击穿电压测试设备
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北京中航时代仪器设备有限公司（以下简称中航仪器，ZHYQ）以中国航空航天研究院，中国*为重要依托。联合清华大学，北京航空航天大学,北京工业大学精仪系专家作为公司技术团队。公司致力于各类试验仪器的研发、生产、制造及销售。公司总部坐落于美丽富饶的政治经济文化交流中心——北京市，物华天宝，人杰地灵。
公司自创建以来，一直保持着健康稳定的发展态势，并以超过30%的年均增长速度快速持续发展，完善的客户服务体系，确保了中航产品的设计新颖，质量稳定，供货及时和服务周到。公司拥有自主的设计资质，已获得十余项*。公司拥有一批专业从事设计、制造、安装、调试及售后服务的员工队伍。
展望未来，中航仪器正在以打造基业长青百年企业的发展目标为指导，全面提升内部管控，按照专业化、规模化、品牌化、资本化的发展策略，持续*。同时，中航仪器不断致力于与企业集团强强合作，以共创中国精密仪器行业的美好明天而不断努力。
详细信息
| 项目 | 参数 |
| 输入电压 | 交流 220 V |
| 输出电压 | 交流 0--100 KV ; 直流 0—100 KV |
| 电器容量 | 10KVA |
| 高压分级 | 0-10KV，0--50KV，0-100KV |
| 升压速率 | 100V/S 200V/S 500 V/S 1000 V/S 2000V/S 5000V/S 等 |
| 试验方式： | 直流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验 |
| 交流试验：1、匀速升压 2、梯度升压 3、耐压试验 | |
| 试验介质 | 空气，试验油 |
| 电压试验精度 | ≤ 2％ |
| 电压连续可调 | 0-100 KV |
击穿电压测试设备基本概念
1、电击穿
高分子材料在一定电压范围内是绝缘体，但随着施加电压的升高，性能会逐渐下降。当电压升到一定值时变成局部导电，此时称材料被击穿。
2、介电强度（击穿强度）
指造成聚合物材料介电破坏时所需的最大电压，一般以单位厚度的试样被击穿时的电压数表示。
E=V/d
式中：E——介电强度，KV/mm
V击穿——击穿电压，KV
d——试样厚度，mm
基本原理
◆通常介电强度越高，材料的绝缘质量越好。
◆塑料击穿的主要表现
✔绝缘性能破坏，击穿点上产生电弧，材料穿孔熔化、变焦、烧毁等。
◆固体介质中，总有一些自由电子存在，在外电场作用下被加速而撞击中性原子，致使原子电离，最终造成材料击穿。
◆高分子的击穿通常与温度有关
✔当低于某一温度时，界电强度与温度无关——电击穿
✔高于这一温度时，随温度升高而界电强度降低。
◆高分子材料在发生电击穿时，常伴随有热击穿。
✔热击穿，介电强度随温度增加而迅速降低。
◆塑料击穿的特点：
✔塑料材料的击穿过程，通常伴随着热击穿与电击穿，很难说界定是某种击穿。
✔一般来说，工作温度高，散热条件差，介质电导及损耗大的材料，发生热击穿的几率高。
◆热击穿的原理
✔塑料介质在电场中发生的热量大于它能散发的热量，使其内部温度不断升高。
✔温度升高导致其电阻下降，流经试样电流增大，产生的热量更多，如此循环不已，致使介质转变为另一种聚集态，失去了耐电压能力、材料被破坏。
◆热击穿的外部表现：
✔介电强度随温度升高而迅速下降；
✔热击穿与电压作用的长短有关；
✔与电场畸变及周围介质的电性能关系不大；
✔击穿点多发生在电极内部。
试验方法
◆短时法（连续均匀升压）
✔施加于试样的电压从零开始，以均匀速率逐渐增加到材料发生介电破坏。
◆低速升压法（逐级升压）
✔将预测击穿电压值的一半作为起始电压，然后以均匀速率增加电压直到发生击穿。
✔每级升压值大约为V击穿的5~10%。
✔测试的试样厚度一般是1.59mm
◆介电强度试验方法有
✔ASTMD149、GB1048—2016、IEC出版物243
1、试样制备与处理
◆根据测试产品规格及测试要求，采用模塑成型或机械加工方法制备试样。与电极接触的试样两表面要平行，并且应尽可能平整光滑，试样厚度一般不大于3mm，当厚度大于3mm时，单面成（3±0.2）mm，未加工面应与高压电极接触。
注意：不同厚度的试样其结果不能进行比较。
◆对于垂直于材料表面的试验，要求试样有足够大的面积以防止试验过程中发生闪络。
◆（注：闪络：试样和电极周围的气体或液体煤质承受电应力作用时，其绝缘性能损失，由此引起的试验回路电流促使相应的回路断路器动作）
试样的几何形状见下表，每组试样数量不得少于3个
试样预处理应遵循测试材料的产品规格进行。如果没有特殊要求，则试样在温度为（23±2）℃，相对湿度为（50±5）％的条件下不少于24h。
2、试样条件
（1）常态实验环境条件：温度为20±5℃，相对湿度为65±5％。
（2）热态实验或潮湿环境实验条件由产品标准予以规定。
（3）实验煤质：介电强度试验应尽量在接近测试材料的实际使用环境的煤质中进行，同时应避免测试中发生闪络。选用的煤质不应与被测试试样发生反应。通常选用的液体煤质应符合IEC60296:2003的变压器油，当在矿物油会发生膨胀的材料，也可以采用其他液体（如硅油）。对击穿电压值相对较低的试样，可以直接在空气中试验。
3、试样步骤
（1）选择试样，并根据产品要求对试样进行预处理。
（2）调节环境的温湿度并选好试验煤质。试验环境的调节：常态温度为20±5℃，相对湿度为65±5％。热态或潮湿环境的试验条件按产品标准规定调节。试验煤质：气体煤质一般采用空气，液体煤质用变压器油或耐高温的气缸油。
（3）测量试样厚度。用厚度测量仪在试样测量电极面积下，沿直径测量试样厚度不少于3点，取其算术平均值作为试样厚度，测量误差为±0.01mm。
（4）试样经测厚和预处理后，再用绸布蘸上对材料无任何作用的溶剂擦净表面，装入仪器内两电极之间，保持良好的接触，开始试验。
（5）测试介电强度。
（6）耐电压实验。
4、实验结果
（1）击穿的判断在电击穿时，回路中的电流增加和试样两端电压下降，使断路器跳开或熔丝烧断。试样沿施加电压方向及位置有贯穿小孔、开裂或烧焦等痕迹。如果痕迹不清，可用重复施加试验电压来判断。
（2）介电强度计算按式（5-15）计算
Eb＝Ub／d5-15
式中：Eb－击穿强度，KV/mm；
Ub－击穿电压，KV，以各次实验的算术平均值作为实验结果，取三位有效数字；
d－试样厚度，mm。
以5次实验的平均值作为实验结果，取三位有效数字。
如个别实验值对平均值的相对误差超过15%，则另取样进行5次实验，实验结果由10次实验的算术平均值计算。
实验设备
介电强度测试仪，图片如下图
试验主机由高压变压器、调压变压器、保护电路等部件组成
介电强度测试装置(高压试验变压器)的维护
(1)要经常检查仪器室外及室内接地是否可靠。
(2)参加试验人员必须遵守试验装置使用操作规程，确保试验安全。
(3)试验电压通常应不大于仪器最高工作电压的80％(如≤80kV)。
(4)随时保持工作环境的清洁，应避免仪器工作媒质受到脏物污染。
影响因素
（一）试样的厚度
◆随试样厚度增加，介电强度减小。
√在击穿中，既有电击穿，也有热击穿。
◆从热击穿理论来讲
√试样厚度增加，散热条件变坏，促使单位厚度的击穿电压降低。
◆从电击穿理论讲
√当试样较薄时，电子加速时间相应地减小，电子不易从电极上逸出，其介电强度也相应增加。
（二）升压速度
以电击穿为主的试样，升压速度的影响不大；
以热击穿为主的试样，随升压速度提高而增大。
（三）电极倒角r
◆电极与试样接触平面边缘形成的半径r的角称为倒角。
√当电极面积变化不大时，介电强度变化不大，
√当电极变成半圆球状（r很大），介电强度变化较大。
◆边缘效应，靠边缘处场强非常大的现象。
√由于边缘效应，电极边缘间的介质容易已被击穿。
√而边缘处场强的大小与倒角r有关系，
√一般r小，场强变大，所以，标准方法中规定ｒ＝2.5mm。
电极倒角r的影响
(五)试验环境
√多数材料在低温下，介电强度与温度无关，
√当温度升高至某个高度，介电强度随着温度升高而下降。
√湿度增加，介电强度也下降。
√水分进入试样，电导变大之故。
（六）试样加工
√不良的加工方法会在材料中形成缺陷，
√例如弱的熔接缝、气泡流线和杂质颗粒，都会使介电强度降低30～60%，降低程度随缺陷的严重程度而异。
