一,、概述

ZJC-E系列高分子材料電壓擊穿試驗儀是測試有關(guān)產(chǎn)品耐電壓擊穿強度的重要儀器。依靠該儀器提供的模擬試驗條件,，可以直觀,、準確、快速,、可靠地對各種被測對象進行擊穿電壓,，漏電流等各項測試。儀器采用計算機操控,，可以方便地把試驗結(jié)果進行數(shù)據(jù)存儲,、處理.曲線顯示及打印。本高分子材料電壓擊穿試驗儀經(jīng)過多年不斷改進完善,，日趨成熟,，具有很高的安全性和可靠性，受到了用戶的好評,。

儀器生產(chǎn)參考如下標準：

ASTMD149-97：電介質(zhì)擊穿電壓及絕緣強度,，導(dǎo)電性能試驗。（美國材料與試驗協(xié)會標準）

GB/T1408__2006：絕緣材料電氣強度試驗方法

GB/T1695_2005：硫化橡膠工頻電壓擊穿強度和耐電壓試驗,。

GB/T3333：電纜紙工頻電壓擊穿試驗方法,；

GB/T12656：電容器紙工頻電壓擊穿試驗方法

HG/T3330：絕緣漆漆膜擊穿強度測定法。

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二、技術(shù)指標

2.1技術(shù)指標說明

輸入電壓：AC 220V±10%

 電源頻率：50-60Hz

高壓變壓器功率：3kVA

輸出電壓：AC 0～50kV  ,DC 0～50kV

測量精度：±2%

測量范圍：1kV～50kV

升壓方式選擇功能：1,；連續(xù)升壓,；2；逐級升壓,；3,；瞬時升壓。

升壓速率設(shè)定功能：0.100 kV/s ～ 5.000kV/s 

外形尺寸：1000mm*500mm*1100mm(50kV產(chǎn)品),；

2.2專用術(shù)語說明

1,、擊穿電壓(V)：用連續(xù)均勻升壓的辦法對試樣施加工頻電壓并保持試樣發(fā)生擊穿時的電壓值，以kV表示,。

2,、擊穿強度(E)：試樣的擊穿電壓值與兩個電極間試樣的平均厚度之商，以kV/mm,。

三,、安全說明 

由于試驗經(jīng)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(shè)計,。

1、前端裝有空氣開關(guān)做過流保護,；（設(shè)定值20A.）,，

2、試驗箱采用具有良好絕緣特性的有機玻璃制成,。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(gòu)成良好防護墻，以確保安全,。

3,、試驗變壓器高壓側(cè)尾端及儀器外殼均已安全接地。

4,、電路上設(shè)有過流保護,、過壓保護，（要求：儀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(guān)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(jié)束,，高壓放電,?；蚴謩臃烹姇r。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(guān)（急停）

⑶調(diào)壓器復(fù)位開關(guān)

⑷試驗箱門安全開關(guān)

特別提示：安裝本儀器的試驗室必須裝備符合國家相關(guān)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：ZJC-50E型不低于3kVA

四,、整機組成

整體結(jié)構(gòu)如圖1所示

圖1 設(shè)備整體結(jié)構(gòu)

該設(shè)備由以下幾部分組成：

1、升壓部件：由調(diào)壓器和升壓器組成升壓部分,。

2,、驅(qū)動部件：由步進電機均勻調(diào)節(jié)升壓變壓器。

3,、檢測部件：由單片機電路組成的測量電路,。

4,、計算機（選配）,。

五、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(cè)的總電源開關(guān),。

3,、如果選配計算機請雙擊進入試驗操作界面。

5.1電壓擊穿試驗屏幕部分操作步驟

該設(shè)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(xù)升壓,、階梯升壓和瞬時升壓,，可根據(jù)實際試驗需要進行選擇。

5.1.1兩種試驗方式介紹：

試驗方式的選擇在系統(tǒng)設(shè)置中進行,。需要注意的是交流試驗時,，需要插入硅堆短路桿如圖5所示。直流試驗時需要將硅堆短路桿拔出,，以免影響實驗系數(shù),，并且直流試驗結(jié)束必須進行放電操作，以免殘留余電對實驗人員造成危險,，放電過程如圖4放電棒來回擺動,，放電過程中警報燈閃爍，蜂鳴器報警,，需等待蜂鳴器停止報警,，警報燈不再閃爍,，方可打開試驗箱門。

圖4 

5.1.2三種試驗方法介紹：

連續(xù)升壓：連續(xù)升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種,，其中快速升壓為試樣電壓從零開始以選擇的升壓速率勻速升壓,，直到試樣擊穿為止，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值,。慢速升壓為試樣電壓從零升壓到達初始電壓,，到達初始電壓后以選定的升壓速率升壓直到試樣擊穿，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值,。

逐級升壓：試樣電壓從零快速升壓到達初始電壓,，到達初始電壓后以梯度保持時間為時間長度，穩(wěn)定電壓,，梯度時間結(jié)束后繼續(xù)以選定的升壓速率升壓,，達到下一個梯度電壓值再穩(wěn)定電壓，如此過程直到試樣擊穿,。對于擊穿電壓的確定分為兩種情況,，可在試樣設(shè)置中選擇采樣方式。 

瞬時升壓：試樣電壓直接到達初始電壓,，保持該電壓設(shè)定時間直到試樣擊穿,，擊穿電壓為擊穿瞬間的電壓值。

（1）設(shè)備上電主界面如圖5所示,，可點擊按鍵進行試驗方法選擇,，被選中的按鍵會變暗，圖5為選擇連續(xù)升壓試驗方法,。

圖5 電壓擊穿主界面

   連續(xù)升壓又分為快速升壓和慢速升壓兩種,，如圖5將慢速升壓參數(shù)均設(shè)置為0，即為快速升壓,。不同試驗方法的試驗參數(shù)略有不同,，請根據(jù)實際需求進行設(shè)置，點擊參數(shù)名稱后白框即可設(shè)置或更改相應(yīng)參數(shù),。

初始電壓：試驗過程中,，需要快速到達的一個起點電壓。

峰降電壓： 試樣擊穿時試樣兩邊的電壓會產(chǎn)生一個由最高的峰值突降到一個低值的現(xiàn)象,，二者的差值稱之為峰降電壓,。

電壓梯度：在逐級升壓試驗方法中，每一次需要升高的電壓,。

梯度保持時間：在階梯升壓試驗方法中,，穩(wěn)定電壓的時間段長度，以秒為單位,。

終止電壓：是試驗的一個保護措施,，防止由于參數(shù)設(shè)置不當引起的無限升壓,，實際采集到的電壓值大于此參數(shù)時，系統(tǒng)自動停止,，電機返回初始位置,。

終止電流：擊穿的一個判定條件，當漏電電流到達該設(shè)定值,，判定試樣擊穿,。

（2）點擊系統(tǒng)按鈕區(qū)域【系統(tǒng)設(shè)置】按鍵進入如圖6所示的系統(tǒng)設(shè)置界面。

圖6 系統(tǒng)設(shè)置界面

可進行試驗方式選擇,，報警燈音量調(diào)節(jié),，以及階梯試驗方法的采樣點選擇。點擊【保存】會保存當前設(shè)置回到主界面,，點擊【取消】不保存更改內(nèi)容直接回到主界面,。點擊參數(shù)標定區(qū)按鍵可進行電壓、電流標定,。

（3）本設(shè)備出廠前已經(jīng)對電壓,、電流進行標定，如對準確性有異議,，可自行標定,。標定分為交流電壓標定、直流電壓標定,、交流電流標定、直流電流標定,。選擇交流試驗進入標定界面即為交流標定,，選擇直流試驗進入標定界面即為直流標定。 下面以電壓標定為例介紹標定方法,，點擊【電壓標定】按鍵進入電壓標定界面,，如圖7所示。

圖7 電壓標定界面

在序號中填入想要更改的序號（1-20）,，點擊【標定開始】按鍵,，根據(jù)需要點擊【升壓】或者【降壓】，系統(tǒng)會自動采集相應(yīng)碼值,，當達到理想值點擊【暫?！吭偬钊雽嶋H值，點擊【添加】,，將會替換該需要對應(yīng)的標定參數(shù),。電流標定方式與電壓相同。

（4）設(shè)置完成所有參數(shù),，回到主界面,。點擊設(shè)備如圖8控制面板上的“試驗開始"按鈕,。

圖8控制面板

試驗開始，并自動跳轉(zhuǎn)到試驗界面,，如圖9所示,。該界面會實時顯示電壓、電流及試驗時間,。如中途想停止試驗可按控制面板上的“試驗停止",，結(jié)束當前試驗。如試驗過程中發(fā)生異常,，請按急停按鈕,，切斷電源。

圖9 試驗界面

（5）試樣達到擊穿條件或最高電壓試驗自動結(jié)束,，彈出試驗結(jié)果界面,，如進行的是連續(xù)升壓或階梯升壓試驗如圖10所示；如進行的是瞬時升壓試驗則如圖11所示,?？筛鶕?jù)需求選擇保存或者舍棄本次試驗結(jié)果，點擊【保存】會將結(jié)果保存到試驗記錄,，回到主界面,，點擊【舍棄】舍棄本次試驗，回到主界面,。

圖10 試驗結(jié)果

圖11 瞬時升壓試驗結(jié)果

（6）主界面系統(tǒng)按鈕功能介紹

【放電】點擊按鈕設(shè)備進行放電,。

【停止放電】點擊按鈕，停止放電,。

【照明】點擊按鈕,，設(shè)備試驗箱內(nèi)照明燈開啟。

【關(guān)閉照明】點擊按鈕,，照明燈關(guān)閉,。

【風機】風機為選配，如有風機,，點擊按鈕,，風機開始工作。

【關(guān)閉風機】風機為選配,，如有風機點擊按鈕,，風機停止工作。

【試驗記錄】在連續(xù)試驗或者階梯試驗界面點擊按鍵,，進入如圖11所示試驗記錄界面,，點擊序號對應(yīng)的紅×按鍵，可刪除該行記錄，該行記錄刪除后,，下面的記錄一次上移一行,。點擊【下載】按鍵，可按照提示將記錄下載至U盤,，點擊【清空】清空所有記錄,，點擊【返回】將返回試驗界面。

圖12 試驗記錄

如在瞬時升壓界面點擊按鍵,，進入如圖13所示,，除記錄內(nèi)容不同，所有按鍵功能與上訴介紹相同,。

圖13 試驗記錄(瞬時升壓)

【系統(tǒng)設(shè)置】進入系統(tǒng)設(shè)置界面,，具體設(shè)置方式見步驟（2）。

【聯(lián)系我們】在使用過程中,，遇到任何問題均可聯(lián)系我們,，竭誠為您服務(wù)。

（7）試驗結(jié)束后,，關(guān)閉總電源,，清潔儀器。

5.2電壓擊穿試驗計算機部分操作步驟

（1）用鼠標雙擊桌面軟件進入試驗界面如圖1所示,。試驗過程中可以實現(xiàn)試驗電壓,、試驗信息及試驗曲線的實時顯示，且與屏幕顯示同步,。

圖1  試驗界面

（2）系統(tǒng)操作區(qū)按鍵介紹

【創(chuàng)建】點擊按鍵會根據(jù)試驗信息區(qū)域中的試驗代碼內(nèi)容及當前時間創(chuàng)建試驗記錄文件夾,，每個文件夾可以保存10組數(shù)據(jù).

【設(shè)置】點擊按鍵進入如圖2所示的設(shè)置界面，可以進行存儲時間設(shè)置,，曲線顯示方式選擇及平均基數(shù)設(shè)置,。點擊【保存】將保存當前設(shè)置，點擊【取消】不進行設(shè)置更改,。

存儲間隔：即間隔多長時間保存一次試驗數(shù)據(jù)。

曲線顯示方式：（1）對比顯示：同時顯示多組試驗的曲線,，便于對比分析,。

             （2）單獨顯示：即只顯示當次的試驗曲線。

滑動平均基數(shù)：即對曲線上的點進行平滑處理,，取相鄰多少個點的平均值作為當前值,。

圖2 系統(tǒng)設(shè)置界面

【查詢】點擊按鍵可查詢試驗記錄。

【退出】退出試驗界面,。

（3）記錄結(jié)果查詢介紹

點擊系統(tǒng)操作區(qū)【查詢】按鍵,，進入如圖3所示記錄結(jié)果查詢頁面。

圖3 記錄結(jié)果查詢

  【歷史查詢】點擊按鍵可根據(jù)之前保存的試驗名稱，查詢試驗記錄,。

  【曲線結(jié)果】點擊按鍵可查看試驗曲線,，如圖4所示。默認所有試驗曲線可見,，可根據(jù)需求在右側(cè)進行顯示曲線的選擇,。

圖4 試驗曲線查詢

   【生產(chǎn)word】點擊按鍵可自動生成試驗報告，包括每次試驗數(shù)據(jù)及曲線,。

   【生產(chǎn)excel】點擊按鍵自動生產(chǎn)曲線各點數(shù)據(jù)表,，可根據(jù)需求進行數(shù)據(jù)分析。

   【返回】點擊按鍵返回試驗界面,。

六 ,、試驗準備和環(huán)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預(yù)處理和條件處理：處理條件和方法可根據(jù)產(chǎn)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(chǎn)品標準另行規(guī)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(guī)定外,，試樣應(yīng)在23±2℃，相對濕度（50±5）%的條件下處理不少于24h,。

⑷經(jīng)過受潮或浸液體媒質(zhì)的試樣在試驗前應(yīng)用濾紙輕輕吸去液滴,，從試樣取出到試驗完畢不應(yīng)超過5分鐘。

2,、.媒質(zhì)：

⑴氣體媒質(zhì)：采用空氣,。

⑵液體媒質(zhì)：25#變壓器油，常態(tài)試驗及90℃以下的熱態(tài)試驗采用清潔的變壓器油,，90℃至300℃以內(nèi)的熱態(tài)試驗采用清潔的硅油,。

3、試驗環(huán)境：

⑴常態(tài)試驗環(huán)境：溫度為25±5℃,，相對濕度為65±5%,。

⑵熱態(tài)試驗或潮濕環(huán)境試驗條件由產(chǎn)品標準參照錄中表2予以規(guī)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。

試驗的預(yù)處理,、條件處理：

預(yù)處理：為減少試樣因放置條件的不同而產(chǎn)生的影響,，以使試驗結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性。預(yù)處理條件可由表1選取,。

表1    預(yù)處理條件

條件處理：試驗前,，試樣在規(guī)定的溫度下,，在一定相對濕度的大氣中或*浸于水（或其他液體）中，放置規(guī)定的時間后進行試驗,，以考核材料性能受溫度,、濕度等各種因素影響的程度。處理條件由表2選取,。機械應(yīng)力處理條件和方法按產(chǎn)品標準規(guī)定,。

表2    條件處理與試驗環(huán)境

注：條件處理時間由產(chǎn)品標準規(guī)定

注意事項：

本儀器試驗過程中如空氣相對濕度大于70%，將有對空氣放電的可能,，試驗中請與儀器保持1.5米的距離,。

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

七,、使用前須知

      本儀器為高壓試驗設(shè)備，使用前請仔細閱讀如下內(nèi)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(zhì)的環(huán)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(tài)）,，且放電時間不小于5秒,；

5、試樣被擊穿瞬間,，會有火花產(chǎn)生并伴有聲響,，這屬于正常現(xiàn)象,；

6,、每次進行試驗前。必須檢查儀器接地線是否接觸良好,。

八,、常見可能的故障及處理方法

故障現(xiàn)象一、高壓不升壓

解決辦法：

硬件檢查（斷開電源后）

1,、檢查總電源開關(guān),、門控開關(guān)、恢復(fù)開關(guān)是否通斷正常,。

2,、如果供電正常后仍不升壓，（斷電后）可打開后蓋板,，觀察左側(cè)調(diào)壓器上驅(qū)動步進電機,，檢查尼龍傳動皮輪是否脫落、打滑或滯住,。

故障現(xiàn)象二：高壓變壓器漏油

1,、斷開電源后，打開操作面板下邊門,，手動打開變壓器注油口,，放出一點油后再擰緊即可。

故障現(xiàn)象三：不能自動放電（直流）

檢查硬件

1,、檢查放電機是否運轉(zhuǎn),。

2、檢查放電機傳動部分是否脫落,。

3,、檢查是否斷線,，后面板八芯插頭連接狀況。

上述是可能發(fā)生的故障,，遇到無法解決的具體問題,，請聯(lián)系我司有關(guān)部門。