一、標(biāo)準(zhǔn)
1、GB1408.1-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗方法》
2、GB1408.2-2006《絕緣材料電氣強(qiáng)度試驗方法 第2部分:對應(yīng)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》
二、適用的試驗方法標(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(qiáng)度的試驗方法》
三、應(yīng)用范圍
介質(zhì)擊穿測試機(jī)/套管材耐電壓擊穿強(qiáng)度試驗設(shè)備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)度和耐電壓時間的測試;介質(zhì)擊穿測試機(jī)/套管材耐電壓擊穿強(qiáng)度試驗設(shè)備采用計算機(jī)控制,可對試驗過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的采集、處理,并可存取、顯示、打印。
四、主要技術(shù)指標(biāo)
1、 輸入電壓: AC220V 50Hz
2、 輸出電壓: AC:0~100kV; DC:0~100kV
3、 輸出功率: 20kVA
4、 測量范圍: AC15~100kV; DC15~100kV
5、 測量誤差: ≤ 2%
6、 升壓速率: 100V/s~3kV/s
7、 耐壓時間: 0~4H
8、 漏電流: 1~30 mA可由計算機(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、試驗環(huán)境: 溫度:15 ~ 30℃,相對濕度:0~85%能夠穩(wěn)定運行。
11、 外形尺寸: 長×寬×高:1980mm×1220 mm×1450mm(參考)
12、設(shè)備自重: 200Kg(參考)
13、接地要求: 儀器需要單獨接地,接地附合國家標(biāo)準(zhǔn)要求,金屬棒深埋地下至少要1.5米以下
五、結(jié)構(gòu)原理及性能特點
本設(shè)備主要由:升壓系統(tǒng)(高壓變壓器)、測量系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器、放電系統(tǒng)、電極、油箱、電極定位架、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、軟件等組成
計算機(jī)---A/D轉(zhuǎn)換器---測量控制系統(tǒng)---調(diào)壓裝置----升壓變壓器-----試樣
高壓變壓器主要產(chǎn)生試樣所需的直流電壓,
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,
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,
放電系統(tǒng)在試驗做完以后自動放電,以免產(chǎn)生放電對人身的危害;
六、計算機(jī)系統(tǒng)及軟件包
試驗軟件是我公司研發(fā)的功能強(qiáng)大、操作簡單、顯示直觀的試驗軟件系統(tǒng)。
本儀器采用計算機(jī)控制,過人機(jī)對話方式,完成對、絕緣介質(zhì)的工頻電壓擊穿,工頻耐壓試驗。
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(jìn)行區(qū)域放大分析;
2、可對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改,靈活適用;
3、試驗條件及測試結(jié)果等數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的有效與否進(jìn)行人為選定;
6、試驗結(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,試驗人員可設(shè)置自己的試驗項目和試驗參數(shù),設(shè)置自己的試驗內(nèi)容后別人無法進(jìn)入程序;
8、過電流保護(hù)裝置有足夠的靈敏度,能夠保證試樣擊穿時在0.1S內(nèi)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(hù)儀器而定期停機(jī)。
七、高壓擊穿設(shè)備安全說明:
1、設(shè)備要安裝單獨的保護(hù)地線。接保護(hù)地線,主要是減少試樣擊穿時對周圍產(chǎn)生的較強(qiáng)的電磁干擾。也可避免控制計算機(jī)失控。
2、直流試驗放電報警功能:在設(shè)備做完直流試驗時,當(dāng)開啟試驗門時設(shè)備會自動報警,直至使用設(shè)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人身傷害)。
3、試驗放電裝置,隨主機(jī)為一體化,改進(jìn)了以往單獨配備一根放電桿的功能。
4、該試驗設(shè)備的電路設(shè)有多項保護(hù)措施,主要有:過流保護(hù)、失壓保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)、直流試驗放電報警等。
5、九級安全防護(hù)措施:
①超壓保護(hù)
②試驗過流保護(hù)
③調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)
④試驗箱門安全開關(guān)
⑤自動放電保護(hù)(附手動放電裝置)
⑥漏電保護(hù)開關(guān)
⑦試驗短路保護(hù)
⑧獨立接地保護(hù)
⑨安全防護(hù)網(wǎng)保護(hù)
八、主要配置及關(guān)鍵元器件明細(xì)表
高壓變壓器 1套
放電裝置 1套
測量系統(tǒng) 1套
電壓調(diào)節(jié)裝置 1套
計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 1套
計算機(jī) 1臺
打印機(jī) 1臺
A/D轉(zhuǎn)換器 1個
控制軟件 1套
試驗電極 1套
放電棒 1只
油箱 1個
試驗臺 1個
安全防護(hù)系統(tǒng)1套
Xl. 介質(zhì)擊穿測試機(jī)/套管材耐電壓擊穿強(qiáng)度試驗設(shè)備絕緣強(qiáng)度測試的意義
X1.1 介紹
Xl.1.1 簡要回顧了擊穿的三種假定機(jī)制,分別是:(1)放電或電暈機(jī)制,(2)熱機(jī)制,以及(3)固有機(jī)制,討論了在原理上對實際電介質(zhì)產(chǎn)生影響的因素,并對數(shù)據(jù)的解釋提供幫助。擊穿機(jī)制常常與其他機(jī)制相結(jié)合,而非單獨發(fā)揮效用。隨后的討論僅針對固體和半固體材料。
Xl.2 介電擊穿的假定機(jī)制
X1.2.1 由放電造成的擊穿——在對工業(yè)材料進(jìn)行的許多測試中,都是由于放電造成了擊穿,這通常造成較高的局部場。對于固體材料來說,放電常常發(fā)生在環(huán)境介質(zhì)中,因此增加測試的區(qū)域?qū)⒃陔姌O邊緣上或外側(cè)產(chǎn)生擊穿。放電也會發(fā)生在內(nèi)部出現(xiàn)或生成的一些泡沫或氣泡里。這會造成局部的侵蝕或化學(xué)分解。這些過程將一直持續(xù)到在電極間形成*的失效通路為止。
X1.2.2 熱擊穿——在置于高強(qiáng)度電場時,在許多材料內(nèi)的局部路徑上會積聚大量的熱,這將造成電介質(zhì)和離子導(dǎo)電性能的損失,進(jìn)而迅速產(chǎn)生熱量,所產(chǎn)生的熱量將大于所能耗散掉的熱量。由于材料的熱不穩(wěn)定性,導(dǎo)致了擊穿的發(fā)生。
X1.2.3 固有擊穿——如果放電或熱穩(wěn)定性都不能造成擊穿,那么在電場強(qiáng)度大到足以加速電子穿過材料時,仍將發(fā)生擊穿。標(biāo)準(zhǔn)電場強(qiáng)度被稱為固有絕緣強(qiáng)度。雖然機(jī)制本身也許已經(jīng)涉及,但本測試法仍不能測試固有絕緣強(qiáng)度。
Xl.3 絕緣材料的性質(zhì)
X1.3.1 固態(tài)工業(yè)絕緣材料通常是非均勻的,且含有許多不同的電介質(zhì)缺陷。試樣上常常發(fā)生擊穿的區(qū)域,并不是那些電場強(qiáng)度大的區(qū)域,有時甚至是那些遠(yuǎn)離電極的區(qū)域。在應(yīng)力下卷中的薄弱環(huán)節(jié)有時將決定測試的結(jié)果。
X1.4 測試和測試樣狀況的影響因素
X1.4.1 電極——通常,隨著電極區(qū)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(jié)果。制作電極的材料也會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響,這是因為電極材料的熱導(dǎo)性和功函會對熱機(jī)制和發(fā)電機(jī)制產(chǎn)生影響。通常來說,由于缺乏相關(guān)的實驗數(shù)據(jù),所以很難確定電極材料的影響。
X1.4.2 試樣厚度——固體工業(yè)絕緣材料的絕緣強(qiáng)度主要取決于試樣的厚度。經(jīng)驗顯示,對于固體和半固體材料來說,絕緣強(qiáng)度與以試樣厚度為分母的分?jǐn)?shù)成反比,更多的證據(jù)顯示,對于相對均勻的固體來說,絕緣強(qiáng)度與厚度的平方根互為倒數(shù)。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(xí)慣在液體或可溶固體中進(jìn)行絕緣強(qiáng)度測試,此時電極間具有標(biāo)準(zhǔn)的固定空間。因為絕緣強(qiáng)度取決于厚度,所以如果在報告絕緣強(qiáng)度數(shù)據(jù)時缺乏測試所用試樣的起始厚度,那么這樣的數(shù)據(jù)將毫無意義。
X1.4.3 溫度——試樣和環(huán)境介質(zhì)的溫度將影響絕緣強(qiáng)度,雖然對于大多數(shù)材料來說,微小的環(huán)境溫度變化對材料造成影響可以忽略不計。通常,絕緣強(qiáng)度隨溫度的升高而降低,但其強(qiáng)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(fā)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(qiáng)度與溫度的關(guān)系進(jìn)行確定。
X1.4.4 時間——電壓應(yīng)用的速率也會影響測試結(jié)果。通常,擊穿電壓隨電壓應(yīng)用速率的增加而提高。這是預(yù)料之中的,因為熱擊穿機(jī)制有賴于時間,而放電機(jī)制也有賴于時間,雖然在一些情況下,后一種機(jī)制通過產(chǎn)生局部電場高臨界強(qiáng)度造成快速失效。
X1.4.5 波形——通常,應(yīng)用電壓的波形也會影響絕緣強(qiáng)度。在本測試方法的限制說明中,波形的影響是不顯著的。
X1.4.6 頻率——對于本測試法,在工業(yè)用電頻率范圍內(nèi),頻率的變化對絕緣強(qiáng)度的影響將不是那么顯著。但是,不能從本測試法所得結(jié)果中推斷出其他非工業(yè)用電頻率(50到60HHz)對絕緣強(qiáng)度的影響。