耐电压击穿|介电击穿强度测试仪

发布时间：2023年03月

耐电压击穿|介电击穿强度测试仪-介电强度和耐电压击穿解决方案

1.实验目的

1.了解测定高分子材料介电强度和耐电压值的基本原理

2.掌握高分子材料材料介电强度和耐电压值的测定方法

2.实验原理

本方法是用连续均匀升压或者逐级升压的方法，对试样施加交流电压，直至击穿，测出击穿电压值，自动计算试样的介电强度，用迅速升压的方法，将电压升到规定值，保持一定的时间试样不击穿，记录电压值和时间，即为此试样的耐电压值，以千伏和分表示。

本方法适用于固体电工绝缘材料如绝缘漆、树脂和胶、浸渍纤维制品、层压制品、云母及其制品、塑料、薄膜复合制品、陶瓷和玻璃等在工频电压下击穿电压，介电强度和耐电压值的测试。对有些绝缘材料如橡胶以及橡胶制品，薄膜等的上述性能实验，可按照有关标准或者参考本标准进行。

3.实验试样

本次实验采用多型腔圆片模具注塑成型的高密度聚乙烯圆片试样，试样尺寸直径为120mm，

试样外观：表面要平整、均匀、没有裂纹、气泡和机械等缺陷

试样数量：不得少于3个

4.实验设备

电压击穿试验仪ZJC-100E    1台（北京智德创新仪器设备有限公司）

等直径电极                  1套

游标卡尺                              1条

台式计算机及控制软件        1台

5.实验操作

①按连续均匀开压法，先安装好式样，即将HDPE圆片放在2电极中间夹住；

②通过计算机控制连续升压，直到听到击穿的声响，软件显示最大值即为击穿电压。

6.实验结果

7.思考讨论

1.用不同的试样制备方法所得试样测试结果有何不同？为什么？

答：用不同的试样制备方法制得的试样，其均匀性密度及杂质含量会有所不同，而这些都会使击穿电压发生变化。

2试样中的含水量对测定结果有何影响？

答：由于水未及性分子在交变电场作用下十分活跃，会加速试样的击穿，也就是说降低试样的介电强度。含水率越大，水份越多，能明显增加高聚物导电的极性杂质。

3.实验条件对实验有何影响？如何影响？

答：在较低温度段下的升高，一方面使聚合物的粒度降低，极性链的活动增强，导电能力增加，击穿强度降低；另一方面，在较高的温度段下，分子热运动加剧，对偶极转动干扰增加，使极化减弱，导电能力下降，击穿强度增大。

环境温度下升高，使得空气中的分子增多，由于湿空气中的水分子被吸附于电介质的表面，形成一层很薄的膜，同时水又是半导体，所以击穿强度增大。

试验方法：
1、两种试验方式介绍：
试验方式的选择在系统设置中进行。需要注意的是交流试验时，需要插入硅堆短路杆。直流试验时需要将硅堆短路杆拔出，以免影响实验系数，并且直流试验结束必须进行放电操作，以免残留余电对实验人员造成危险，放电过程如放电棒来回摆动，放电过程中警报灯闪烁，蜂鸣器报警，需等待蜂鸣器停止报警，警报灯不再闪烁，方可打开试验箱门。
2、三种试验方法介绍：
连续升压：连续升压又分为快速升压和慢速升压两种，其中快速升压为试样电压从零开始以选择的升压速率匀速升压，直到试样击穿为止，击穿电压为击穿瞬间的电压值。慢速升压为试样电压从零升压到达初始电压，到达初始电压后以选定的升压速率升压直到试样击穿，击穿电压为击穿瞬间的电压值。
逐级升压：试样电压从零快速升压到达初始电压，北京智德创新检测仪器到达初始电压后以梯度保持时间为时间长度，稳定电压，梯度时间结束后继续以选定的升压速率升压，达到下一个梯度电压值再稳定电压，如此过程直到试样击穿。对于击穿电压的确定分为两种情况，可在试样设置中选择采样方式。
瞬时升压：试样电压直接到达初始电压，保持该电压设定时间直到试样击穿，击穿电压为击穿瞬间的电压值。
操作步骤：1、准备25#变压器油,倒入油箱漫过上电极20～30mm。2、打开试验机右侧的总电源开关。3、如果选配计算机请双击进入试验操作界面。4、电压击穿试验屏幕部分操作步骤
该设备共有两种试验方式，交流试验和直流试验，每种试验方式均有三种试验方法，连续升压、阶梯升压和瞬时升压，可根据实际试验需要进行选择。
测试意义：1、电绝缘材料的绝缘强度是决定材料可以在何种条件下使用的关键性能。在很多情况下，材料的绝缘强度是所使用装置设计的决定性因素。2、本仪器中介绍的测试，将用于提供部分所需的信息，以判断材料在一定应用条件下的适用性；当然也能用于检测由于流程的变化，老化的程度，或是其他制造或环境条件而造成的变化或是与正常特征的偏差。该测试方法可以有效地应用于流程控制，验证或研究测试。3、本测试方法所获得的结果，很少能直接用于实际使用材料介电性能的判断。北京智德创新检测仪器在大多数情况下，还需要对其他功能测试和/或对其他材料测试所获得的结果进行比较，以估计出它们对特定材料的影响，才能进行评价。4、在三种电压使用方法中。方法A，快速测试；方法B，逐步测试；方法C，慢速测试。方法A常用于质量控制测试。较费时的方法B和C通常给出较低的结果，但在对不同材料进行相互比较时，它们所给出的结果更有说服力。如果可以安装电动电压控制器，那么慢速测试法将比逐步测试法更简单，也更常用。方法B和C所获得的结果可以相互比较。5、试样的状态：a)试样的厚度和均匀性，是否存在机械应力；b)试样预处理，特别是干燥和浸渍过程；c)是否存在孔隙、水分或其他杂质。6、试验条件：a)施加电压的频率、被形和升压速度或加压时间；b)环境温度、气压和湿度；c)电极形状、电植尺寸及其导热系数；d)周围媒质的电、热特性。
测试环境：
1、试样的处理⑴用绸布蘸对试样无腐蚀作用的溶剂,擦净试样。⑵北京智德创新检测仪器预处理和条件处理：处理条件和方法可根据

产品的性能和要求从本标准附录表1和表2中选取。有特殊要求的由产品标准另行规定。
⑶绝缘材料的电气强度随温度和含水量而变化。除被测试材料另有规定外，试样应在23±2℃，相对湿度（50±5）%的条件下处理不少于24h。
⑷经过受潮或浸液体媒质的试样在试验前应用滤纸轻轻吸去液滴，北京智德创新检测仪器从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。
2、媒质：⑴气体媒质：采用空气。⑵液体媒质：25#变压器油，常态试验及90℃以下的热态试验采用清洁的变压器油，90℃至300℃以内的热态试验采用清洁的硅油。
3、试验环境：⑴常态试验环境：温度为25±5℃，相对湿度为65±5%。⑵热态试验或潮湿环境试验条件由产品标准参照录中表2予以规定。
击穿的判断：
试样沿施加电压方向及位置有贯穿小孔、开裂、烧焦等击穿痕迹。

关于安装：1、仪器安装在水平水泥地面，无振动和腐蚀空间，建议距离墙体和操作人员在1米以上。2、仪器后部有高压变压器质量重心偏后，北京智德创新检测仪器运输和安装过程中请注意。3、本仪器建议一次吊装到位，叉车安装建议前后两台配合安装。4、通讯接口两条线，一条固定连线连接到计算机通讯串口COM1；另外一条连接线主机是14针航空插头，计算机端为扁型DB37芯插头。5、电源端子接线ABC为220V三相，地线为零线必须接6、接地端子必须用多股铜线良好接地。7、高压预留和低压预留请不要连接，为高压外引准备特殊测试。 8、高压和低压绝缘柱可以在长期不用或者更换外置高压和其他操作人员时把高压引线悬空，北京智德创新检测仪器避免误操作。9、试验时高压和低压引线端用高压引线鳄鱼夹和低压引线鳄鱼夹连接。10、高压点击和低压电极正常情况下是25mm和75mm两个圆形表面光滑铜电极，分别在上下部位用螺丝固定，如果特殊情况需要更换，请拧开相应的螺丝更换附件中备用电极即可。11、油盒固定点是一个上凸起的销子，可以把油盒垂直向上端起，取下和放上，方便更换变压器油。12、油盒支架是一个整体安装的电木机构，北京智德创新检测仪器可以取出更换电极更加方便。13、变压器油添加要超过上电极上部最少30mm。

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途