蘇佐敦涂料（張家港）有限公司

蘇州賽伍應用技術股份有限公司

浙江賽伍應用技術有限公司

湖北精之源建設工程質量檢測有限公司

南京工業大學

深圳市水務工程檢測有限公司

上海安彼太新材料有限公司

惠州市三島新材料有限公司

蘇州霓佳斯工業制品有限公司

惠州杜科新材料有限公司

廣州特種承壓設備檢測研究院

阿科瑪（常熟）氟化工有限公司

蘇州艾迪亨斯新材料科技有限公司

山東好美銀領新材料科技有限公司

蘇州貝昂科技有限公司

杭州意能電力技術有限公司

南京東爵有機硅南京有限公司

華北電力大學

合肥杰事杰新材料股份有限公司

吉林江機特種工業有限公司

江蘇嘉盟電力設備有限公司

杭州中國計量大學

北京明士新材料開發有限公司

東莞初創應用材料有限公司

中國科學技術大學

惠州市同益新材料有限公司

廣東腐蝕科學與技術創新研究院

十一、常見可能的故障及處理方法（處理硬件故障建議非必要一定斷開電源）

故障現象一：、高壓不升壓，電壓沒有顯示；

解決辦法：

硬件檢查（斷開電源后）

1、檢查總電源開關是否打開、門控顯示、起點指示是否正常點亮。

2、高壓啟動開關是否綠燈亮起。（正常高壓啟動按下后點亮）

3、如果供電正常后仍不升壓，（斷電后）可打開側門，觀察左側調壓器上驅動步進電機，檢查尼龍傳動皮帶是否脫落、打滑或滯住。

4、如果電腦軟件控制操作提示框顯示“試驗數據出現異常且無法保存"，硬件查看高壓采集電路，有可能硬件故障。

軟件參數設置檢查：

①看量程是否選擇正確50KV；（量程選擇不對）

②軟件中峰降電壓值設置過低，（增大系數即可。）

③軟件中電流保護設置過小，（增大電流數）

5、檢查是否控制板驅動丟失或者控制卡損壞，打開軟件正常情況下，會提示檢測到一個控制卡，否則提示檢測不到。用備份光盤重新驅動。在“設備管理器中"的AC6010a板卡驅動是否存在，否則重新驅動解決。

故障現象二：北京航天縱橫檢測儀器軟件打不開；

解決辦法：系統中病毒，軟件打不開，（，重新安裝軟件或者重新更換操作系統。）

故障現象三；高壓采集電阻裸露在液界外；

1、斷開電源后，打開操作面板門，手動打開采集器上蓋，加入25＃變壓器油。

故障現象四：蜂鳴器響；

1、（開機蜂鳴器響）檢查地線地線是否斷路。解決辦法：連接地線

2、（試驗開始蜂鳴器響），有可能高壓采集部分斷路

3、 試驗結束有時蜂鳴器響，不用處理。

故障現象五：蜂鳴器不響；

1、更換報警蜂鳴器。

2、檢查是否斷線，后面板插頭連接狀況。

故障現象六：測試電壓值偏低或者開機就斷電

1、可能試樣太小，不足以覆蓋電極

2、各個螺絲安裝點松動，請斷開220V電源檢查

十二、使用前須知；

本北京航天縱橫檢測儀器為高壓試驗設備，使用前請仔細閱讀如下內容

1、儀器安裝時，要具備獨立的接地線（接地電阻小于4歐姆）

2、使用前。操作者要仔細閱讀使用說明書。掌握具體的操作方法和步驟；

3、儀器不可以在含有腐蝕性氣體和含有顆粒雜質的環境下使用；

4、每次更換試樣或接觸高壓電極前。必須進行放電（直流測試狀態），且放電時間不小于5秒；

5、試樣被擊穿瞬間，會有火花產生并伴有聲響，這屬于正常現象；

6、每次進行試驗前。北京航天縱橫檢測儀器必須檢查儀器接地線是否接觸良好。

十三、售前服務：

為您提供理化試驗室電學性能測試室的規劃設計方案：

◎ 試驗室設施和環境要求

◎ 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。

十四、售后服務：

1、安裝調試：協助試驗機的安裝，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為用戶提供專業技術服務，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。

十五、選型說明：

1、 介電強度和擊穿電壓的區別：

介電強度：是一種材料作為絕緣體時的電強度的量度.它定義為試樣被擊穿時, 單位厚度承受的最大電壓,單位是：KV/mm或MV/m,介電強度越大, 它作為絕緣體的質量越好.介電強度也可稱為電氣強度。

擊穿電壓：是一種材料作為絕緣體時所能承受的最大電壓值，也就是擊穿破壞時的最大電壓值，單位是：KV

2、 北京航天縱橫檢測儀器如何選擇合適量程的電壓擊穿：

在材料的標準要求里或者測試報告中，對材料的耐壓等級通常用介電強度來表示，即KV/mm,擊穿電壓和介電強度的關系可以用如下公式表示：

擊穿電壓值（KV）

介電強度（KV/mm）=------------------------------------------

試樣厚度（mm）

由如上公式可以得出結論,選擇多大量程的測試儀器,取決于試樣的厚度,即:

擊穿電壓值(KV)=介電強度(KV/mm)* 試樣厚度（mm）

      由此公式所得出的擊穿電壓值是按照試樣厚度測試時的有效電壓值，所以得出擊穿電壓值后，在此電壓值得基礎上適當加寬些量程范圍比較合理，建議計算出擊穿電壓值后增加10KV—20KV

3、 同等電壓量程不同功率的電壓擊穿試驗儀的區別：

A：在測試規程和測試標準中，測試數據是擊穿電壓值，而對儀器的輸出電流沒有要求時，可以不用考慮設備的容量值，只關注設備的量程即可，對測試數據沒有影響

B：在有些測試標準或測試要求中，必須要求儀器滿足最大輸出電流是多少，對此在選擇儀器量程的同時，需要關注變壓器的容量值（即功率KVA）

C：輸出電流、電壓值及功率之間的關系用如下公式表示：

變壓器容量（KVA）

輸出電流（MA）=----------------------------------------------

電壓量程（KV）

十六、安全操作規程：

1、必須按說明書要求可靠接好各個系統的地線，嚴禁未接好各條地線就通電運行。應隨時檢查各條地線是否接妥，并用萬用表檢查是否導通。

2、隨時檢查安全門門開關的有效可靠性，堅決不允許將門開關以另外方式短路。

3、每次高壓試驗結束，必須在確認控制柜內接觸器已跳開，即確認高壓指示燈已滅，調壓器已返回零后，顯示值降為0V，方可拉開安全門，一定要先用手握住放電棒底部，用放電棒的金屬部分接觸上電極、試驗電壓輸出端進行放電，北京航天縱橫檢測儀器并將放電棒掛在上電極上，然后方可進行操作。

4、當發生試樣已擊穿，但控制柜內接觸器未跳開，即高壓指示燈不滅，調壓器不返回零、發生死機或是按鍵失靈，電壓超出試驗電壓范圍等緊急情況時，可立即按停止按鈕，或斷開電源開關。

5、保持室內的試驗溫度和濕度，經常擦拭相關儀器設備，保持清潔，北京航天縱橫檢測儀器避免受潮放電等因素給試驗結果帶來影響。

6、試驗結束后或長期不用設備應將放電棒懸掛在變壓器高壓端，用綢布遮蓋好相關儀器，斷開電源。

十七、擊穿的判定：

1、在電擊穿的同時，回路中電流增加和試樣兩端電壓下降。電流的增加可使斷路器跳開或熔絲燒斷．但是有時也可由于閃絡、試樣充電電流、漏電或局部版電電流、設備磁化電流或誤動作而引起斷路囂跳開．因此，斷路器應與試驗設備及被試材料的特性相匹配，否則，北京航天縱橫檢測儀器斷路器可能會在試樣未擊穿時動作或當試樣擊穿時斷路器不動作，這樣便不能正確地判斷出是否擊穿。即使在好的條件下，也存在周圍媒質先擊穿的情況也會發生。因此，在試驗過程中要注意觀察和檢測這些現象，若發現媒質擊穿，應在報告中注明。注：對漏電檢測電路敏感性特別重要的那些材料，在這種材料的標準中也應作同樣的說明。

2、在垂直于材料表面方向試驗時通常容易判斷，無論通道是否充有碳粒，北京航天縱橫檢測儀器當擊穿發生后用肉眼容易看到真正擊穿的通道；

3、當平行于材料表面方向試驗時，要求判斷是由試樣破壞引起的擊穿現象還是由閃絡引起的失效。可以通過檢查試樣或使用再施加一次電壓的辦法來進行鑒別，再次施加的電壓值應小于第 一次施加的擊穿電壓值。試驗證明，再次施加的電壓值為第一次擊穿電壓值的50%比較合適，然后用與第一次試驗相同的方法升壓直到破壞。

十八、接地系統要求：

1、挖一0.5米深、3米寬、3米長的坑。

2、將2.5米長的3根角鋼用大鐵錘砸入地下，3根角鋼成一直線或是成一個等邊三角形，每兩根角鋼間相距2.5米。

3、在離地面0.5米深的地方將砸入地下的3根角鋼焊接在一起。

4、用10mm2以上的多股銅線或金屬排（建議用鍍鋅鋼排或銅排）將接地系統引入實驗室。

5、焊接好之后用泥土將0.5米深的坑填滿。

6、若要使接地系統更加良好，北京航天縱橫檢測儀器可將砸入地下的角鋼之間用木碳和工業鹽填充。

7、用接地電阻測量儀定期地測量接地電阻值，確保在1Ω以下。

8、接地系統必須使用3根或3根以上的鍍鋅角鋼砸入地下，角鋼布置成一個方陣，建造于潮濕的地方。

十九、測試和測試樣狀況的影響因素：

1、電極——通常，隨著電極區域的增加，擊穿電壓會降低，這種影響對于薄試樣來說更為明顯。電極的幾何形狀也會影響測試的結果。制作電極的材料也會對測試結果產生影響，這是因為電極材料的熱導性和功函會對熱機制和發電機制產生影響。通常來說，由于缺乏相關的實驗數據，所以很難確定電極材料的影響。

2、試樣厚度——固體工業絕緣材料的絕緣強度主要取決于試樣的厚度。經驗顯示，對于固體和半固體材料來說，絕緣強度與以試樣厚度為分母的分數成反比，更多的證據顯示，對于相對均勻的固體來說，絕緣強度與厚度的平方根互為倒數。如果固體試樣能熔化后倒入到固定電極之間并凝固下來，那么電極間距的影響將很難得到明確的定義。因為在這種情況下，可以隨意固定電極間距，所以習慣在液體或可溶固體中進行絕緣強度測試，此時電極間具有標準的固定空間。北京航天縱橫檢測儀器因為絕緣強度取決于厚度，所以如果在報告絕緣強度數據時缺乏測試所用試樣的起始厚度，那么這樣的數據將毫無意義。

3、溫度——試樣和環境介質的溫度將影響絕緣強度，雖然對于大多數材料來說，微小的環境溫度變化對材料造成影響可以忽略不計。通常，絕緣強度隨溫度的升高而降低，但其強度的極限取決于被測材料。由于材料需要室溫以外的條件下發揮作用，所以有必要在比期望操作溫度更大的范圍里，對絕緣強度與溫度的關系進行確定。

4、時間——電壓應用的速率也會影響測試結果。通常，擊穿電壓隨電壓應用速率的增加而提高。這是預料之中的，因為熱擊穿機制有賴于時間，而放電機制也有賴于時間，雖然在一些情況下，后一種機制通過產生局部電場高臨界強度造成快速失效。

5、 波形——通常，應用電壓的波形也會影響絕緣強度。北京航天縱橫檢測儀器在本測試方法的限制說明中，波形的影響是不顯著的。

6、頻率——對于本測試法，在工業用電頻率范圍內，頻率的變化對絕緣強度的影響將不是那么顯著。但是，不能從本測試法所得結果中推斷出其他非工業用電頻率（50到60HHz）對絕緣強度的影響。

7、 環境介質——通常測試具有高擊穿電壓的固體絕緣材料，是將試樣浸入到液體介質中，例如變壓器油，硅油，或是氟利昂中，以減小擊穿前表面放電的影響。

8、相對濕度——相對濕度影響絕緣強度是因為測試材料吸收的水分或表面吸附的水分將影響介質損耗和表面電導率。因此，它的重要性很大程度上有賴于測試材料的性質。但是，即使材料只吸收了一點甚至沒有吸收水分，仍會受到影響，因為在有水的情況下，將大大提高放電的化學效應。除此之外，還應調查暴露在電場強度中的影響，北京航天縱橫檢測儀器通常通過標準的調節流程來控制或限制相對濕度的影響。