擊穿電壓測試設備
參考價 | ¥28000-¥160000/件 |
- 公司名稱 北京中航時代儀器設備有限公司
- 品牌AIRTIMES/中航時代
- 型號
- 所在地北京市
- 廠商性質(zhì)生產(chǎn)廠家
- 更新時間2025/2/12 10:50:49
- 訪問次數(shù) 2735
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擊穿電壓 | 50KV | 價格區(qū)間 | 5萬-10萬 |
---|---|---|---|
應用領域 | 化工,石油,航天,汽車,電氣 |
項目 | 參數(shù) |
輸入電壓 | 交流 220 V |
輸出電壓 | 交流 0--100 KV ; 直流 0—100 KV |
電器容量 | 10KVA |
高壓分級 | 0-10KV,0--50KV,,0-100KV |
升壓速率 | 100V/S 200V/S 500 V/S 1000 V/S 2000V/S 5000V/S 等 |
試驗方式: | 直流試驗:1,、勻速升壓 2、梯度升壓 3,、耐壓試驗 |
交流試驗:1,、勻速升壓 2、梯度升壓 3,、耐壓試驗 | |
試驗介質(zhì) | 空氣,,試驗油 |
電壓試驗精度 | ≤ 2% |
電壓連續(xù)可調(diào) | 0-100 KV |
擊穿電壓測試設備基本概念
1、電擊穿
高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體,,但隨著施加電壓的升高,,性能會逐漸下降。當電壓升到一定值時變成局部導電,,此時稱材料被擊穿,。
2、介電強度(擊穿強度)
指造成聚合物材料介電破壞時所需的最大電壓,,一般以單位厚度的試樣被擊穿時的電壓數(shù)表示,。
E=V/d
式中:E——介電強度,,KV/mm
V擊穿——擊穿電壓,KV
d——試樣厚度,,mm
基本原理
◆通常介電強度越高,,材料的絕緣質(zhì)量越好。
◆塑料擊穿的主要表現(xiàn)
?絕緣性能破壞,,擊穿點上產(chǎn)生電弧,,材料穿孔熔化、變焦,、燒毀等,。
◆固體介質(zhì)中,總有一些自由電子存在,,在外電場作用下被加速而撞擊中性原子,,致使原子電離,最終造成材料擊穿,。
◆高分子的擊穿通常與溫度有關
?當?shù)陀谀骋粶囟葧r,,界電強度與溫度無關——電擊穿
?高于這一溫度時,隨溫度升高而界電強度降低,。
◆高分子材料在發(fā)生電擊穿時,,常伴隨有熱擊穿。
?熱擊穿,,介電強度隨溫度增加而迅速降低。
◆塑料擊穿的特點:
?塑料材料的擊穿過程,,通常伴隨著熱擊穿與電擊穿,,很難說界定是某種擊穿。
?一般來說,,工作溫度高,,散熱條件差,介質(zhì)電導及損耗大的材料,,發(fā)生熱擊穿的幾率高,。
◆熱擊穿的原理
?塑料介質(zhì)在電場中發(fā)生的熱量大于它能散發(fā)的熱量,使其內(nèi)部溫度不斷升高,。
?溫度升高導致其電阻下降,,流經(jīng)試樣電流增大,產(chǎn)生的熱量更多,,如此循環(huán)不已,,致使介質(zhì)轉變?yōu)榱硪环N聚集態(tài),失去了耐電壓能力,、材料被破壞,。
◆熱擊穿的外部表現(xiàn):
?介電強度隨溫度升高而迅速下降,;
?熱擊穿與電壓作用的長短有關;
?與電場畸變及周圍介質(zhì)的電性能關系不大,;
?擊穿點多發(fā)生在電極內(nèi)部,。
試驗方法
◆短時法(連續(xù)均勻升壓)
?施加于試樣的電壓從零開始,以均勻速率逐漸增加到材料發(fā)生介電破壞,。
◆低速升壓法(逐級升壓)
?將預測擊穿電壓值的一半作為起始電壓,,然后以均勻速率增加電壓直到發(fā)生擊穿。
?每級升壓值大約為V擊穿的5~10%,。
?測試的試樣厚度一般是1.59mm
◆介電強度試驗方法有
?ASTMD149,、GB1048—2016、IEC出版物243
1,、試樣制備與處理
◆根據(jù)測試產(chǎn)品規(guī)格及測試要求,,采用模塑成型或機械加工方法制備試樣。與電極接觸的試樣兩表面要平行,,并且應盡可能平整光滑,,試樣厚度一般不大于3mm,當厚度大于3mm時,,單面成(3±0.2)mm,,未加工面應與高壓電極接觸。
注意:不同厚度的試樣其結果不能進行比較,。
◆對于垂直于材料表面的試驗,,要求試樣有足夠大的面積以防止試驗過程中發(fā)生閃絡。
◆(注:閃絡:試樣和電極周圍的氣體或液體煤質(zhì)承受電應力作用時,,其絕緣性能損失,,由此引起的試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作)
試樣的幾何形狀見下表,每組試樣數(shù)量不得少于3個
試樣預處理應遵循測試材料的產(chǎn)品規(guī)格進行,。如果沒有特殊要求,,則試樣在溫度為(23±2)℃,相對濕度為(50±5)%的條件下不少于24h,。
2,、試樣條件
(1)常態(tài)實驗環(huán)境條件:溫度為20±5℃,相對濕度為65±5%,。
(2)熱態(tài)實驗或潮濕環(huán)境實驗條件由產(chǎn)品標準予以規(guī)定,。
(3)實驗煤質(zhì):介電強度試驗應盡量在接近測試材料的實際使用環(huán)境的煤質(zhì)中進行,同時應避免測試中發(fā)生閃絡,。選用的煤質(zhì)不應與被測試試樣發(fā)生反應,。通常選用的液體煤質(zhì)應符合IEC60296:2003的變壓器油,當在礦物油會發(fā)生膨脹的材料,,也可以采用其他液體(如硅油),。對擊穿電壓值相對較低的試樣,,可以直接在空氣中試驗。
3,、試樣步驟
(1)選擇試樣,,并根據(jù)產(chǎn)品要求對試樣進行預處理。
(2)調(diào)節(jié)環(huán)境的溫濕度并選好試驗煤質(zhì),。試驗環(huán)境的調(diào)節(jié):常態(tài)溫度為20±5℃,,相對濕度為65±5%。熱態(tài)或潮濕環(huán)境的試驗條件按產(chǎn)品標準規(guī)定調(diào)節(jié),。試驗煤質(zhì):氣體煤質(zhì)一般采用空氣,,液體煤質(zhì)用變壓器油或耐高溫的氣缸油。
(3)測量試樣厚度,。用厚度測量儀在試樣測量電極面積下,,沿直徑測量試樣厚度不少于3點,取其算術平均值作為試樣厚度,,測量誤差為±0.01mm,。
(4)試樣經(jīng)測厚和預處理后,再用綢布蘸上對材料無任何作用的溶劑擦凈表面,,裝入儀器內(nèi)兩電極之間,,保持良好的接觸,開始試驗,。
(5)測試介電強度,。
(6)耐電壓實驗。
4,、實驗結果
(1)擊穿的判斷在電擊穿時,,回路中的電流增加和試樣兩端電壓下降,使斷路器跳開或熔絲燒斷,。試樣沿施加電壓方向及位置有貫穿小孔、開裂或燒焦等痕跡,。如果痕跡不清,,可用重復施加試驗電壓來判斷。
(2)介電強度計算按式(5-15)計算
Eb=Ub/d5-15
式中:Eb-擊穿強度,,KV/mm,;
Ub-擊穿電壓,KV,,以各次實驗的算術平均值作為實驗結果,,取三位有效數(shù)字;
d-試樣厚度,,mm,。
以5次實驗的平均值作為實驗結果,,取三位有效數(shù)字。
如個別實驗值對平均值的相對誤差超過15%,,則另取樣進行5次實驗,,實驗結果由10次實驗的算術平均值計算。
實驗設備
介電強度測試儀,,圖片如下圖
試驗主機由高壓變壓器,、調(diào)壓變壓器、保護電路等部件組成
介電強度測試裝置(高壓試驗變壓器)的維護
(1)要經(jīng)常檢查儀器室外及室內(nèi)接地是否可靠,。
(2)參加試驗人員必須遵守試驗裝置使用操作規(guī)程,,確保試驗安全。
(3)試驗電壓通常應不大于儀器最高工作電壓的80%(如≤80kV),。
(4)隨時保持工作環(huán)境的清潔,,應避免儀器工作媒質(zhì)受到臟物污染。
影響因素
(一)試樣的厚度
◆隨試樣厚度增加,,介電強度減小,。
√在擊穿中,既有電擊穿,,也有熱擊穿,。
◆從熱擊穿理論來講
√試樣厚度增加,散熱條件變壞,,促使單位厚度的擊穿電壓降低,。
◆從電擊穿理論講
√當試樣較薄時,電子加速時間相應地減小,,電子不易從電極上逸出,,其介電強度也相應增加。
(二)升壓速度
以電擊穿為主的試樣,,升壓速度的影響不大,;
以熱擊穿為主的試樣,隨升壓速度提高而增大,。
(三)電極倒角r
◆電極與試樣接觸平面邊緣形成的半徑r的角稱為倒角,。
√當電極面積變化不大時,介電強度變化不大,,
√當電極變成半圓球狀(r很大),,介電強度變化較大。
◆邊緣效應,,靠邊緣處場強非常大的現(xiàn)象,。
√由于邊緣效應,電極邊緣間的介質(zhì)容易已被擊穿。
√而邊緣處場強的大小與倒角r有關系,,
√一般r小,,場強變大,所以,,標準方法中規(guī)定r=2.5mm,。
電極倒角r的影響
(五)試驗環(huán)境
√多數(shù)材料在低溫下,介電強度與溫度無關,,
√當溫度升高至某個高度,,介電強度隨著溫度升高而下降。
√濕度增加,,介電強度也下降,。
√水分進入試樣,電導變大之故,。
(六)試樣加工
√不良的加工方法會在材料中形成缺陷,,
√例如弱的熔接縫、氣泡流線和雜質(zhì)顆粒,,都會使介電強度降低30~60%,,降低程度隨缺陷的嚴重程度而異。
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