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[供應(yīng)]擊穿電壓測試設(shè)備
產(chǎn)地：北京市房山區(qū)開發(fā)區(qū)顧八路1區(qū)1號
更新時間：2024-12-31 10:08:06
有效期：2024年12月31日 -- 2025年4月1日
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?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(dǎo)及損耗大的材料，發(fā)生熱擊穿的幾率高,。
擊穿電壓測試設(shè)備參數(shù)：ZJC-100KV
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(shè)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(dāng)電壓升到一定值時變成局部導(dǎo)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(guān)
?當(dāng)?shù)陀谀骋粶囟葧r,，界電強度與溫度無關(guān)——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(dǎo)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(dǎo)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(zhuǎn)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(guān),；
?與電場畸變及周圍介質(zhì)的電性能關(guān)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(yù)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
?ASTM D149,、GB 1048—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(yīng)盡可能平整光滑,，試樣厚度一般不大于3mm,，當(dāng)厚度大于3mm時，單面成（3±0.2）mm,，未加工面應(yīng)與高壓電極接觸,。
注意：不同厚度的試樣其結(jié)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(luò),。
◆（注：閃絡(luò)：試樣和電極周圍的氣體或液體煤質(zhì)承受電應(yīng)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(yīng)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(yù)處理應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)定。
（3）實驗煤質(zhì)：介電強度試驗應(yīng)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(yīng)避免測試中發(fā)生閃絡(luò),。選用的煤質(zhì)不應(yīng)與被測試試樣發(fā)生反應(yīng)。通常選用的液體煤質(zhì)應(yīng)符合IEC 60296:2003的變壓器油,，當(dāng)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(yù)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(yù)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(jié)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(fù)施加試驗電壓來判斷,。
（2）介電強度計算 按式（5-15）計算
Eb＝Ub／d 5-15
式中： Eb－擊穿強度,，KV/mm；
Ub－擊穿電壓,，KV,，以各次實驗的算術(shù)平均 值作為實驗結(jié)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(jié)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(jié)果由10次實驗的算術(shù)平均值計算,。
實驗設(shè)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(yīng)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(yīng)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(dāng)試樣較薄時,，電子加速時間相應(yīng)地減小，電子不易從電極上逸出,，其介電強度也相應(yīng)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(dāng)電極面積變化不大時,，介電強度變化不大,，
√當(dāng)電極變成半圓球狀（r很大），介電強度變化較大,。
◆邊緣效應(yīng),，靠邊緣處場強非常大的現(xiàn)象。
√由于邊緣效應(yīng),，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(guān)系，
√一般r小,，場強變大,，所以，標(biāo)準(zhǔn)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(guān)，
√當(dāng)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(dǎo)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(yán)重程度而異,。
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