ZJC-150KV硅橡膠電壓擊穿/介電強度試驗儀

一、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擊穿強度和耐電壓時間的測試；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。

二、滿足標準：

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、GB/T1695-2005《硫化橡膠工頻擊穿電壓強度和耐電壓的測定方法》

4、GB/T3333 電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法

5、HG/T 3330絕緣漆漆膜擊穿強度測定法

6、GB12656 電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法

7、ASTM D149《固體電絕緣材料工業電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強度的試驗方法》

三、主要技術指標：

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、測量范圍：    AC15～150kV； DC15～150kV

5、測量誤差：    ≤ 2％

6、升壓速率：    1kV/s～5kV/s

7、耐壓時間：    0～4H

8、漏電流      1～30 mA可由計算機軟件自由進行設定

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

10、試驗環境溫度： 15 ～ 30℃，相對濕度：0～85%能夠穩定運行。

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

12、設備自重：     350Kg（參考）

13、接地要求儀器需要單獨接地，接地附合國家標準要求，金屬棒深埋地下至少要1.5米以下

四、結構原理及性能特點：

1、主要由：升壓系統(高壓變壓器)、測量系統、A/D轉換器、放電系統、電極、油箱、電極定位架、計算機數據處理系統、軟件等組成；

2、計算機---A/D轉換器---測量控制系統---調壓裝置----升壓變壓器-----試樣；

3、高壓變壓器主要產生試樣所需的直流電壓；

4、調壓器用于調節升壓變壓器輸入端電壓以產生高壓所需的輸入電壓；

5、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；

6、放電系統在試驗做完以后放電，以免產生放電對人身的危害；

五、計算機系統及軟件包

1、試驗軟件是我公司0新研發的功能強大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統。

2、采用計算機控制通過人機對話方式，完成對絕緣介質工頻電壓擊穿，工頻耐壓試驗。

3、試驗過程中可動態繪制出試驗曲線，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域放大分析；

4、可對試驗數據進行編輯修改，靈活適用；

5、試驗條件及測試結果等數據可自動存儲；

6、試驗報告格式靈活可變，適用于不同用戶的不同需求；

7、可對一組試驗中曲線數據的有效與否進行人為選定；

8、試驗結果數據可導入EXECL,WORD文檔編輯；

9、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；

10、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；

11、儀器運行的持久性: 儀器可連續運行使用，不需為保護儀器而定期停機。

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。

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、本儀器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、安全保護：

（1）門限位保護：不關門，即使通電點實驗開始，設備無任何反應，軟件有:安全門未關閉提示。

（2）電壓歸零保護：如果在實驗過程中，突然斷電，下次開機后，會自動回到零位，保證初始電壓為在零位

（4）高壓機械限位：如果軟件系統失去控制，電壓繼續往上升，到高壓限位后自動歸零如果在擊穿后未判停，通過過流保護器采集數據保證電壓自動歸零有高壓指示燈，通過觀察指示燈的狀態來判斷實在升壓還是在零位如果長時間做實驗，為保證設備的良好運行，設備留有變壓器排氣口，保證變壓器的良好運行，增長使用壽命如果在實驗中，試樣有異味或者出現燃燒和冒煙現象，可以通過排風系統進行排除。

（5）獨立接地保護

（6）短路保護

（7）軟件誤操作保護

（8）漏電保護

（9）實驗結束放電保護

七、主要配置：

1、主機         1臺

2、升壓裝置      1套

3、放電裝置      1套

4、測量系統      1套

5、電壓調節裝置    1套

6、數據處理系統   1套

7、計算機         1臺

8、打印機       1臺

9、A/D轉換器      1個

10、控制軟件     1套

11、試驗電極     1套

12、放電棒       1只

13、油箱        1個

14、試驗臺       1個

15、安全防護系統   1套

八、操作步驟：

1、準備25#變壓器油,倒入油箱漫過上電極20～30mm。

2、打開試驗機右側的總電源開關。

3、如果選配計算機請雙擊進入試驗操作界面。

4、電壓擊穿試驗屏幕部分操作步驟

該設備共有兩種試驗方式，交流試驗和直流試驗，每種試驗方式均有三種試驗方法，連續升壓、階梯升壓和瞬時升壓，可根據實際試驗需要進行選擇。

九、測試意義：

1、電絕緣材料的絕緣強度是決定材料可以在何種條件下使用的關鍵性能。在很多情況下，材料的絕緣強度是所使用裝置設計的決定性因素。

2、本儀器中介紹的測試，將用于提供部分所需的信息，以判斷材料在一定應用條件下的適用性；當然也能用于檢測由于流程的變化，老化的程度，或是其他制造或環境條件而造成的變化或是與正常特征的偏差。該測試方法可以有效地應用于流程控制，驗證或研究測試。

3、本測試方法所獲得的結果，很少能直接用于實際使用材料介電性能的判斷。北京航天縱橫檢測儀器在大多數情況下，還需要對其他功能測試和/或對其他材料測試所獲得的結果進行比較，以估計出它們對特定材料的影響，才能進行評價。

4、在三種電壓使用方法中。方法A，快速測試；方法B，逐步測試；方法C，慢速測試。方法A常用于質量控制測試。較費時的方法B和C通常給出較低的結果，但在對不同材料進行相互比較時，它們所給出的結果更有說服力。如果可以安裝電動電壓控制器，那么慢速測試法將比逐步測試法更簡單，也更常用。方法B和C所獲得的結果可以相互比較。

5、試樣的狀態

a)試樣的厚度和均勻性，是否存在機械應力；

b)試樣預處理，特別是干燥和浸漬過程；

c)是否存在孔隙、水分或其他雜質。

6、試驗條件

a)施加電壓的頻率、被形和升壓速度或加壓時間；

b)環境溫度、氣壓和濕度；

c)電極形狀、電植尺寸及其導熱系數；

d)周圍媒質的電、熱特性。

十、硅橡膠電壓擊穿/介電強度試驗儀測試環境：

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，常態試驗及90℃以下的熱態試驗采用清潔的變壓器油，90℃至300℃以內的熱態試驗采用清潔的硅油。

3、試驗環境：

⑴常態試驗環境：溫度為25±5℃，相對濕度為65±5%。

⑵熱態試驗或潮濕環境試驗條件由產品標準參照錄中表2予以規定。

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。

十二、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

十三、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。

十四、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。

十五、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。如果在材料規范中沒有另外規定，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。