1、工頻電壓擊穿測試儀標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

2,、工頻電壓擊穿測試儀使用條件

1) 水平度為0.2/1000的地面,；
2) 相對濕度為65±5%；
3) 環(huán)境溫度（0-30）℃,；
4) 清潔,、無腐蝕性介質(zhì)；
5) 市電220 V±10%,；
6) 無明顯的振源,、電磁場；

2,、技術(shù)要求
2.1測試原理
固體電介質(zhì)擊穿有3種形式：電擊穿,、熱擊穿和電化學(xué)擊穿。
電擊穿
電擊穿是因電場使電介質(zhì)中積聚起足夠數(shù)量和能量的帶電質(zhì)點而導(dǎo)致電介質(zhì)失去絕緣性能。熱擊穿是因在電場作用下,，電介質(zhì)內(nèi)部熱量積累,、溫度過高而導(dǎo)致失去絕緣能力。電化學(xué)擊穿是在電場,、溫度等因素作用下,，電介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學(xué)變化，性能逐漸劣化,，最終喪失絕緣能力,。固體電介質(zhì)的化學(xué)變化通常使其電導(dǎo)增加，這會使介質(zhì)的溫度上升,，因而電化學(xué)擊穿的最終形式是熱擊穿,。溫度和電壓作用時間對電擊穿的影響小，對熱擊穿和電化學(xué)擊穿的影響大,；電場局部不均勻性對熱擊穿的影響小,，對其他兩種影響大。
熱擊穿
當(dāng)固體電介質(zhì)承受電壓作用時,，介質(zhì)損耗是電介質(zhì)發(fā)熱,、溫度升高；而電介質(zhì)的電阻具有負(fù)溫度系數(shù),，所以電流進(jìn)一步增大,，損耗發(fā)熱也隨之增加。電介質(zhì)的熱擊穿是由電介質(zhì)內(nèi)部的熱不平衡過程造成的,。如果發(fā)熱量大于散熱量,，電介質(zhì)溫度就會不斷上升，形成惡性循環(huán),，引起電介質(zhì)分解,、炭化等，電氣強(qiáng)度下降,，最終導(dǎo)致?lián)舸?/span>
熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨溫度的升高而下降,，擊穿電壓與散熱條件有關(guān)，如電介質(zhì)厚度大,，則散熱困難,，因此擊穿電壓并不隨電介質(zhì)厚度成正比增加；當(dāng)外施電壓頻率增高時,，擊穿電壓將下降,。
電化學(xué)擊穿
固體電介質(zhì)受到電、熱,、化學(xué)和機(jī)械力的長期作用時,，其物理和化學(xué)性能會發(fā)生不可逆的老化,，擊穿電壓逐漸下降，長時間擊穿電壓常常只有短時擊穿電壓的幾分之一,，這種絕緣擊穿成為電化學(xué)擊穿,。當(dāng)加在某絕緣介質(zhì)上的電壓高于過一定程度（擊穿電壓）后，這時絕緣介質(zhì)會發(fā)生突崩潰而使其電阻迅速下降,，繼而使得一部分絕緣介質(zhì)變?yōu)閷?dǎo)體,。在有效的擊穿電壓下，電擊穿現(xiàn)象可以發(fā)生在固體,、流體,、氣體或者真空等不同的介質(zhì)中。
電樹枝（預(yù)擊穿）
在電氣工程中,，樹化是固體絕緣中的一種電氣預(yù)擊穿現(xiàn)象,。這是由于局部放電而造成的破壞性過程，并通過受應(yīng)力的介電絕緣層,，在類似于樹枝的路徑中進(jìn)行,。固體高壓電纜絕緣的樹化是地下電力電纜中常見的擊穿機(jī)制和電氣故障來源。當(dāng)干介電材料在很長一段時間內(nèi)受到高且發(fā)散的電場應(yīng)力時,，首先發(fā)生并傳播電樹,。觀察到電樹化起源于雜質(zhì)、氣孔,、機(jī)械缺陷或?qū)щ娡黄鹪陔娊橘|(zhì)的小區(qū)域內(nèi)引起過度電場應(yīng)力的點,。這可以使體電介質(zhì)內(nèi)的空隙內(nèi)的氣體電離，從而在空隙的壁之間產(chǎn)生小的放電,。雜質(zhì)或缺陷甚至可能導(dǎo)致固體電介質(zhì)本身的部分擊穿,。這些局部放電 (PD) 產(chǎn)生的紫外線和臭氧隨后與附近的電介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),，分解并進(jìn)一步降低其絕緣能力,。隨著電介質(zhì)的降解,，氣體通常會釋放出來,，從而產(chǎn)生新的空隙和裂縫,。這些缺陷進(jìn)一步削弱了材料的介電強(qiáng)度,，增強(qiáng)了電應(yīng)力,，加速了 PD 過程,。
2.2 試品
如表1所示,，擊穿強(qiáng)度實驗平臺可用于（1）TO封裝、（2）剛性壓接封裝,、（3）彈性壓接封裝（4）焊接封裝,、（5）用于實驗室測量的簡易封裝、（6）襯板,、（7）子單元框架,、（8）板狀絕緣材料,、（9）管殼、（10）硅凝膠的擊穿強(qiáng)度測量和驗證,。
 

序號	測試樣品類型	圖片
（1）	TO封裝
（2）	剛性壓接封裝
（3）	彈性壓接封裝
（4）	焊接封裝
（5）	用于實驗室的簡易封裝
（6）	襯板
（7）	子單元框架
（8）	板狀絕緣材料
（9）	管殼
（10）	硅凝膠

2.3 整機(jī)結(jié)構(gòu)
主機(jī)型號：智德創(chuàng)新儀器ZJC-100E（多工況油浴加熱定制版）,，如圖1所示；
配件備件：各種型號電極2套,；放電棒一個,；隔熱手套1副詳情見價格。

 

 

上圖中,，
（1）結(jié)構(gòu)示意圖所示為濾波器與主機(jī)分開的狀態(tài),，直流試驗時須連接濾波器，交流時需要分開濾波器,；
（2）交流試驗時,，拔出濾波器與高壓變壓器的連接線，分開濾波器,；
（3）直流試驗時,，合上濾波器，插上濾波器與高壓變壓器的連接線,；
（4）外部電源正負(fù)接口,，用來通過外接電源的正負(fù)線，穿過之后可以直接插入試樣架正負(fù)極,；
（5）外部采樣接口會輸出采樣信號,，采樣信號包括高壓電流和高壓電壓，信號為0-5V,；
（6）其他相關(guān)的部分,，如高壓采樣等請參考電路設(shè)計框圖，在此不做展示,。

 
圖 3 高溫油槽結(jié)構(gòu)圖
 
圖 4 二次側(cè)測試電路示意圖
 

 
圖 5 擊穿強(qiáng)度實驗平臺原理框圖

關(guān)于擊穿強(qiáng)度實驗平臺的一般說明：
（1）使用計算機(jī)控制,，并采集所有信號；
（2）通過無級調(diào)壓控制箱生成需要的波形并且輸出0-200V電壓,，通過外部觸發(fā)按鍵切換50Hz正弦波和100Hz方波,；
（3）通過高壓變壓器生成需要的0-100kV電壓，并且通過機(jī)械機(jī)構(gòu)切換交直流,；
（4）在試樣架正負(fù)極預(yù)留外部電源輸入接口,；
（5）直流電壓通過0.5uF高壓采樣電容濾波，使紋波系數(shù)≤2%,；
（6）高壓采樣部分采集電壓和電流,，通過AD轉(zhuǎn)換傳遞給計算機(jī)，同時預(yù)留出外部取樣接口,；
（7）在直流試驗時,，通過電感限制電容放電,，防止放電電流過大造成干擾；
（8）整機(jī)接線如下圖所示,，包含計算機(jī)和放電,、照明等系統(tǒng)的接線方式。

 
圖 6 擊穿強(qiáng)度實驗平臺整機(jī)接線圖

2.4設(shè)備參數(shù)
主要設(shè)備參數(shù)及保證如表 2 所示,。

序號	項目	設(shè)備參數(shù)		保證值
1	設(shè)備電源	輸入電壓	AC 220V±10%	AC 220V±10%
		電源頻率	50Hz ± 1%	50Hz ± 1%
		高壓變壓器功率	10kVA	10kVA
		電路最大電流	輸出電流40mA以上	45mA
2	交流電源	交流電源輸出范圍	0-100kV	0-100kV
		交流電源最小調(diào)節(jié)精度	0.02kV	0.02kV
		交流電源質(zhì)量	試驗電壓峰值與均方根值之比應(yīng)在（100%±5%）即（1.34-1.48）之間	試驗電壓峰值與均方根值之比在（100%±5%）
3	直流電源	電源輸出范圍	0-100kV	0-100kV
		電源最小調(diào)節(jié)精度	0.02kV	0.02kV
		電源質(zhì)量	輸出應(yīng)為純直流,，且波紋應(yīng)不超過試驗電壓的2％	紋波系數(shù)≤ 2％
4	調(diào)壓方式 其他接口	調(diào)壓方式	可程序控制按照選定升壓速度連續(xù)升壓直至擊穿，可程序控制按照選定升壓速度連續(xù)升壓設(shè)定的耐壓,，并具有手動調(diào)壓功能可在實驗過程中手動調(diào)節(jié)電壓直至擊穿	1連續(xù)升壓,；2逐級升壓；3瞬時升壓
		交直流電源升壓速率	自動升壓功能應(yīng)可調(diào)節(jié)升壓速率,，速率為應(yīng)每10秒的平均速度,，包含20 V/s、50 V/s,、100 V/s,、200 V/s、500 V/s,、1 000 V/s,、2 000 V/s、5 000 V/s,，且應(yīng)包含手動調(diào)壓功能	自動升壓可設(shè)定升壓速率,，每10秒平均速度：20 V/s、50 V/s,、100 V/s,、200 V/s、500 V/s,、1 000 V/s,、2 000 V/s、5 000 V/s,，10000V/s。手動調(diào)節(jié)與自動相同
		50kV方波接口	設(shè)備應(yīng)具備50kV,，5kHz（重復(fù)頻率）以上方波電源接口,，并設(shè)有足夠絕緣性能的穿墻套管；	電源接口可以接入50kV,，5kHz（重復(fù)頻率）
		測量外部接口	需要預(yù)留電壓探頭和示波器接口和漏電流測量接口	在信號濾波之前,，將信號引出到外部接口
5	電極種類和參數(shù)	等直徑電極	等直徑電極一套 GBT 1408.1-2016	Φ25-φ25等直徑電極一套
		填充硅凝膠的電極裝置	應(yīng)具有可調(diào)節(jié)的電極間距，具體形狀和參數(shù)參見標(biāo)準(zhǔn)GBT 1408.1-2016	耐高溫防漏油耐高壓,，電極間距可調(diào)費(fèi)用單獨計算
6	尺寸	腔體內(nèi)部空間	不小于800mm*600mm*600mm	900mm*700mm*600mm
		油浴測試空間	不小于700mm*450mm*350mm	700mm*450mm*350mm
		電極架外部尺寸	不大于470mm*450mm*650mm	電極架尺寸420mm*400mm*620mm
		外形尺寸	不大于3000mm*1100mm*1700mm	2200mm*1100mm*1700mm
		排風(fēng)口	外徑98mm	外徑98mm
7	測量項目	試品上的電壓測量	測量精度在施加電壓的2%以內(nèi),，可測量施加在樣品兩端電壓的有效值,；電壓測量回路總誤差不得超過測得值的5%，包括由電壓表相應(yīng)時間所引起的誤差,，在所用的任何升壓速率下,，改響應(yīng)時間引起的誤差應(yīng)不大于擊穿電壓的1%，并能記錄擊穿電壓	測量精度在施加電壓的2%以內(nèi),，可測量施加在樣品兩端電壓的有效值,；電壓測量回路總誤差不得超過測得值的5%，包括由電壓表相應(yīng)時間所引起的誤差,，在所用的任何升壓速率下,，改響應(yīng)時間引起的誤差應(yīng)不大于擊穿電壓的1%，并能記錄擊穿電壓
		漏電流測量	測量精度0.1mA以內(nèi),，量程40mA以上,，并能記錄擊穿漏電流	測量精度0.1mA以內(nèi)，量程50mA,，并能記錄擊穿漏電流
		擊穿判定	應(yīng)可設(shè)置漏電流大小,，并在擊穿發(fā)生后的幾個周期內(nèi)動作，最小一個周期可能由于閃絡(luò)誤操作	可設(shè)置漏電流大小,，并在擊穿發(fā)生后的幾個周期內(nèi)動作,，最小一個周期可能由于閃絡(luò)誤操作
		溫度	需要測量油浴盒中至少兩處的溫度，分辨率0.1℃	兩塊控溫表,，一塊控溫+顯示,，一塊只顯示，分辨率0.1℃
		測量輸出	高壓曲線,，漏電流曲線,，擊穿電壓，擊穿電流	高壓曲線,，漏電流曲線,，擊穿電壓，擊穿電流
		保存（數(shù)據(jù)導(dǎo)出）	所有數(shù)據(jù)應(yīng)可以導(dǎo)出至excel文件	實驗時間,，高壓電壓,，漏電流，可以導(dǎo)出至excel文件
8	油浴加熱	油浴加熱溫度	0-250℃,，并應(yīng)采用合適的液體循環(huán)措施,，以使試樣周圍溫度大致均勻，并保持在規(guī)定溫度的±2℃以內(nèi)	0-300℃,，并應(yīng)采用合適的液體循環(huán)措施,，以使試樣周圍溫度大致均勻，并保持在規(guī)定溫度的±2℃以內(nèi)
		加熱功率	3kW	3kW
		絕緣油	應(yīng)具有足夠的電氣強(qiáng)度以免發(fā)生擊穿,，廠家應(yīng)提供滿足高溫（300℃）和絕緣（100kV）需求的絕緣油采購?fù)緩剑?/td>	具有足夠的電氣強(qiáng)度以免發(fā)生擊穿,，廠家應(yīng)提供滿足高溫（300℃）和絕緣（100kV）需求的絕緣油采購?fù)緩剑?/td>
9	軟件交互界面	電腦軟件交互界面	交互界面應(yīng)干凈整潔,，字體大小合適，應(yīng)顯示以上測量信息	交互界面應(yīng)干凈整潔,，字體大小合適,，應(yīng)顯示以上測量信息
		設(shè)備操作界面	交互界面應(yīng)干凈整潔，字體大小合適	交互界面應(yīng)干凈整潔,，字體大小合適
10	開關(guān)機(jī)保護(hù)	總開關(guān)	設(shè)備應(yīng)具備總電源開關(guān),，用于切斷市電與設(shè)備的連接	設(shè)備具備總電源開關(guān)，用于切斷市電與設(shè)備的連接
		緊急按鈕	設(shè)備應(yīng)具備試驗急停按鈕,，用于切斷高壓電源	設(shè)備具備試驗急停按鈕,，用于切斷高壓電源
		開門斷電保護(hù)	在開啟實驗艙門或試驗過程中艙門打開，切斷高壓電源	在開啟實驗艙門或試驗過程中艙門打開,，切斷高壓電源
		自動放電	設(shè)備在每次試驗完成后,，應(yīng)自動放電，放電時間不小于10秒	放電時間大于等于10秒
		手動放電桿	設(shè)備應(yīng)具備手動放電桿,，在斷電狀態(tài)下手動放電桿掛于高壓接線點	設(shè)備具備手動放電桿,，在斷電狀態(tài)下手動放電桿掛于高壓接線點
		警示燈	警示燈應(yīng)設(shè)于顯眼地方（設(shè)備頂部），設(shè)備運(yùn)行時應(yīng)亮紅色警示燈,，設(shè)備通電但不加壓時應(yīng)亮綠燈	警示燈設(shè)于設(shè)備頂部,，設(shè)備開門時是綠色，關(guān)門時是黃色,，電壓高于500V是紅色
11	工作環(huán)境	工作溫度	0℃-+45℃	0℃-+45℃
		存放溫度	-20℃-+60℃	-20℃-+60℃
		相對濕度	5%-80%,無冷凝	5%-80%,無冷凝
12	必須適用的標(biāo)準(zhǔn)	GBT 1408.1-2016 & GBT 1408.2-2016		適用

2.5設(shè)備功能
擊穿強(qiáng)度實驗平臺可用于模塊,、標(biāo)準(zhǔn)絕緣材料樣品、硅凝膠,、絕緣結(jié)構(gòu),， 在0到100kV交（50Hz）、直流（純直流）電壓和0到50kV方波電壓等復(fù)雜工況下的擊穿強(qiáng)度測量和驗證,。

  

 3,、試驗驗證 
貨物在出廠時通過下列所有試驗驗證，并向采購方提供貨物的試驗報告,。
3.1 試驗1
 交流電源試驗項目及要求,。

序號	項目	設(shè)備要求值	設(shè)備保證值
1	交流電源輸出范圍	0-100kV	0-100kV
2	交流電源最小調(diào)節(jié)精度	0.02kV	0.02kV
3	交流電源質(zhì)量	試驗電壓峰值與均方根值之比應(yīng)在（100%±5%）即（1.34-1.48）之間	試驗電壓峰值與均方根值之比在（100%±5%）

3.2試驗2
直流電源試驗項目及要求。

3.3試驗3
調(diào)壓方式項目及要求,。

3.4試驗4
 測量項目及要求,。

3.5試驗5
溫度項目及要求,。

3.6 試驗6
 保護(hù)系統(tǒng)試驗要求。

4、技術(shù)文件部分
1. 雙方簽訂合同后,，我司免費(fèi)隨貨物一并提交足夠的資料來證明其提供貨物達(dá)到規(guī)定的性能質(zhì)量要求,，供貨商提供的資料應(yīng)包括所供貨物的詳細(xì)技術(shù)性能、功能和指標(biāo),、工作原理等信息，并對其可靠性和一致性負(fù)責(zé),，文件及資料種類包括且不限于：
1) 貨物的裝箱資料清單,；
2) 貨物的技術(shù)說明書、使用說明書,、接線圖紙和組裝圖紙,；
3) 貨物的安裝、調(diào)試和運(yùn)行手冊,；
4) 出廠檢測合格報告,；
5) 貨物質(zhì)量檢驗合格證書；
6) 合同規(guī)定的出廠驗收試驗報告等,。
2. 雙方簽訂合同后,，我司提交技術(shù)文件時，所提供的技術(shù)文件及資料不少于2份,，正本1份,，副本1份。所有提供的技術(shù)文件均應(yīng)為中文版,，采用SI公制國際單位制,，并同時提供相應(yīng)的電子版。圖紙采用AutoCAD2004版制作,，資料采用W ord,、Excel編寫，文件后綴為.doc,、.xls,。圖紙的比例尺寸為最終貨物實際比例尺寸。

5,、包裝,、標(biāo)志、運(yùn)輸
5.1包裝及標(biāo)志
1. 貨物在運(yùn)輸前都應(yīng)進(jìn)行包裝,，防止潮氣,、銹蝕、淋雨和振動,。包裝不能造成對貨物的破壞,，破壞的形式包括：劃痕、裂痕、臟污等,，另外需要增加防潮和防靜電處理,。包裝應(yīng)牢固可靠，對貴重設(shè)備和儀器應(yīng)考慮與一般設(shè)備分開,，采用特殊包裝,。
2. 應(yīng)在包裝箱上標(biāo)出“怕濕"，“小心輕放",，“向上"等必要的圖形指示,。包裝箱表面按GB 191-2008規(guī)定標(biāo)明標(biāo)志，每個包裝箱上應(yīng)附有標(biāo)簽標(biāo)明：
1) 制造廠名稱,、廠標(biāo)和廠址,；
2) 貨物名稱、型號,；
3) 產(chǎn)品批號和出廠日期,；
4) 包裝的數(shù)量、重量,；
3. 貨物在包裝時應(yīng)有裝箱單,，裝箱單應(yīng)至少包括以下的內(nèi)容：貨物的名稱、數(shù)量,、加工批號,、出廠的日期等。每件包裝件內(nèi)應(yīng)附有技術(shù)檢驗部門及檢驗員印章的產(chǎn)品合格證及必要的技術(shù)文件,。
4. 收貨標(biāo)志應(yīng)給出裝運(yùn)標(biāo)志,、收貨地址、收貨人,、箱號,、毛/凈重、外形尺寸,、發(fā)貨地址,、發(fā)貨人等。
5.2運(yùn)輸
1. 我司負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)至采購方地點,，由此產(chǎn)生的費(fèi)用由供貨商承擔(dān),。若供貨商采用郵寄的方式向采購方交貨，則貨物在裝運(yùn)后供貨商應(yīng)立即將裝貨通知單特快專遞郵寄給采購方,。
2. 貨物在運(yùn)輸過程中,，要避免貨物因為潮濕、振動,、碰撞,、摩擦等因素造成的任何形式的破壞,，包括破裂、劃傷,、相互位置變化等現(xiàn)象,。供貨商向采購方運(yùn)輸貨物過程中出現(xiàn)的任何質(zhì)量問題，將由供貨商承擔(dān)責(zé)任,。

6,、質(zhì)量保證及售后
6.1質(zhì)量保證
1. 我司保證其所提供的所有貨物都是全新的，未經(jīng)使用過的,，采用的是優(yōu)質(zhì)材料和*工藝,，并在各方面符合合同規(guī)定的質(zhì)量、規(guī)格和性能要求,。
2. 我司對合同貨物的設(shè)計、材料和零部件選購,、加工,、制造、試驗等過程建立嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系,，并在合同的整個制造過程中嚴(yán)格按其執(zhí)行,。供貨商提供的所有貨物均應(yīng)附質(zhì)量保證書或試驗報告等文件。
3. 我司采用有運(yùn)行經(jīng)驗證明正確的,、成熟的技術(shù)來進(jìn)行合同貨物的生產(chǎn)和系統(tǒng)的集成,。如采用供貨商過去從未采用過的新技術(shù)，應(yīng)征得采購方的同意,。
4. 我司從其他廠商采購貨物,，一切質(zhì)量問題由我司負(fù)責(zé)。
6.2售后服務(wù)
1. 質(zhì)保期自供,、采雙方對貨物驗收之日算起,，另有約定除外。
2. 在質(zhì)保期內(nèi),，由于供貨商貨物質(zhì)量問題造成的系統(tǒng)中斷或其余故障,，在接到采購方通知后的24小時內(nèi)負(fù)責(zé)處理缺陷并更換有損壞的部件，且不收取任何額外費(fèi)用,，由此造成的采購方損失由供貨商承擔(dān),。質(zhì)保服務(wù)內(nèi)容包括但不限于：
1) 故障部件或貨物的免費(fèi)更換或維修，并提供質(zhì)量分析報告,；
2) 貨物的現(xiàn)場維護(hù),；
3) 電話技術(shù)支持等。
3. 質(zhì)保期內(nèi)貨物發(fā)生故障并由供貨商處理完畢后,，質(zhì)保期將延長,，延長時間為自貨物重新投運(yùn)之日起后的 12 個月,。
4. 在質(zhì)保期內(nèi)，供貨商應(yīng)提供7×24小時響應(yīng)的技術(shù)服務(wù),，在需要現(xiàn)場服務(wù)時,，供貨商應(yīng)在24小時內(nèi)趕赴現(xiàn)場，偏遠(yuǎn)地區(qū)36小時內(nèi)趕赴現(xiàn)場,；在質(zhì)量保證期后,，由于供貨商貨物質(zhì)量問題而造成的系統(tǒng)停運(yùn)或中斷，供貨商應(yīng)在接到采購方通知后的48小時內(nèi)負(fù)責(zé)協(xié)助處理缺陷并更換有損壞的部件,。對易損部件優(yōu)先,、優(yōu)惠供應(yīng)，并提供終身服務(wù),。